除草剂丁草胺对高产水稻土微生物群落功能多样性的影响讲义优秀PPT.pptx
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1、除草剂丁草胺对高产水稻土微生物群落功能多样性的影响作者:张仕颖 单位:云南农业高校资源与环境学院期刊:生态环境学报 2013,22(5):815-819书目1.背景介绍2.材料和方法3.结果和分析4.结论介 绍 1.丁草胺的概况:丁草胺是亚洲生产和应用最广泛的除草剂,与乙草胺和草甘膦并称我国三大除草剂,每年用量超过8000 t,且呈持续增加的趋势。丁草胺主要应用于水稻田,对禾本科杂草有较好的防除效果,但由于运用量大,且干脆毒土,不行避开地会在土壤和环境中残留,破坏土壤微生物群落结构,影响水稻产量。丁草胺在环境中的残留污染主要有三种状况:一是丁草胺随生产废水、排灌水及降水的纵向淋溶和横向扩散会造
2、成地表水和地下水的污染;二是丁草胺会对生态系统中的植物、动物和微生物产生不利影响,从而影响到整个生态系统的正常运转;三是丁草胺具有致突变性和遗传毒性,能通过食物链和生物富集将毒性逐级传递并不断扩大,最终影响到人类健康。因此,丁草胺在生态环境中的平安性问题已经渐渐引起人们的关注,深化了解丁草胺的环境生态效应显得极为重要。2.高产水稻区概况高产水稻区概况:云南永胜涛源乡是保持我国水稻小面积超高产云南永胜涛源乡是保持我国水稻小面积超高产纪录的特殊生态区,纪录的特殊生态区,1983年常规稻年常规稻“桂朝桂朝2号号”在在涛源创下亩产涛源创下亩产1075.4 kg的全国高产纪录,使我国首的全国高产纪录,使
3、我国首次实现单季水稻亩产超吨粮的突破;次实现单季水稻亩产超吨粮的突破;2001杂交稻杂交稻“特优特优175”验收亩产达验收亩产达1185.5 kg,超级稻,超级稻“优明优明86”验收亩产达验收亩产达1196.5 kg,双双打破印度亩产,双双打破印度亩产1184.8 kg的世界水稻纪录;从的世界水稻纪录;从2004年到年到2006年,年,涛源连续三年创建涛源连续三年创建1亩以上面积水稻单产突破亩以上面积水稻单产突破1200 kg大关的历史性突破,大关的历史性突破,“协优协优107”亩产达亩产达1287 kg。光照、温度和当地优越的土壤微环境是造成涛源水光照、温度和当地优越的土壤微环境是造成涛源水
4、稻频频高产的重要生态因素。稻频频高产的重要生态因素。涛源特殊生态区常年运用丁草胺作为水稻选择涛源特殊生态区常年运用丁草胺作为水稻选择性芽前除草剂,大量施用的除草剂原委会对土壤微性芽前除草剂,大量施用的除草剂原委会对土壤微生物群落结构造成多大影响成为探讨者关注的焦点。生物群落结构造成多大影响成为探讨者关注的焦点。本试验接受BIOLOG ECO微平板,通过测定土壤微生物对单一碳源的利用实力和利用程度,探讨不同浓度丁草胺对高产水稻土微生物群落功能多样性的影响。BIOLOG碳素利用法是由美国BIOLOG公司于1989年开发成功的一种用于微生物纯种鉴定的探讨方法。BIOLOG方法的原理是:微生物在利用碳
5、源的过程中会产生自由电子,自由电子可引起四唑盐染料发生氧化还原显色反应,由于微生物对不同碳源的利用实力很大程度上取决于微生物的种类及其代谢活性,从而达到鉴定纯种微生物或比较分析微生物群落结构的目的。ECO微平板是BIOLOG碳素利用法中以碳源利用实力为基础的描述微生物群落功能特征的定量分析方法。ECO微平板共96个孔,每32孔为一组重复,包含1个比照孔和31个反应孔。比照孔中加入水和指示剂,反应孔分别加入31种单一碳源和指示剂。将微生物接种到ECO微平板后,各孔中微生物利用碳源底物,发生氧化还原反应,使指示剂变色,然后依据反应孔中颜色变更的吸光值来指示微生物对 31 种不同碳源的利用状况,得到
6、土壤微生物特有的“代谢指纹”,从而反映微生物群落功能代谢实力的差异。此方法灵敏度高,无需分别培育纯种微生物,可最大限度保留微生物群落的原有代谢特征,且操作简便,数据量大,在探讨空间刚好间尺度上微生物群落变更方面得到广泛应用。探讨思路:材料和方法1.供试药品 丁草胺,上海升联化工有限公司生产,农药登记号:D20091403,产品标准号:HG3292-2001,施用方法:药土法。2.土壤含水量测定 称取30-40 g(精确到0.01 g)簇新土样置于培育皿中,放入110烘箱烘烤6 h,取出称重;之后重新放回烘箱接着烘烤,每隔30 min重复称重一次,直至恒重,设置三个重复。土壤含水量计算公式为:其
7、中,m0表示烘干前样品重,g;m1表示烘干后样品重,g。3.丁草胺处理试验设计 丁草胺的合理施用标准为有效成分浓度747-1278 g/hm2(GB/T 8321.1-2000),折算合0.216-0.370 mg/kg干土,本探讨取中间浓度0.30 mg/kg干土作为100%举荐剂量。称取相当于500 g干重的簇新土样,加入超纯水使其含水量为田间最大持水量的60%,在室内模拟条件下,添加以超纯水稀释的丁草胺,使其在土样中的有效成分浓度分别为50%举荐剂量(0.15 mg/kg,简称B15)、100%举荐剂量(0.30 mg/kg,简称B30)和500%举荐剂量(1.5 mg/kg,简称B15
8、0),搅拌匀整,另设不加丁草胺的处理为比照(0 mg/kg,简称CK),每个处理3个重复。全部处理密封,置于恒温培育箱(251)中避光培育,于药剂处理后的7、15、30、45 d 取样测定,每隔2-3 d用差减法补充水分以调整含水量。4.土壤微生物功能多样性测定方法ECO微平板的测定方法参照Garland(1991),具体步骤为:0.1 mol/L磷酸缓冲液:KH2PO4/K2HPO4,pH 7.0,分装至250 mL三角瓶中,每瓶90 mL,121灭菌备用;0.85%生理盐水:NaCl 8.5 g,蒸馏水1000 mL,分装至玻璃试管,每管9 mL,121灭菌备用;称取相当于10 g干土重的
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