除草剂对土壤微生物生物量碳、氮及呼吸的影响

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1、姚斌等：除草剂对土壤微生物生物量碳、氮及呼吸的影响583除草剂对土壤微生物生物量碳、氮及呼吸的影响姚斌1，张超兰21.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所，国家林业局森林生态环境重点实验室，北京100091;2.广西大学农学院，广西南宁530005摘要：通过室内培养试验，分别在不同时间取样分析，采用熏蒸-提取法测定土壤微生物生物量碳，提取液中的有机碳采用总有机碳分析仪测定，提取液中的氮采用凯氏消煮法测定；采用直接吸收法滴定测定土壤呼吸作用。研究了阿特拉津、甲磺隆、丁草胺3种除草剂对土壤微生物生物量碳、氮及呼吸强度的影响，揭示了3种除草剂污染的土壤中微生物生物

2、量碳、氮的消长过程及土壤呼吸的动态变化。研究结果显示在较高使用浓度胁迫条件下，培养前20d3种除草剂都明显减少土壤微生物生物量碳、氮及抑制土壤呼吸。但这种抑制效应是随着时间而变化的，20d以后，它们对这些能表征土壤环境生态效应的生物学指标的影响随之降低。甲磺隆对微生物生物量碳、氮及呼吸作用等生物学指标的影响大于阿特拉津和丁草胺也可能与它们在土壤中的降解速率有关。关键词：除草剂；微生物生物量碳；微生物生物量氮；土壤呼吸中图分类号：X171.5文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）02-0580-04姚斌等：除草剂对土壤微生物生物量碳、氮及呼吸的影响5

3、83微生物在土壤有机质的转化过程及土壤肥力的维持方面起着不可低估的作用[1-2]。土壤中微生物生物量虽然仅占土壤有机质的很小一部分（1%~4%），但其养分有效高，是土壤有机质中活性最高的部分。在土壤生态系统中微生物量作为有机质降解和转化的动力，是重要的植物养分贮备库，对植物养分转化、有机碳代谢都具有十分重要的作用[3-4]，且对分解土壤中的有机污染物具有独特的影响。为了更好地了解这一过程，研究污染土壤中的微生物生物量、微生物的种类以及微生物群体之间的相互作用是十分重要的[5]。以往的工作集中于微生物生物量方法的研究或把它作为一种肥力指标[6-7]，及重金属污染对微

4、生物生物量的影响[8]，而在有机物污染方面的报道并不多。本文研究了土壤微生物对3种除草剂污染的响应，旨在揭示除草剂污染的土壤中微生物生物量碳、氮的消长过程及土壤呼吸的动态变化，从中试图了解除草剂污染土壤的生态效应。1材料与方法1.1供试材料1.1.1土壤供试土壤取自浙江省杭州市，为发育于湖海沉积相的粉壤土，多年来一直种植水稻，基本理化性质：砂粒22.4%，粉粒58.5%，粘粒20.1%，持水容量71.42%，有机质20.2g.kg-1，阳离子交换量9.0CmoL.kg-1，pH(H2O)7.38，全氮3.2g.kg-1。1.1.2除草剂甲磺隆（浙江省药物检定所提供

5、，纯度≥92%），丁草胺（浙江省杭州市农药厂提供，50%乳油），阿特拉津（浙江省长兴化工有限公司提供，纯度≥97%）1.2试验方法及样品处理1.2.1微生物生物量的测定及样品处理测定方法：采用熏蒸-提取法测定土壤微生物生物量碳[9]，提取液中的有机碳采用总有机碳分析仪（日本ShimmazuTOC-500）测定。同样采用熏蒸-提取法测土壤微生物生物量氮，提取液中的氮采用凯氏消煮法测定。试验处理：称取一定量的固体甲磺隆、阿特拉津及准确吸取一定体积的丁草胺除草剂，分别溶于少量体积分数为99.5%的甲醇(分析纯)中，按50%甲醇+50%无菌水的比例配制成质量浓度为50µg

6、·mL-1的甲磺隆或阿特拉津或丁草胺溶液。以相同甲醇无菌水比例将3种除草剂溶液稀释至10µg·mL-1。吸取5mL配制好的10µg·mL-1的溶液均匀加入装有相当于烘干土质量120g的新鲜土样的塑料杯中，使土壤中除草剂的质量分数为10mg·kg-1，在室温下待甲醇完全蒸发后，混匀，加入适量无菌水将土壤含水量调节到田间最大持水量的50%，置于25±1℃的生化培养箱中恒温培养，每天通过称重法补充培养过程中损失的水分。除草剂处理后第1、3、5、10、15、20、30、45天取样测定土壤微生物生物量碳、生物量氮，重复3次，同时做空白对照。姚斌等：除草剂对土壤微生物生物量碳

7、、氮及呼吸的影响5831.2.2土壤呼吸作用的测定测定方法：本实验采用直接吸收法（密闭法）滴定测定土壤呼吸作用。试验处理：称取30g土样于100mL高型烧杯中。加入少量水湿润土壤。将小烧杯放入容积为1000mL的可密闭标本瓶中，在25±1℃的生化培养箱中预培养7d，7d后加入一定量的除草剂，使土壤中除草剂质量分数达到10mg.kg-1，添加无菌水使土壤含水量达田间持水量的50%，充分混匀。重新放入换过气的标本瓶中，同时放入盛有5mL0.2mol/L标准NaOH的小烧杯，封闭瓶口后置于25±1℃的生化培养箱中继续培养，定期取出小烧杯测定土壤呼吸作用，重复3次。同时做

8、空白对照。