洪永聰-蠟狀芽孢桿菌菌株TR2對氯氰菊酯降解作用的小區(qū)試驗-07.12-

1、文章編號:1674-148X (200704-0291-03蠟狀芽孢桿菌菌株T R2對氯氰菊酯降解作用的小區(qū)試驗收稿日期:2007-07-09基金項目:國家自然科學基金資助項目(No .30370968作者簡介:洪永聰(1977-,男,福建南安人,博士,講師,主要從事生物防治研究。洪永聰1,辛偉2,崔德杰2,胡方平3摘要:經(jīng)測定,室內盆栽試驗對氯氰菊酯的最優(yōu)化降解條件為菌株TR2、噴菌后1d 噴藥、處理時間10d 、噴菌量為5m l/株(菌液濃度為108cfu /m l 以及噴藥量為1mg/kg 。茶園小區(qū)試驗TR2對氯氰菊酯的降解率達83.4%,能將氯氰菊酯殘留量控制在0.15mg/kg 以

2、下。文獻標識碼:APlot Exper i m en t of B acillus cereus Stra i n TR 2W h i ch CouldD egrade Cyper m ethr i nHONG Yong 2cong 1,X I N W ei 2,CU IDe 2jie 2,HU Fang 2p ing3(1.Coledge of L ife Science,QAU,Q ingdao,266109China;2Coledge of Res ource and Envir onment,QAU;3.College of Plant Pr otecti on,Fujian Agri

3、cultural and Forestry University Abstract:The op ti m al conditi ons f or the degradati on of cyper methrin in the pot experi m ent were p r oved t o be that the degradative bacterium should be strain T R2,ti m e of s p raying cyper methrin be one day after s p raying bacteria,each tea p lant be s p

4、 rayed with 1mg/kg cyper methrin and 5m l bacteria culture liquid (its concentrati on was 108cfu /m l ,date of sa mp ling be 10days .The degrading rate of cy per methrin by strain T R2was tested t o be 83.4%in thep l ot experi m ent of tea garden,and the cyper methrin residue was bel ow 0.15mg/kg .K

5、ey words:B acillus cereus ;cypernethrin;degradati on;tea garden隨著人們生活水平的不斷提高和健康意識的增強,天然、營養(yǎng)、安全的“綠色食品”越來越受到人們的青睞。就茶葉而言,人們不光追求品質和口感風味,更加關心的是有無受農(nóng)藥、重金屬及其它有害物質的污染,特別是進出口對這方面的強調也越為重要14。國內外對茶葉農(nóng)藥殘留進行了一些研究,主要有農(nóng)藥的使用和殘留、降低農(nóng)殘的對策、農(nóng)藥在植物體內和環(huán)境中的降解規(guī)律、農(nóng)藥降解微生物的研究等59。但是,對于如何降低農(nóng)殘的研究僅限于合理使用農(nóng)藥、改進農(nóng)藝措施、加強管理等,具體措施不夠完善,缺乏直接降低靶

6、標農(nóng)藥殘留的有效方法,不能有針對性地解決問題;另外,對農(nóng)藥降解菌的研究多局限于菌株的分離及其生理特性的測定等,推廣應用的實例不多。針對有機茶園農(nóng)藥降解的研究現(xiàn)狀,本文針對幾株對氯氰菊酯降解效能高的菌株進行室內盆栽和茶園小區(qū)的試驗,測定它們的實際應用效果,為今后的開發(fā)利用打下基礎。1材料與方法1.1供試菌株與培養(yǎng)基選取在實驗室內對氯氰菊酯的降解率較高的4個降解菌菌株S W 9、S M1、S M12和T R210。降解菌的保存采用添加氯氰菊酯(50mg/L 的NA 培養(yǎng)基。降解菌的降解效能測定采用添加氯氰菊酯青島農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版24(4:291293,2007Journal of Q in

7、gdao A gricultural U niversity (N atural Science (50mg/L的基礎培養(yǎng)基。1.2供試農(nóng)藥10%氯氰菊酯乳油(南京紅太陽集團有限公司、氯氰菊酯標樣(北京康林科技有限公司。1.3供試茶樹品種室內盆栽試驗的茶樹品種為鐵觀音和黃旦,均為2齡茶樹苗。茶園小區(qū)試驗的茶樹品種為黃旦,大多為810齡茶樹。1.4茶葉中氯氰菊酯的添加回收率測定將氯氰菊酯標樣用丙酮配成1mg/L、10mg/L和100mg/L3種梯度的標準混合液,然后將這3種混合液各取5m l分別加到3個50g已研碎過的無污染茶樣中,每個處理重復3次,設加等量蒸餾水的處理為對照(即氯氰菊酯的終濃度

8、為0.1mg/kg、1mg/kg和10mg/kg。每個處理加入100m l丙酮浸泡過夜,過濾后,濾渣中再加入50m l丙酮,振蕩提取5m in,合并濾液,后加入適量無水硫酸鈉脫水。用旋轉蒸發(fā)儀45減壓濃縮。濃縮液置于分液漏斗中,加入60m l8%的硫酸鈉水溶液,用50m l石油醚萃取3次,合并萃取液。萃取液經(jīng)無水硫酸鈉脫水濃縮,然后用旋轉蒸發(fā)儀45減壓濃縮,最后用石油醚定容至10m l。按常規(guī)條件進行氣相色譜檢測11,根據(jù)結果計算添加回收率和變異系數(shù)。1.5目標菌株的室內盆栽試驗根據(jù)室內目標菌株對茶樹體內氯氰菊酯降解的影響因素的重要性來設計正交實驗。采用L16 (45正交表,測定不同菌株、不同

9、噴藥量、不同噴菌量、不同處理方式以及不同處理時間等5種因素對茶樹體內氯氰菊酯降解率的影響,每種因素各取4個水平(表1。每個處理重復3次,以清水的處理為對照。接種后按茶苗的正常管理,室內最高溫度為2832。按照不同的處理時間進行采樣,每次隨機采收茶葉10g。樣品的提取和檢測同上,測定每個處理氯氰菊酯的殘留量,根據(jù)結果計算其降解率。表1正交試驗中目標菌株的因素和水平表因素菌株噴藥量(mg/kg噴菌量(m l/株處理方式處理時間(d水平1S W90.51噴菌1d后噴藥3水平2S M11.03農(nóng)藥和菌液一起噴5水平3S M12105噴藥1d后噴菌7水平4TR25010噴藥3d后噴菌14注:菌液濃度為1

10、08cfu/m l。1.6目標菌株的茶園小區(qū)試驗秋茶和春茶各做一次試驗。每個處理設3個重復小區(qū),2m2/小區(qū)。小區(qū)隨機排列,各處理采用單一法進行。根據(jù)室內盆栽試驗確定茶園小區(qū)試驗的噴藥量、噴菌量以及處理方式。待測菌株為S W9、S M1、S M12和T R2,以清水的處理為對照。噴施時間選在下午45時進行,應保證噴后24h無雨,否則試驗應視為無效。試驗均在同等茶園正常的肥水管理下進行,田間最高溫度在2533間。噴施完成后第3d、5d、7d、10d、14d,每小區(qū)按5點隨機取樣法采樣采收茶葉50g。樣品的提取和檢測同上,測定每個小區(qū)氯氰菊酯的殘留量,根據(jù)結果計算其降解率。2結果與分析2.1茶葉中

11、氯氰菊酯的添加回收率茶葉中氯氰菊酯的添加回收率測定結果表明,氯氰菊酯的添加回收率大于85%,而變異系數(shù)小于3.43,符合農(nóng)藥殘留提取標準要求(表2。表2茶葉中氯氰菊酯的添加回收率濃度(mg/kg添加回收率(%變異系數(shù)2.2目標菌株的室內盆栽試驗結果室內盆栽正交試驗目標菌株對氯氰菊酯降解率的統(tǒng)計分析結果表明(表3,試驗的5種因素中極差R值從大到小依次為菌株(53.8、處理方式(8.2、處理時間(1.8、噴菌量(1.5和噴藥量(1.0。因此,影響室內盆栽試驗氯氰菊酯降解率的因素作用大小依次為菌株、處理方式、處理時間、噴菌量和噴藥量。從各水平的統(tǒng)計K值比較來看,盆栽試驗氯氰菊酯降解作用的最優(yōu)化條件應

12、為菌株T R2、噴菌后1d噴藥、處理時間10d、噴菌量為5m l/株(菌液濃度為108cfu/m l以及噴藥量為1mg/kg。2.3目標菌株的茶園小區(qū)試驗結果目標菌株的茶園小區(qū)試驗結果表明,在田間菌株T R2對氯氰菊酯的降解作用最強,其降解率達到83.4%,并將其殘留量控制在0.15mg/kg以下(表4。292青島農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版24卷 表3正交試驗中氯氰菊酯降解率的統(tǒng)計分析結果注:表中K1、K2、K3和K4分別表示水平1、水平2、水平3和水平4對應的降解率之和的平均數(shù)。表4試驗目標菌株對氯氯菊酯的降解作用項目殘留量(mg/kg降解率(%3小結與討論茶葉中氯氰菊酯的添加回收率測定結果顯

13、示,其添加回收率和變異系數(shù)的結果都符合農(nóng)藥殘留提取標準要求,說明本研究中所采用的方法是可行的。根據(jù)以上結果,影響室內盆栽試驗氯氰菊酯降解率的主要因素為菌株、處理方式和處理時間,噴菌量和噴藥量對盆栽試驗也有一定的影響。經(jīng)回接檢驗(即按照氯氰菊酯降解作用的最優(yōu)化條件重新設計試驗結果表明,在接種后7d菌株T R2對氯氰菊酯的降解率為90.3%,茶葉氯氰菊酯的殘留量為0.09mg/kg。另外,菌株TR2在茶園小區(qū)試驗中對氯氰菊酯的降解效能強,能將氯氰菊酯殘留量控制在0.15mg/kg以下,說明該菌株有一定的生產(chǎn)應用前景。當然,還有許多值得質疑的論點和可以繼續(xù)深入研究的問題,如何使實驗室條件下降解菌的降

14、解作用與實際應用效果接近;如何克服田間影響降解菌降解效能的各種因素;如何構建多功能高效穩(wěn)定的降解工程菌;如何正確評價降解菌制劑及其降解代謝產(chǎn)物的降解效能等問題都岌待解決?？傊?從作物體內分離內生農(nóng)藥降解菌有很好的前景,它能更好地解決農(nóng)產(chǎn)品體內農(nóng)藥殘留,推動農(nóng)藥微生物降解的研究進入更高領域。參考文獻:1Phukan I,George U.The effect of commonly used herbicides on ac2tivity of m icr obes fr om a tea s oilJ.T wo and a Bud,1992,39(1:34-37.2Gope B,Borthak

15、urM.Long ter m effects of herbicides on ne mat odepopulati on in tea s oilJ.T wo and a Bud,1991,38(1-2:37-38.3曹潔萍.簡述出口茶葉中農(nóng)殘含量問題J.茶葉通報,1999,24(3:23-24,28.4陳宗懋.我國茶葉衛(wèi)生質量面臨的問題和對策J.茶業(yè)通報,2001,23(1:7-10.5Gajbhiye V T,Agnihotri N P,Jain H K.Cyper methrin residues onteaJ.Pesticide Research Journal,1989,1(2:8

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