楊 璐

（大理學(xué)院農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院，云南大理 671003）

莠去津又名阿特拉津，英文通用名Atrazine，化學(xué)名稱為2-氯-4-乙氨基-6-異丙氨基-11315-三嗓，系三氮苯類農(nóng)藥。適用于玉米、高粱、甘蔗、果樹、苗圃、林地防除十字花科、豆科雜草，對某些多年生雜草也有一定抑制作用。莠去津是一種具有較強(qiáng)生態(tài)毒性的除草劑，具體表現(xiàn)在通過水體、土壤等介質(zhì)影響水生、陸生生物甚至人體，長期接觸會導(dǎo)致動物乳腺癌和卵巢癌的發(fā)生〔1-4〕。

土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分?；瘜W(xué)農(nóng)藥進(jìn)入土壤后可通過影響微生物的數(shù)量，改變土壤微生物分泌、釋放和修飾酶的強(qiáng)度，從而抑制或促進(jìn)某些土壤酶的活性，破壞土壤中正常的生物化學(xué)過程，最終影響或破壞土壤生態(tài)環(huán)境〔5-8〕。

本次實(shí)驗(yàn)通過檢測細(xì)菌、真菌、放線菌的數(shù)量變化，研究了莠去津施用后對土壤生物數(shù)量的影響，其結(jié)果可為了解莠去津?qū)Νh(huán)境的負(fù)作用，修復(fù)被莠去津除草劑污染的土壤提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料土壤為紅壤土，采集于云南農(nóng)業(yè)大學(xué)后山實(shí)驗(yàn)田，用于栽培玉米等作物的農(nóng)田土。38%莠去津懸浮劑，產(chǎn)于云南省昆明農(nóng)藥廠。

1.2方法〔9〕

1.2.1 莠去津處理土壤 稱取2 kg土壤，過篩，去除顆粒直徑大于2 mm的部分，置于大燒杯中，加入10 g腐熟豬糞、10 g水稻秸稈和10 g紫云英攪拌均勻。分別稱取100 g混勻的土壤6份，每份分別加入以下濃 度 0.000 0、0.001 0、0.002 5、0.005 0、0.010 0、0.015 0 mg/kg的莠去津0.0、0.05、0.125、0.25、1.0、2.5 mL，各濃度做3個(gè)平行樣，置（25±1）℃恒溫生化培養(yǎng)箱中暗培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中損失的水分通過稱重法給予補(bǔ)充。分別于培養(yǎng)后第0、7、14、21、28、35、42 d采集土壤樣品，測定微生物數(shù)量。為敘述方便將培養(yǎng)過程分為4個(gè)階段，初期從0～7 d，中期從14～21 d，后期從28～35 d，末期為42 d后。

1.2.2 土壤微生物接種培養(yǎng) 取培養(yǎng)后土壤10 g，放入裝有90 mL滅菌水的廣口瓶中，塞上經(jīng)滅菌的橡皮塞，在振蕩機(jī)上振蕩10 min，制成10%土壤稀釋液，用10%稀釋液分別配制成1%、0.1%、0.01%和0.001%的系列土壤稀釋液。取上述濃度梯度的土壤稀釋液分別涂布在平板培養(yǎng)基上。

1.3數(shù)據(jù)處理土壤微生物數(shù)量（cfu/g）=MD/W，式中M為菌落平均數(shù)；D為稀釋倍數(shù)；W為土壤烘干質(zhì)量（g）。

微生物抑制率（%）=（A－B）/A·100%，式中A為對照樣品平均菌落生長數(shù)量；B為所測樣品同一濃度下平均菌落生長數(shù)量。

2 結(jié)果與分析

2.1細(xì)菌、真菌、放線菌42 d的變化趨勢分析

2.1.1 莠去津?qū)ν寥兰?xì)菌數(shù)量的影響 圖1顯示莠去津影響下土壤細(xì)菌的數(shù)量在0～42 d的變化趨勢。由圖1可知，4個(gè)階段的變化趨勢大致相同，均為初期細(xì)菌數(shù)量上升，中期細(xì)菌數(shù)量較初期大幅上升，后期細(xì)菌數(shù)量較中期大幅下降，末期細(xì)菌數(shù)量較后期有所下降。并且前3個(gè)階段添加了莠去津除草劑的土樣中的細(xì)菌數(shù)量均比空白中細(xì)菌數(shù)量多。

圖1 莠去津?qū)ν寥乐屑?xì)菌數(shù)量的影響及變化趨勢

2.1.2 莠去津?qū)ν寥勒婢鷶?shù)量的影響 圖2表示真菌的數(shù)量在0～42 d的變化趨勢。4個(gè)階段的變化趨勢大致為：在莠去津濃度為0.000 0 mg/kg和0.002 5 mg/kg的情況下，初期真菌數(shù)量大幅上升，中期真菌數(shù)量較前期有所下降，后期真菌數(shù)量較中期有所上升，末期真菌數(shù)量較后期大幅下降；莠去津濃度為0.001 0 mg/kg時(shí)，初期真菌數(shù)量有下降，中期真菌數(shù)量較初期有所下降，后期真菌數(shù)量較中期有所上升，末期真菌數(shù)量較后期大幅下降；莠去津濃度為0.002 5、0.005 0、0.010 0、0.015 0 mg/kg時(shí)，初期真菌數(shù)量大幅上升，中期真菌數(shù)量較初期有所下降，后期真菌數(shù)量較中期有所上升，末期真菌數(shù)量較后期大幅下降，同時(shí)中期添加了莠去津除草劑的土樣中的真菌數(shù)量均比空白中真菌數(shù)量大。在7 d，除了濃度為0.001 0、0.005 0 mg/kg以外，添加其他濃度的莠去津條件下土壤真菌數(shù)量均是最多的，28 d真菌數(shù)量大幅下降，35 d較28 d有所上升。

2.1.3 莠去津?qū)ν寥婪啪€菌數(shù)量的影響 圖3表示放線菌的數(shù)量在0～42 d的變化趨勢：4個(gè)階段的變化趨勢大致相同，均為初期與中期相比放線菌數(shù)量有所上升，后期放線菌數(shù)量較中期有所下降，末期放線菌數(shù)量幾乎為零。其中，投加了莠去津的土樣中真菌數(shù)量在第7 d、14 d、21 d、28 d要比空白中相應(yīng)時(shí)段的真菌數(shù)量多，在第21 d時(shí)各個(gè)濃度的放線菌數(shù)量最多，第28 d后放線菌數(shù)量大幅下降。

2.2細(xì)菌、真菌、放線菌的抑制率分析

2.2.1 細(xì)菌的抑制率分析 總體上，莠去津?qū)?xì)菌的抑制現(xiàn)象在末期才出現(xiàn)，不同濃度莠去津?qū)ν寥兰?xì)菌抑制從大到小的排序?yàn)椋?.005 0 mg/kg>0.001 0 mg/kg>0.010 0 mg/kg>0.002 5 mg/kg>0.015 0 mg/kg。但是，莠去津濃度為0.001 0 mg/kg時(shí)，在4個(gè)階段均出現(xiàn)了對細(xì)菌的抑制現(xiàn)象；濃度為0.015 0 mg/kg和0.001 0 mg/kg時(shí)，在后期和末期也出現(xiàn)了對細(xì)菌的抑制現(xiàn)象；濃度為0.001 0 mg/kg時(shí)出現(xiàn)了對細(xì)菌的瞬時(shí)抑制現(xiàn)象。

圖2 莠去津?qū)ν寥乐姓婢纳L數(shù)量影響及變化趨勢

圖3 莠去津?qū)ν寥乐蟹啪€菌的生長數(shù)量影響及變化趨勢

表1 莠去津?qū)ν寥乐屑?xì)菌種群數(shù)量的抑制率

2.2.2 真菌的抑制率分析 總體來看，莠去津在4個(gè)階段對真菌都有抑制現(xiàn)象，其抑制率呈現(xiàn)：初期>后期>中期>末期。不同莠去津濃度下4個(gè)階段抑制率比較：濃度為0.001 0 mg/kg、0.002 5 mg/kg及0.005 0 mg/kg時(shí)，呈現(xiàn)初期>后期>中期>末期；濃度為0.001 0 mg/kg時(shí)，呈現(xiàn)初期>后期>末期>中期；濃度為0.015 0 mg/kg時(shí)，呈現(xiàn)末期>初期>中期>后期。其中，莠去津濃度為0.002 5 mg/kg和0.005 0 mg/kg時(shí)，在第14、28、42 d無抑制現(xiàn)象；濃度為0.001 0 mg/kg時(shí)，在第28、35、42 d無抑制現(xiàn)象；濃度為0.015 0 mg/kg時(shí)，在第14 d、28 d無抑制現(xiàn)象。

表2 莠去津?qū)ν寥乐姓婢N群數(shù)量的抑制率

2.2.3 放線菌的抑制率分析 總體來看，莠去津在4個(gè)階段對放線菌都有抑制現(xiàn)象，其抑制率呈現(xiàn)：初期>后期>中期>末期。不同莠去津濃度下4個(gè)階段抑制率比較：濃度為0.001 0 mg/kg時(shí)，呈現(xiàn)末期>初期>中期>后期；濃度為0.002 5 mg/kg時(shí)，呈現(xiàn)末期>后期>中期>初期；濃度為0.005 0 mg/kg時(shí)，呈現(xiàn)初期>后期＞末期＞中期；濃度為0.010 0 mg/kg時(shí)，呈現(xiàn)末期＞中期＞后期＞初期；濃度為0.015 0 mg/kg時(shí)，呈現(xiàn)末期＞中期＞初期＞后期。其中，濃度為0.010 0 mg/kg、0.015 0 mg/kg時(shí)，在第7 d、42 d無抑制現(xiàn)象；濃度為0.005 0 mg/kg時(shí)，在第7、14、21、42 d無抑制現(xiàn)象；濃度為0.002 5 mg/kg時(shí)，在第0、7、21、28 d無抑制現(xiàn)象；濃度為0.001 0 mg/kg時(shí)，在第7、28、42 d無抑制現(xiàn)象。在第7 d時(shí)，所有莠去津濃度條件下都無抑制現(xiàn)象。并且，除濃度0.002 5 mg/kg以外在其它莠去津濃度下均出現(xiàn)了對放線菌的瞬時(shí)抑制現(xiàn)象。

表3 莠去津?qū)ν寥乐蟹啪€菌種群數(shù)量的抑制率

3 結(jié)論

在28 d以后能夠看出莠去津?qū)φ婢⒎啪€菌的抑制效果很明顯，對細(xì)菌則無抑制效果。在42 d時(shí)真菌、放線菌的菌群數(shù)量幾乎為零，細(xì)菌的菌群數(shù)量在0～5之間。莠去津?qū)ξ⑸飻?shù)量的抑制效果：細(xì)菌＜放線菌＜真菌。農(nóng)藥施用濃度越高，對土壤微生物數(shù)量的影響越大。

莠去津除草劑對真菌、放線菌數(shù)量的抑制出現(xiàn)在1周后，而對細(xì)菌數(shù)量的抑制卻出現(xiàn)在7周后，說明對細(xì)菌的抑制存在滯后性。

4 討論

莠去津除草劑對真菌、放線菌數(shù)量的抑制出現(xiàn)在第1周，而對細(xì)菌數(shù)量的抑制卻出現(xiàn)在第7周。說明對細(xì)菌的抑制出現(xiàn)滯后性。其可能的原因是：第一，當(dāng)土壤環(huán)境惡劣時(shí)，細(xì)菌能呈休眠狀態(tài)存活下來，當(dāng)環(huán)境良好時(shí)，它們又重新繁殖。外來的細(xì)菌是隨污染水、動植物殘?bào)w和人畜糞便等進(jìn)入土壤的，它們在土壤中可持續(xù)一段時(shí)間，并作短期的生長繁殖。第二，當(dāng)莠去津除草劑進(jìn)入土壤后會對原生動物有抑制效果，但除草劑對原生動物的影響比殺蟲劑弱，時(shí)間僅為2周，6周后抑制作用完全消失。抑制消失后原生動物就會繼續(xù)捕食細(xì)菌。第三，莠去津除草劑會減少土壤中的細(xì)菌總量，減少氨化菌和固氮菌的數(shù)量〔10-13〕。

莠去津?qū)φ婢?、放線菌都出現(xiàn)了瞬時(shí)抑制現(xiàn)象，但對細(xì)菌僅在個(gè)別濃度上出現(xiàn)。其可能的原因?yàn)椋狠ソ虺輨┻M(jìn)入土壤后首先對真菌、放線菌產(chǎn)生抑制作用，當(dāng)真菌、放線菌的數(shù)量越來越少之后，才對細(xì)菌的數(shù)量有所抑制作用〔14〕。

〔1〕蔡思義，米長虹，鄭振華.阿特拉津與農(nóng)業(yè)環(huán)境〔J〕.農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，1994，11（4）：22-26.

〔2〕許光輝，鄭洪元.土壤微生物分析方法手冊〔M〕.北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986:255-258.

〔3〕關(guān)松蔭.土壤酶及其研究〔M〕.北京：農(nóng)業(yè)出版社，1983：320-323.

〔4〕弓愛君，葉常明.除草劑阿特拉津（atrazine）的環(huán)境行為綜述〔J〕.環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1997，5（2）：37-47.

〔5〕蓋鈞鎰.試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法〔M〕.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002.

〔6〕楊永華，姚健，華曉梅.農(nóng)藥污染對土壤微生物群落功能多樣性的影響〔J〕.微生物學(xué)雜志，2000，5（2）：37-47.

〔7〕汪海珍，徐建民，謝正苗.甲磺隆結(jié)合態(tài)殘留物對土壤微生物的影響〔J〕.農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào)，2003，5（2）：37-47.

〔8〕姚槐應(yīng)，黃昌勇.土壤微生物生態(tài)學(xué)及其實(shí)驗(yàn)技術(shù)〔J〕.北京：科學(xué)出版社，2006.

〔9〕任天志.持續(xù)農(nóng)業(yè)中的土壤生物指標(biāo)研究〔J〕.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，33（1）：68-75.

〔10〕葉常明，王杏君，弓愛君.阿特拉津在土壤中的生物降解研究〔J〕.環(huán)境化學(xué)，2000，19（4）：300-305.

〔11〕辛承友，朱魯生，王軍.阿特拉津?qū)Σ煌柿ν寥勒崽敲富钚缘挠绊憽睯〕.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2004，23（3）：479-483.

〔12〕李宏園，馬紅，陶波.除草劑阿特拉津的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析與污染治理〔J〕.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，37（4）：55-556.

〔13〕萬年升，顧繼東，段舜山.莠去津生態(tài)毒性與生物降解的研究〔J〕.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2006，26（4）：552-560.

〔14〕蔣海東，楊青，呂憲國.土壤動物在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的研究進(jìn)展〔J〕.土壤通報(bào)，2006，37（4）：805-807.