莠灭净在种植不同植物下对土壤脱氢酶活性的影响

本文研究了在种植小麦、黑麦草、玉米和苜蓿四种植物条件下,土壤中莠灭净浓度为1mg.kg-1时对土壤脱氢酶活性的影响。通过室内土培盆栽实验,以无农药处理土壤为空白对照,植物生长10天后,测定对照组和实验组的根际土、混合土以及非根际土样的土壤脱氢酶活性。实验结果表明,在种植玉米和黑麦草后,加药土壤的脱氢酶活性高于未加药土壤的脱氢酶活性;而在种植玉米和苜蓿后,加药土壤的脱氢酶活性则低于未加药土壤的脱氢酶活性。在同等条件下,种植四种植物的土壤脱氢酶活性均表现为根际土>混合土>非根际土。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words 1
引言 1
1 实验材料与仪器2
1.1 实验材料2
1.2 实验仪器2
2 实验原理与方法3
2.1 实验原理3
2.2 实验方法3
2.2.1 种子的萌发及盆栽实验3
2.2.2 缓冲液TrisHCl的配置 3
2.2.3 TTC 溶液的配置3
2.2.4 葡萄糖溶液的配置3
2.2.5 反应混合液的配制3
2.2.6 反应混合液的测定3
3 结果与讨论3
3.1 种植四种植物后土壤脱氢酶活性分析4
3.1.1 种植小麦后土壤脱氢酶活性4
3.1.2 种植黑麦草后土壤脱氢酶活性4
3.1.3 种植玉米后土壤脱氢酶活性4
3.1.4 种植苜蓿后土壤脱氢酶活性5
3.2 四种植物根际土脱氢酶活性比较5
4 结论6
5 实验改进7
6 前景展望7
致谢7
参考文献8
莠灭净在种植不同植物下对土壤脱氢酶活性的影响
引言
引言:农药是人类二十世纪最重要的发明之一,开创了世界农业的新格局,极大的推动了农药发展进程。据联合国粮农组织调查统计,农药每年可挽回农作物损失约在20~40%,为世界粮食问题的解决作出不可估量的贡献。然而,农药在使用后约有80~90%的量进入土壤,随雨水或灌溉水淋 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@ 
溶作用,有相当部分的残留药剂进入地下水和地表水,造成污染。农药对环境水体的污染已引起人们的高度重视。我国是农药生产使用大国,农药的长期大量使用,严重危害到我国环境质量[1]。实验研究证实某些农药可使仓鼠染色体破裂[2],杀死水底节肢动物[3],破坏水体生态平衡。
莠灭净作为选择性内吸传导型除草剂,属于典型的光合作用抑制剂。用于甘蔗、柑橘、大豆、玉米、马铃薯、豌豆、胡萝卜田等除防一年生杂草。高剂量时可防除某些多年生杂草,亦可防除水生杂草[4]。莠灭净在低浓度时能促进植物生长,刺激幼芽和根的生长,促进叶面积增大、茎加粗等。但在高浓度时又会在植物产生强烈抑制作用。莠灭净主要是通过对植物光合作用的抑制来发挥其作用。莠灭净由植株根系吸收, 随植物茎内蒸腾作用的水流而上升移动, 通过木质部输送到植株的地上部份, 从而使叶片产生失绿、枯萎的症状。莠灭净,分子式C9H17N5S,分子量227.33,结构式见图1。

图1 莠灭净结构式
莠灭净为白色结晶固体,熔点:80~84℃(石油醚中重结晶),密度1.19g/m3,蒸气压1.12×104Pa。溶解度为:丙酮500g/L,甲醇450g/L,甲苯400g/L,水18.5mg/L。莠灭净在微酸或微碱性介质中稳定,在强酸、强碱介质中易水解。不易燃,无腐蚀性。
土壤酶是土壤的重要组成部分,检测土壤中的酶活性,能够了解复杂有机物质的分解程度与简单物质的再合成程度,土壤酶活性反映了土壤中进行各种生物化学过程的强度,对土壤肥力的形成与提高、物质循环等具有重要的意义。同时,土壤酶作为土壤自净能力的一个指标,其活性能提高土壤的自净能力。脱氢酶是土壤的主要酶类之一,脱氢酶能酶促脱氢反应,它起着氢的中间传递体的作用。在碳水化合物和有机酸中脱氢酶作用比较活跃,它们可以做为氢的供体。土壤脱氢酶活性可较好表征土壤微生物活性的高低,同时也可用于简单的毒性检测以及作为污染监测的指示[58]。
国内外关于莠灭净所做的研究,大多数都是测莠灭净残留量的方法,以及研究莠灭净如何施用可以达到最佳效果。对于土壤脱氢酶的研究则主要是关于作物在轮作和还田模式下土壤中脱氢酶活性的变化。以上的研究都对本课题的开展奠定了基础。
本文是将小麦、黑麦草、玉米和苜蓿4种植物种植于莠灭净污染土壤(1.0 mg kg1)中和未加药土壤中培育10天,并设立莠灭净污染土壤以及无污染土壤培育10天为空白对照组。在第10天,分别收集四种植物的根际土、混合土和非根际土,然后用TTC法测定植物根际土、混合土以及非根际土中脱氢酶的活性,从而来探明莠灭净在种植不同植物下对土壤中脱氢酶的影响。研究结果将对莠灭净影响土壤脱氢酶活力的评价提供数据。
1实验材料与仪器
1.1实验材料
样品土样:采集于江苏省南京市玄武区下马坊,土样类型为粘磐土,土样经过粗磨后过3mm筛后待用;
小麦(正麦7号)和玉米(苏科花糯2008):由中国江苏省农业科学院提供;
黑麦草(长江2号)和苜蓿(陇东):由成都大业集团提供;
莠灭净原药:纯度97%,由中国江苏省农业科学院提供;
实验中所有甲醇、丙酮、盐酸、Tris、CaCO3、H2O2、蒸馏水、葡萄糖均为分析纯。
1.2实验仪器
GX300D 型培养箱(宁波江南仪器厂);
BS224S电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司) ;
KH500超声波清洗器 (昆山禾创超声仪器有限公司);
1800紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);
2实验原理与方法
2.1实验原理
脱氢酶可以使氧化有机物的氢原子活化并传递给特定的受氢体实现有机物的转化和氧化。如果脱氢酶中活化的氢原子被人为的受氢体所接受,那么可以通过直接测定人为受氢体浓度的变化从而间接测定脱氢酶活性。
本实验使用TTC分光光度法测量土壤中脱氢酶的活性。TTC(氯化三苯基三氮唑)在反应中作为人为受氢体,与土壤中的脱氢酶反应。无色的TTC脱氢后变成红色的TPF(三苯基甲臜),根据红色的深浅,测出相应的吸光度值,从而根据计算TPF的生成量,求出脱氢酶的活性。土壤中脱氢酶活性越高,生成的TPF量越大,生成溶液颜色越红;反之,若土壤中脱氢酶活性低,则生成的TPF量小,生成溶液颜色浅。因此实验中可以根据反应后溶液吸光度的大小来判断在加莠灭净和种植植物后土壤中脱氢酶活性的变化。
2.2实验方法
2.2.1种子的萌发及盆栽实验
①将小麦、黑麦草、玉米、苜蓿种子分别放入3%的H2O2溶液中进行消毒15min,用去离子水多次清洗后,将种子放入培养皿中,加蒸馏水至浸没种子一半,20℃下暗培23天发芽待用;
②用丙酮将莠灭净的母液稀释成浓度为1mg.kg1的药液,并做加药与不加药的对照实验。将药液均匀拌入500g样品土中,风干。而未加药的500g样品土,同时做风干处理;

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