3 二苯醚類除草劑對土壤酶活性的类除影響

3.1 二苯醚類除草劑的概述

二苯醚類除草劑目前是世界上最大的一類除草劑，1901年首次報道。草剂中國二苯醚類除草劑主要有9大類：氟草醚、对土的影氟草醚、壤酶乳香醚、活性雙酚醚、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、类除高選擇性而得到廣泛應用。二苯醚類除草劑是一類廣譜除草劑，使用壽命長。氟草醚、氟磺胺草醚、氟乙草醚等除草劑具有高活性和高選擇性，對一些敏感作物有一定的危害。研究表明，土壤中的二苯醚類除草劑可以通過光解、化學水解和微生物降解等途徑降解，微生物降解是主要途徑。

二苯醚類除草劑氟磺胺草醚{ 5-[2-氯-4（三氟甲基）苯氧基]-N-[甲基磺酰基]-2-硝基苯甲酰胺}廣泛應用於大豆和一些其他豆類植物闊葉雜草的選擇性緊急後防治。氟磺胺草醚自引進中國以來，因其低用量、高除草活性而迅速成為大豆和花生田最受歡迎的除草劑之一。氟磺胺草醚的半衰期從100～240天不等，因此人們擔心，如果連續幾年種植敏感作物，殘留的除草劑可能會造成植物毒性和傷害。這種除草劑的持續使用也可能導致食物汙染，從而威脅人類健康，殘留除草劑也可能通過改變微生物代謝活性、群落結構和酶活性對土壤健康和生物過程產生不利影響。

3.2 二苯醚類除草劑對土壤酶活性的影響

土壤酶活性可作為評價除草劑對土壤生態效應影響的指標之一。轉化酶是土壤中普遍存在的酶，對於從蔗糖中釋放果糖和葡萄糖很重要，因此為土壤微生物的生長提供了易於降解的碳源，因此其抑製作用是碳循環和微生物生長普遍關注的問題；脲酶是催化尿素水解為CO2和NH3的酶，是土壤氮素循環的關鍵組成部分，脲酶活性存在於大量的土壤細菌和真菌中，磷酸酶是一種由許多土壤微生物產生的細胞外酶，負責將有機磷化合物水解為無機磷，一些研究人員已經證明，在各種除草劑應用後，脲酶活性要麽不變，要麽增加，要麽減少。

鄭景瑤等研究發現，氟磺胺草醚可抑製土壤脲酶、蛋白酶、過氧化物酶和過氧化氫酶活性；張清明等通過山東農業大學試驗田研究氟磺胺草醚(0、10、100、500μg/kg)對土壤酶活性的影響，研究表明氟磺胺草醚對酸性磷酸酶、堿性磷酸酶和脫氫酶活性有不同的刺激作用，其中脫氫酶對氟磺胺草醚最敏感。在第10天，不同濃度的氟磺胺草醚對脲酶活性有明顯的抑製作用，30天後這種抑製作用逐漸消失並恢複到對照水平；胡海燕等研究表明高劑量(37.5 mg/ kg )和低劑量(18.75 mg/ kg )的氟磺胺草醚分別從第30天和第45天到試驗結束（90天）顯著降低根際土壤中的脲酶和轉化酶活性；鄭麗英等通過湖南省常德取樣模擬試驗研究雙草醚對土壤酶活性的影響，結果表明，雙草醚對土壤過氧化氫酶活性略有抑製，21天後恢複正常，雙草醚可抑製脲酶活性，濃度越低抑製效果越明顯。

4 二硝基苯胺類除草劑對土壤酶活性的影響

4.1 二硝基苯胺類類除草劑的概述

二硝基苯胺類除草劑是一類高效的除草劑，廣泛應用於防治棉花、大豆、玉米等作物的多種一年生禾草和某些一年生闊葉雜草。最常用的二硝基苯胺類除草劑包括二甲戊靈、丁胺靈、氟樂靈和稻瘟靈。二甲戊靈是僅次於草甘膦和百草枯的第三大除草劑，也是世界上使用最廣泛的選擇性除草劑。二硝基苯胺類除草劑在土壤中中度持久，半衰期約為3～12個月。二硝基苯胺類除草劑的廣泛使用和長期存在，導致其在土壤、地下水和地表水中的頻繁檢測，這些除草劑對環境造成了負麵影響。二硝基苯胺類除草劑對水生生物和大鼠具有較高的毒性。二甲戊靈是一種可能的人類致癌物質，美國環境保護署(EPA)將其歸類為一種持久性生物累積性毒素。此外，氟樂靈被懷疑是內分泌幹擾物，並被歸類為C組可能的人類致癌物。二甲戊靈主要通過硝基還原和氧化脫烷基途徑代謝。

4.2 二硝基苯胺類除草劑對土壤酶活性的影響

除草劑在土壤中的降解受多種因素的影響，包括土壤類型，p H值和有機質含量。除了土壤之間的物理和化學差異外，土壤微生物群落的差異還可以極大地影響降解的速度和程度。土壤和微生物群落的差異可能是導致研究之間存在差異的原因。

王維靜等通過沈陽農業大學試驗田研究氟樂靈對土壤酶活性的影響，結果表明氟樂靈能刺激土壤過氧化物酶活性；抑製土壤蔗糖酶、脲酶和過氧化氫酶活性，氟樂靈濃度越高，效果越明顯，一段時間後，抑製酶的活性恢複到對照水平，可見，氟樂靈能在在短期內降低土壤微生物量和酶活性，破壞土壤肥力；範君華等研究結果表明施用氟樂靈後土壤蔗糖酶和脲酶的變化趨勢為抑製—促進—抑製—恢複，過氧化氫酶酶活性變化趨勢為抑製—促進—恢複，由此可見，氟樂靈的應用過程會對環境產生一定的影響，在試驗劑量和時間範圍內，短期內土壤環境受氟汙染的影響較強，隨後逐漸減弱和恢複，但對作物生長發育會帶來不可恢複的影響。

因此，在實際應用中，應按科學用量使用氟樂靈，避免土壤生態環境惡化對作物生長發育的不利影響；胡佳月等通過新疆棉田試驗研究施用二甲戊靈對土壤酶活性的影響，研究結果表明，不同濃度的二甲戊靈(0、2700、4050、5400 g/hm2)對土壤堿性磷酸酶活性有明顯抑製作用；脲酶活性持續被激活，蔗糖酶和脫氫酶活性隨二甲戊靈濃度的增加而增加，土壤表層的增強作用明顯強於10～20 cm土層，過氧化氫酶在0～10 cm土層的增強作用最為明顯，隨著處理時間的延長，二甲戊靈先抑製後激活，二甲戊靈能激活脲酶和過氧化氫酶，抑製堿性磷酸酶，降低棉田土壤有效磷含量，長期施用二甲戊靈可引起土壤養分失衡。

5 總結與展望

由於在現代農業中，除草劑的廣泛使用是世界範圍內的普遍做法，因此除草劑對土壤的汙染可能會增加。高濃度的除草劑活性物質經常殘留在土壤中，經常會發生生物和物理化學變化，影響土壤中的微生物生長和酶活性。土壤微生物量和酶活性是土壤質量和健康的重要指標，因為它們對土壤的自然或人為變化有直接的反應。土壤環境中微生物分布是決定作物發育和生產力最佳條件的關鍵因素。

除了對微生物的影響外，除草劑的積累還對土壤酶產生顯著影響，而土壤酶是影響微生物在土壤中棲息地的重要催化劑。土壤中存在的酶可能有多種來源和來源，其中之一是腐爛的原核或真核細胞。此外，土壤酶是真菌和植物根係分泌到土壤中的獨立細胞外蛋白。由於除草劑的結構多樣性和分解途徑的多樣性，很難解釋施用農藥後的酶和微生物反應。還應提及的是，在自然環境中，除草劑的微生物降解是由多種物質的混合物組成的，而實驗室試驗往往分析單一活性物質的分布。

這樣的試驗可以確定農藥中單個活性物質的降解途徑。然而，在其他理化土壤因素的影響下，活性物質混合物在土壤中的分布卻鮮有研究，土壤基質是一種複雜而困難的研究材料，因為它具有各種重疊的環境參數，例如：溫度、p H值、顆粒組成、氧化還原電位、金屬離子和其他離子的存在，在某些情況下還包括各種有機物（腐殖酸、農藥、有機物、無機物、，多環芳烴、多氯聯苯-多氯聯苯等），所有這些因素都影響微生物和土壤酶的活性。

利用基因工程的方法和各種生物技術，可以分析除草劑是如何被微生物生物降解的，基因工程產生的新菌株能夠更有效地降解各種化合物的複雜混合物，特別是除草劑等環境汙染物。另一個問題與生物活性測定方法的選擇有關：現有的方法很多，而且差異很大。在某些情況下，很難為特定的微生物活性選擇合適的試驗。這種狀況的條件是缺乏所有實驗室接受的標準分析方法，而這些方法是解釋結果所必需的。此外，在樣品收集、儲存、預處理以及測定酶和微生物活性的方案方麵也存在差異，所有這些因素都影響著酶編碼基因的比較和土壤中酶的活性。對於這一課題的研究仍然非常重要，因為這些研究可以深入了解土壤中酶的來源，確定各種汙染物對土壤健康的影響。

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