土壤微生物与农药的相互作用.pdfVIP

科技信息． 专题论述 土壤微生物与农药硇相互作用 河北大学医学部 马垧玻 河北大学生命科学学院 张玉明 倪志华 [摘要]农药与土壤微生物的生态关系成为生物修复领域研究的重点。在土壤中施用农药会对其中微生物产生多项作用；反过来， 土壤微生物又能适应、转化或降解散布于土壤中的农药，绝大多数农药都能被土壤微生物降解或转化。在研究农药对土壤微生物生 态效应时。应注重农药在土壤中的动态效应，以更准确的寻找微生物修复方法。随着分子生物学技术的发展，从分子角度研究农药 高效降解茵也是今后发展的趋势。 [关键词]土壤微生物农药 生物修复 土壤中存在着种类多样的微生物。他们在氮素和碳素等物质循环 呼吸作用的大小通常与土壤微生物的总量有关，呼吸作用越强，微 中起着重要作用。气候、施肥等条件会使土壤的物理性状和化学性状发 生物数量越大。呼吸强度是评价污染物对±壤微生物生态效应的重要 生变化，对土壤中微生物的种类与结构也会有很大影响。农药同样也和 指标之一。除草剂对呼吸作用的影响与浓度有关。例如，20斗以西玛津 微生物呈现相互作用，如果毒性太大，且常年具有累积作用，也会影响 对呼吸强度无任何影响；而10斗以西玛津能促进呼吸作用。一般来说， 土壤中微生物的分布，造成土壤板结，肥力下降”1。近年来，农药与土壤 正常使用除草剂不会影响土壤呼吸作用。杀虫剂对呼吸作用的影响也 微生物的生态关系成为污染生态学活跃的研究领域之一。农药本来是 很小。尽管土壤微生物消耗氧气的量随有机磷杀虫剂浓度的增大而提 针对某些特定的有害生物而生产的，有一定的选择性，但绝对专一性的 高，但这可能是农药被微生物代谢和利用的结果。广谱杀真菌剂和薰蒸 农药实际上并不存在。农药一方面对提高农作物产量起了非常重要的 剂能强烈抑制土壤呼吸作用，然而这种影响通常是短暂的，呼吸作用会 作用，另一方面由于农药残毒引发了不同程度的环境污染，这也促进了 很快得到恢复。 对农药安全性及其在环境中(特别是土壤环境中)动态和生态效应的研 2．土壤微生物对农药的转化与降解作用 究，农药的使用是否会对土壤微生物及土壤肥力产生持续有害影响是 农药的微生物降解研究始于20世纪40年代。以往的工作已经肯 人们普遍关注的问题。尽管人们对此进行了大量的研究工作，但至今仍 定了微生物对农药在土壤中的降解与转化起着重要作用n，已分离出一 然很难得出一个十分明确的结论。目前比较一致的观点是[21，按推荐浓 批能降解或转化某些农药的微生物类群和菌株，研究了生物降解农药 度正常使用农药不会影响土壤的物质循环和微生物过程，也不会改变 的主要作用方式及酶促反应类型，以及各类化学农药被微生物降解的 土壤肥力。大多数土壤薰蒸剂和杀真菌剂对土壤微生物及其活性能产 规律。 生短暂的影响(抑制或促进)，但这种影响一般会很快消失，它们比杀虫 农药的生物降解受至q环境条件(如土壤温度、水分状况、有机质、pH 剂和除草剂对土壤微生物的作用更强。长期效应研究也表明，长期使用 等)、农药本身化学结构和降解微生物种类等诸多因素的影响，因而目 农药不致使土壤微生物数量和活性受到明显影响，因而对土壤肥力也 前尚难预料每种农药的生物代谢途径．但微生物作用于农药的方式不 无不利影响。 在农药与土壤微生物的相互关系中，农药会对土壤微生物产生一定 物)、间接作用(通过微生物活动改变土壤微环境的pH值、氧化还原电 的作用；反过来，土壤微生物又能适应、转化或降解散布于土壤中的农 位等引起次生化学降解)和生物浓缩(微生物通过吸附和吸收积聚土壤 药，绝大多数农药都能被土壤微生物降解或转化．另外，它们之间的相 中残留农药)。农药微生物代谢的主要酶促反应类型有氧化(包括羟基 互作用还受到许多人为活动及环境因子的影响网，因此，在研究农药对土 化、脱烷基、B一氧化、脱羧基、环氧化、醚键开裂、氧化偶联、芳环或杂 壤微生物生态效应时，不仅应该研究农药对土壤微生物的影响，还要注 环开裂等)、还原、水解及合成等。 重农药在土壤中的动态及经过土壤微生物的代谢过程，另外农药作用 长期使用单一品种或同一类