4种有机磷农药对土壤CO_2呼吸的影响及其危害性评价

收稿日期：２００６－１２－１１；修订日期：２００７－０１－３１基金项目：新疆维吾尔自治区教育厅重点科研项目（ＸＪＥＤＵ２００５Ｉ０８）；新疆维吾尔自治区土壤学重点学科基金作者简介：朱建雯（１９６３－），女，江苏张家港人，硕士生导师，副教授，研究方向农业环境安全及评价。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｊｗ５６７８＠１６３．ｃｏｍ４种有机磷农药对土壤ＣＯ２呼吸的影响及其危害性评价朱建雯１，黄晓梅１，李宏宇２（１．新疆农业大学资源与环境学院，新疆乌鲁木齐８３００５２；２．新疆维吾尔自治区农药管理鉴定所，新疆乌鲁木齐８３００００）摘要：采用密闭碱液直接吸收法，通过测定敌敌畏、毒死蜱、甲胺磷和甲拌磷四种有机磷农药对大田土和大棚土土壤ＣＯ２释放量变化，分析了四种有机磷农药对大田土和大棚土的影响，并对其危害性进行评价。

评价结果表明，除１ｍｇｋｇ－１敌敌畏、甲拌磷和毒死蜱对大田土壤为中等危害以外，其余的受试农药及浓度对大田土及大棚土无实际危害。

关键词：农药；土壤ＣＯ２呼吸；安全性评价中图分类号：Ｘ５３文献标识码：Ａ文章编号：０５６４－３９４５（２００８）０２－０４５９－０３Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．２Ａｐｒ．，２００８土壤通报ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅ第３９卷第２期２００８年４月图１两种空白对照土壤ＣＯ２释放量的比较农药对生态系统的影响表现在许多方面，研究农药对土壤ＣＯ２呼吸作用强度的影响，已成为评价农药生态环境安全性的一个重要指标［１］。

目前，对同一类型土壤在不同管理条件下（即大田和大棚）蔬菜生产过程中农药污染影响的差别及农药对土壤ＣＯ２呼吸作用的影响研究较少，因此，通过４种有机磷农药（敌敌畏、毒死蜱、甲胺磷和甲拌磷）对大田土和大棚土ＣＯ２呼吸的测定，探讨在同一土壤类型、不同管理条件下，不同种类、不同剂量农药对土壤ＣＯ２呼吸的影响，并进行安全性评价，为蔬菜生产过程中科学使用农药提供依据。

１材料与方法１．１土样采集及预处理实验选用土壤样品来自乌鲁木齐市最大的蔬菜生产基地———安宁渠，它也是新疆境内最大的蔬菜供应基地之一。

安宁渠由于常年耕作，农药喷洒次数较多。

土壤类型为灌耕灰漠土。

选用同一土壤类型、不同管理条件的二种土：大田土壤和大棚土壤（０～１５ｃｍ）。

土样经风干，过１ｍｍ筛备用。

药品试剂：敌敌畏、毒死蜱、甲胺磷和甲拌磷的可湿性粉剂，氢氧化钠、盐酸、酚酞、葡萄糖等。

１．２实验方法采用密闭碱液直接吸收法测定土壤呼吸过程中释放的ＣＯ２量，其具体方法为：取风干、过１ｍｍ筛子的土样５０ｇ，加入１ｇ葡萄糖诱导，放于１００ｍｌ干燥的小烧杯中，加入９ｍｌ水润湿，使其含水量为１８％，将烧杯放入２．５Ｌ的玻璃瓶中密闭，在２５℃恒温培养箱中培养７ｄ。

７ｄ后在土样中加入不同剂量的农药溶液，使其在土壤中的浓度分别为１ｍｇｋｇ－１、１０ｍｇｋｇ－１、１００ｍｇｋｇ－１，并在密闭装置中放入４０ｍ１、０．２ｍｏ１Ｌ－１ＮａＯＨ溶液吸收土壤呼吸释放出的ＣＯ２，在２，５，７，１０，１２，１５ｄ取出ＮａＯＨ溶液，用０．４ｍｏ１Ｌ－１的ＨＣｌ滴定，同时更换新鲜的ＮａＯＨ溶液，继续培养。

根据ＨＣｌ的消耗量计算１００ｇ干土ＣＯ２释放量［１］。

２结果与分析２．１不同管理条件下农药对土壤ＣＯ２呼吸作用的影响为了研究不同管理条件下农药对土壤呼吸的影响，图１及图２均以浓度为１０ｍｇｋｇ－１的４种农药对二种管理条件下土壤ＣＯ２释放量的影响进行比较［１］。

图１为未加农药的两种空白土样在培养过程中土壤呼吸释放的ＣＯ２量。

从图上可以看出，在１５ｄ培养期间，大田土与大棚土的ＣＯ２变化规律基本是一致的，培养第５天时达到ＣＯ２释放量最高，随后不断降低，最终趋于平稳。

在培养１２天后，大田与大棚土ＣＯ２第３９卷土壤通报释放量基本相同。

但从整体上看，大田土的ＣＯ２释放量变化幅度较大，大棚土的变化幅度较小。

图２为加入相同浓度、不同种类有机磷农药后二种不同管理条件下土壤ＣＯ２释放量的变化图。

从图中可以看出，在测定周期内，二种管理条件下，分别施用不同种类有机磷农药后，仍表现为大田土的ＣＯ２释放量的变化幅度较大，大棚土的变化幅度较小。

同时，在分别施用四种农药的情况下，大田土的ＣＯ２释放量始终高于大棚土ＣＯ２释放量。

与对照相比（表１），施用浓度为１０ｍｇｋｇ－１时，大田土在四种有机磷农药施用情况下，ＣＯ２释放量均高于对照，表明对土壤微生物群落有激活作用；但大棚土在施用敌敌畏和甲拌磷情况下，ＣＯ２释放量高于对照，表现为激活作用，在施用甲胺磷和毒死蜱情况下，ＣＯ２释放量低于对照，表现为抑制作用。

该结果表明，在相同浓度条件下，不同种类的有机磷农药在不同的环境条件下对土壤微生物群落的影响是不同的。

其原因可能是在不同的环境条件下，土壤中微生物群落的组成种类或种类间数量之间存在差异，导致对外界干扰的反应也不同。

由于土壤环境中土壤微生物的种类繁多，而实验测定的结果又是土壤微生物活动的综合结果，因此农药施用后的激活或抑制作用发生在哪些微生物种类中，有待于进一步研究。

２．２受试农药的安全性评价目前评价农药对土壤微生物呼吸的影响一般采用三种方法：安全系数法、田间用量等级划分法和危害系数法［８］。

本文采用危害系数法评价敌敌畏、甲胺磷、甲拌磷和毒死蜱对土壤微生物的影响程度。

危害系数法的表达式为：危害系数＝抑制强度（％）抑制时间（月）达到一定水平的农药含量［１，３］危害系数越大，农药对土壤微生物呼吸的实际危害越强。

化学农药对土壤微生物毒性等级标准为：危害系数＞２００为严重危害，２００～２０为中等危害，＜２０为无实际危害农药［１，３］。

在二种管理条件下，三个处理浓度的敌敌畏、甲胺磷、甲拌磷和毒死蜱对土壤微生物的影响和危害系数结果见表１。

在实验浓度范围内（１ｍｇｋｇ－１～１００ｍｇｋｇ－１），除１ｍｇｋｇ－１的敌敌畏和１ｍｇｋｇ－１甲胺磷对大田土壤的微生物为中等危害以外，其余的受试农药及浓度对土壤微生物低毒或无实际危害。

３结论通过测定敌敌畏、甲胺磷、甲拌磷和毒死蜱四种有机磷农药对不同管理条件下土壤ＣＯ２释放量，分析了不同种类农药对土壤呼吸的影响并对其安全性进行评价。

结论如下：（１）四种农药对大田土均产生激活作用。

激活作用顺序分别为：敌敌畏：１００ｍｇｋｇ－１＞１０ｍｇｋｇ－１＞１ｍｇｋｇ－１；甲胺磷：１ｍｇｋｇ－１＞１０ｍｇｋｇ－１＞１００ｍｇｋｇ－１；甲拌磷：１０ｍｇｋｇ－１＞１ｍｇｋｇ－１＞１００ｍｇｋｇ－１；毒死蜱：１０ｍｇｋｇ－１＞１００ｍｇｋｇ－１＞１ｍｇｋｇ－１。

（２）除甲拌磷和１ｍｇｋｇ－１、１０ｍｇｋｇ－１的敌敌畏对大图２四种有机磷农药对二种不同管理条件下土壤ＣＯ２释放量的影响４６０２期表１４种有机磷农药对土壤ＣＯ２呼吸的作用强度和危害系数农药名称敌敌畏甲胺磷甲拌磷毒死蜱土壤大田土大棚土大田土大棚土大田土大棚土大田土大棚土农药浓度（ｍｇｋｇ－１）ＣＫ１１０１００ＣＫ１１０１００ＣＫ１１０１００ＣＫ１１０１００ＣＫ１１０１００ＣＫ１１０１００ＣＫ１１０１００ＣＫ１１０１００ＣＯ２释放量（ｍｇ１００ｇ－１）１０１．９７１６３．９９１６６．０６１６９．９７８７．４８９４．２７１０１．１３８１．６７１０１．９７１２９．７４１２６．６３１２０．７１８７．４８６６．５１７６．６１５９．５６１０１．９７１４８．１６１５１．４８１４４．５５８７．４８６０．４２５８．９７５９．１４１０１．９７１５５．４７１６１．５６１５８．０１８７．４８６６．３３７０．９０６８．５７抑制强度（％）６０．８２６２．８５６６．６９７．７６１５．６０６．６４２７．２３２４．１８１８．３８２３．９７１２．４３３１．９２４５．３０４８．５５４１．７６３０．９３３２．５９３２．４０５２．４７５８．４４５４．９６２４．１８１８．９５２１．６２抑制时间（月）０．５０．５０．５０．５０．５０．５０．５０．５危害系数３０．４１３．１４０．３３３．８８０．７８０．０３１３．６２１．２１０．０９１２．０００．６２０．１６２２．６５２．４３０．２１１５．４７１．６３０．１６２６．２４２．９２０．２７１２．０９０．９５０．１１朱建雯等：４种有机磷农药对土壤ＣＯ２呼吸的影响及其危害性评价棚土产生激活作用外，其余浓度的农药对大棚土产生抑制作用。

毒死蜱的抑制作用顺序：１ｍｇｋｇ－１＞１００ｍｇｋｇ－１＞１０ｍｇｋｇ－１；甲胺磷的抑制顺序：１００ｍｇｋｇ－１＞１ｍｇｋｇ－１＞１０ｍｇｋｇ－１。

通过毒性评价，除１ｍｇｋｇ－１敌敌畏、甲拌磷和毒死蜱对大田土壤的微生物为中等危害以外，其余的受试农药及浓度对土壤微生物低毒或无实际危害。

参考文献：［１］王占华，周兵，袁星．四种常见农药对土壤微生物呼吸作用的影响及其危害性评价．农业科学与管理［Ｊ］，２００５，２６（６）：１３－１６．［２］周新文，陆鹤鑫，陆贻通．化学农药对土壤呼吸作用的影响［Ｊ］．上海环境科学，１９９７，１２（１６）：３５－３８．［３］吴春先，吕潇，慕立义，等．灭线磷对土壤微生物呼吸的影响［Ｊ］．农药科学管理，２００２，２３（４）：２３－２５．［４］朱鲁生，王军．乙草胺和莠去津对土壤微生物的影响及安全性评价［Ｊ］．土壤与环境，２００２，２１（１）：７１－７２．［５］黄智，李时银，刘新会，等．苯噻草胺对土壤中过氧化氢酶活性及呼吸作用的影响［Ｊ］．环境化学，２００２，２１（５）：４８１－４８１．［６］刘惠军，郑巍，刘维屏．新农药吡虫啉及其代谢物对土壤呼吸的影响［Ｊ］．环境科学，２００１，４（２２）：７３－７６．［７］蔡燕飞，廖宗文．土壤微生物生态学研究方法进展［Ｊ］．土壤与环境，２００２，２：１６８－１７１．［８］赵华，徐浩，叶兴祥．甲胺磷等三种农药对土壤微生物的影响及安全性评价［Ｊ］．浙江农业学报，２００４，１６（５）：３１３－３１６．ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＦｏｕｒＯｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓＰｅｓｔｉｃｉｄｅｓｔｏＳｏｉｌＲｅｓｐｉｒａｔｉｏｎｏｆＣＯ２ａｎｄＳａｆｅｔｙＥｖａｌｕａｔｉｏｎＺＨＵＪｉａｎ－ｗｅｎ１，ＨＵＡＮＧＸｉａｏ－ｍｅｉ１，ＬＩＨｏｎｇ－ｙｕ２（１．ＸｉｎｊｉａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００５２，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒｔｈｅＣｏｎｔｒｏｌＡｇｒｉｐｅｓｔｉｃｉｄｅｏｆＸｉｎｊｉａｎｇ，ＸｉｎｊｉａｎｇＵｒｕｍｑｉ，Ｃｈｉｎａ）４６１。