乙草胺降解菌系的分离鉴定及其生长降解特性研究

乙草胺是一种主要用于防除禾本科杂草的酰胺类除草剂,苄嘧磺隆是一种用于防除阔叶杂草的磺酰脲类除草剂,乙·苄复配制剂由于扩大了除草谱而被广泛应用于稻田中,但大量使用也带来了环境隐患。本研究从长期施用乙·苄复配制剂的稻田土壤中筛选到1个可耐受600 mg/L苄嘧磺隆的乙草胺降解复合菌系,从中分离到4个细菌菌株66C-1、66C-2、66C-3、66C-4,利用形态、生理生化及分子生物学方法,分别鉴定为粘质沙雷式菌(Serratia marcescens)、Psedomona shunanensis、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)和硝化还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)。这4个菌株等比例混合构成的降解菌系HXDW可以利用乙草胺为唯一碳源、但不能利用丁草胺、异丙甲草胺和吡氟酰草胺等其他酰胺类除草剂。降解菌系HXDW在乙草胺初始浓度为100 mg/L的无机盐培养基中,0.1%~2.0%Na Cl浓度范围内生长良好,最适培养温度为25℃。提取降解菌系不同部位粗酶液对50 mg/L乙草胺进行处理,胞外提取液的24 h乙草胺降解率为44.95%,表明降解菌系HXDW对乙草胺的降解作用主要存在于胞外。     

乙草胺的微生物降解及其对土壤磷脂脂肪酸特性的影响

通过监测不同培养条件下（灭菌、加选择抑菌剂、未灭菌）土壤中乙草胺残留数量和培养期间微生物标识物磷脂脂肪酸（PLFAs）含量的变化,探讨了以田间推荐量施用乙草胺时,不同微生物群落对乙草胺降解的相对贡献以及乙草胺对黑土微生物群落结构的影响.结果表明：乙草胺易于被微生物降解,其中,细菌对乙草胺的降解作用显著大于真菌,而真菌对乙草胺有更强的耐受能力.施入乙草胺后,各磷脂脂肪酸数量发生了显著变化,C14∶0、C16∶0和C18∶0所指示的土壤微生物量均有所下降;细菌PLFAs数量在培养初期显著降低,而后与对照的差异显著减小,表明细菌活性随着乙草胺的降解有所恢复;在施用乙草胺后的整个培养过程中,土壤真菌PLFAs数量始终低于对照,暗示着乙草胺对真菌的抑制可能是长期而不可逆的.     

乙草胺降解菌B-2的分离鉴定及其降解特性的分析

作为一种被广泛使用的氯代酰胺类除草剂,乙草胺进入环境中很难被降解。本研究从长期施用乙草胺的稻田土壤中分离筛选到一株以乙草胺为唯一碳源的菌株B-2,经形态、生理生化特性及16S r RNA基因序列同源性分析,最终鉴定为Klebsiella variicola。通过研究培养温度、初始p H值、菌体接种量、装液量、Na Cl浓度和乙草胺浓度对该菌株生长和降解的影响,确定了最佳生长条件。结果表明,菌株B-2以5%接种量接入浓度为100 mg/L乙草胺、p H 7.0的无机盐培养基(含0.1%Na Cl)中,30℃条件下培养5 d,对乙草胺的降解率可达90.31%。     

甲胺磷和铜对黑土中乙草胺的蚯蚓生态解毒过程的影响

采用微宇宙培养法,通过蚯蚓对比试验,研究了甲胺磷和Cu分别与乙草胺共存条件下黑土中乙草胺降解过程的动态变化,探讨利用蚯蚓强化乙草胺解毒过程的可行性.结果表明,无论是否加入蚯蚓,在乙草胺单一污染的土壤中乙草胺的降解符合一级反应动力学规律;蚯蚓活动促进了乙草胺的降解解毒过程;土壤中甲胺磷或Cu分别与乙草胺共存时,对乙草胺的降解有抑制效应;甲胺磷与乙草胺复合及Cu与较高浓度乙草胺复合时,改变了乙草胺随时间的降解变化规律; 而Cu与较低浓度乙草胺复合时,对其降解解毒过程无明显影响.     

土壤中乙草胺的微生物降解及其对防除稗草持效性的影响

采用气相色谱法和生物测定法,研究了土壤中乙草胺的微生物降解及其对防除稗草持效性的影响.结果表明,在同样的湿度和温度条件下,当添加到土壤中的乙草胺浓度为125、25和5.0 mg·kg^-1时,相同浓度的乙草胺在非灭菌土壤中的半衰期显著短于灭菌土壤,说明土壤微生物对乙草胺有明显的降解作用.三大主要菌群分离培养物降解实验与上述结果一致.生物测定结果表明,乙草胺在非灭菌土壤中防除稗草的持效期显著短于灭菌土壤,微生物的存在缩短了乙草胺在土壤中的滞留时间,从而降低了乙草胺防除稗草的持效性.     

不同控草措施对高温季节华南地区蔬菜田杂草群落的影响

华南地区高温季节从6月持续到10月,田间杂草危害严重,当前高温季节田间杂草群落发生格局相关的研究资料积累不足。因此在广州高温季节于标准化菜田通过田间杂草调查、小区控草试验和室内土壤培养,研究了杂草群落发生规律和菜田不同清园和土壤处理控草措施对田间杂草群落短期防效和后续影响。结果表明,试验田休耕50 d后,田间杂草群落中禾草类杂草种类较少但发生量明显占优,阔叶类杂草种类较多而危害总体较轻,莎草类杂草种类较少,发生量与阔叶草相当;牛筋草(Eleusine indica)呈现明显的单优势,光头稗(Echinochloa colona)、千金子(Leptochloa chinensis)、碎米莎草(Cyperus iria)、草龙(Ludwigia hyssopifolia)等的盖度也较高。休耕后取田间土壤在不同温度条件下培养的结果亦表明,高温促进禾草类杂草的出苗和幼苗生长(尤其是40℃/35℃)而15℃恒温培养14 d几乎仅有阔叶类杂草出苗。不同控草措施处理的田间试验结果表明,百草枯处理(900 g a.i./hm~2)后阔叶类杂草总盖度上升的趋势被扭转为禾草类杂草持续占优势;喷施百草枯并铲草处理30 d后杂草盖度即恢复至60%以上,而配合喷施丁草胺(1350 ga.i./hm~2)、乙草胺(750 ga.i./hm~2)、精异丙甲草胺(750 ga.i./hm~2)或二甲戊灵(600 ga.i./hm~2)进行土壤处理30 d后可使杂草盖度与仅喷施百草枯处理分别下降72.9%、84.6%、83.9%和77.5%;土壤处理前配合浅翻耕可明显提升控草效果。典范对应分析(CCA)结果表明,控草处理70d后,百草枯、铲草和翻耕处理均对试验田间杂草群落结构具有显著影响(P0.01),田间各主要杂草在CCA排序图中明显分为两个类群:1)光头稗、牛筋草、千金子、马唐(Digitaria sanguinalis)、水虱草(Fimbristylis miliacea)和三头水蜈蚣(Kyllinga triceps);2)草龙、胜红蓟(Ageratum conyzoides)、鳢肠(Eclipta prostrata)、马齿苋(Portulaca oleracea)等阔叶类杂草和碎米莎草。     

乙草胺对蟾蜍心电活动的影响

采用生物机能实验系统,对乙草胺胁迫条件下蟾蜍Bufo gargarizans的心率和心电活动的相关指标进行了测定和分析.试验结果表明,随着乙草胺处理浓度的增大,蟾蜍的心率减慢,心电图中P波、R波和T波的电压峰值降低,而P-R间期、QRS期和Q-T间期的时值延长.乙草胺胁迫条件下,蟾蜍心率与心电图的各项指标有显著相关性.由此可见,乙草胺的喷施对蟾蜍心电活动周期和机械活动周期均造成了一定影响.     

北美车前(Plantago Virginica)和车前(P.asiatica)分布格局的分形分析

北美车前 (ＰｌａｎｔａｇｏｖｒｉｇｉｎｉｃａＬ .)是我国东南地区的一种外来杂草 ,该杂草在浙江、江苏、上海、江西等省区有分布 ,多见于田梗路边、住宅四周、抛荒地、公路两侧等人畜出没频繁的地段 ,其种群生长迅速 ,呈现出生态爆发态势 ,是一种典型的生态入侵种。分形理论已被广泛地应用于自然科学、社会科学中的众多领域。在生态学领域 ,应用分形维数能够客观地表达种群的分布式样 ,同时也能反映种群占有空间、资源利用的能力[1～ 6 ] 。本研究以新入侵种北美车前为对象 ,并与我国境内分布较广的杂草车前 (Ｐ .ａｓｉａｔｉｃａ)作比…     

不同施肥方式对稻麦两熟制小麦田杂草群落的影响

为揭示不同施肥方式对稻麦两熟制区麦田杂草的影响,以连续4年固定施肥田为对象,于2014年小麦收获前进行了杂草群落调查,研究不同施肥、秸秆还田小麦田间杂草种类、密度、高度、杂草多样性指数的差异,并对杂草种群分布与肥料因子进行典范分析. 结果表明：36个试验小麦田中共记录杂草20种,分属11科19属. 其中,菵草、泥胡菜、牛繁缕、蛇床广泛分布于各试验田块. 长期施肥可减少麦田杂草种类及发生密度,但会增加麦田杂草高度,其中阔叶杂草在试验设定的各施肥措施下种类及发生密度均显著下降;纯施化肥、有机肥配施化肥,特别是施用有机无机复混肥的田块中,杂草群落多样性指数和均匀度指数低,优势度指数较高,容易使单一优势杂草种类暴发,造成严重危害;秸秆还田配施有机肥化肥处理麦田环境中杂草多样性指数、均匀度指数相对较高,优势度指数相对较低,杂草群落的结构较复杂,群落相对稳定,且杂草密度较低,对小麦生长危害较轻.     

古画新知：对“芝草”概念和“草从芝出”现象的古今考察

芝草,尤其是灵芝和紫芝,在中国古代一直被视为祥瑞,有“神草”、“瑞草”等美称,是大型真菌中最受重视的一类。然而“芝草”的得名,实际上不仅仅是由于芝在古代被视为一种草。灵芝科（Ganodermataceae）的真菌生长相对于杂草来说较为缓慢,因此当其子实体周围杂草丛生时,被菌盖遮蔽的杂草因光合作用的需要,会穿过菌盖以获取阳光,造成灵芝和杂草恍若浑然一体的“草从芝出”的特别现象。这种现象在清人画作中被描绘得栩栩如生,是“芝草”得名的另一个原因。     

马尼拉草草坪杂草的防除

马尼拉草(Zoysia matralla)又名半细叶结缕草,是一种较好的草坪用禾本科植物,近年来在黄河流域以南地区广泛栽植。但杂草的侵蔓一直是严重影响马尼拉草坪正常养护管理的一个突出问题,对整个草坪造成威胁。据初步调查,马尼拉草坪在不同的小环境条件下,杂草发生有不同的群落类型,杂草种类多达18科30多种,其中优势种类有如阔叶杂草小藜、黄花蒿、苋菜、马齿苋、打碗花、萹蓄、车前、朝天委陵菜等,禾本科杂草有狗尾草、蟋蟀草、马唐等;莎草     

一株乙草胺降解菌的分离及其降解特性研究

【目的】分离获得一株能有效降解乙草胺的菌株,并研究其降解乙草胺的影响因素,为乙草胺生物修复提供微生物资源。【方法】通过富集培养和分离培养,从样品中筛选能以乙草胺为唯一碳氮源的菌株。通过划线培养获得单菌落,并采用革兰氏染色法和16S r RNA基因测序进行菌株的初步鉴定和系统分类。通过单因素试验研究初始乙草胺浓度、外加碳氮源对其降解乙草胺的影响,并基于正交设计进行优化。【结果】分离获得的一株菌为革兰氏阴性菌,初步确定为Pseudomonas sp.,能有效利用乙草胺进行生长。单因素试验证明在乙草胺初始浓度为10 mg/L时降解率最高;外加碳氮源能提高乙草胺降解率,其中葡萄糖和蛋白胨分别最为有效。正交设计表明在最优条件下,其对乙草胺降解率可以达到80.2%。【结论】菌株A-1能有效利用乙草胺进行生长,其降解乙草胺受多种因素影响。本研究将为利用进行该菌株进行乙草胺污染修复提供菌种资源。     

植物替代控制3种入侵杂草技术的研究与应用进展

植物替代控制是利用一种或多种植物的生长优势控制入侵杂草的方法,它是控制外来杂草危害的有效途径之一;因其既可控制入侵杂草危害又能取得一定的经济效益及生态效益而被人们广泛接受。本文简要介绍了我国3种入侵杂草植物替代控制技术研究与应用现状,系统总结了植物替代控制技术阻截和修复豚草、紫茎泽兰及黄顶菊扩散危害的技术模式和效果,提出了植物替代控制技术未来研究的方向和重点。     

草甘膦、乙草胺对日本三角涡虫摄食与再生的影响

研究了草甘膦和乙草胺对日本三角涡虫的急性毒性及其摄食与再生的影响.结果表明,草甘膦和乙草胺对日本三角涡虫的24和48 h LC₅₀分别为41.78和12.22 mg·L^-1、35.48和8.41 mg·L^-1.≥6.20 mg·L^-1的草甘膦和≥1.00 mg·L^-1的乙草胺对涡虫的再生影响显著（P<0.05）,且其影响均随处理时间的延长而逐渐减小;术后84 h,除1.40和2.00 mg·L^-1乙草胺处理外,其余浓度乙草胺和各浓度草甘膦处理的涡虫均完成再生.表明乙草胺对日本三角涡虫的急性毒性及其摄食与再生的影响均大于草甘膦.表明日本三角涡虫可作为监测草甘膦和乙草胺污染的指示生物.     

用蚯蚓溶酶体作为检测土壤污染的生物标志物

蚯蚓体腔细胞内的溶酶体能积累中性红染料.当受到环境胁迫时,溶酶体膜容易破裂,染料就逐步泄露到细胞质中,使细胞染成红色.中性红的保持时间(neutral red retention time,NRRT)可反映溶酶体受损情况.用不同浓度乙草胺和不同浓度Se处理赤子爱胜蚓(Eisenia fetida),观察体腔细胞溶酶体中性红染色的保持时间.结果表明,随乙草胺和Se处理浓度的增高和处理时间的延长,NRRT缩短;NRRT与土壤中乙草胺残留的浓度呈明显的负相关,与蚯蚓体内富集的Se也有明显的负相关.可见,蚯蚓溶酶体中性红染色保持时间是测定土壤污染物的生物标志物,在环境风险评价和土壤监测中具有稳定性和准确性,可作为早期预警生物标志物.     

高尔夫球场草坪-杂草群落中主要杂草种类年消长动态及时间生态位

研究了亚热带地区高尔夫球场草坪 -杂草群落中主要杂草种类组成、年消长动态及时间生态位。结果表明 :高尔夫球场草坪 -杂草群落中各类杂草总计 5 9种 ,其中禾草 14种 ,莎草 4种 ,阔叶杂草 4 1种。在 2 0 %以上的样带小样方中出现的杂草种类为13种 ,即香附子、水蜈蚣、黄花酢浆草、铺地黎、牛筋草、两耳草、马唐草、天胡荽、狗尾草、空心莲子草、马齿苋、鸡眼草和犁头草 ;13种主要杂草总的年消长动态是 :1～ 3月份个体数量较少 ,4～ 10月份期间生长加快 ,但消长起伏不平 ,10月份后变缓 ;70 %以上的主要杂草在草坪 -杂草群落中生态位宽度均在 0 .7左右 ,其中生态位宽度较高的杂草种类为香附子 (0 .90 5 4 )、水蜈蚣(0 .86 18)和黄花酢浆草 (0 .8381) ,生态位最小的杂草种类为马齿苋 (0 .392 2 ) ;13种杂草中 ,相似性指数最高的杂草种对为空心莲子草与马齿苋 (0 .75 98) ,最小的杂草种对为天胡荽与鸡眼草 (0 .16 6 6 )     

杂草种子传播研究进展

种子传播将母株生殖周期的末端与它们后代种群的建立连结了起来,广泛认为,其对植被结构具有深刻的影响。种子传播的整个过程称为种子传播循环。研究表明,杂草种子传播的因子多种多样,包括仅依赖自身来完成的主动传播,以及依赖风、水、动物、人类等外界媒介的被动传播。其中,人类传播杂草种子是影响最广泛的一种,对现代植物的分布格局产生了深刻的影响。杂草种子的传播,对杂草种子库的数量和空间动态影响很大。研究种子传播的主要方法有荧光染料标记法、放射性同位素标记法、稳定同位素分析、分子遗传标记等。结合近几年国内外的研究进展,作者就杂草种子传播对种子库数量和空间动态影响的精确直接研究、杂草种子传播的过程及传播后的命运、杂草种子适应传播的机理、生态控草措施研究、外来杂草入侵蔓延与其种子传播的关系等方面提出了展望。     

除草剂阿特拉津生物降解研究进展

阿特拉津（Ａｔｒａｚｉｎｅ）又称氯乙异丙嗪（２－氯－４（乙基）－６－（异丙氨基）－１,３,５－三嗪）,商品名莠去津,是一种广泛使用的三嗪类除草剂,用于阔叶杂草和禾草的防除,如玉米,高梁,甘蔗和库区杂草等,阿特拉津虽然是一种低毒除草剂,但由它被微生物矿化的过程十分缓慢,在土壤中的半存留期长达４－５７周,所以在施用过这种除草剂的土壤中以及地下水和表面水中,其浓度远远超过３ｐｐｂ的最大允许值,造成对环境     

乙草胺和甲胺磷对农田黑土可培养真菌数量及种群结构的影响

应用传统及PCR-DGGE方法(denaturing gradient gel electrophoresis),分别对不同浓度乙草胺、甲胺磷胁迫下黑土中可培养真菌CFU(colony forming units)、种群丰富度(richness)及种群结构动态变化规律进行了研究.结果表明,在实验室微域条件下,乙草胺对黑土可培养真菌CFU的影响随处理浓度的增加而抑制作用增强,表现出由低浓度(50 mg·kg^-1)时的刺激生长到高浓度(250 mg·kg^-1)时的长期抑制效应;250 mg·kg^-1甲胺磷在8周处理过程中对土壤可培养真菌生长具有显著的刺激效应,使可培养真菌CFU比对照增加10倍,但50和150 mg·kg^-1甲胺磷处理对土壤可培养真菌CFU无显著影响.种群丰富度系数分析结果表明,高、中浓度乙草胺处理可使土壤可培养真菌种群丰富度不可逆地降低.土壤真菌rDNA特异PCR-DGGE聚类分析结果表明,不同浓度乙草胺、甲胺磷处理均不同程度地对土壤可培养真菌的种群组成和结构造成影响,其中甲胺磷尤为显著.     

沟叶结缕草草坪杂草群落的时空动态

杂草群落结构的异质性是群落动态的主要属性.基于物种频度和幂函数法则,对沟叶结缕草草坪杂草群落在时间维度上的物种结构和空间异质性的变化进行了研究.结果表明： 从2007到2009年,沟叶结缕草草坪3年共发生杂草43种,隶属19科,其中,禾本科、菊科、莎草科和茜草科杂草在草坪杂草中占据优势,多年生杂草占杂草比例最大,并呈逐年上升趋势;杂草群落具有比随机分布更高的空间异质性;杂草优势种年内随季节变化明显,表现出“双子叶杂草－单子叶杂草－双子叶杂草”、“多年生杂草－一年生杂草－多年生杂草”交替出现的规律;杂草群落的空间异质性在夏季大于冬季,多样性和均匀性在夏秋季大于冬春季,在夏季表现出高异质性的杂草种类比其他季节多;杂草群落空间异质性、多样性年际间变化不显著,均匀性呈逐年降低趋势.