白腐真菌对磺酰脲类除草剂降解性能的研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:xiaohonghe
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近年来,因大量使用化学农药造成的污染日益增多,对人们的健康和农作物的生长产生危害。磺酰脲类除草剂是一种超高效除草剂,目前普遍应用于禾谷类作物田防除阔叶杂草和禾本科杂草。该类除草剂在土壤中残留期较长,而且能够引起后茬敏感作物的药害,使得农业生产受到经济损失。微生物能够显著降解除草剂残留,还具有安全、无二次污染、修复成本低等特点,因此利用微生物降解此类除草剂受到人们的关注。本研究利用白腐真菌降解两种除草剂,经过筛选优势降解菌株、探究环境影响因子对降解的影响、优化降解条件,为生物降解农药提供依据。本文的主要研究结果如下:1.研究三株白腐真菌606菌株(Phlebia sp.)、751菌株(Funalia trogii)和W菌株(Irpex lacteus)和对两种除草剂的降解效果。结果表明:W菌株是氯嘧磺隆的优势降解菌株,降解率可达56.1%;606菌株是苯磺隆的优势降解菌株,降解率可达90.3%。2.通过除草剂的初始浓度、pH、温度三个因素对白腐真菌降解两种除草剂的单因素分析和响应面优化,结果表明当氯嘧磺隆的初始浓度为40mg/L,溶液的pH值为5.7,温度为30.7℃时,第7d时氯嘧磺隆的降解率最高,为72.40%;当苯磺隆的初始浓度为40mg/L,溶液的pH为6.0,温度为21.4℃时,第5d时苯磺隆的降解率最高,达到99.10%。3.通过消解动态实验,得到白腐真菌降解两种除草剂时的半衰期。氯嘧磺隆的降解半衰期为4.696d,苯磺隆的降解半衰期为1.077d。与未加入菌株的对照组相比,实验组的降解时间明显缩短,说明白腐真菌可以提高除草剂的降解速率。4.运用液相色谱质谱联用的方法检测氯嘧磺隆和苯磺隆的代谢产物,氯嘧磺隆通过磺酰脲桥的断裂及之后的环化作用生成2-氨基-4-氯-6-甲氧基嘧啶和邻磺酰胺苯甲酸。苯磺隆通过磺酰脲桥的断裂生成邻甲酸甲酯苯磺酰胺和2-甲胺基-4-甲基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪N-甲基三嗪,并通过缩合反应脱去官能团-SO2-,得到2-(1-(4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪-2-基)-3-甲基脲基)苯甲酸甲酯,再脱去官能团N-甲基胺,得到2-(N-(4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪-2-基)甲酰胺)苯甲酸甲酯。5.在土壤介质中,白腐真菌对氯嘧磺隆的降解率在40%-65%之间,对苯磺隆的降解率在90%以上,说明利用白腐真菌修复受污染土壤技术具有可能性,为磺酰脲类除草剂的生物修复提供了一定的理论基础。
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