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近年来,随着人们生态安全意识的提高,微生物杀虫剂得到了广泛的开发、生产和应用。微生物杀虫剂在自然环境中有着独特的生长和衰减规律,与其它非靶标生物及非生物环境间存在复杂的相互作用。作为微生物杀虫剂的代表菌种,苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)对土壤生态系统这一社会-自然复合生态系统的影响至今还尚未得到充分的研究。Bt在不同类型土壤中的消长变化趋势能够反映出对特定生态系统的作用强度和时间,在不同类型土壤环境下进行Bt的环境行为检测,对找寻Bt环境行为的普遍规律和变化响应因子具有重要意义。同时目前有关Bt芽孢活体在土壤环境中的萌发、增殖所造成的生态效应的研究也很少,亟待进一步探索与考察。本研究对Bt在6种不同类型土壤(黑土、水稻土、红壤、棕壤、黄绵土、褐土)以及田间土壤(南京)中的环境行为进行了监测,以期评估Bt对土壤生态系统的持续作用期限和作用强度,认识土壤类型对Bt种群变化趋势的作用;结合酶活测定技术、微生物培养分类技术、PCR-DGGE技术,研究了推荐剂量Bt处理(1X1010 CFU/m2)和高剂量Bt处理(1X1012 CFU/m2,推荐剂量的100倍)对土壤酶活和微生物多样性的影响,以期反映Bt在土壤生态系统中的安全性水平。主要研究结果包括:1.使用抗性标记方法,检测了Bt在6种不同类型土壤中的消长变化趋势。结果表明:(1)土著微生物群落的存在对Bt的数量增长具有一定的抑制作用;(2)Bt在6种土壤中的消长规律特征可划分为三大类型:Ⅰ型土壤包括红壤,在此型土壤中Bt数量自始至终均呈现持续下降趋势(60d后下降到初始数量的10%以下);Ⅱ型土壤包括黑土和水稻土,在此型土壤中Bt数量在处理3-6d后出现下降趋势,并逐步趋于稳定(初始数量的30-50%左右);Ⅲ型土壤包括棕壤、黄绵土和褐土,在此型土壤中Bt数量在1-3d出现增长(增幅20%-40%),随后下降,在12d左右再次出现增长趋势;(3)Bt在土壤中的消长模式主要受到土壤性质的影响,但较高的施用剂量可使得Bt的变化峰值提前出现;(4)在整个试验期间,各类型土壤内Bt数量的最大增长幅度均低于50%。2.结合传统分离培养方法与PCR-DGGE技术,分析了Bt菌剂使用后对土壤微生物数量及多样性的影响。结果证明:(1)高剂量和推荐剂量Bt处理对土细菌数量和放线菌数量均无显著影响,对土壤可培养真菌在处理后24d时表现出短暂抑制作用,抑制率25%左右,在处理后45d及之后真菌数量即恢复到与对照一致的水平;(2)Bt菌剂对土壤细菌群落结构的扰动强度和速度与施用量有关,在喷施处理后12d,不同剂量Bt菌剂处理均与清水处理组样品聚为一大簇,说明Bt菌剂对土壤细菌群落的扰动已逐步得到恢复;(3)Bt对不动杆菌属、香味菌属、埃希氏菌属、肠杆菌属、农杆菌属细菌的生长有潜在的促进作用。3.利用酶活测定技术,研究了Bt菌剂使用后对土壤酶活性的影响,结果表明:(1)高剂量、推荐剂量Bt处理均对土壤脲酶活性和土壤蔗糖酶活性无显著影响。(2)在处理24d后,高、推荐剂量Bt处理土壤的碱性磷酸酶活性均显著高于清水对照,且高剂量Bt处理土壤酶活高于推荐剂量Bt处理,说明Bt处理可能提高土壤碱性磷酸酶的活性。综上所述,本研究检测了Bt在6种不同类型土壤和田间土壤中的环境行为,证实Bt在土壤中的消长模式主要受到土壤性质的影响,在6种代表性土壤内Bt数量的最大增长幅度均低于50%,不会出现短期内Bt芽孢大量萌发增殖的现象;考察了不同剂量Bt处理对田间土壤酶活性、微生物数量和微生物种群结构的影响,证实Bt对土壤酶活、土壤微生物数量和多样性没有不利影响。对土壤环境而言,Bt是一种生态安全性较高的微生物农药。