轉(zhuǎn)Bt基因水稻秸稈還田對水稻土反硝化作用和微生物多樣性的影響.pdf

1、近年來，轉(zhuǎn)Bt基因作物對土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響倍受人們關注。2000年，美國EPA將其列為風險評價的重要組成部分。開展轉(zhuǎn)基因作物的生態(tài)風險評價，對于促進生物技術的穩(wěn)健發(fā)展和合理應用，保護生態(tài)環(huán)境和人類健康有重要意義。
　　 本文以兩種轉(zhuǎn)Bt基因水稻(華1517A/09HNZ010和華1517A/09HNZ011)和兩種常規(guī)水稻(金優(yōu)207和華1517A/09HNZ009)為供試材料，研究了淹水條件下秸稈還田后對土壤性質(zhì)及氮素形態(tài)、反

2、硝化酶活性、反硝化速率和土壤微生物功能多樣性的影響，從而為轉(zhuǎn)Bt基因作物對土壤環(huán)境的生態(tài)風險評價提供參考。其主要研究結果如下：
　　 1.秸稈還田后土壤Bt蛋白的殘留動態(tài)分為3個階段：前期(1-4d)Bt蛋白大量殘留、中期(4-30d)殘留量快速下降和后期(30-60d)殘留量下降緩慢。土壤Bt蛋白達到最大值后(4-60d)的殘留動態(tài)符合一級反應動力學方程和移動指數(shù)模型，一級反應動力學方程擬合結果中，DT50值在24.5-28.

3、2d之間，DT90值在80.1-94.1d之間，移動對數(shù)模型擬合結果中，DT50值在18.9-25.9d之間，DT90值在108-267d之間。
　　 2.與常規(guī)水稻相比，轉(zhuǎn)Bt基因水稻秸稈還田后對土壤全氮、有機質(zhì)、C/N、NO3-和NH4+養(yǎng)分含量并無明顯差異。
　　 3.與常規(guī)水稻相比，轉(zhuǎn)Bt基因水稻秸稈還田后對土壤硝酸還原酶和亞硝酸還原酶活性并無影響。常規(guī)水稻秸稈還田后土壤硝酸還原酶活性為2.02-11.3 NO3

4、-mg/g，轉(zhuǎn)Bt基因水稻秸稈還田后土壤硝酸還原酶活性為1.72-9.36 NO3-mg/g。亞硝酸還原酶活性1d時最大，隨后急劇下降并無明顯變化，常規(guī)水稻處理中保持在0.27-1.39NO2-mg/g，轉(zhuǎn)Bt基因水稻保持在0.33-1.10 NO2-mg/g之間。
　　 4.秸稈還田能夠降低土壤反硝化速率，且轉(zhuǎn)Bt基因水稻秸稈還田后土壤反硝化速率大于常規(guī)水稻。SPSS多元線性回歸分析表明，各個指標對反硝化速率影響程度為：有機質(zhì)

5、>全氮>C/N>NH4+>NO3->Bt蛋白>硝酸還原酶>亞硝酸還原酶。Bt蛋白對土壤反硝化速率的影響較小，其并不是土壤反硝化的主要影響因素。
　　 5.Biolog Eco微平板法表明：轉(zhuǎn)Bt基因水稻秸稈還田后能夠提高微生物的代謝活性，提高對糖類和胺類的利用能力，而對氨基酸、羧酸、聚合物和雙親化合物的利用并無影響；轉(zhuǎn)Bt基因水稻秸稈還田后物種的豐富度指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)和McIntosh指數(shù)均大于常規(guī)水稻，而均勻度指數(shù)小于常規(guī)水稻