长残效除草剂氯嘧磺隆降解菌的筛选鉴定及其降解特性研究

摘要

氯嘧磺隆(Chlorimuron-ethyl)是一种广谱、高效的磺酰脲类除草剂，主要作用于大豆田，可高选择性地防除莎草、阔叶杂草及某些禾本科杂草，在我国己广泛施用。但由于其残留期长，易对农田环境造成污染，对下茬敏感作物形成严重的药害，成为农业增产面临的重要问题。
　　 生物降解是氯嘧磺隆在环境中分解的重要途径，本研究旨在获得高效降解氯嘧磺隆的微生物，研究其对氯嘧磺隆的降解特性，为含氯嘧磺隆废水的生物处理，受氯嘧磺隆污染环境的原位生物修复提供理论依据。具体完成的工作如下：
　　 本研究通过液体无机盐培养基富集培养法和无机盐平板直接分离法，从黑龙江省讷河县兴旺乡刚铁村二组施用氯嘧磺隆的大豆田中筛选得到一株以氯嘧磺隆为唯一碳源的高效降解菌，将其命名为T9DB-01(GenBank Aeeession No.GU395783)，经过液相色谱测定降解率达到92.1％。生测对降解率进行验证得出，菌株T9DB-01能使水稻的根长恢复到接近对照水平。
　　 分子鉴定结果表明，菌株T9DB-01的16S rDNA基因序列与假单胞菌属(Pseudomonas sp.)的相似度达到100％，结合该菌株形态学观察以及各项生理生化特征鉴定结果综合推断该菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。
　　 研究明确了假单胞菌(Pseudomonas sp.)生长和降解氯嘧磺隆的基本规律。接种于基础培养基时，菌株T9DB-01在0～32时处于延迟期，32～64h时处于对数生长期，64h后进入稳定期和衰亡期。氯嘧磺隆降解率的变化与生长量变化趋势趋势基本一致。菌株T9DB-01容易利用氯嘧磺隆、烟嘧磺隆生长，较难利用阿特拉津、咪唑乙烟酸、氟乐灵和氟磺氨草醚。最适碳源为麦芽糖和柠檬酸钠，最适氮源为胰蛋白胨、硝酸铵和硫酸铵。
　　 通过研究还明确了影响假单胞菌(Pseudomonas sp.)降解率和生长量的环境因子。单因素试验结果表明菌株对氯嘧磺隆降解的最佳pH为7.0，最佳温度和装液量分别为30℃和100/250mL，最佳接种量为4％左右，其对氯嘧磺隆的最适生长浓度为300mg/L。菌体生长量的变化趋势与氯嘧磺隆降解率的变化趋势一致。
　　 通过正交试验研究了pH值、温度、装液量、接种量、浓度对菌株T9DB-01对氯嘧磺隆的降解率的影响。得出最优组合为A282C3D2E2，即接种量为4％，pH值为8.0，温度为30℃，装液量为100mL/250mL浓度为200mg/L。结合单因素和正交试验条件进行发酵，菌株T9DB-01在5d内对氯嘧磺隆的降解率可达到达到95.7％。