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

1、文章編號(hào):1674-148X (200704-0291-03蠟狀芽孢桿菌菌株T R2對(duì)氯氰菊酯降解作用的小區(qū)試驗(yàn)收稿日期:2007-07-09基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No .30370968作者簡(jiǎn)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(cè)定,室內(nèi)盆栽試驗(yàn)對(duì)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(shí)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(yàn)TR2對(duì)氯氰菊酯的降解率達(dá)83.4%,能將氯氰菊酯殘留量控制在0.15mg/kg 以

2、下。文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(shí)的增強(qiáng),天然、營(yíng)養(yǎng)、安全的“綠色食品”越來(lái)越受到人們的青睞。就茶葉而言,人們不光追求品質(zhì)和口感風(fēng)味,更加關(guān)心的是有無(wú)受農(nóng)藥、重金屬及其它有害物質(zhì)的污染,特別是進(jìn)出口對(duì)這方面的強(qiáng)調(diào)也越為重要14。國(guó)內(nèi)外對(duì)茶葉農(nóng)藥殘留進(jìn)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(duì)策、農(nóng)藥在植物體內(nèi)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(duì)于如何降低農(nóng)殘的研究?jī)H限于合理使用農(nóng)藥、改進(jìn)農(nóng)藝措施、加強(qiáng)管理等,具體措施不夠完善,缺乏直接降低靶

6、標(biāo)農(nóng)藥殘留的有效方法,不能有針對(duì)性地解決問(wèn)題;另外,對(duì)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(cè)定等,推廣應(yīng)用的實(shí)例不多。針對(duì)有機(jī)茶園農(nóng)藥降解的研究現(xiàn)狀,本文針對(duì)幾株對(duì)氯氰菊酯降解效能高的菌株進(jìn)行室內(nèi)盆栽和茶園小區(qū)的試驗(yàn),測(cè)定它們的實(shí)際應(yīng)用效果,為今后的開(kāi)發(fā)利用打下基礎(chǔ)。1材料與方法1.1供試菌株與培養(yǎng)基選取在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)氯氰菊酯的降解率較高的4個(gè)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(cè)定采用添加氯氰菊酯青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版24(4:291293,2007Journal of Q in

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

8、為0.1mg/kg、1mg/kg和10mg/kg。每個(gè)處理加入100m l丙酮浸泡過(guò)夜,過(guò)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(wú)水硫酸鈉脫水。用旋轉(zhuǎn)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(wú)水硫酸鈉脫水濃縮,然后用旋轉(zhuǎn)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(jìn)行氣相色譜檢測(cè)11,根據(jù)結(jié)果計(jì)算添加回收率和變異系數(shù)。1.5目標(biāo)菌株的室內(nèi)盆栽試驗(yàn)根據(jù)室內(nèi)目標(biāo)菌株對(duì)茶樹(shù)體內(nèi)氯氰菊酯降解的影響因素的重要性來(lái)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)。采用L16 (45正交表,測(cè)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(shí)間等5種因素對(duì)茶樹(shù)體內(nèi)氯氰菊酯降解率的影響,每種因素各取4個(gè)水平(表1。每個(gè)處理重復(fù)3次,以清水的處理為對(duì)照。接種后按茶苗的正常管理,室內(nèi)最高溫度為2832。按照不同的處理時(shí)間進(jìn)行采樣,每次隨機(jī)采收茶葉10g。樣品的提取和檢測(cè)同上,測(cè)定每個(gè)處理氯氰菊酯的殘留量,根據(jù)結(jié)果計(jì)算其降解率。表1正交試驗(yàn)中目標(biāo)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(shí)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(biāo)菌株的茶園小區(qū)試驗(yàn)秋茶和春茶各做一次試驗(yàn)。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)小區(qū),2m2/小區(qū)。小區(qū)隨機(jī)排列,各處理采用單一法進(jìn)行。根據(jù)室內(nèi)盆栽試驗(yàn)確定茶園小區(qū)試驗(yàn)的噴藥量、噴菌量以及處理方式。待測(cè)菌株為S W9、S M1、S M12和T R2,以清水的處理為對(duì)照。噴施時(shí)間選在下午45時(shí)進(jìn)行,應(yīng)保證噴后24h無(wú)雨,否則試驗(yàn)應(yīng)視為無(wú)效。試驗(yàn)均在同等茶園正常的肥水管理下進(jìn)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(diǎn)隨機(jī)取樣法采樣采收茶葉50g。樣品的提取和檢測(cè)同上,測(cè)定每個(gè)小區(qū)氯氰菊酯的殘留量,根據(jù)結(jié)果計(jì)算其降解率。2結(jié)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(cè)定結(jié)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)菌株的室內(nèi)盆栽試驗(yàn)結(jié)果室內(nèi)盆栽正交試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)菌株對(duì)氯氰菊酯降解率的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明(表3,試驗(yàn)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(shí)間(1.8、噴菌量(1.5和噴藥量(1.0。因此,影響室內(nèi)盆栽試驗(yàn)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(shí)間、噴菌量和噴藥量。從各水平的統(tǒng)計(jì)K值比較來(lái)看,盆栽試驗(yàn)氯氰菊酯降解作用的最優(yōu)化條件應(yīng)

12、為菌株T R2、噴菌后1d噴藥、處理時(shí)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(biāo)菌株的茶園小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果目標(biāo)菌株的茶園小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果表明,在田間菌株T R2對(duì)氯氰菊酯的降解作用最強(qiáng),其降解率達(dá)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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版24卷 表3正交試驗(yàn)中氯氰菊酯降解率的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)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(duì)應(yīng)的降解率之和的平均數(shù)。表4試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)菌株對(duì)氯氯菊酯的降解作用項(xiàng)目殘留量(mg/kg降解率(%3小結(jié)與討論茶葉中氯氰菊酯的添加回收率測(cè)定結(jié)果顯

13、示,其添加回收率和變異系數(shù)的結(jié)果都符合農(nóng)藥殘留提取標(biāo)準(zhǔn)要求,說(shuō)明本研究中所采用的方法是可行的。根據(jù)以上結(jié)果,影響室內(nèi)盆栽試驗(yàn)氯氰菊酯降解率的主要因素為菌株、處理方式和處理時(shí)間,噴菌量和噴藥量對(duì)盆栽試驗(yàn)也有一定的影響。經(jīng)回接檢驗(yàn)(即按照氯氰菊酯降解作用的最優(yōu)化條件重新設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果表明,在接種后7d菌株T R2對(duì)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(yàn)中對(duì)氯氰菊酯的降解效能強(qiáng),能將氯氰菊酯殘留量控制在0.15mg/kg以下,說(shuō)明該菌株有一定的生產(chǎn)應(yīng)用前景。當(dāng)然,還有許多值得質(zhì)疑的論點(diǎn)和可以繼續(xù)深入研究的問(wèn)題,如何使實(shí)驗(yàn)室條件下降解菌的降

14、解作用與實(shí)際應(yīng)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(gòu)建多功能高效穩(wěn)定的降解工程菌;如何正確評(píng)價(jià)降解菌制劑及其降解代謝產(chǎn)物的降解效能等問(wèn)題都岌待解決?？傊?從作物體內(nèi)分離內(nèi)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(nèi)農(nóng)藥殘留,推動(dòng)農(nóng)藥微生物降解的研究進(jìn)入更高領(lǐng)域。參考文獻(xiàn):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

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