DBP對小麥根際和非根際土壤微生態(tài)的影響.pdf

1、酞酸酯（PAEs）是一類典型的環(huán)境內分泌干擾物，具有很強的毒性，會嚴重危害人類的神經(jīng)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)，且部分化合物具有潛在的“三致”（致畸、致癌、致突變）毒性。根際是污染物進入植物體內的主要通道，決定著污染物向植物根系的運輸、植物吸收、運轉以及降解代謝。長期反復使用PAEs可能會威脅土壤微生物群落與功能的穩(wěn)定性、農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及人類的健康。目前針對PAEs對不同生長期小麥根際和非根際土壤微生物群落功能多樣性、群落結構及土壤酶活等方面的影

2、響研究還未見報道。因此，開展PAEs對土壤微生態(tài)的影響研究具有重要的學術價值和實踐應用意義。
　　本論文以典型酞酸酯鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)為目標污染物，以不同生長期小麥根際和非根際土壤微生物為研究對象，利用根箱進行室內土培實驗，采用Biolog ECO法、高效液相色譜(HPLC)、Illumina Hiseq平臺測序等分析方法，研究不同濃度DBP對不同生長期小麥根際和非根際土壤微生態(tài)的影響，揭示了DBP對土壤微生物的作用規(guī)律，

3、并初步分析其作用機制，主要研究結果如下:
　　(1)DBP對小麥根際和非根際土壤微生物群落功能多樣性的影響
　　在苗期和拔節(jié)期，低濃度(10mg/kg)、中濃度(20mg/kg)DBP促進小麥根際和非根際土壤微生物活性(AWCD)和均一性(McIntosh)，高濃度(40mg/kg)DBP抑制其活性和均一性，DBP對小麥根際和非根際土壤微生物的豐富度(Shannon)和優(yōu)勢度(Simpson)有明顯的促進作用(p＜0.05)

4、。隨著小麥生長，實驗組AWCD、Shannon、Simpson和McIntosh指數(shù)逐漸均恢復至對照組水平。在整個試驗周期內，無論是實驗組土壤還是對照土壤，根際土壤微生物功能多樣性均高于同期非根際土。
　　DBP改變了根際和非根際土壤微生物對碳源利用模式，其中對照組以碳水化合物類碳源為主，而DBP處理組以氨基酸類碳源為主。在整個試驗周期內，根際土壤微生物對碳水化合物類的利用率明顯高于非根際(p＜0.05)。
　　(2)DBP

5、對小麥根際和非根際土壤酶活性的影響
　　低、中濃度DBP促進根際和非根際土壤蛋白酶活性，高濃度DBP抑制其活性;隨著DBP濃度升高，土壤多酚氧化酶和β-葡萄糖苷酶活性降低，且DBP對非根際土壤多酚氧化酶和β-葡萄糖苷酶活性的抑制率更高;DBP對土壤脲酶、酸性磷酸酶和脫氫酶活性表現(xiàn)為激活效應;根際土壤酶活性高于同期非根際土。
　　(3)DBP對成熟期小麥根際土壤細菌群落組成的影響
　　采用Illumina Hiseq平臺

6、對成熟期小麥根際土壤細菌16S rRNA V4區(qū)測序分析發(fā)現(xiàn):高濃度DBP促進土壤細菌多樣性，低、中濃度DBP土樣多樣性指數(shù)與對照組相比無明顯變化。小麥根際土壤優(yōu)勢細菌主要為變形菌門（Proteobacteria）、擬桿菌門（Bacteroidetes）、酸桿菌門（Acidobacteria）、厚壁菌門（Firmicutes）、芽單胞菌門（Gemmatimonadetes）等。DBP的處理使根際土壤中具有降解芳香化合物能力的Sphing

7、omonadaceae（鞘脂單胞菌）和抗逆性強的Bacillaceae（芽孢桿菌）相對含量增加。
　　(4)DBP在小麥根際和非根際土壤中的降解
　　DBP在根際土壤中的含量低于非根際土，主要原因可能是植物根系釋放的分泌物和酶，刺激了根際土壤微生物的活性和生物轉化作用，從而加快了DBP降解。
　　DBP在根際和非根際土壤中的代謝產物均為MBP。隨著小麥的生長，在土壤中DBP和MBP的含量逐漸降低。成熟期時，根際和非根際