擬除蟲菊酯農(nóng)藥對紫色土微生態(tài)區(qū)系的影響.pdf

1、隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)藥的施用對土壤有較嚴重的污染,其使用質(zhì)量也在逐步提高。20世紀初,在大量使用的約50種農(nóng)藥中,有機氯、有機磷農(nóng)藥,含汞、砷、鉛等重金屬農(nóng)藥,及某些具有特異性的除草劑,使用較多,特別是有機磷農(nóng)藥,有些毒性較大的,還最易導(dǎo)致人畜中毒。
　　 生產(chǎn)上廣泛使用的農(nóng)藥,目前按化學(xué)結(jié)構(gòu)類型可以分為有機磷類、有機氯類、擬除蟲菊酯類和氨基甲酸酯類。進入21世紀,有機磷、有機氯和氨基甲酸酯類的農(nóng)藥,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用的越來越少

2、,取而代之的是殺蟲劑中的第二大類——擬除蟲菊酯,其約占世界殺蟲劑市場的20%;隨著人工合成的擬除蟲菊酯的廣泛使用,及新產(chǎn)品相繼投產(chǎn),其已占世界農(nóng)藥的1/4以上。擬除蟲菊酯類農(nóng)藥較有機氯、有機磷和氨基甲酸酯等農(nóng)藥有高效、廣譜、低毒、低殘留、生物活性優(yōu)異、環(huán)境相容性好、能被生物降解等優(yōu)點,已成為農(nóng)用及衛(wèi)生殺蟲劑的主要支柱之一。
　　 根據(jù)菊酯類農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)特點、電生理特征、中毒癥狀等?？蓪⑵浞譃閮纱箢愋?即類型Ⅰ和類型Ⅱ。類型Ⅰ包括天

3、然除蟲菊酯、無苯氧基芐基醇的擬除蟲菊酯(如丙烯菊酯、胺菊酯)和無氰基的3-苯氧卞基醇的擬除蟲菊酯(如二氯苯醚菊酯);類型Ⅱ包括含α-氰基-3-苯氧芐基醇的擬除蟲菊酯(如氰戊菊酯、氯氰菊酯)。本研究課題主要采用的供試農(nóng)藥為聯(lián)苯菊酯(2.50、5.0、10.0mg·kg-1)、溴氰菊酯(0.25、0.5、1.0mg·kg-1)和氯氰菊酯(2.50、5.0、10.0mg·kg-1),及溴氰菊酯(0.5、5.0、50.0mg·kg-1)和氯氰菊

4、酯(0.5、5.0、50.0mg·kg-1)。
　　 通過三個水平上的土壤盆栽試驗,平板計數(shù)法,高錳酸鉀滴定法和磷酸苯二鈉比色法,研究了種植植株后,聯(lián)苯菊酯和氯氰菊酯對紫色土土壤微生物數(shù)量及土壤酶活性的影響。聯(lián)苯菊酯試驗的結(jié)果表明,低濃度聯(lián)苯菊酯對土著細菌和放線菌有顯著的促生效應(yīng),依聯(lián)苯菊酯濃度從低到高,土壤細菌和放線菌數(shù)量隨時間逐次出現(xiàn)最高峰值:第6天,LB-L處理下的細菌和放線菌數(shù)分別達9.02×10-6和2.77×106個

5、·克土-1,約為相應(yīng)對照的9倍和3倍:第11天,LB-M的細菌數(shù)約為對照的77倍,達到5.19×107個·克土-1;第16天時,LB-H的細菌數(shù)為1.71×107個·克土-1,LB-M和LB-H處理下的放線菌數(shù)分別為4.04×106和4.35×106個·克土-1。其次,聯(lián)苯菊酯殘留對土著真菌有顯著且迅速的抑制作用,即使在2.50 mg·kg-1殘留水平下,真菌數(shù)量也會在施加聯(lián)苯菊酯后第二天發(fā)生顯著降低。第三,紫色土中三種土著微生物類群,

6、對殘留態(tài)聯(lián)苯菊酯均表現(xiàn)出一定的生態(tài)適應(yīng)性,但表現(xiàn)有所不同:土著細菌的生態(tài)響應(yīng)存在閾值、土著放線菌表現(xiàn)為較長時期內(nèi)穩(wěn)定的促生效應(yīng)、土著真菌則表現(xiàn)為可恢復(fù)的抑制效應(yīng)。試驗表明。土壤微生物數(shù)量等生物因素可作為聯(lián)苯菊酯對紫色土根際微生態(tài)影響的重要評價指標。
　　 氯氰菊酯試驗表明。其對紫色土細菌的影響表現(xiàn)為“促進-抑制-恢復(fù)”,第6和11天,LQ-L、LQ-M和LQ-H處理下的細菌數(shù)分別由2.75×106、5.67×106和2.30×1

7、07個·克土-1,降至第21天的1.29×106、2.09×106和5.83×105個·克土-1,26天后細菌數(shù)量基本恢復(fù)至對照水平;紫色土土著真菌對氯氰菊酯極其敏感,處理后真菌數(shù)量顯著降低,三周后恢復(fù)至對照水平;氯氰菊酯對紫色土過氧化氫酶和磷酸酶活性有促進作用,對磷酸酶活性的促進作用尤為顯著,LQ-M處理下的土壤磷酸酶活性始終處于最高水平,第1、11、16和21天分別較對照提高79.7%、67.7%、65.3%和26.9%。結(jié)果表明,

8、氯氰菊酯能夠促進細菌生長,抑制真菌生長,真菌可作為指示紫色土環(huán)境污染的菌群;過氧化氫酶活性與土壤中殘留態(tài)氯氰菊酯的降解有關(guān),氯氰菊酯通過影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu),可以間接增強土壤磷酸酶活性。
　　 而溴氰菊酯和氯氰菊酯對土壤微生物數(shù)量影響的結(jié)果表明:溴氰菊酯和氯氰菊酯對土壤真菌生長有較強的抑制作用,且這種抑制作用呈持續(xù)性,其不隨農(nóng)藥濃度的增加而增大,各濃度對真菌生長的抑制作用大致相同,但這種抑制作用最終不能恢復(fù)至對照的107的水平

9、:而對細菌生長的抑制作用呈非持續(xù)性影響,且抑制作用隨濃度的增加而增大,高濃度下更為顯著。
　　 兩組試驗結(jié)果顯示:真菌對菊酯類農(nóng)藥最為敏感,說明真菌有可能成為指示農(nóng)藥殘留的微生物種類之一,細菌則應(yīng)是土壤修復(fù)的主要菌群,而放線菌對農(nóng)藥毒性的耐受性最強,肯定了菊酯類農(nóng)藥對土壤微生態(tài)區(qū)系有較大的影響。
　　 另外,在研究中發(fā)現(xiàn),施用菊酯類農(nóng)藥后,植株根系生物量對土壤酶活性有一定的影響,但農(nóng)藥本身對植株沒有影響,而對土壤微生態(tài)系

10、統(tǒng)有影響,從而間接對植株的生長狀況、營養(yǎng)需求等造成影響;土壤酶活性與土壤微生物數(shù)量間也有一定的相關(guān)性,溴氰菊酯處理下的放線菌、氯氰菊酯處理下的真菌分別與過氧化氫酶活性呈正相關(guān)和負相關(guān),而聯(lián)苯菊酯處理后土壤微生物與土壤酶活性之間無顯著的相關(guān)性。這些指標的影響還需要在今后的研究中進行更進一步地分析。
　　 現(xiàn)代土壤環(huán)境評價指標中,尤于沒有考慮生物因素,大多只從物理、化學(xué)方面討論其毒性效應(yīng),缺少生物學(xué)效應(yīng)方面的研究。因此,土壤微生物數(shù)