现代农业科技２０１１年第１７期 资源与环境科学 微生物降解菌对土壤中有机磷农药降解作用的影响 ’马丽娜 （福建省农科院农业生物资源研究所，福建福州３５０００３） 摘要通过优化降解茵——阴沟肠杆茵培养基配方和发酵条件，开展阴沟肠杆茵对在土壤中有机磷乐果农药降解的试验研究 结果 表明：按常规使用浓度使用乐果后，其在土壤中的降解半衰期为２．７２ ｄ，１４ ｄ后的乐果残留量为２８．５７４ ｍ ｇ。在添加了等量的阴沟肠杆茵 发酵液后，土壤中的降解半衰期提前到２．４７ ｄ，１４ ｄ后的乐果残留量为１２．９３２ｍｇ／ｋｇ，说明阴沟肠杆茵在土壤中对有机磷农药乐果有较好的 降解作用。 关键词有机磷；阴沟肠杆菌；降解 中图分类号Ｘ５９２ 文献标识码Ａ 文章编号１００７—５７３９（２０１１）１７—０２６３—０１ 有机磷农药是一类有机磷酯类化合物，具有高效杀虫 能力，也是我国目前使用量最大的农作物杀虫剂，每年用量 都在１０万ｔ以上，占我国农药总产量的８０％以上。随着有机 阴沟肠杆菌发酵液２５０ ｇ／ｍｚ；处理４：在开花期喷施乐果８００ 倍液２５０ ｇ／ｍ 和阴沟肠杆菌发酵液５倍液２５０ ｇ／ｍｚ；以清水 作对照（ＣＫ）。３次重复，随机区组设计，小区面积１０ｍｚ。 １．４试验过程 磷农药的大量使用，８０％一９０％的有机磷进入环境ｌ】－２］。有机磷 农药在提高农产品品质、人们生活质量的同时，对土壤、水 体、大气环境乃至整个生态系统造成了严重污染，也给人类 和动物带来了巨大的危害。我国许多农副产品因农药残留量 超标影响其出口，造成了巨大的经济损失。微生物是环境中 有机磷农药降解的主要方式之＿＿［３－５１。２００８年，福建省农科 院农业生物资源研究所研究人员通过优化降解菌——阴 沟肠杆菌培养基配方和发酵条件，开展了阴沟肠杆菌对在 土壤中有机磷乐果农药降解的试验研究，以期研究阴沟肠 杆菌的生物学特性和对乐果降解的机理，为其在农产品、 土壤等中的有机磷农药残留降解的应用提供理论依据。现 将试验结果报告如下。 １材料与方法 空心菜种子先撒播后移栽。田间管理按常规进行。试验 于２ｏｏ８年９月１５日（空心菜开花期）喷雾施药，施药当天 天气以晴为主，间或多云，无降雨过程，平均气温２５—３５℃。 施药后待药液干时开始取样，此后１…３ ５ ７、１４ ｄ分别取样， 取样后立即进行预处理。 １．５测定方法 取土壤样品２０ ｇ于２５０ ｍＬ三角瓶中，加入１００ ｍＬ二 氯甲烷，在振荡器上振荡提取２０ ｍｉｎ后加１ ｇ无水ＮａｚＳＯ ， 抽滤。滤渣用１０ｍＬ二氯甲烷洗涤２次，合并滤液，于旋转 蒸发仪上蒸干，甲醇冲洗并定容至２０ ｍＬ，供液相色谱测定。 ２结果与分析 由表１可知，处理１、２未使用阴沟肠杆菌，其降解半衰 期分别为２．７２、２．６４ ｄ，１４ ｄ后的乐果残留量分别为２８．５７４、 １．１试验地概况 试验在福州市新店镇蔬菜研究所进行，试验地地势平 坦，为灰泥田，排灌方便，ｐＨ值６．７。 １．２试验材料 １８．３０８ ｍｇ／ｋｇ：处理３同时施用等量的乐果与阴沟肠杆菌 发酵液，乐果降解的半衰期提前至２．４７ｄ，１４ｄ后的残留量为 １２．９３２ ｍｇ／ｋｇ。降解率为５４．７％；处理４同时施用等量的乐果 与阴沟肠杆菌发酵液５倍液，乐果降解的半衰期提前至 ２．５４ ｄ，１４ ｄ后的残留量为１６．５１５ ｍｇ／ｋｇ，降解率为４２．２％。 ３结论与讨论 供试药剂：４０％乐果乳油（上海亚泰农资有限公司生 产）。试验品种：泰国白管空心菜。 １．３试验设计 试验设５个处理，即处理１：在开花期喷施乐果８ｏｏ倍液 ２５０ ｇ／ｍ ：处理２：在开花期喷施乐果８００倍液２５０ ｇ／ｍ 和清 水２５０ ｇ／ｍ ；处理３：在开花期喷施乐果８００倍液２５０ ｇ／ｍ 和 国内外对微生物降解农药有了较多的研究，因为微生 物降解能耗低，不易造成二次污染而成为研究热点。该试验 通过阴沟肠杆菌对乐果在土壤中残留降解的研究结果表 表１有机磷微生物降解剂阴沟肠杆菌对乐果在土壤中降解的影响 注：相对降解率（％）＝（对照样品残留量一处理样品残留量）ｘｌ００／对照样品残留量。 作者简介收稿日期马丽娜（１９７４一），女，福建福州人，农艺师，从事微生物相关 研究工作。 ２０１１－０７－０１ 明：按常规使用浓度使用乐果后，其在土壤中的降解半衰期 （下转第２６８页） ２６３ 资源与环境科学 现代农业科技２０１１年第１７期 ２．８加入不同比例体积的已腐熟堆肥对堆肥过程的影响 草末加入不同体积比例腐熟堆肥会对堆肥过程产生影 响（表３、图８）。首先是草末：堆肥＝３：２比例升温情况比草末： 堆肥：１：２比例要好，外观上肥堆发热好，变色快。１：２处理在 堆肥中期加入１份体积的草末，但温度升高后快速下降，发 酵情况不好；建议草末中添加堆肥的比例以草末：堆肥＝３：２ 为好，有利于肥堆发酵升温，但草末比例也不宜过多，因为 这样会增加草末结块情况。草末和堆肥：１：２处理虽然草沫 表４．．不同比例的草末和堆肥混合处理的外观变化比较 ————面而 巧 ——— 而＝Ｔ 草末：堆肥＝３：２ ，■—二二 Ｑ＝ 二 Ｑ ＝ Ｑ＝ ＝！ ＝ Ｑ 彗 结块蠢 ， 差 挛 篁喜曩 答霎挛： 臭味 有轻微羹簦丢 热，变黄绿色 无臭味，草末 委奁 琵 芫羹 着苫 。 看装 … ’’， 体积变化较小，堆体温堆 体不发热，表层变干， 度接近室温，草末在堆手 摸较干爽，少量结块 热，无臭味，草末只有 体中基本不可辨认，少触 量可辨认，黄褐色 量结块．无臭味 少 堆 体不发热，表层变干， 草末和堆肥量基表层变干，堆体手触不热，堆体体积变化不大，表层变干， 摸较湿润，少量结块， 草末全变色，不起温，少手 本相同，绿色，有部中心部分轻微发热，温度堆体手触不热，中心部分轻微 草末：堆肥＝１：２ 量结块．无臭味 无 臭味，草末有部分可 分结块，有轻微的低，内外无臭味，内部草末发热，外面不热，内外无臭味， 辨 认，黄绿色 除臭味作用，但考虑到成本因素，也可以只添加已腐熟堆肥。 草末是园林绿地５一ｌ０月产出的主要绿化垃圾之一， 利用前一年秋季收集的落叶和修剪树枝等原料生产的堆肥 在５月已经基本腐熟，作为草末堆肥时的主要添加辅料，原 料易得，实际操作可行，有利于合理安排好堆肥场的轮作。 与使用锯末、谷壳作为草末堆肥调理剂［８ｌ相比，堆肥周期缩 短，克服了锯末、谷壳等调理剂原料短时间内不容易腐熟的 缺点。 ４参考文献 堆肥日期 ［１］李季，彭生平．堆肥工程实用手册【Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００５ １Ｏ５—１１２．１８５－２１２． 图８不同比例的草沫和堆肥混合处理的温度变化 不容易结块，但不利于发酵升温。 ３结论与讨论 【２］陈广银，王德汉，吴艳，等．不同时期添加蘑菇渣对落叶堆肥过程的影 响Ⅲ．环境化学，２００８，２７（１）：８２—８６． ｆ３】陈明忠，翁俊基．畜禽粪便无害化处理技术及其应ｆｆ］ｉＪ］．福建农业科 技，２００６．４（３）：５９－６１． 通过在草末中加入已腐熟堆肥、ＥＭ菌以及不同体积比 例混合试验，并对堆肥过程中的外观、温度、ｐＨ值、ＥＣ值等 指标进行观察测定，得出以下结果：草末堆肥体积和重量损 失很多，特别在前７ ｄ体积损失最快，后期变化减弱。草末中 ｆ４】栗绍湘，李玉俊，郭洪嘉，等．堆肥过程中的保氮技术ｆＪＩ．环境卫生工 程，２００１，９（４）：１８５—１８６． 【５］汤江武，朱利中．不同堆肥条件对种子发芽指数影响的研究ｆＪＪ－浙江 农业科学，２００８（５）：５８３—５８６． 【６】鲁艳英，金亮，王谨，等．ＥＭ菌组成鉴定及其消除垃圾恶臭研究【ＪＪ．环 境科学与技术，２００９，３２（８）：６２—６３． 加入已腐熟堆肥有利于控制臭味，减少堆肥氮损失，降低堆 肥的ｐＨ值和ＥＣ值，减少结块，是较理想的混合堆肥方式。 草末和堆肥混合体积比以３：２为好。添加ＥＭ菌作为废弃物 处理中常用的除臭方法 ，在草末堆肥时添加也起到一定消 （上接第２６３页） ［７】汪植三，苏镇松．有效微生物活性菌菌剂净化畜舍空气效果的试验ｆＪ１ －华南农业大学学报，１９９７，１８（Ｓ１）：１０２—１０５． 【８］魏元帅，常智慧，韩烈保．添加辅料及引入外源微生物对草屑堆肥的 影响［Ｊ】．农业环境科学学报，２００７，２６（Ｓ１）：５９１—５９３． ４参考文献 ［１】王乃亮，杜斌．微生物对环境中农药的降解作用『ＪＩ＿甘肃科技，２０１０ （２１）：９３—９５． 为２．７２ ｄ，１４ ｄ后的乐果残留量为２８．５７４ ｍｇ／ｋｇ。在添加等 量的阴沟肠杆菌发酵液后，土壤中的降解半衰期提前到 ２．４７ ｄ，１４ ｄ后的乐果残留量为１２．９３２ ｍｇ／ｋｇ，说明阴沟肠 杆菌在土壤中对有机磷乐果有较好的降解作用。为了全面 了解阴沟肠杆菌在有机磷农药降解上的应用，该降解菌及 代谢产物的二次污染问题、降解机理、生物降解代谢途径、 降解酶提取、菌制剂和酶制剂的研制将作为下一步的研究 要点ｔ６］ ＋ ［２】张婵，廖晓兰．有机磷农药的微生物降解技术研究进展ＩＪ１＿广西农业 科学，２０１０，４１（１０）：１０７９—１０８２． 【３］刘建利．微生物降解有机磷农药污染的研究进展【Ｊ１．生物学杂志， ２０１０，２７（４）：７９—８２． ［４】王连祥，阂桑，袁方曜，等．不同微生物菌剂降解土残农药的研究【Ｊ］． 山东农业科学．２０１０（４）：７５—７８． 【５］张素琴．微生物分子生态学【Ｍ】．北京：科学出版社，２００６． ｆ６】６林抗美，窗雪芳，马丽娜，等．有机磷农药降解菌一阴沟肠杆菌的生物 学特性［Ｊ］．中国农学通报，２００８，２４（９）：３８２—３８６． 一— 一－——卜－—・ －— 一－—－卜一＋一＋ （上接第２６４页） 增产６．１３％。而在小麦孕穗期至灌浆期喷１次或２次清水与 空白对照比较有增加干粒重的作用，可能是与当时的天气 连续干旱有关。 ４参考文献 【ｌＪ１梁焕如．大量元素水溶肥料在小白菜上应用试验报告ｆＪ１．上海农业科 技，２０１１（２）：９４—９５． 【２】韩效钊，吴云，曹慧平，等．微量元素水溶肥料对大豆生物学性状及 ２６８ 产量的影响［Ｊ１．黑龙江农业科技，２０１１（４）：５８—５９． 【３】张艳．叶面肥的特点及如何正确使用［Ｊ】．经济技术协作信息，２０１１ （９）：１２５． １７—１８． ’ 【４】岳红伟．不同叶面肥在水稻上的应用效果［Ｊ］．现代化农业，２０１０（２）： ［５】黄长志，周秋峰，王保林．施肥对小麦花生两熟制作物产量和品质的 调节效应研究『Ｊ１．农业科技通讯，２０１１（５）：５４—５５． 【６】赵霆，张娟，杨慧霄，等．微量元素水溶肥料效应研究［Ｊ］．现代农业科 技，２０１１（６）：３０８． 【７】王明义．作物对肥料吸收利用方式［Ｊ】．中国农贸，２０１ｌ（８）：２４．