農田除草劑對土壤生態環境影響研究現狀

摘要：化學除草技術是現代農業生產中的重要措施，但有效利用率極低，其余部分則進入土壤對土壤生態環境造成嚴重污染。現代研究表明，農田除草劑對土壤動物、土壤微生物及酶活性、土壤呼吸均有一定影響。土壤酶已成為評價除草劑施用效果及對土壤環境影響的監測指標，應用土壤酶評價除草劑的生態毒理學效應已成為環境科學領域的研究熱點問題之一。

關鍵詞：除草劑；土壤生態環境；土壤酶

中圖分類號： S156 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.23.0076

現代農業生產中，化學除草劑被大量施用以提高作物產量及品質。施用除草劑后，可在一定程度上減少雜草對作物的危害，但除草劑的不 當使用也會對環境和人體健康產生一定程度的不利影響，同時進入土壤后對土壤生態環境造成嚴重污染[1]。

1 農田除草劑對土壤動物的影響

在土壤生態系統中，土壤動物參與地球物質循環，其數量和群落結構影響地上群落的結構和組成，是土壤生態系統的重要組成部分。除草劑對土壤動物影響的研究多集中在二十一世紀。采用野外定點試驗方法分析除草劑乙草胺、2，4-D丁酯和噻吩磺隆對農田中小型土壤動物群落結構的影響，發現噴施除草劑使中小型土壤動物個體數量明顯減少，尤其是使優勢類群個體數量減少最大，使群落多樣性指數和均勻度指數增高，優勢度指數降低，但沒有使土壤動物類群數發生明顯變化[2]。近年研究結果表明，隨著農藥污染程度的加重，土壤動物類群、個體數量、多樣性指數、均勻性指數、個體數密度等均受到負面影響，但是不同類型的農藥對土壤動物的影響程度不同，不同的土壤動物對農藥污染的敏感程度也不同。

2 農田除草劑對土壤微生物及酶活性的影響

土壤微生物在土壤物質轉化中具有多種重要功能，不僅對土壤的發生、發育、土壤肥力的形成和植物營養元素的遷移轉化起著重要作用，同時也對土壤中有機污染物以及農藥的分解和凈化、重金屬和其他有毒元素的遷移轉化起著不可忽視的作用[3]。土壤酶主要由微生物、植物和動物的活體或殘體構成，可催化土壤有機質的化學反應[4]，因此在判斷外來化學物質對土壤的污染程度及是否對生態環境造成影響時，常使用土壤微生物及土壤酶作為生態毒理指標[5]。洪文良等[6]在室內模擬條件下研究了敵草胺對土壤微生物種群數量及生物活性的影響，發現經敵草胺各濃度處理后，土壤細菌生長呈現抑制、恢復或激活的變化趨勢，放線菌的生長則表現為先抑制后恢復的變化趨勢，真菌生長則表現為在14天前低濃度刺激，高濃度抑制，45天后激活的變化趨勢；設置室內培養試驗測定除草劑草甘膦對土壤過氧化氫酶活性的影響時發現，草甘瞵抑制土壤過氧化氫酶活性，且隨著濃度的升高，對過氧化氫酶活性抑制作用增強[7]。為更準確判斷除草劑對土壤微生物及酶活性的影響，現已在分子水平進行研究[8]。

3 農田除草劑對土壤呼吸的影響

土壤呼吸在一定程度上反映土壤養分轉化和供應能力，是土壤生態系統中表征土壤質量和土壤肥力的重要生物學指標。在外界條件不同的情況下，微生物體內與呼吸作用相關的酶活性會產生相應的不同變化，影響土壤呼吸作用。吳小玲等[9]在室內模擬田間環境條件下測定不同時間內土壤微生物呼吸強度，發現施用適量的草甘膦一周后，土壤呼吸強度增強，說明草甘膦影響土壤微生物的新陳代謝，在一定程度上破壞土壤微生態系統的平衡，但這種影響在16 天后可以恢復，施用劑量越小越容易恢復，劑量越大越難恢復。

4 評價農田除草劑生態毒理性現狀

土壤生態系統中，土壤酶參與包括土壤生物化學過程在內的自然界物質循環。土壤酶活性可反映土壤中進行的生物化學過程的動向和強度，有助于土壤肥力的形成和提高，同時對土壤生態系統的物質循環具有重要意義，是土壤生態系統的感應器，可準確反映土壤生理——生態變化，預示土壤肥力和土壤的健康狀況[10]。研究除草劑對土壤酶活性的影響，通過土壤酶活性變化評價農藥施用效果及對土壤環境的影響已成為研究除草劑對土壤生態系統影響常見方法。應用土壤酶作為監測指標，評價除草劑的生態毒理學效應已成為環境科學領域的研究熱點問題之一。

參考文獻

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作者簡介：王慧一，在讀研究生，哈爾濱師范大學生命科學與技術學院，研究方向：土壤生態。endprint