李　正　許鴻源　李界秋　司瑞利　李永健　龐　潔　周鳳玨　蔡典雄

摘要為釋疑對(duì)化學(xué)農(nóng)藥破壞土壤碳氮平衡的憂慮，在種植生菜的紅壤土保護(hù)地，噴施不同濃度及不同頻次的高效氯氟氰菊酯乳油，并分析土壤有機(jī)碳和全氮含量的變化。結(jié)果表明：按常規(guī)量噴施高效氯氟氰菊酯對(duì)土壤有機(jī)碳和全氮含量無(wú)明顯影響。高濃度、高頻次噴施，雖稍微增加土壤有機(jī)碳和全氮含量，但未達(dá)顯著水平。因此，按常規(guī)噴施化學(xué)農(nóng)藥高效氯氟氰菊酯不會(huì)對(duì)土壤碳、氮平衡的安全造成破壞。

關(guān)鍵詞化學(xué)農(nóng)藥；高效氯氟氰菊酯；土壤有機(jī)碳；土壤全氮

中圖分類號(hào) S154.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739（2009）03-0121-02

土壤是地球表面自然環(huán)境的重要組成部分和陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。估計(jì)全球約有1 400~1 500Gt的碳是以有機(jī)質(zhì)形式儲(chǔ)存于土壤中[1-3]，所以土壤有機(jī)碳（Soil Organic Car-bon，SOC）的含量變化在全球碳循環(huán)的平衡及相關(guān)溫室氣體的形成中都起著重要作用。而土壤全氮（Soil Total Nitr-ogen，STN）則是評(píng)價(jià)土壤肥力和土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)，因此土壤有機(jī)碳和全氮兩大要素的含量變化是近代環(huán)境生態(tài)研究的熱門領(lǐng)域[4-8]。

農(nóng)用土壤屬于人為生態(tài)系統(tǒng)。人們已經(jīng)習(xí)慣性地把工業(yè)排放廢物、化肥及農(nóng)藥的使用看成是污染、破壞土壤生態(tài)平衡安全的重要因素，特別是化學(xué)農(nóng)藥的大量使用更是引起人們普遍的擔(dān)心，甚至遭到相當(dāng)一部分人的強(qiáng)烈反對(duì)[9]。然而，隨著土地資源與人口增長(zhǎng)和食品需求矛盾的日益尖銳化，在目前尚無(wú)其他措施能夠取代化學(xué)農(nóng)藥作用的情況下，全世界化學(xué)農(nóng)藥的生產(chǎn)與使用不但沒(méi)有停頓和減少，反而一直保持著旺盛的發(fā)展勢(shì)頭[10]。中國(guó)更是世界農(nóng)藥的生產(chǎn)與使用大國(guó)，農(nóng)藥制劑產(chǎn)量由20世紀(jì)50年代初的年產(chǎn)500t猛增到“十五”期間的80萬(wàn)噸以上［11］，即增加了1 600多倍。加上進(jìn)口農(nóng)藥，我國(guó)目前的使用量應(yīng)在100萬(wàn)噸以上。但是，至今所有對(duì)農(nóng)藥使用效果的研究，幾乎全部都是集中在毒性與毒理、使用范圍與方法、在土壤與農(nóng)作物中的殘留和降解等方面，其論文和報(bào)告每年都數(shù)以千計(jì)。但是，當(dāng)這些農(nóng)藥（包括其助劑和溶劑）大部分都直接或間接滴落到土壤表面，繼而滲入耕作層后，這些富含碳、氮元素且具有毒性的化學(xué)物質(zhì)是否會(huì)直接改變或者通過(guò)對(duì)土壤微生物的影響間接改變土壤中碳、氮兩大要素含量的平衡，進(jìn)而威脅整個(gè)土壤生態(tài)的安全。這是人們長(zhǎng)期以來(lái)一直質(zhì)疑和憂慮的問(wèn)題，可是直接回答這一質(zhì)疑的研究報(bào)告卻很鮮見(jiàn)。

1材料與方法

1.1供試材料

供試作物為生菜（Lactuca sativa L var. longifoliaLam）[12]，其種子由青島誠(chéng)信蔬菜研究所生產(chǎn)。供試農(nóng)藥為2.5%高效氯氟氰菊酯乳油，商品名為攻關(guān)，山東聯(lián)合農(nóng)藥工業(yè)有限公司生產(chǎn)。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)農(nóng)藥設(shè)4個(gè)濃度，分別為：廠家推薦使用的常規(guī)濃度均值，即商品藥液稀釋3 000倍（A）；常規(guī)濃度的2倍（B）；常規(guī)濃度的4倍（C）；清水為對(duì)照（CK）。每個(gè)濃度設(shè)3個(gè)噴施頻次，共組成12個(gè)處理組，分別為：A1，A2，A3；B1，B2，B3；C1，C2，C3；CK1，CK2，CK3。每個(gè)處理組設(shè)3次重復(fù)，共計(jì)36個(gè)小區(qū)，每小區(qū)面積為1.5m₂。先將各小區(qū)土壤用鏟均勻翻整，以35cm×25cm的行株距確定栽苗位置，然后每穴施復(fù)合肥（N∶P∶K=1∶1∶1）20g，與穴內(nèi)土壤拌勻。試驗(yàn)期間不另追肥，以避免追肥不均可能產(chǎn)生的干擾。

1.3田間管理

將事先育成的生菜幼苗（3~4葉1心）移栽定植于各個(gè)小區(qū)的穴內(nèi)。對(duì)個(gè)別未成活苗及時(shí)補(bǔ)栽，保證全苗。平日及時(shí)淋水，避免干旱。待 80％ 以上的苗長(zhǎng)至7～8葉1心時(shí)，按上述設(shè)計(jì)方案進(jìn)行第1次噴施處理。不同頻次噴施間隔為1周。每次噴施均以葉面濕潤(rùn)有滴水為度。

1.4土樣采集與處理

土壤采樣時(shí)間為第1頻次噴施前當(dāng)天（0d）及以后各頻次噴施后的第6天（即 6d、13d、20d）。采樣方法按對(duì)角線法，在行間取樣，每小區(qū)5個(gè)點(diǎn)，深度20cm，共0.5 kg左右，混合均勻并在室內(nèi)自然風(fēng)干后，各樣品采用“＋”法，取1份（約100g）除去可見(jiàn)的有機(jī)殘?bào)w，研磨，過(guò)100目篩，備用。SOC采用重鉻酸鉀容量法—磷酸浴外加熱[13]測(cè)定，STN采用半微量凱氏定氮法[13]測(cè)定。利用Excel和DPS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響

由表1可見(jiàn)，目前廣泛使用的高效氯氟氰菊酯，只有在實(shí)際使用濃度高達(dá)常規(guī)使用濃度2倍和4倍時(shí)，土壤有機(jī)碳含量才略有升高，如處理B2、B3、C2、C3等各組。但方差分析結(jié)果顯示，與對(duì)照各組的差異并未達(dá)到顯著水平。若按照常規(guī)使用濃度，即便是增加使用頻次，如處理A2、A3，對(duì)土壤有機(jī)碳的含量也幾乎沒(méi)有影響。

2.2對(duì)土壤全氮含量的影響

從表2可以看出，噴施不同濃度和不同頻次高效氯氟氰菊酯對(duì)土壤全氮含量的影響總趨勢(shì)與對(duì)有機(jī)碳的影響基本一致，即高濃度高頻次噴施會(huì)使土壤全氮略有增加。但是，所有處理與對(duì)照之間的差異也均未達(dá)到顯著水平。

土壤中的有機(jī)碳與總氮含量常受氣象、物理、化學(xué)和生物學(xué)等多種因素的影響而發(fā)生變化［4，5］，特別是土壤微生物的活動(dòng)直接影響相關(guān)物質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化。已有研究［4，14］證明，農(nóng)藥和化肥等人為使用的化學(xué)品可以改變土壤微生物的多樣性及其活力，進(jìn)而影響土壤中碳、氮等各種生態(tài)因素的構(gòu)成。本研究中，噴施高濃度高頻次的高效氯氟氰菊酯引起土壤有機(jī)碳和總氮小幅升高，是不是因?yàn)橛绊懥送寥牢⑸锒斐傻拈g接結(jié)果，還有待進(jìn)一步研究。

3結(jié)論

按常規(guī)濃度（廠家推薦使用量）噴施農(nóng)藥高效氯氟氰菊酯，對(duì)土壤有機(jī)碳和總氮含量變化基本沒(méi)有影響。高濃度（2~4倍推薦濃度）高頻次（2~3次）噴施，可使土壤有機(jī)碳和總氮含量略有升高，但是與對(duì)照的差異亦未達(dá)顯著水平。因此，在正常情況下，人們無(wú)需憂慮噴施化學(xué)農(nóng)藥高效氯氟氰菊酯會(huì)影響與碳、氮平衡有關(guān)的土壤生態(tài)安全。

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