高效氟吡甲禾靈對潮土微生物呼吸及酶活性的影響

程亞南，王振東，任秀娟，郭彥玲，劉根源

（河南科技學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000）

高效氟吡甲禾靈是一種選擇性除草劑，用于各種闊葉作物田中防除各種禾本科雜草。20世紀(jì)70年代末，高效氟吡甲禾靈開始在中國油菜田廣泛使用[1]。高效氟吡甲禾靈噴灑后，迅速被吸收至禾本科雜草的葉片，并快速轉(zhuǎn)移至植株的各個(gè)部位，抑制植物分生組織的生長，從而達(dá)到滅殺禾本科雜草的目的[2]。它的藥效穩(wěn)定，受外界環(huán)境和土壤條件的影響較小，能夠很好地防除大多數(shù)一年生和多年生的禾本科雜草。高效氟吡甲禾靈為芳氧基苯氧基丙酸類除草劑，近年來隨著此類除草劑長期單一、不合理、不科學(xué)地使用，其經(jīng)常作為污染物在環(huán)境中被檢測到[3]。

土壤呼吸是土壤全部代謝過程的總和，被認(rèn)為是土壤微生物總活性的指標(biāo)，也是土壤污染評價(jià)的常用指標(biāo)之一[4]。Reis 等[5]研究表明，敵草隆、環(huán)嗪酮和甲嘧磺隆混合施用可提高沙土的呼吸強(qiáng)度。Nguyen等[6]利用Meta 分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)作用時(shí)間小于60 d 時(shí)，草甘膦對土壤呼吸有短暫的促進(jìn)作用。土壤酶是土壤的重要組成部分，是土壤養(yǎng)分循環(huán)、有機(jī)質(zhì)形成、能量代謝等過程的生物催化劑。土壤酶活性對于自然或人為干擾引起的變化具有很高的敏感性和相對快速的反應(yīng)，是表征土壤農(nóng)藥污染的有力指標(biāo)[7-9]。除草劑的使用會改變土壤酶活性和微生物群落的結(jié)構(gòu)和多樣性，從而破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡[10]。Ba?maga等[11]研究了吡氟草胺、甲磺隆和甲基碘磺隆鈉鹽混施對土壤酶活性的影響，結(jié)果表明，在推薦用量下，除草劑激活了土壤過氧化氫酶、脲酶和酸性磷酸酶的活性；高施用量（36.48 mg·kg-1）條件下，則顯著抑制了酸性磷酸酶和堿性磷酸酶的活性。侯文軍等[12]研究了草甘膦對桉樹人工林土壤酶活性的影響，發(fā)現(xiàn)施用草甘膦顯著抑制了0～5 cm 土層的過氧化氫酶和酸性磷酸酶的活性；而土壤脲酶活性和蔗糖酶活性均較對照組有所提高，但差異不顯著。

目前，國內(nèi)外關(guān)于高效氟吡甲禾靈的研究主要集中在藥效、殘留分析方法、抗性機(jī)制及合成方法等方面，而其殘留對土壤生態(tài)系統(tǒng)毒理效應(yīng)的研究則未見報(bào)道。因此，本研究采用室內(nèi)培養(yǎng)法，向土壤中添加不同濃度的高效氟吡甲禾靈，研究其對土壤呼吸及土壤酶活性的影響，旨在評價(jià)其環(huán)境生態(tài)效應(yīng)，以便為更經(jīng)濟(jì)合理地使用該除草劑，減少環(huán)境污染等提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試藥品

本研究所用除草劑為108 g·L-1的高效氟吡甲禾靈乳油，由江蘇中旗作物保護(hù)股份有限公司生產(chǎn)。

1.2 供試土壤

供試土壤取自河南科技學(xué)院東區(qū)未進(jìn)行過任何農(nóng)事操作和施藥的0～20 cm 表層土，土壤類型為潮土，土樣采集后過2 mm 篩。供試土壤pH 為7.69（土水比為1∶2.5），有機(jī)質(zhì)11.52 g·kg-1，堿解氮96.60 mg·kg-1，速效磷3.45 mg·kg-1，速效鉀145.45 mg·kg-1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

稱取供試土壤200 g，按照推薦的田間施用量設(shè)置6 個(gè)濃度處理，分別為0、0.01、0.04、0.08、0.16 mg·kg-1和0.40 mg·kg-1，分別用CK、T1、T2、T3、T4和T5表示，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。土壤樣品在恒溫25 ℃下避光培養(yǎng)，培養(yǎng)期間保持土壤含水量為田間持水量的60%，分別在培養(yǎng)的第7、14、21、28、35 d 測定土壤呼吸強(qiáng)度和土壤蔗糖酶、脲酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶活性。

1.4 測定方法

土壤呼吸強(qiáng)度采用室內(nèi)密閉培養(yǎng)、堿液吸收法[13]進(jìn)行測定，以24 h 后1 kg 土壤中二氧化碳的mg 數(shù)表示。土壤蔗糖酶活性測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法[14]，以 24 h 后 1 g 土壤中葡萄糖的 mg 數(shù)表示。脲酶活性測定采用靛酚藍(lán)比色法[14]，以24 h 后1 g 土壤中NH+4-N 的mg 數(shù)表示。過氧化氫酶活性測定采用高錳酸鉀滴定法[14]，以20 min后1 g土壤分解的過氧化氫的mg數(shù)表示。堿性磷酸酶活性測定采用磷酸苯二鈉比色法[14]，以24 h后1 g土壤中P2O5的mg數(shù)表示。

1.5 數(shù)據(jù)處理

不同處理對土壤呼吸和酶活性抑制率的計(jì)算公式為：

抑制率=（1-A/B）×100%

式中：A為添加高效氟吡甲禾靈時(shí)的土壤呼吸強(qiáng)度或酶活性；B為CK 處理的土壤呼吸強(qiáng)度或酶活性。抑制率為正值表示抑制作用，負(fù)值表示激活作用。

測定數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016 作圖，利用SPSS 26.0 進(jìn)行單因素方差分析（One-way ANOVA），Duncan法進(jìn)行CK組及處理組間的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 高效氟吡甲禾靈對土壤呼吸強(qiáng)度的影響

添加高效氟吡甲禾靈對土壤呼吸影響的變化趨勢如圖1 所示。CK 組土壤呼吸呈持續(xù)下降的趨勢，高效氟吡甲禾靈脅迫下，土壤呼吸強(qiáng)度則呈現(xiàn)先下降再上升最后又下降的變化趨勢（圖1）。培養(yǎng)前21 d，土壤呼吸強(qiáng)度持續(xù)下降，T1 處理（除第14 d）的土壤呼吸強(qiáng)度顯著高于CK 和其他處理。在培養(yǎng)第28 d時(shí)，添加高效氟吡甲禾靈顯著提高了土壤呼吸強(qiáng)度，與CK 相比，提高了88.58%～111.50%。在培養(yǎng)第35 d時(shí)，土壤呼吸強(qiáng)度較第28 d 明顯下降，與CK 相比，添加不同劑量的高效氟吡甲禾靈均顯著促進(jìn)了土壤呼吸強(qiáng)度（P＜0.05）。T1 處理在整個(gè)試驗(yàn)周期內(nèi)的土壤呼吸均顯著高于CK，說明低濃度的高效氟吡甲禾靈可提高土壤的呼吸強(qiáng)度，對土壤微生物新陳代謝有一定的促進(jìn)作用。T2 處理對土壤呼吸的影響表現(xiàn)為“抑制-激活”的變化趨勢，相比于CK 處理，其在培養(yǎng)前期（第7 d 和14 d）抑制土壤呼吸，中后期（第21、28 d 和35 d）則轉(zhuǎn)為激活作用。T3 處理在試驗(yàn)前21 d，土壤呼吸強(qiáng)度顯著低于CK，表現(xiàn)為抑制作用，抑制率最高為42.81%（第14 d），在試驗(yàn)后期（第28 d和35 d）則表現(xiàn)為激活作用。與CK 相比，T4 處理在培養(yǎng)前期（第7 d）對土壤呼吸表現(xiàn)為抑制作用，隨著培養(yǎng)時(shí)間延長，則表現(xiàn)為促進(jìn)作用，說明添加0.16 mg·kg-1的高效氟吡甲禾靈對土壤呼吸有一個(gè)短暫的脅迫過程。T5 處理對土壤呼吸的影響表現(xiàn)為“弱激活-抑制-激活”的變化趨勢，在試驗(yàn)前14 d，雖然土壤呼吸強(qiáng)度高于CK 處理，但未到達(dá)顯著水平（P＞0.05）；培養(yǎng)21 d時(shí)，則顯著低于CK 處理；在培養(yǎng)后期（28 d 和35 d），高濃度的高效氟吡甲禾靈則顯著促進(jìn)了土壤微生物的呼吸作用。綜上所述，與CK相比，在培養(yǎng)的中前期（前21 d），不同添加量的高效氟吡甲禾靈對土壤呼吸的影響相對較小，在后期則表現(xiàn)為顯著的促進(jìn)作用（P＜0.05）。土壤呼吸與高效氟吡甲禾靈濃度的相關(guān)系數(shù)為-0.323～0.536（P＞0.05），表明在同一培養(yǎng)時(shí)間下，土壤呼吸與高效氟吡甲禾靈之間沒有顯著的劑量-效應(yīng)關(guān)系。

2.2 高效氟吡甲禾靈對土壤蔗糖酶活性的影響

不同濃度高效氟吡甲禾靈對土壤蔗糖酶活性的動(dòng)態(tài)影響見圖2。由圖2 可知，土壤蔗糖酶活性整體呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其中第28 d時(shí)活性最高。與CK相比，在整個(gè)培養(yǎng)周期內(nèi)，不同濃度的高效氟吡甲禾靈均顯著抑制了蔗糖酶的活性（P＜0.05），且濃度越高，抑制作用越大，抑制作用持續(xù)到試驗(yàn)結(jié)束。在培養(yǎng)第7 d，T2 處理對蔗糖酶活性的抑制作用最小，抑制率為21.79%，中高濃度（T3、T4 和T5）處理對蔗糖酶活性的抑制作用較強(qiáng)，平均抑制率為41.96%。培養(yǎng)14 d時(shí)，與CK相比，添加不同濃度的高效氟吡甲禾靈仍顯著抑制蔗糖酶活性，T1、T2、T3 和T5 處理間的差異不顯著。試驗(yàn)第21 d時(shí)，各處理的蔗糖酶活性均顯著低于CK，中低濃度（T1、T2 和T3）處理間無顯著差異（P＞0.05），但顯著高于高濃度（T4 和T5）處理的蔗糖酶活性，其中T5 處理對土壤蔗糖酶活性的抑制率最高，為45.43%。培養(yǎng)第28 d 時(shí)，土壤蔗糖酶活性呈現(xiàn)上升趨勢，但仍顯著低于CK 處理，其中T5 的抑制作用仍顯著高于其他處理。至培養(yǎng)第35 d 時(shí)，T1 處理的土壤蔗糖酶活性已恢復(fù)至CK 水平，而其他處理仍顯著低于CK，但處理間的差異不顯著。說明隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，添加低濃度高效氟吡甲禾靈對土壤蔗糖酶活性的影響逐漸減弱甚至消失，但是高濃度高效氟吡甲禾靈對土壤蔗糖酶活性的抑制作用較強(qiáng)，且恢復(fù)較慢。蔗糖酶活性與高效氟吡甲禾靈濃度的相關(guān)性分析結(jié)果表明，除培養(yǎng)第14 d 外，二者之間的相關(guān)系數(shù)為-0.866～-0.617（P＜0.01），表明在一定濃度范圍內(nèi)，高效氟吡甲禾靈濃度越高對土壤蔗糖酶活性的抑制作用越強(qiáng)。

2.3 高效氟吡甲禾靈對土壤脲酶活性的影響

如圖3 所示，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，土壤脲酶活性呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢，在第14 d時(shí)脲酶活性達(dá)到峰值，之后活性下降并保持相對穩(wěn)定。與CK相比，添加高效氟吡甲禾靈對脲酶活性有顯著的激活作用。培養(yǎng)前 28 d，T1、T2、T3 和 T4 處理均顯著激活土壤脲酶活性，而T5 處理（除第14 d）則與CK 無顯著差異。但隨著培養(yǎng)時(shí)間延長，不同濃度高效氟吡甲禾靈處理間的差異逐漸縮小，即濃度效應(yīng)逐漸減弱甚至消失。在添加高效氟吡甲禾靈的第7 d，除T5 外，其他處理的脲酶活性均顯著高于CK 處理。在試驗(yàn)第14 d，各處理的脲酶活性均顯著高于CK 組，其中，T3和T5 處理的脲酶激活率較高，分別為28.67%和28.38%。培養(yǎng)第21 d 和28 d 時(shí)，T5 處理的脲酶活性與CK 組差異不顯著（P＞0.05），其他濃度處理則顯著促進(jìn)脲酶活性。培養(yǎng)35 d 時(shí)，T1 處理的激活作用減弱，與CK間差異不顯著（P＞0.05），說明隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，低濃度高效氟吡甲禾靈對土壤脲酶活性的影響逐漸減弱，表現(xiàn)為微弱的激活作用；而其他濃度處理與CK 組的差異顯著（P＜0.05），說明中高濃度高效氟吡甲禾靈對脲酶活性的影響較為顯著。

2.4 高效氟吡甲禾靈對土壤過氧化氫酶活性的影響

不同濃度高效氟吡甲禾靈對土壤過氧化氫酶活性的影響見圖4。整體來看，過氧化氫酶活性呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢，在試驗(yàn)第28 d，過氧化氫酶活性降至最低，第35 d時(shí)有小幅回升。培養(yǎng)7 d時(shí)，低濃度高效氟吡甲禾靈（T1 和T2）的過氧化氫酶活性與CK的差異不顯著（P＞0.05），中高濃度高效氟吡甲禾靈（T3、T4 和T5）處理的過氧化氫酶活性則顯著低于CK。第14 d 時(shí)，與CK 相比，高效氟吡甲禾靈顯著抑制了過氧化氫酶的活性，其中T2處理的抑制率最高，為13.75%。培養(yǎng)21 d 時(shí)，中低濃度高效氟吡甲禾靈（T1、T2 和T3）的抑制作用減弱，與CK 組的差異不顯著（P＞0.05），而高濃度處理（T4 和T5）仍顯著抑制過氧化氫酶活性。培養(yǎng)28 d 時(shí)，除T4 處理顯著激活土壤過氧化氫酶活性外，其他處理與CK 組均無顯著差異。第35 d時(shí)，各處理的過氧化氫酶活性均低于CK，但差異不顯著（T4 除外），這可能是由于隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，高效氟吡甲禾靈逐漸降解，對土壤微生物和酶活性的影響逐漸減弱，因此土壤過氧化氫酶的活性恢復(fù)至CK 水平。上述結(jié)果表明，土壤過氧化氫酶對高效氟吡甲禾靈的響應(yīng)迅速，但恢復(fù)較快。高效氟吡甲禾靈對土壤過氧化氫酶的影響周期為4～5周，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，各處理的過氧化氫酶酶活性基本恢復(fù)到CK水平。土壤過氧化氫酶活性與高效氟吡甲禾靈濃度間沒有顯著的相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)為-0.114，P＞0.05），但是與培養(yǎng)時(shí)間之間的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平（相關(guān)系數(shù)為-0.914～-0.801，P＜0.01），說明過氧化氫酶活性主要取決于培養(yǎng)時(shí)間，而除草劑劑量的影響不顯著。

2.5 高效氟吡甲禾靈對土壤堿性磷酸酶活性的影響

由圖5 可以看出，高效氟吡甲禾靈對土壤堿性磷酸酶活性的影響有一定的波動(dòng)性，呈現(xiàn)“抑制-激活-與對照持平”的變化趨勢。添加高效氟吡甲禾靈的第7 d，低濃度（T1 和T2）處理對堿性磷酸酶沒有顯著的影響，與CK處理的差異不顯著（P＞0.05）；中高濃度處理（T3、T4和T5）則顯著抑制了堿性磷酸酶的活性，其中T5的抑制率最大，為7.40%。說明土壤堿性磷酸酶對高濃度高效氟吡甲禾靈較為敏感且反應(yīng)迅速。培養(yǎng)第14 d，與CK相比，添加高效氟吡甲禾靈顯著抑制了堿性磷酸酶活性，抑制率為0.28%～11.95%。培養(yǎng)第21 d，各處理的堿性磷酸酶活性仍低于CK，且低濃度處理的抑制率高于高濃度。培養(yǎng)28 d時(shí)，高效氟吡甲禾靈對土壤堿性磷酸酶活性呈現(xiàn)微弱的激活效果，T1、T3、T4 和 T5 處理組與 CK 組的差異不顯著。至培養(yǎng)35 d時(shí)，各處理與CK基本持平。綜上認(rèn)為，高效氟吡甲禾靈對土壤堿性磷酸酶活性的影響，隨著濃度和培養(yǎng)時(shí)間的變化而變化，濃度和抑制率間沒有明顯的規(guī)律性。整體來看，在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，高效氟吡甲禾靈對堿性磷酸酶活性主要表現(xiàn)為抑制作用，但在培養(yǎng)的中后期（21、28 d 和35 d），與CK 組的差異多為不顯著，說明堿性磷酸酶活性對高效氟吡甲禾靈反應(yīng)不敏感。

3 討論

土壤呼吸作用的強(qiáng)弱能夠反映出土壤微生物的總活性，是判斷土壤系統(tǒng)新陳代謝能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在整個(gè)試驗(yàn)周期內(nèi)，CK 組的土壤呼吸強(qiáng)度持續(xù)下降，這是由于隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，土壤可利用碳數(shù)量下降，使土壤呼吸逐漸減弱。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高效氟吡甲禾靈對土壤呼吸有雙重影響，既有促進(jìn)又有抑制，但整體上呈促進(jìn)作用。Cycoń等[15]研究發(fā)現(xiàn)，施用7.5 mg·kg-1和 150.0 mg·kg-1敵草隆能夠促進(jìn)土壤呼吸。這可能是由于除草劑施入土壤后，土壤中耐受性微生物數(shù)量增加，這些微生物能夠?qū)⒂袡C(jī)農(nóng)藥作為能源進(jìn)行繁殖，從而增加土壤微生物活動(dòng)[8]。在培養(yǎng)前21 d，中高濃度的高效氟吡甲禾靈對土壤呼吸有抑制作用。鄭彬等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，初始時(shí)向土壤中加入較高濃度的B[a]P，土壤呼吸呈現(xiàn)先減弱，后逐漸恢復(fù)的規(guī)律，與本研究的結(jié)果基本一致。這可能是因?yàn)榍捌谳^高濃度的高效氟吡甲禾靈抑制了微生物的活性與生長，從而抑制了土壤微生物呼吸；在培養(yǎng)后期，部分微生物對高效氟吡甲禾靈產(chǎn)生了一定的耐受性或其在土壤中水解而被微生物利用，從而使微生物活性增加。Reis等[5]的研究則表明，在培養(yǎng)7、14 d和28 d時(shí)，施用敵草隆、環(huán)嗪酮和甲嘧磺隆對土壤呼吸沒有顯著影響。這可能是因?yàn)椴煌輨┑姆肿邮?、化學(xué)鍵等相差較大，對不同土壤微生物的影響也不同，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不一致。整體來看，土壤呼吸對高效氟吡甲禾靈反應(yīng)敏感，高效氟吡甲禾靈對土壤呼吸的影響較為持久，在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)仍未恢復(fù)至CK水平，初步判斷高效氟吡甲禾靈對土壤呼吸的作用時(shí)間在35 d以上。

蔗糖酶可水解蔗糖，反映了土壤有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化能力，土壤蔗糖酶活性是評價(jià)土壤熟化程度和土壤肥力的指標(biāo)。本研究結(jié)果表明，土壤蔗糖酶活性與高效氟吡甲禾靈濃度成反比。吳小玲等[17]研究發(fā)現(xiàn)，草甘膦對稻田土壤蔗糖酶活性有較強(qiáng)的抑制作用，這與本研究結(jié)果一致。這可能是由于高效氟吡甲禾靈抑制了土壤中利用葡萄糖的微生物活性，從而抑制了其酶促反應(yīng)。侯文軍等[12]的研究則表明，施用草甘膦對土壤蔗糖酶活性無顯著影響，這可能是因?yàn)椴蓸訒r(shí)間是在施用草甘膦的半年后，除草劑被分解而導(dǎo)致對土壤酶活性的影響減弱甚至消除。謝勇波[18]研究了高效氟吡甲禾靈對植煙土壤中蔗糖酶活性的影響，結(jié)果表明，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，高效氟吡甲禾靈對土壤蔗糖酶活性的影響表現(xiàn)為“抑制-激活-再抑制”的變化規(guī)律，這與本研究結(jié)果不一致。主要是由于本研究的供試土壤呈堿性，種植煙草土壤的pH一般為5.5～7.0，而pH會影響微生物及土壤酶對高效氟吡甲禾靈的降解。另外，土壤蔗糖酶活性被激活或被抑制隨農(nóng)藥種類、施藥量、土壤性質(zhì)等的不同也有明顯的差異。

脲酶是氮素循環(huán)的關(guān)鍵性酶，是唯一能促進(jìn)尿素分子中酰胺鍵水解的酶，與土壤供氮能力有密切關(guān)系。Xiong 等[19]研究了丁吡嗎啉對旱地土壤酶活性的影響，發(fā)現(xiàn)施用量在5～150 mg·kg-1時(shí)，丁吡嗎啉對土壤脲酶產(chǎn)生激活作用，這與本試驗(yàn)的結(jié)果一致。高效氟吡甲禾靈對脲酶的激活作用可能是由于其在土壤中的降解產(chǎn)物是土壤中某些微生物的生長因子[20-21]，從而提高微生物活性；而生物降解是農(nóng)藥等化學(xué)藥品從土壤中散失的最重要機(jī)制[22]，因此土壤中的微生物可能通過降解高效氟吡甲禾靈，從而降低其毒性。但是，脲酶活性過高對土壤肥力和作物生長可能是有害的，因?yàn)殡迕改軌虼呋寥乐械哪蛩匮杆偎?，產(chǎn)生硝酸鹽和氨毒害。因此，高濃度的高效氟吡甲禾靈雖然促進(jìn)了脲酶活性，但也可能對土壤氮素代謝及土壤肥力產(chǎn)生一定的不利影響。Tomkiel 等[23]在研究氟噻草胺和異惡唑草酮對土壤酶活性影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，除草劑對脲酶活性產(chǎn)生抑制作用，但在推薦用量下，脲酶活性在試驗(yàn)第60 d 比對照提高了31%。吳小虎等[24]比較了5 種除草劑對土壤脲酶活性的影響，發(fā)現(xiàn)不同濃度及不同培養(yǎng)時(shí)間對脲酶活性的影響不同，0.05、0.5 mg·kg-1和5 mg·kg-1的甲咪唑煙酸、噻吩磺隆和5 mg·kg-1撲草凈在培養(yǎng)的3～40 d 內(nèi)，對土壤脲酶活性均表現(xiàn)為“抑制-激活-抑制”的變化規(guī)律，0.05 mg·kg-1和0.5 mg·kg-1撲草凈及0.05 mg·kg-1和5 mg·kg-1乳氟禾草靈處理也呈現(xiàn)同樣的變化趨勢，但在試驗(yàn)的第40 d時(shí)，脲酶活性恢復(fù)到對照水平。上述研究結(jié)果與本研究結(jié)果存在一定差異，這主要是受除草劑種類、土壤有機(jī)質(zhì)、黏粒含量等因素的影響，使得不同除草劑對同一種酶的影響不同。

土壤過氧化氫酶能有效防止土壤及生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的過氧化氫的毒害，且與土壤好氧微生物的數(shù)量、土壤肥力有著密切的聯(lián)系。施用高效氟吡甲禾靈后，土壤過氧化氫酶活性受到抑制。Kucharski 等[25]研究了主要成分為氟噻草胺和異惡唑草酮的新型除草劑對土壤過氧化氫酶活性的影響，結(jié)果表明施用除草劑后，過氧化氫酶活性與對照相比降低11.11%。嚴(yán)巖等[26]的研究結(jié)果表明，不同濃度丁草胺處理的土壤過氧化氫酶活性均低于對照處理。蘭景宇[27]研究了不同濃度除草劑金都爾對蕎麥田土壤過氧化氫酶活性的影響，結(jié)果表明，金都爾在培養(yǎng)的前40 d，對土壤過氧化氫酶活性有抑制作用。這可能是由于除草劑本身對土壤過氧化氫酶活性有抑制作用，或者是由于除草劑在降解過程中形成的中間產(chǎn)物的影響。Guo等[28]的研究則發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)的前21 d，嘧菌酯對黑土過氧化氫酶活性基本無影響，但是在28 d時(shí)卻顯著促進(jìn)了過氧化氫酶的活性。Cai等[29]研究發(fā)現(xiàn)，低濃度丙酯草醚處理對過氧化氫酶活性影響不明顯，高濃度處理則表現(xiàn)出激活作用。土壤酶活性的變化是各種因子協(xié)同作用的結(jié)果，受土壤類型、土壤理化性質(zhì)、土壤微生物數(shù)量等因素的影響，導(dǎo)致土壤酶對除草劑的反應(yīng)不同。

土壤磷酸酶能促進(jìn)土壤有機(jī)磷化合物的礦化，磷酸酶活性的增加有利于土壤中磷素供應(yīng)，因此，磷酸酶能夠表征土壤磷素肥力狀況。Ba?maga等[11]研究發(fā)現(xiàn)，吡氟草胺、甲磺隆和甲基碘磺隆鈉鹽混施抑制了土壤堿性磷酸酶活性。Ba?maga 等[30]研究了螺環(huán)菌胺、戊唑醇和三唑醇混合物對土壤生物活性的影響，發(fā)現(xiàn)土壤堿性磷酸酶活性在培養(yǎng)25 d被激活，而50 d時(shí)活性受到抑制。陳媞等[31]研究了除草劑精異丙甲草胺對煙田土壤酶活性的影響，發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)的第1～2周，精異丙甲草胺對土壤磷酸酶表現(xiàn)為抑制作用，且抑制程度與濃度成正比。這與本研究的結(jié)果基本一致，即高濃度高效氟吡甲禾靈對土壤堿性磷酸酶有一定的抑制作用，但是在第14 d 時(shí)抑制作用基本消除，低濃度高效氟吡甲禾靈對堿性磷酸酶的影響較小。高濃度高效氟吡甲禾靈對堿性磷酸酶的抑制作用是由于過量除草劑加入使土壤條件發(fā)生變化，從而抑制堿性磷酸酶活性[32]。Tomkiel 等[33]在研究土壤酶對唑草酮抗性時(shí)則發(fā)現(xiàn)，施用唑草酮刺激了土壤堿性磷酸酶活性，這與本研究的結(jié)果不一致，可能是由于不同除草劑對不同環(huán)境下土壤微生物種群的影響不同，以及土壤中微生物群落不同所導(dǎo)致。

4 結(jié)論

（1）高效氟吡甲禾靈對土壤呼吸強(qiáng)度呈激活作用。但是，與高效氟吡甲禾靈濃度相比，培養(yǎng)時(shí)間對土壤呼吸的影響更大，土壤呼吸強(qiáng)度與高效氟吡甲禾靈濃度之間沒有明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。

（2）高效氟吡甲禾靈對不同土壤酶活性的影響隨施用濃度和作用時(shí)間的不同而異。土壤蔗糖酶活性受到顯著抑制（P＜0.05），抑制強(qiáng)度與濃度成正比。高效氟吡甲禾靈對土壤脲酶有明顯的促進(jìn)作用，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，不同濃度高效氟吡甲禾靈對脲酶活性影響的差異逐漸縮小。土壤過氧化氫酶對高效氟吡甲禾靈較為敏感，但是其影響能很快恢復(fù)，影響周期為4～5 周。土壤堿性磷酸酶對高效氟吡甲禾靈反應(yīng)不敏感，雖然堿性磷酸酶活性受到抑制，但抑制作用不顯著（P＞0.05）。

（3）高效氟吡甲禾靈過量施用及殘留對土壤生態(tài)系統(tǒng)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。土壤酶對高效氟吡甲禾靈高度敏感，可以作為評價(jià)高效氟吡甲禾靈對土壤生態(tài)環(huán)境影響的指標(biāo)。