多菌灵降解菌的筛选及其降解特性研究

论文摘要

土壤是人类环境的基本要素之一,是人类赖以生存和进行生产活动的物质基础,它与人类健康有着密切的联系。大量施用化肥、农药以及其他一些化学物质,而且其施用量将可能在很长时间内维持较高的水平,这些化学物质在土壤中不断积累,使生态系统受到严重的干扰和破坏,引起土壤环境恶化、土壤肥力下降和土壤生产力下降等,也使污染土壤的面积进一步增加。因此,农药污染土壤的修复技术的研究,具有十分重要的意义。本研究以长期被多菌灵污染的蔬菜大棚土壤为研究对象,研究了氨基甲酸酯类杀菌剂多菌灵对土壤中各微生物种群和几种土壤酶活性的影响;通过富集培养的方法分离、筛选到能够降解多菌灵的细菌菌株DJ-1和真菌菌株T8.2各一株,通过对其生理生化以及菌体形态、菌落特征等的考察,确定其菌属;并对其降解多菌灵的条件进行了研究。其主要实验结果如下:1.在试验阶段,土壤中细菌受到了明显的抑制作用,后期才逐渐恢复至对照水平;放线菌则表现出先受抑制后被激发的变化;而真菌受到抑制后最终未能恢复至对照水平。多菌灵对过氧化氢酶表现出促进作用、对脲酶表现出先抑制后促进的作用,而对蔗糖酶则表现微弱的抑制作用。2.通过富集培养的方法,分离、筛选到能够降解多菌灵的细菌和真菌各一株,通过对其生理生化以及菌体形态、菌落特征等的考察,初步确定其分别为假单胞菌（Pseudomonas）和木霉（Trichoderma）。3.实验发现,培养条件对降解菌株的生长以及对多菌灵的降解都有较大的影响,只有在适宜的环境条件下,菌株才能充分发挥其降解能力,菌株对多菌灵降解的最佳条件与其最适生长条件相一致,且外加碳氮源的加入能够大大促进菌体的生长以及其对多菌灵的降解。pH7.0、培养温度为30℃、接种量10%、加入0.5%蛋白胨时,为菌株DJ-1降解多菌灵的最佳条件,此时其对100mg/L的多菌灵的降解率可达90%;pH6.0、培养温度为25℃、接种量10%、加入0.5%酵母粉时,为菌株T8.2降解多菌灵的最佳条件。而两菌株均能对几种常用农药的起到降解作用。4.分别对发酵过程中发酵时间、培养温度、初始pH值、接种量以及培养基装液量进行考察,并对培养基进行了优化。结果表明:细菌DJ-1在pH7.0、30℃、装液量为50/250ml下培养36h后活菌数达到最大,通过正交实验对其培养基进行优化而得到的最优组合为A2B3C1D2（即牛肉膏0.6%、蛋白胨2%、葡萄糖1%和NaCl 0.8%）。采用液-固两相发酵法对菌株T8.2进行发酵,其发酵最佳温度为25℃、培养基初始pH值为5.5,固相发酵时间为7d。而对其培养基进行优化发现,控制秸秆:麸皮为7:3时,菌株产孢数最大,孢子数可达1010cfu/g,且此发酵主要原料秸秆是便宜、易得的。5.对降解菌株在土壤中的降解情况进行考察,其结果表明:接种量直接影响菌株对多菌灵的降解,当接种量为10%时,细菌和木霉在原土中对多菌灵的降解率分别为86.1%和75.2%,在风干土中和烘干土中均次之。原土中菌株对多菌灵的降解要明显优于风干和烘干处理中,这可能是由于原土中部分土著微生物的存在对菌株降解多菌灵起到了一定的促进作用。控制细菌和木霉混合比例为1:1时,降解效果也要稍优于添加单一菌种,可能是菌种相互叠加之后起到了一定的协同作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• §1-1 农药污染的危害
• §1-2 我国土壤农药污染现状
• 1-2-1 常用化学农药的种类和特点
• 1-2-2 我国土壤农药污染现状
• §1-3 农药污染带来的各方面影响
• 1-3-1 农药污染对土壤的影响
• 1-3-2 农药污染对农作物的影响
• 1-3-3 农药污染对农产品的影响
• §1-4 农药污染的修复研究
• 1-4-1 理化修复
• 1-4-2 植物修复
• 1-4-3 生物修复
• §1-5 农药的微生物降解
• 1-5-1 降解农药的微生物类型
• 1-5-2 微生物降解农药的途径
• §1-6 多菌灵研究进展
• 1-6-1 氨基甲酸酯农药的结构、分类和用途
• 1-6-2 氨基甲酸酯农药污染的生物修复研究现状
• 1-6-3 多菌灵性质及应用
• 1-6-4 多菌灵对不同病菌毒力的研究进展
• 1-6-5 多菌灵对不同病菌抗药性的研究进展
• 1-6-6 多菌灵残留降解的必要性
• 1-6-7 多菌灵降解的研究
• §1-7 本研究的目的和内容
• 第二章 多菌灵对土壤微生物种群和酶活性的影响
• §2-1 材料与仪器
• 2-1-1 材料
• 2-1-2 培养基
• 2-1-3 试剂
• 2-1-4 仪器
• §2-2 实验方法
• 2-2-1 试验设计
• 2-2-2 土壤含水量的测定
• 2-2-3 土壤微生物的计数
• 2-2-4 土壤酶的测定
• 2-2-5 数据处理
• §2-3 结果与分析
• 2-3-1 多菌灵对土壤微生物的生态效应
• 2-3-2 多菌灵对土壤酶活性的效应
• §2-4 小结
• 第三章 多菌灵降解细菌菌株的分离、鉴定及对多菌灵降解条件的研究
• §3-1 材料与仪器
• 3-1-1 材料
• 3-1-2 培养基
• 3-1-3 试剂
• 3-1-4 仪器
• §3-2 实验方法
• 3-2-1 多菌灵降解菌株的分离及纯化
• 3-2-2 降解菌种子液的制备
• 3-2-3 菌株对多菌灵的降解情况
• 3-2-4 降解菌降解多菌灵条件的测定
• §3-3 结果与分析
• 3-3-1 降解细菌的分离与鉴定
• 3-3-2 菌株对多菌灵的降解情况
• 3-3-3 培养温度对多菌灵降解的影响
• 3-3-4 初始 pH 值对多菌灵降解的影响
• 3-3-5 接种量对多菌灵降解的影响
• 3-3-6 外加碳氮源对多菌灵降解的影响
• 3-3-7 多菌灵起始浓度的影响
• 3-3-8 菌株 DJ-1 对其他几种农药的利用情况
• §3-4 小结
• 第四章 多菌灵降解真菌菌株的分离、鉴定及对多菌灵降解条件的研究
• §4-1 材料与方法
• 4-1-1 材料
• 4-1-2 培养基
• 4-1-3 试剂
• 4-1-4 仪器
• §4-2 实验方法
• 4-2-1 多菌灵降解菌株的分离及纯化
• 4-2-2 降解菌种子液的制备
• 4-2-3 降解菌降解多菌灵条件的研究
• §4-3 结果与分析
• 4-3-1 降解真菌的分离与鉴定
• 4-3-2 培养温度对多菌灵降解的影响
• 4-3-3 初始pH 对多菌灵降解的影响
• 4-3-4 外加碳氮源对多菌灵降解的影响
• 4-3-5 多菌灵起始浓度的影响
• 8.2 对其他几种农药的利用情况'>4-3-6 菌株 T_8.2对其他几种农药的利用情况
• §4-4 小结
• 第五章 降解菌发酵条件的研究
• §5-1 材料和仪器
• 5-1-1 菌种
• 5-1-2 培养基
• 5-1-3 仪器
• §5-2 实验方法
• 5-2-1 种子液的制备
• 5-2-2 培养
• 5-2-3 细菌发酵条件实验
• 5-2-4 真菌发酵条件实验
• §5-3 结果与分析
• 5-3-1 降解细菌的发酵条件研究
• 5-3-2 降解真菌的发酵条件研究
• §5-4 小结
• 第六章 多菌灵的降解实验
• §6-1 材料与仪器
• 6-1-1 材料
• 6-1-2 培养基
• 6-1-3 试剂
• 6-1-4 仪器
• §6-2 实验方法
• 6-2-1 土壤中多菌灵降解实验
• 6-2-2 降解菌株对多菌灵的降解情况
• 6-2-3 降解菌对多菌灵的利用
• 6-2-4 诱导作用对多菌灵降解的影响
• §6-3 结果与分析
• 6-3-1 土壤中多菌灵降解实验
• 6-3-2 降解菌株对多菌灵的降解情况
• 6-3-3 降解菌对多菌灵的利用
• 6-3-4 诱导作用对多菌灵降解的影响
• 6-3-5 多菌灵可能的降解途径
• §6-4 小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果