4类除草剂对土壤酶活性的影响研究进展（二） 对一些敏感作物有一定的危害

3 二苯醚类除草剂对土壤酶活性的类除影响

3.1 二苯醚类除草剂的概述

二苯醚类除草剂目前是世界上最大的一类除草剂，1901年首次报道。草剂中国二苯醚类除草剂主要有9大类：氟草醚、对土的影氟草醚、壤酶乳香醚、活性双酚醚、响研氟草醚、究进氟乙草醚、类除氯草醚、草剂氯草醚和乙草醚。对土的影目前，壤酶乳粉、活性氟磺胺草醚、响研氟氧芬因其高效、究进低毒、类除高选择性而得到广泛应用。二苯醚类除草剂是一类广谱除草剂，使用寿命长。氟草醚、氟磺胺草醚、氟乙草醚等除草剂具有高活性和高选择性，对一些敏感作物有一定的危害。研究表明，土壤中的二苯醚类除草剂可以通过光解、化学水解和微生物降解等途径降解，微生物降解是主要途径。

二苯醚类除草剂氟磺胺草醚{5-[2-氯-4（三氟甲基）苯氧基]-N-[甲基磺酰基]-2-硝基苯甲酰胺}广泛应用于大豆和一些其他豆类植物阔叶杂草的选择性紧急后防治。氟磺胺草醚自引进中国以来，因其低用量、高除草活性而迅速成为大豆和花生田最受欢迎的除草剂之一。氟磺胺草醚的半衰期从100～240天不等，因此人们担心，如果连续几年种植敏感作物，残留的除草剂可能会造成植物毒性和伤害。这种除草剂的持续使用也可能导致食物污染，从而威胁人类健康，残留除草剂也可能通过改变微生物代谢活性、群落结构和酶活性对土壤健康和生物过程产生不利影响。

3.2 二苯醚类除草剂对土壤酶活性的影响

土壤酶活性可作为评价除草剂对土壤生态效应影响的指标之一。转化酶是土壤中普遍存在的酶，对于从蔗糖中释放果糖和葡萄糖很重要，因此为土壤微生物的生长提供了易于降解的碳源，因此其抑制作用是碳循环和微生物生长普遍关注的问题；脲酶是催化尿素水解为CO2和NH3的酶，是土壤氮素循环的关键组成部分，脲酶活性存在于大量的土壤细菌和真菌中，磷酸酶是一种由许多土壤微生物产生的细胞外酶，负责将有机磷化合物水解为无机磷，一些研究人员已经证明，在各种除草剂应用后，脲酶活性要么不变，要么增加，要么减少。

郑景瑶等研究发现，氟磺胺草醚可抑制土壤脲酶、蛋白酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性；张清明等通过山东农业大学试验田研究氟磺胺草醚(0、10、100、500μg/kg)对土壤酶活性的影响，研究表明氟磺胺草醚对酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性有不同的刺激作用，其中脱氢酶对氟磺胺草醚最敏感。在第10天，不同浓度的氟磺胺草醚对脲酶活性有明显的抑制作用，30天后这种抑制作用逐渐消失并恢复到对照水平；胡海燕等研究表明高剂量(37.5 mg/ kg )和低剂量(18.75 mg/ kg )的氟磺胺草醚分别从第30天和第45天到试验结束（90天）显著降低根际土壤中的脲酶和转化酶活性；郑丽英等通过湖南省常德取样模拟试验研究双草醚对土壤酶活性的影响，结果表明，双草醚对土壤过氧化氢酶活性略有抑制，21天后恢复正常，双草醚可抑制脲酶活性，浓度越低抑制效果越明显。

4 二硝基苯胺类除草剂对土壤酶活性的影响

4.1 二硝基苯胺类类除草剂的概述

二硝基苯胺类除草剂是一类高效的除草剂，广泛应用于防治棉花、大豆、玉米等作物的多种一年生禾草和某些一年生阔叶杂草。最常用的二硝基苯胺类除草剂包括二甲戊灵、丁胺灵、氟乐灵和稻瘟灵。二甲戊灵是仅次于草甘膦和百草枯的第三大除草剂，也是世界上使用最广泛的选择性除草剂。二硝基苯胺类除草剂在土壤中中度持久，半衰期约为3～12个月。二硝基苯胺类除草剂的广泛使用和长期存在，导致其在土壤、地下水和地表水中的频繁检测，这些除草剂对环境造成了负面影响。二硝基苯胺类除草剂对水生生物和大鼠具有较高的毒性。二甲戊灵是一种可能的人类致癌物质，美国环境保护署(EPA)将其归类为一种持久性生物累积性毒素。此外，氟乐灵被怀疑是内分泌干扰物，并被归类为C组可能的人类致癌物。二甲戊灵主要通过硝基还原和氧化脱烷基途径代谢。

4.2 二硝基苯胺类除草剂对土壤酶活性的影响

除草剂在土壤中的降解受多种因素的影响，包括土壤类型，p H值和有机质含量。除了土壤之间的物理和化学差异外，土壤微生物群落的差异还可以极大地影响降解的速度和程度。土壤和微生物群落的差异可能是导致研究之间存在差异的原因。

王维静等通过沈阳农业大学试验田研究氟乐灵对土壤酶活性的影响，结果表明氟乐灵能刺激土壤过氧化物酶活性；抑制土壤蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性，氟乐灵浓度越高，效果越明显，一段时间后，抑制酶的活性恢复到对照水平，可见，氟乐灵能在在短期内降低土壤微生物量和酶活性，破坏土壤肥力；范君华等研究结果表明施用氟乐灵后土壤蔗糖酶和脲酶的变化趋势为抑制—促进—抑制—恢复，过氧化氢酶酶活性变化趋势为抑制—促进—恢复，由此可见，氟乐灵的应用过程会对环境产生一定的影响，在试验剂量和时间范围内，短期内土壤环境受氟污染的影响较强，随后逐渐减弱和恢复，但对作物生长发育会带来不可恢复的影响。

因此，在实际应用中，应按科学用量使用氟乐灵，避免土壤生态环境恶化对作物生长发育的不利影响；胡佳月等通过新疆棉田试验研究施用二甲戊灵对土壤酶活性的影响，研究结果表明，不同浓度的二甲戊灵(0、2700、4050、5400 g/hm2)对土壤碱性磷酸酶活性有明显抑制作用；脲酶活性持续被激活，蔗糖酶和脱氢酶活性随二甲戊灵浓度的增加而增加，土壤表层的增强作用明显强于10～20 cm土层，过氧化氢酶在0～10 cm土层的增强作用最为明显，随着处理时间的延长，二甲戊灵先抑制后激活，二甲戊灵能激活脲酶和过氧化氢酶，抑制碱性磷酸酶，降低棉田土壤有效磷含量，长期施用二甲戊灵可引起土壤养分失衡。

5 总结与展望

由于在现代农业中，除草剂的广泛使用是世界范围内的普遍做法，因此除草剂对土壤的污染可能会增加。高浓度的除草剂活性物质经常残留在土壤中，经常会发生生物和物理化学变化，影响土壤中的微生物生长和酶活性。土壤微生物量和酶活性是土壤质量和健康的重要指标，因为它们对土壤的自然或人为变化有直接的反应。土壤环境中微生物分布是决定作物发育和生产力最佳条件的关键因素。

除了对微生物的影响外，除草剂的积累还对土壤酶产生显著影响，而土壤酶是影响微生物在土壤中栖息地的重要催化剂。土壤中存在的酶可能有多种来源和来源，其中之一是腐烂的原核或真核细胞。此外，土壤酶是真菌和植物根系分泌到土壤中的独立细胞外蛋白。由于除草剂的结构多样性和分解途径的多样性，很难解释施用农药后的酶和微生物反应。还应提及的是，在自然环境中，除草剂的微生物降解是由多种物质的混合物组成的，而实验室试验往往分析单一活性物质的分布。

这样的试验可以确定农药中单个活性物质的降解途径。然而，在其他理化土壤因素的影响下，活性物质混合物在土壤中的分布却鲜有研究，土壤基质是一种复杂而困难的研究材料，因为它具有各种重叠的环境参数，例如：温度、p H值、颗粒组成、氧化还原电位、金属离子和其他离子的存在，在某些情况下还包括各种有机物（腐殖酸、农药、有机物、无机物、，多环芳烃、多氯联苯-多氯联苯等），所有这些因素都影响微生物和土壤酶的活性。

利用基因工程的方法和各种生物技术，可以分析除草剂是如何被微生物生物降解的，基因工程产生的新菌株能够更有效地降解各种化合物的复杂混合物，特别是除草剂等环境污染物。另一个问题与生物活性测定方法的选择有关：现有的方法很多，而且差异很大。在某些情况下，很难为特定的微生物活性选择合适的试验。这种状况的条件是缺乏所有实验室接受的标准分析方法，而这些方法是解释结果所必需的。此外，在样品收集、储存、预处理以及测定酶和微生物活性的方案方面也存在差异，所有这些因素都影响着酶编码基因的比较和土壤中酶的活性。对于这一课题的研究仍然非常重要，因为这些研究可以深入了解土壤中酶的来源，确定各种污染物对土壤健康的影响。

声明：本文所用图片、文字来源《农学通报》，版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题，请与本网联系删除

相关链接：二硝基苯胺，草甘膦，脲酶

最新评论