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1、长江大学学报(自科版)农学卷2007年6月第4卷第2期JournalofYangtzeUniversity(NatSciEdit)AgriSciVJun12007,Vol14No12·87·农药的微生物降解技术研究习志江(长江大学生命科学学院,湖北荆州434025)李秋果(长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023)[摘要]农药的大量使用已造成严重的全球性环境污染和生态破坏,因此微生物降解农药技术引起人们的广泛关注。对农药降解微生物的分离筛选,农药微生物降解技术存在的问题、应用及今后的研究方向进行了综述。[关键词]农药;
2、微生物;降解[中图分类号]X172;S154139[文献标识码]A[文章编号]1673-1409(2007)02-S087-0420世纪60年代出现的第一次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献,其中农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。由于农药具有成本低、见效快、省时省力等优点,因而在世界各国的农业生产中被广泛使用。但很多农药本身对人类及其它生物是有毒的,而且很多类型的农药性质稳定,是不容易被降解的化合物,这使农药产生了严重的负面影响,已造成严重的全球性环境污染和生态破坏,给非靶生物[1]带来伤害,威胁着人类的身心健康。
3、因此,加强农药的生物降解研究,解决农药对环境及食物的污染问题,是人类当前迫切需要解决的课题之一。农药降解研究领域日趋活跃,研究者们相继对除草剂、杀虫剂、杀菌剂等的微生物降解进行了深入细致的研究。通过近几十年的研究,已经确定了微生物在土壤和水环境的农药降解中起主要作用。研究者分离到一批能降解或转化某种农药的微生物类群,逐步弄清了微生物降解农药的主要作用方式及降解机[2～5]制,以及各类化学农药的微生物降解途径。1农药降解微生物的分离、筛选大量研究表明,自然环境中存在的许多微生物在农药降解方面起着重要作用,已报道的微生物有细[6～
4、9]菌、真菌、放线菌、藻类等。细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变,从而在农药降解中占[2,10]有主要地位,其中假单孢菌属是最活跃的菌株,对多种农药具有降解作用。[11][12]科研工作者通过富集培养、分离筛选等技术已发现了许多能够降解农药的微生物。如王银善等[13]分离到一株黄杆菌Flavobacteriumsp.P32,可降解对硫磷、杀螟松、甲基对硫磷、水胺硫磷;Cain等通[14]过富集培养从土壤中分离到一株降解乙烯菌核利的假单孢菌;刘玉焕等对甲胺磷降解真菌进行了较全[15]面的研究;王保军等系统地研究了门多莎
5、假单孢菌DR-8菌株对甲单脒的降解代谢;Mandelbaum[16][17]等从土壤中分离出一株Pseudomonassp.能降解除草剂阿特拉津;程国锋等从污泥中富集培养筛选出一株能降解甲胺磷和乐果的芽孢杆菌,然后接种于含一定浓度农药的基础培养基中,好气培养8d后对甲胺磷的降解率达42.5%,对乐果的降解率达5012%。此外,利用白腐真菌降解农药的研究也已成为热[18～20]点。这些农药降解菌株的分离、筛选为解决农药降解问题奠定了一定基础。2农药微生物降解技术研究中存在的主要问题[5]微生物降解农药的研究,最早是Audus报道
6、了关于土壤微生物对2,4-D的分解研究,目前,其研究正方兴未艾。但是,大部分的工作还局限于实验室,要使农药降解菌从实验室应用于实际生产,还存在[收稿日期]2006-09-11[第一作者简介]习志江(1977-),男,江西吉安县人,理学硕士,助教,主要从事应用微生物研究.·88·长江大学学报(自科版)农学卷2007年6月一系列问题。2.1单一菌株的纯培养问题以往的研究主要集中在单一菌株的纯培养上。通常首先在实验室内获得纯培养的菌株,然后研究它的特性、降解机理等。然而这一方法与实际情况不太符合,因为在自然状态下是多种微生物共存,通
7、过微[10]生物之间的共同作用来降解农药,并且农药残留往往存在于土壤、水体、农副产品等复杂环境中,即使实验室内一株菌的降解活性再强,到了这种复杂环境下有可能无法生存或起不到期望的作用。2.2受农药污染的环境及食品不能进行有效的处理受农药污染的环境由于比较分散而且面广,很难集中统一起来处理,特别是被农药污染的食品,由于直接跟人类的健康有关系,不能随便轻易采用微生物来处理,既要保证对农药进行降解,又要保证所使用[10]的微生物对人体健康无害,这在目前是很难做到的,因此对食品更缺乏有效的处理方式。2.3环境条件对微生物降解农药的影响
8、环境条件对微生物的生长和对农药的降解影响很大,如环境中的温度、pH、水分含量、有机质含量和含氧量等变化会直接影响到微生物对农药的降解。一般来说在高温湿润、有机质含量丰富、pH偏碱性的[21]情况下,农药容易被降解。如何克服环境的影响从而充分发挥微生物对农药的降解是需要解决的一
