轉(zhuǎn)Bt基因水稻秸稈還田對(duì)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(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響倍受人們關(guān)注。2000年，美國(guó)EPA將其列為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重要組成部分。開展轉(zhuǎn)基因作物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，對(duì)于促進(jìn)生物技術(shù)的穩(wěn)健發(fā)展和合理應(yīng)用，保護(hù)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(duì)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(duì)土壤環(huán)境的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供參考。其主要研究結(jié)果如下：
　　 1.秸稈還田后土壤Bt蛋白的殘留動(dòng)態(tài)分為3個(gè)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(dá)到最大值后(4-60d)的殘留動(dòng)態(tài)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程和移動(dòng)指數(shù)模型，一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程擬合結(jié)果中，DT50值在24.5-28.

3、2d之間，DT90值在80.1-94.1d之間，移動(dòng)對(duì)數(shù)模型擬合結(jié)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(duì)土壤全氮、有機(jī)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(duì)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(shí)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(gè)指標(biāo)對(duì)反硝化速率影響程度為：有機(jī)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(duì)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(duì)糖類和胺類的利用能力，而對(duì)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(shì)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