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Bt毒蛋白在土壤表面吸附的动力学和热力学研究

付庆灵  邓雅丽  李慧姝  刘结  胡红青  陈守文  Sa Tongmin  
【摘要】:转 Bt 基因作物可通过根系分泌物、花粉或作物残茬等方式向土壤释放 Bt 毒蛋白,而进入土壤的 Bt 毒蛋白是否积累以及对土壤生态系统的影响等已引起国内外众多科学家的关注。本文以中南地区不同土壤胶体(红壤、砖红壤、黄棕壤、黄褐土)为材料,利用平衡吸附法研究了不同温度条件下(288 K,298 K.308 K)Bt 毒蛋白在土壤胶体表面的等温吸附,并通过化学计算得到了蛋白吸附的热力学参数。此外.本文还研究了298 K 时 Bt 蛋白在土壤胶体表面吸附的动力学曲线。研究结果表明,Bt 蛋白能快速吸附到土壤胶体表面,且2 h 后基本达到平衡.等温吸附曲线为 L 型,可用 Langmuir 和 Freundlich 方程拟合,且 Freundlich 方程拟合效果更好。动力学吸附曲线符合二级动力学方程,在不同供试土壤表面吸附的速率表现为黄褐土黄棕壤砖红壤红壤。另外,粒子内扩散速度是 Bt 蛋白在土壤胶体表面吸附快慢的控制因素,但并不是唯一的。Bt 蛋白在土壤胶体表面吸附的自由能(△G) 和焓变(△H)均为负值,表明该吸附是一个自发的放热反应,且主要是物理吸附过程。Bt 蛋白在红壤和黄褐土胶体表面的吸附为熵增反应,而在砖红壤和黄棕壤表面的吸附与之相反。

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