农药对土壤微生物的影响研究

傅豪1,2

（1.中陕高标准农田建设集团有限公司 陕西 杨凌712100; 2. 陕西省土地工程建设集团有限责任公司 陕西 西安710075）

摘要：土壤微生物是农田生态系统的重要组成部分，微生物的多样性是农业生产赖以生存的基础。土壤微生物包括细菌、放线菌和真菌，其中，根瘤细菌、硝化细菌等对土壤肥力的形成具有重要作用。农药施于土壤中，必然对土壤微生物产生一定的影响。研究农药对土壤微生物影响是评价农药对生态环境安全性的一个重要指标。本文主要就农药对土壤微生物的影响研究进行综述。

关键词：农药；微生物；多样性；肥力；植物生长

农业生产过程中，农药通过直接施入和处理作物植株而间接带入等方式大量进入上壤，影响维持土壤肥力的生物生长和活性。微生物是农田土壤的重要组成部分，也是土壤肥力的重要指标。土壤中大部分的生物化学转化过程是由微生物活动引起的，微生物对土壤中各种元素的矿质化、氧化、还原和固定作用都会影响土壤中各种元素的溶解度。因此，农药能够改变土壤微生物数量和活性，进而影响上壤中的生化过程，最终影响土壤肥力和植物生长。

1 农药对土壤微生物多样性的影响

1.1 遗传多样性

农药能够影响土壤微生物的多样性，这是由微生物多样性的本质所决定的。通过提取土壤微生物总DNA利用聚合酶链式反应和变性梯度凝胶电泳等技术分析土壤微生物基因序列的变化，从而明确土壤微生物遗传多样性的变化。研究发现，农药会引起土壤微生物DNA序列发生变化。田间使用高浓度杀虫剂会对土壤微生物群落基因多样性有一定的影响，但影响时间不长，正常浓度的杀虫剂则不会对微生物群落产生较大影响[1]。长期施用苯基脲类除草剂，对果园土壤中种群数量、功能和遗传多样性都产生一定程度的影响。除草剂地乐消酚会减少土壤微生物的生物量，抑制微生物碳源代谢途径，降低微生物的遗传多样性。

1.2 物种多样性

农药会影响土壤微生物物种多样性，其影响常常表现有直接的或间接的、抑制的或促进的、暂时的或持久的等多种类型。一般来说，低量施用杀虫剂或除草剂对土壤微生物多样性的影响不大，但如果大量施用，则会抑制甚至消灭某些敏感微生物，从而对微生物群落的组成起到选择作用。低浓度甲基对硫磷对土壤微生物数量影响不大，甲基对硫磷通过抑制或者杀灭某些种类土壤细菌，大大促进土壤生态系统中部分种类细菌的增殖[2]。土壤中结合态甲磺隆残留物对土壤细菌、真菌具有明显的刺激作用，而对土壤放线菌有强烈的抑制作用[3]。施用甲基溴能够降低土壤微生物的多样性，且对革兰氏阴性菌的影响要大于革兰氏阳性菌。施用熏蒸剂后，土壤微生物的异养性活性和脂肪酸成分发生改变，进一步改变了微生物的功能，例如，污染物降解和营养循环，且放线菌和其他革兰氏阳性菌更容易恢复。苯噻草胺能促使好氧细菌数量的增加，但不利于真菌和放线菌的生长[4]。杀真菌剂、杀菌剂和熏蒸剂等可以直接杀灭土壤微生物，也可以明显改变微生物在土壤中的生态平衡，即使较低浓度也能引起微生物群落的明显变化。阿特拉津和甲磺隆在初始阶段可以明显降低土壤微生物生物量碳和微生物生物量氮，但随着培养时间的推移，土壤微生物生物量氮和生物量碳均有所恢复[5-6]。土壤中施加泰乐菌素，细菌群落将向以革兰氏阴性菌为主体的群落转移。土壤中施加泰乐菌素，降低了细菌菌落数，但抗性菌落比例增加，说明泰乐菌素对土壤微生物形成选择压力。

1.3 生态多样性

农药通过改变微生物群落结构、影响微生物在农田生态系统物质循环、破坏生态系统稳定等，最终影响微生物生态多样性。微生物群落是指由一定种类的微生物在一定的生境条件下所构成的有机整体，土壤中包含细菌、真菌和放线菌等比较重要的微生物类群。土壤中施入农药后，会扰乱微生物类群的正常秩序，主要表现在微生物生物量、群落结构、群落的物种多样性等方面的影响。微生物群落结构是指群落内各种微生物在时间和空间上的配置状况，优化的配置能增加群落的稳定性。但农药会影响微生物群落的稳定性，对群落的结构产生不利影响。

2 农药对土壤酶活性的影响

土壤酶来自土壤微生物、植物和动物活体或残体，是土壤的重要组成部分，参与土壤中所有的生化反应，在能量代谢、物质转化和污染土壤修复等过程中发挥着重要作用。近年来，国内外专家学者对农药和土壤酶的关系进行了系统研究，发现农药对土壤酶的作用，随农药和土壤类型的不同存在较大差异。有机磷农药对硫磷对土壤脲酶和过氧化氢酶表现为先抑制后激活的作用，随后恢复的变化趋势。土壤脲酶、蔗糖酶、脱氢酶、蛋白酶和磷酸酶与土壤微生物间是有联系的。放线菌数量与脱氢酶和脲酶呈负相关，与其他测定酶类的活性和细菌、真菌数量呈正相关，但相关性均不显著，说明各类别的微生物对各种相关的酶类作用效果不同。土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和蛋白酶活性与细菌数量显著相关，脱氢酶与真菌数量显著相关，说明土壤特定微生物种类和数量能显著影响相应酶类的活力。土壤酶活性不仅受与其相关的微生物数量的影响

，相关酶类也可通过间接关系对其产生影响[7]。

参考文献：

[1]姚晓华,闵航,袁海平.啶虫脒污染下土壤微生物多样性[J].生态学报,2006(09):3074-3080.

[2]曹慧,崔中利,周育, 等.甲基对硫磷对红壤地区土壤微生物数量的影响[J].土壤,2004(06):654-657.

[3]汪海珍,徐建民,谢正苗.甲磺隆结合态残留物对土壤微生物的影响[J].农药学学报,2003(02):69-78.

[4]吕镇梅,闵航,叶央芳.除草剂二氯喹啉酸对水稻田土壤中微生物种群的影响[J].应用生态学报,2004(04):605-609.

[5]杜宇峰,叶央芳.除草剂苯噻草胺对水稻田土壤微生物种群的影响[J].应用与环境生物学报,2005(06):747-750.

[6]姚斌,徐建民,尚鹤, 等.阿特拉津除草剂对土壤微生物生态特征的影响[J].水土保持学报,2005(03):46-49.

[7]李霞,潘开文,高平, 等.农药对土壤微生物和酶活性的影响[J].安徽农业科学,2007(21):6510-6512.