阿特拉津对不同肥力土壤磷酸酶的影响.doc

阿特拉津对不同肥力土壤磷酸酶的影响 辛承友1，朱鲁生1*，王军1，孙瑞莲1，赵秉强2 1. 山东农业大学资源与环境学院，山东 泰安 271018；2. 中国农科院土壤肥料研究所，北京 100081 摘要：通过室内恒温培养法，研究除草剂阿特拉津对4种长期定位施肥处理下的土壤的磷酸酶活性的影响。试验结果表明，在阿特拉津质量分数不同和处理时间长短不同的情况下，阿特拉津对土壤磷酸酶的活性既有激活作用又有抑制作用。在试验过程中，4种不同肥力的土壤其磷酸酶活性随着处理时间的延续而呈现出“降低→升高→降低→升高”的消长趋势。不同阿特拉津质量分数对磷酸酶的影响没有规律，同一质量分数处理既有激活作用，也有抑制作用。在4种不同肥力的土壤中，磷酸酶活性最高的是以氮、磷、钾无机肥配合有机肥施用的土壤。 关键词：阿特拉津；除草剂；土壤磷酸酶活性；土壤肥力 中图分类号：X171.5 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2004）01-0027-04表1 供试土壤的理化性质 处理 有机碳 全氮 全磷 碱解氮 速效磷 速效钾 w/(g·kg-1) w/(mg·kg-1) CK 13.20 0.73 0.58 55.78 1.48 70.00 NPK 13.20 0.78 0.55 66.93 1.90 70.00 NPK+M 15.00 0.83 0.62 65.39 19.45 90.00 NPK+S 16.10 0.93 0.90 76.16 86.20 100.00 土壤中存在各种各样的酶，它们主要来自于土壤中的微生物。土壤酶是一种生物催化剂，土壤中各种各样的生化过程是在这些酶的参与下完成的[1]。土壤酶活性反映了土壤中进行的各种生物化学过程的动向和强度，对土壤肥力的形成和提高以及对土壤生态系统的物质循环具有重要意义[2]。土壤有机磷转化受多种因子的制约，尤其是磷酸酶的参与，可加速土壤有机磷的水解矿化速度，提高土壤磷素的有效性[3]。磷酸酶活性是评价土壤磷素生物转化方向与强度的指标[4]。 阿特拉津是一种广泛使用的三嗪类低毒除草剂，可防除玉米、甘薯、甘蔗、果园中的阔叶杂草及部分禾本科杂草，但它在土壤中的残留半衰期长达28～399 d，大量持续使用该除草剂必将影响土壤的理化性质、土壤肥力和农产品的品质，造成严重的全球性生态问题。1980～1990年美国每年释放的阿特拉津就高达36000多t [5]。我国从20世纪80年代初开始使用，近年来使用面积不断扩大，1996年阿特拉津全年的使用量为1800 t，1998年为2130 t，1999年为2205 t，2000年为2835.2 t [6]；平均每年用量以20%的速度递增。尤其是在华北和东北地区使用更加广泛，仅辽宁一省就有5.3×105 ha土地在使用阿特拉津除草，使用量超过1600 t[7]。 国内外很多学者的研究表明，不同环境条件下的磷酸酶活性有一定的差异[8~19]，并且不同农用化学物质可能对土壤磷酸酶的活性有影响 [2, 20~22]。但是农药对不同肥力条件下土壤磷酸酶影响的报道比较少见。本文初步探索阿特拉津使用后对几种不同肥力土壤磷酸酶的影响规律，从而间接反映该农药对土壤肥力状况的影响，以便为科学合理地使用该农药及提高肥料的利用率、减少环境污染提供科学依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 供试土壤 供试的4种土壤为褐潮土，属潮土类，采自国家褐潮土壤肥力和肥料效益监测基地（北京昌平）长期定位试验田。该试验田自1990年设置，至今已经连续12年。试验前（1990年）耕层土壤主要理化性质如下：有机质、全氮、全磷、全钾质量分数分别为12.30、0.80、1.52、17.50 g/kg；速效氮、速效磷、速效钾质量分数分别为36.07、11.16、78.61 mg/kg；pH 8.82。处理后土壤的理化性质见表1。 本实验共设4种土壤处理，分别为： （1）CK：种植，不施肥； （2）NPK：每茬施用N 150 kg/hm2 + P2O5 75 kg/hm2 + K2O 37.5 kg/hm2； （3）NPK+M：N、P、K肥施用量与（2）相同，再加上施用有机肥22500 kg/hm2； （4）NPK+S：N、P、K肥施用量与（2）相同，再加上施用干玉米秸秆3000 kg/hm2； 氮肥为尿素，磷肥为过磷酸钙，钾肥为硫酸钾。试验小区面积为200 m2，不设重复，各处理均实行“玉米-小麦”一年两熟连作。 本试验土样采集于2002年4月，均为0～20 cm耕层土壤。每个处理随机取5个点，剔除石砾和植物残根等杂物，混合制样，装入袋中。 1.1.2 药品和试剂 阿特拉津原药质量分数为95.5%；甲苯、磷酸苯二钠、四硼酸钠