農(nóng)藥對(duì)土壤氮轉(zhuǎn)化與溫室氣體排放的影響.pdf

1、在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件下，運(yùn)用乙炔抑制法、氣相色譜法、靚酚藍(lán)比色法和紫外分光光度法等方法，研究了我國(guó)常用的除草劑草品種甘膦和丁草胺，殺蟲劑品種吡蟲啉和毒死蜱對(duì)尿素氮在菜地土壤中轉(zhuǎn)化過(guò)程以及對(duì)土壤中溫室氣體N2O、CO2、CH4排放的影響。主要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　1、農(nóng)藥對(duì)土壤中尿素氨化作用的影響
　　除草劑處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，培養(yǎng)第2天尿素+草甘膦和尿素+丁草胺處理的土壤銨態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯地比尿素處理要高，第4天尿素處理的銨態(tài)氮質(zhì)

2、量分?jǐn)?shù)反而高于添加除草劑處理。這說(shuō)明2種除草劑促進(jìn)土壤中尿素氨化。第6天后尿素很大一部分轉(zhuǎn)化成銨態(tài)氮經(jīng)硝化作用快速地轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮。
　　殺蟲劑實(shí)驗(yàn)中，吡蟲啉不同濃度處理之間沒(méi)有顯著差異。培養(yǎng)的第1天，吡蟲啉處理與尿素處理沒(méi)有明顯的差異，但是到第3天，它們都促進(jìn)了土壤的氨化作用，毒死蜱處理中，培養(yǎng)的第1天，只有50mg/kg土的尿素+毒死蜱處理比尿素的銨態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，之后的培養(yǎng)時(shí)間里，50mg/kg土的尿素+毒死蜱的處理卻促進(jìn)了土

3、壤氨化作用，在第5天強(qiáng)度最大，濃度越高的毒死蜱處理，促進(jìn)作用越顯著。整體來(lái)看，毒死蜱的促進(jìn)作用大于吡蟲啉的。
　　2、農(nóng)藥對(duì)土壤氮素硝化作用的影響
　　除草劑實(shí)驗(yàn)中土壤硝化速率較快，土壤培養(yǎng)培養(yǎng)到第6天的時(shí)候，土壤里銨態(tài)氮基本被轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮。從不同處理可以看出，培養(yǎng)的前2天，添加除草劑的處理中土壤硝化作用被顯著抑制作，不同處理的硝化率有明顯差異，尿素、尿素+草甘膦和尿素+丁草胺處理的硝化率分別為40.65%、26.07%和3

4、2.98%，添加草甘膦土壤處理的硝化作用大于添加丁草胺的；但在第4天，2種除草劑處理都表現(xiàn)出顯著促進(jìn)硝化作用進(jìn)行。表現(xiàn)出先抑制后促進(jìn)的規(guī)律。
　　殺蟲劑實(shí)驗(yàn)的前5天，各個(gè)處理之間沒(méi)有顯著的不同。第5-8天，高濃度50mg/kg土的尿素+毒死蜱處理和50mg/kg土的尿素+吡蟲啉處理抑制了土壤的硝化活性，其余尿素+殺蟲劑促進(jìn)了土壤硝化作用。培養(yǎng)的第12天，5mg/kg土的尿素+毒死蜱處理，吡蟲啉10和50mg/kg土處理，促進(jìn)了土壤

5、硝化過(guò)程的進(jìn)行。12天以后，只有50mg/kg土的吡蟲啉+尿素處理在第16天促進(jìn)了土壤的硝化作用，其余的尿素+殺蟲劑處理都抑制了土壤的硝化，且殺蟲劑的添加濃度越大，抑制作用越大，毒死蜱50mg/kg土的處理的抑制強(qiáng)度最大，毒死蜱的抑制效果比吡蟲啉的顯著。
　　3、農(nóng)藥對(duì)土壤氮素反硝化作用的影響
　　除草劑實(shí)驗(yàn)中土壤培養(yǎng)前2天，處理之間無(wú)明顯差異，第4天，添加除草劑處理的N2O排放量顯著低于尿素處理，看出這個(gè)時(shí)間段除草劑明顯的

6、抑制反硝化。但是第6天后，2種除草劑有不同的作用效果，丁草胺明顯促進(jìn)反硝化，而草甘膦的抑制作用在減弱。反硝化作用在不同處理間有明顯的差異(P<0.05)，丁草胺+尿素>尿素>草甘膦+尿素>對(duì)照。前3個(gè)處理的反硝化損失量各自占施氮量的16.90%、6.34%和3.66%，丁草胺很顯著增加了反硝損失，但是添加草甘膦的土壤中反硝化損失量被明顯抑制。
　　殺蟲劑試驗(yàn)中在培養(yǎng)的前5天，兩種殺蟲劑處理抑制了反硝化作用。第8天時(shí)，10mg/kg

7、土的毒死蜱處理和5mg/kg土吡蟲啉處理促進(jìn)了反硝化，而高濃度毒死蜱與吡蟲啉的處理則顯著抑制了反硝化。16天以后尿素+毒死蜱處理的促進(jìn)作用減弱，到培養(yǎng)的第20天，只有5mg/kg土的毒死蜱處理對(duì)土壤反硝化有促進(jìn)作用。24天以后，殺蟲劑+尿素處理，與尿素處理和對(duì)照無(wú)明顯差別?？偟慕Y(jié)果是，吡蟲啉處理顯著抑制土壤中的反硝化作用，且隨濃度的增加抑制效果更明顯；而毒死蜱處理在5mg/kg土和10mg/kg土濃度時(shí)對(duì)反硝化無(wú)明顯影響，但在50mg/

8、kg土處理時(shí)顯著抑制反硝化作用。
　　4、農(nóng)藥對(duì)土壤中N2O排放動(dòng)態(tài)變化的影響
　　除草劑實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)期間，3個(gè)加氮的處理的N2O排放動(dòng)態(tài)是出現(xiàn)一個(gè)排放高峰，然后降低。4個(gè)處理之間存在明顯的不同，尿素處理的峰值最大，在培養(yǎng)初期，土壤中有很多的N2O排放，添加除草劑后，雖然前期抑制了N2O排放，但在培養(yǎng)后期，這種影響減弱。
　　殺蟲劑實(shí)驗(yàn)整個(gè)培養(yǎng)期間，對(duì)照處理的N2O排放量處于很低的排放水平，但是施氮肥后，土壤中N2O排

9、放量在第5天以后顯著增加，尿素處理的N2O排放量在第12天達(dá)到峰值，但在16天以后顯著下降，到20天以后與對(duì)照無(wú)明顯差別。培養(yǎng)的第1-5天里，10mg/kg土和50mg/kg土的吡蟲啉+尿素處理略促進(jìn)了溫室氣體N2O的排放，但是其他殺蟲劑處理與尿素對(duì)照無(wú)異。第8天，殺蟲劑抑制了溫室氣體N2O的排放，且殺蟲劑的濃度越高，這種抑制效應(yīng)就越顯著。第12天，低濃度5mg/kg土的吡蟲啉+尿素處理同尿素處理相比，顯著促進(jìn)了N2O的排放，高濃度的吡

10、蟲啉的卻抑制了N2O的排放，濃度越高，抑制效應(yīng)越顯著。在12-30天，毒死蜱各處理均促進(jìn)了N2O的排放，濃度越高，促進(jìn)作用越顯著，持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，在第16天N2O的排放量達(dá)到峰值。20天后只有高濃度50mg/kg土的毒死蜱+尿素處理增加N2O的排放，其余尿素+殺蟲劑處理與尿素處理差別不大。
　　高濃度吡蟲啉顯著抑制N2O排放，低濃度時(shí)則促進(jìn)排放；而毒死蜱在不同濃度處理下均表現(xiàn)出促進(jìn)N2O排放。
　　5、農(nóng)藥對(duì)土壤CO2排放動(dòng)

11、態(tài)變化的影響
　　除草劑實(shí)驗(yàn)中，在培養(yǎng)初期，四個(gè)處理均有排放高峰值出現(xiàn)，但是隨后除尿素處理外的其他處理下降趨勢(shì)明顯。培養(yǎng)的前14天，氮肥增加了土壤的呼吸強(qiáng)度，在培養(yǎng)的10至14天里，只有尿素處理出現(xiàn)第二次高峰值，除草劑對(duì)碳氮協(xié)調(diào)作用產(chǎn)生抑制。
　　殺蟲劑實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)的前20天里，土壤中施氮肥能增加土壤的呼吸強(qiáng)度。培養(yǎng)的第一天添加殺蟲劑的處理與尿素處理沒(méi)有顯著差別。第1-5天，只有10mg/kg土的吡蟲啉+尿素處理顯著促進(jìn)了CO

12、2排放。其余殺蟲劑處理則減弱了土壤呼吸強(qiáng)度。其中10mg/kg土的毒死蜱+尿素處理強(qiáng)烈抑制了土壤中CO2排放，毒死蜱的效應(yīng)比吡蟲啉的大。5-10天里，兩種殺蟲劑能顯著抑制溫室氣體CO2的排放。第12天，只有5mg/kg土的吡蟲啉+尿素處理促進(jìn)了CO2的排放。培養(yǎng)的第16天，毒死蜱處理的CO2的排放量達(dá)到第二個(gè)高峰。吡蟲啉處理與尿素處理無(wú)顯著差異。培養(yǎng)到20天以后，只有50mg/kg土的毒死蜱+尿素處理促進(jìn)了土壤中CO2的排放。
　

13、　與單施尿素處理相比，中、高濃度吡蟲啉處理顯著抑制CO2排放；毒死蜱中、低濃度處理抑制CO2排放，高濃度處理則促進(jìn)排放。
　　6、農(nóng)藥對(duì)土壤CH4排放動(dòng)態(tài)變化的影響
　　除草劑實(shí)驗(yàn)中，在60%的土壤含水量的條件下，施尿素雖然使土壤CH4排放通量有一定增加，但是添加除草劑后，對(duì)土壤CH4的排放沒(méi)有多大的影響。
　　殺蟲劑實(shí)驗(yàn)中，整個(gè)培養(yǎng)時(shí)間里，施加尿素一定程度上促進(jìn)了CH4排放。培養(yǎng)的前12天里，殺蟲劑處理與尿素處理無(wú)明

14、顯差異。第12-20天，同尿素處理相比，毒死蜱處理顯著促進(jìn)了CH4排放，毒死蜱的促進(jìn)作用比吡蟲啉的要大。10mg/kg土的吡蟲啉+尿素處理明顯抑制了CH4的排放。培養(yǎng)到36天只有吡蟲啉處理促進(jìn)了土壤中CH4的排放，且濃度越高，這種促進(jìn)作用越強(qiáng)?？傮w上看，殺蟲劑對(duì)土壤CH4排放無(wú)明顯的抑制或促進(jìn)作用。
　　7、農(nóng)藥土壤溫室氣體排放量的影響
　　不同的除草劑在不同程度上降低了N2O和CO2排放，而施氮?jiǎng)t明顯增加了這3種溫室氣體的

15、排放量。草甘膦很明顯減少了N2O排放（P<0.01），明顯地減少CO2排放（P<0.05），和尿素處理的相比，對(duì)應(yīng)降低了48.4%、20.2%。丁草胺雖明顯降低了N2O排放量(P<0.05），比尿素處理降低23.2%，但對(duì)CO2排放的影響不明顯。說(shuō)明丁草胺的作用小于草甘膦。
　　不同的殺蟲在不同程度上對(duì)溫室氣體排放具有不同的效應(yīng)，且同種殺蟲劑之間，添加量不同也有不同的作用，對(duì)不同的溫室氣體種類也有不同的效應(yīng)。施氮處理，顯著增加了溫

16、室氣體的排放量。同尿素處理相比較，5mg/kg土吡蟲啉增加了N2O排放，增加了11.1%，而高濃度的則減少了N2O排放，濃度愈大，減少的量越大，10mg/kg土和50mg/kg土的吡蟲啉分別減少了26.89%，53.1%。毒死蜱各處理增加了N2O排放量，濃度從低到高依次增加了10.86%，18.41%，和19.2%。濃度越大，增加的效應(yīng)就越大。吡蟲啉各處理一定程度上減少了土壤中CO2排放量，5mg/kg土和10mg/kg土的毒死蜱處理減