稻虾共作水域沉积物有机磷农药残留特征及其对磷循环驱动机制

为探明稻虾共作水域有机磷农药对磷循环的驱动机制,本试验采用野外采样与室内分析相结合的方式,测定沉积物中有机磷农药含量、微生物群落结构和磷循环功能基因丰度,并利用冗余分析(RDA)和Spearman相关性检验分析有机磷农药与磷循环功能基因的关系.结果表明:沉积物中乐果检出率最高,达到97.22％,其次为敌敌畏达到22.22％,甲基对硫磷为2.78％,马拉硫磷和毒死蜱均未检出.在枯水期和丰水期,沉积物中乐果含量分别达到1.42 mg·kg-1和0.46 mg·kg-1,敌敌畏含量分别达到1.37 mg·kg-1和0.05 mg·kg-1;在所有沉积物中,最主要的磷循环过程为ppx基因参与Proteobacteria和Omnitrophicaeota作用下的多聚磷酸盐水解,phoD基因参与有机磷矿化,phnK基因参与Gemmatimonadetes作用下的磷酸盐利用;有机磷农药并未影响最主要的磷循环过程,但是乐果含量增加极显著增加了cphy基因(半胱氨酸植酸酶)的数量(P<0.01),敌敌畏含量增加显著降低了pqqC基因(吡咯啉-醌合成酶)和bpp基因(β-螺旋桨植酸酶)的数量(P<0.05).研究表明,在稻虾共作水域沉积物中,有机磷农药乐果和敌敌畏主要通过改变无机磷增溶作用和植酸盐矿化作用来影响磷循环进程.