农田除草剂对土壤生态环境影响研究现状

摘要：化学除草技术是现代农业生产中的重要措施，但有效利用率极低，其余部分则进入土壤对土壤生态环境造成严重污染。现代研究表明，农田除草剂对土壤动物、土壤微生物及酶活性、土壤呼吸均有一定影响。土壤酶已成为评价除草剂施用效果及对土壤环境影响的监测指标，应用土壤酶评价除草剂的生态毒理学效应已成为环境科学领域的研究热点问题之一。

关键词：除草剂；土壤生态环境；土壤酶

中图分类号： S156 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2014.23.0076

现代农业生产中，化学除草剂被大量施用以提高作物产量及品质。施用除草剂后，可在一定程度上减少杂草对作物的危害，但除草剂的不 当使用也会对环境和人体健康产生一定程度的不利影响，同时进入土壤后对土壤生态环境造成严重污染[1]。

1 农田除草剂对土壤动物的影响

在土壤生态系统中，土壤动物参与地球物质循环，其数量和群落结构影响地上群落的结构和组成，是土壤生态系统的重要组成部分。除草剂对土壤动物影响的研究多集中在二十一世纪。采用野外定点试验方法分析除草剂乙草胺、2，4-D丁酯和噻吩磺隆对农田中小型土壤动物群落结构的影响，发现喷施除草剂使中小型土壤动物个体数量明显减少，尤其是使优势类群个体数量减少最大，使群落多样性指数和均匀度指数增高，优势度指数降低，但没有使土壤动物类群数发生明显变化[2]。近年研究结果表明，随着农药污染程度的加重，土壤动物类群、个体数量、多样性指数、均匀性指数、个体数密度等均受到负面影响，但是不同类型的农药对土壤动物的影响程度不同，不同的土壤动物对农药污染的敏感程度也不同。

2 农田除草剂对土壤微生物及酶活性的影响

土壤微生物在土壤物质转化中具有多种重要功能，不仅对土壤的发生、发育、土壤肥力的形成和植物营养元素的迁移转化起着重要作用，同时也对土壤中有机污染物以及农药的分解和净化、重金属和其他有毒元素的迁移转化起着不可忽视的作用[3]。土壤酶主要由微生物、植物和动物的活体或残体构成，可催化土壤有机质的化学反应[4]，因此在判断外来化学物质对土壤的污染程度及是否对生态环境造成影响时，常使用土壤微生物及土壤酶作为生态毒理指标[5]。洪文良等[6]在室内模拟条件下研究了敌草胺对土壤微生物种群数量及生物活性的影响，发现经敌草胺各浓度处理后，土壤细菌生长呈现抑制、恢复或激活的变化趋势，放线菌的生长则表现为先抑制后恢复的变化趋势，真菌生长则表现为在14天前低浓度刺激，高浓度抑制，45天后激活的变化趋势；设置室内培养试验测定除草剂草甘膦对土壤过氧化氢酶活性的影响时发现，草甘瞵抑制土壤过氧化氢酶活性，且随着浓度的升高，对过氧化氢酶活性抑制作用增强[7]。为更准确判断除草剂对土壤微生物及酶活性的影响，现已在分子水平进行研究[8]。

3 农田除草剂对土壤呼吸的影响

土壤呼吸在一定程度上反映土壤养分转化和供应能力，是土壤生态系统中表征土壤质量和土壤肥力的重要生物学指标。在外界条件不同的情况下，微生物体内与呼吸作用相关的酶活性会产生相应的不同变化，影响土壤呼吸作用。吴小玲等[9]在室内模拟田间环境条件下测定不同时间内土壤微生物呼吸强度，发现施用适量的草甘膦一周后，土壤呼吸强度增强，说明草甘膦影响土壤微生物的新陈代谢，在一定程度上破坏土壤微生态系统的平衡，但这种影响在16 天后可以恢复，施用剂量越小越容易恢复，剂量越大越难恢复。

4 评价农田除草剂生态毒理性现状

土壤生态系统中，土壤酶参与包括土壤生物化学过程在内的自然界物质循环。土壤酶活性可反映土壤中进行的生物化学过程的动向和强度，有助于土壤肥力的形成和提高，同时对土壤生态系统的物质循环具有重要意义，是土壤生态系统的感应器，可准确反映土壤生理――生态变化，预示土壤肥力和土壤的健康状况[10]。研究除草剂对土壤酶活性的影响，通过土壤酶活性变化评价农药施用效果及对土壤环境的影响已成为研究除草剂对土壤生态系统影响常见方法。应用土壤酶作为监测指标，评价除草剂的生态毒理学效应已成为环境科学领域的研究热点问题之一。

参考文献

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[7] 杨敏， 李岩， 王红斌， 等. 除草剂草甘膦对土壤过氧化氢酶活性的影响[J]. 土壤通报， 2008， （06）： 1380-1383.

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[9] 吴小玲， 付立林， 贺小兵， 等. 草甘膦对稻田土壤酶活力与土壤呼吸强度的影响[J]. 湖南农业科学，2011，（01）.

[10] 雍太文， 杨文钰， 向达兵， 等.不同种植模式对土壤氮素转化及酶活性的影响[J]. 应用生态学报， 2011， （12）： 3227-3235.

作者简介：王慧一，在读研究生，哈尔滨师范大学生命科学与技术学院，研究方向：土壤生态。