在阅读此文前,诚邀您点个“关注”,既方便您进行讨论和分享,又能带给您与众不同的参与感,感谢您的支持!

文丨小许芝士局
编辑丨小许芝士局
在室内进行了戊唑醇和氢氧化铜两种杀菌剂的药效试验,测定了氢氧化铜对花生来自安得拉邦Anantapuramu区的耕地,土壤酶的活性通过培养选定的杀真菌剂处理,来确定和未处理的花生土壤样品,间隔10天。

确定有效浓度,通过在土壤培养的第10、20、30和40天添加合适的底物来估计所选酶活性的比率,两种酶的活性都增加到5.0千克公顷,两种土壤样品中杀真菌剂水平,在土壤培养10天时显著增加,并在培养20天时进一步增加。

在培养的第30天和第40天,磷酸酶和脲酶的活性逐渐降低,从总体来看,较高的浓度对两种土壤样品中的磷酸酶和脲酶活性分别具有毒性。
在印度,施用农药等农用化学品以提高农业生产率已成为现代农业的普遍趋势,并已成为农业的一个组成部分,每年大约有三分之一的世界粮食作物被害虫破坏。

具有各种配方的不同种类的杀虫剂被同时或相继引入农业土壤中,以保护作物免受杂草、昆虫和真菌的侵害,杀虫剂通过控制害虫对提高和稳定农业生产力具有有益的影响。
各种农药的施用不仅会对土壤微生物区系产生不利影响,还会对土壤酶和物理化学性质产生不利影响,从而损害土壤的肥力,土壤中的酶活性主要来自微生物,并来自细胞内、细胞相关或游离的酶。

农药和微生物之间存在密切的关系,因为这些化学物质可能对非靶微生物具有有害作用,并且这些农药中的大多数可能被不同的微生物代谢,导致其活性的改变。
花生是印度一年四季种植的重要的主要经济油料作物之一占全国油籽产量的41.3%,花生与高产品种的单作导致真菌爆发,对安得拉邦许多地区的花生作物造成损害,发现有90多种害虫和螨类与花生作物有关。

为了防止花生作物损失并获得更高的产量,农药的化学使用已经成为现代农业中的一个重要部分。
关于农药对微生物活性的影响,可用不同的方法进行报道研究了戊唑醇和氢氧化铜两种杀菌剂对土壤磷酸酶和脲酶活性的影响。

选择这两种酶是因为它们在土壤的碳-氮和磷-硫循环中起着重要作用,磷酸酶是由许多土壤微生物产生的胞外酶,负责有机磷化合物水解成无机磷,磷酸酶具有广泛的细胞内和土壤积累的活性,催化磷酸的酯和酸酐的水解。

脲酶通常有助于将氮保持在氨,和较难浸出脲酶催化尿素水解为,一氧化碳2和NH4 +离子,通过作用于线性酰胺中的C–N非肽键,脲酶尤其是评价土壤污染的有用指标,向土壤施用农药会降低脲酶活性,从而减少尿素的水解,这有利于土壤肥力。

关于杀真菌剂对土壤酶活性的影响,效果相互矛盾,基于*唑三**类杀菌剂戊唑醇,和铜基杀菌剂氢氧化铜对土壤酶的效力,使用了它们,戊唑醇是一种具有保护作用的内吸性杀真菌剂,用作防治花生叶斑病的喷雾剂。
铜基杀真菌剂可导致真菌和放线菌数量减少,抑制硝化作用,并刺激细菌数量,选择氢氧化铜是因为它是一种传统的铜基杀真菌剂,在世界许多地方已经使用了50多年。

从印度安得拉邦Anantapuramu区的花生种植地采集了两种土壤样品,一种是黑色粘土,另一种是红色砂壤土,从12 cm深处选择具有已知农药使用史的土壤样品,充分混合以制备均质的复合样品,在室温下风干,通过2 mm的筛子过筛,并储存在4°c下。
按照Alexander的方法,使用不同尺寸的筛子分析土壤样品的矿物质,例如沙子、淤泥和粘土含量.通过加入蒸馏水至饱和点来测定土壤样品的持水能力。

然后由Johnson和Ulrich.土壤样品的pH值,通过将土壤和水以1:1.25的比例混合来确定,使用Systonics数字pH计和甘汞玻璃电极组件。
土壤样品中的有机碳含量通过Walkey-Black方法估算,有机质通过将这些值乘以1 g,土壤样品中加入100 ml蒸馏水后,通过电导桥测量土壤样品的电导率。

未经杀真菌剂处理的土壤样品用作对照,包括对照组在内的所有处理都在实验室中,通过保持60 %的持水能力在28±4℃下进行培养,10天后,取出三份土壤样品进行磷酸酶分析。
两种杀虫剂在刺激浓度(5.0千克公顷),在培养的第10、20、30和40天,在三份土壤样品中也测定了,两种不同土壤中磷酸酶活性的速率。

磷酸酶测定
为了分析磷酸酶活性,每个土壤样品用6毫升0.1 M马来酸盐缓冲液和2毫升0.03 Mp-硝基苯磷酸,试管在37℃孵育30分钟,孵育后,将试管置于冰上,然后将土壤提取物通过Whatman号滤纸。
向适当等份的提取物中加入1毫升5 M CaCl2和4毫升0.05 M NaOH,在分光光度计中于405 nm处读取所显示的黄色。

为了估计脲酶的酶活性,将1 g土壤样品置于15 × 150 mm试管中,用1 ml两种杀真菌剂的水溶液处理,以提供1.0、2.5、5.0、7.5和10.0 kg ha的不同浓度。
未经杀虫剂处理的土壤样品作为对照,包括对照在内的所有处理都保持在60 %的WHC,试管在28±4℃下培养,培养10天后,取出三份土壤样品进行脲酶分析。

脲酶测定:福塞特和斯科特描述了,在期望的时间间隔对脲酶的分析,将1毫升3 %尿素和2毫升0.1 M磷酸盐缓冲液(pH 7.1)加入1克土壤中,试管在37℃水浴中孵育30分钟。
孵育后,摇动试管并置于冰中,直到用10ml 2m KCl提取出氨,向4毫升滤液中加入5毫升苯酚-硝普钠溶液和3毫升0.02 M次氯酸钠。
摇动该混合物,在黑暗中孵育30分钟,在Spectronic 20 D分光光度计中在630 nm处测量显色的蓝色,在确定有效浓度后,进一步进行实验20、30和40天,并进行类似的分析。

磷酸酶和脲酶的浓度以土壤重量(过干)为基础计算,未经处理的对照和显著水平的杀虫剂处理,使用SYSTAT统计软件包获得每种杀真菌剂,每次采样值之间的≤ 0.05,以找到邓肯多范围(DMR)试验的结果。
从实验室实验中观察到,在选定的土壤样品中,土壤酶活性和选定的杀真菌剂浓度之间存在关系。

在20天的培养期,在黑色粘土和红色砂壤土中,观察到磷酸酶活性比对照增加最大,在进一步的培养期,即30天和40天,两种土壤样品中的活性都缓慢下降。
尿素水解中所涉及的脲酶活性,通过选择高达5.0千克公顷的戊唑醇,和氢氧化铜而显著增强,当与对照相比时。

但较高的浓度在20天的培养期后对脲酶活性有毒性,在2.5和5.0公斤公顷处理的土壤样品中,尿素形成的氨量较多戊唑醇和氢氧化铜在黑土中的含量最高,戊唑醇和氢氧化铜在5.0kg·ha时含量最高。
在本实验中,7.5和10.0千克公顷的较高水平,在30和40天的培养期后,所选杀真菌剂抑制了两种土壤中的脲酶活性。

在培养20天时,黑土中的磷酸酶活性比对照增加了,约32–221%和42–210 %,而在红砂壤土中,在相同的培养期间,两种水平的两种所选杀真菌剂的相应百分比,增加数字为63–368%和83–342%。
相比之下,戊唑醇在5.0千克公顷−1黑色粘土比红色砂壤土对磷酸酶活性产生最大的刺激,浓度较高时,即7.5和10.0千克公顷,通过用两种选择的杀真菌剂处理选择的土壤样品,磷酸酶活性被显著抑制。

在两种杀菌剂处理中,戊唑醇对对照产生不同的刺激,黑土在整个实验过程中表现出比红壤更高的酶活性。
在30和40天的孵育期后记录了最大抑制,培养20天后,在黑土中观察到磷酸酶活性高于对照,在红色砂壤土的情况下,所选杀真菌剂在5.0千克公顷时也有增强作用。

由于施用的杀真菌剂的浓度降低和降解,在进一步孵育后,即30和40天时,抑制作用降低。
詹芙蕾达等人和塔巴塔巴伊和布伦内尔描述了刺激土壤溶液中游离酶的酶系统,并考虑了酶-土壤胶体结合,与对照土壤相比,施用杀真菌剂的最初几天大大减少了细菌和有益微生物群落的数量,即杀真菌剂改良土壤中的解磷细菌。
关于代森锰锌的磷酸酶活性的结果,表明在0 ppm时磷酸酶活性最大,而在100 ppm代森锰锌浓度时,平均活性显著下降至113.2 U随着培养时间的延长,平均磷酸酶活性降低,但使用的各种戊唑醇和氢氧化铜浓度之间没有显著差异。

酶活性的降低可能是由于微生物数量的减少、原有土壤酶的破坏或失活以及酶诱导的底物限制。
阿赫马德和汗表明,磷溶解在推荐剂量下受影响较小,但在戊唑醇和氢氧化铜的较高剂量下受影响较大,这可能是因为土壤微生物种群可以溶解添加的不溶性磷酸盐,并且在较高浓度的所选杀真菌剂存在下富集。

威特威克等人报告称,铜对克菌丹和肟菌酯对土壤微生物功能的毒性的交互作用尚不清楚,如果替代的合成有机杀真菌剂化合物与铜具有叠加效应,则它们的毒性可能会增加。

黑土脲酶活性增加了约5-25%,这在10天的培养期后的黑土中发现,而在红色砂壤土中,在相同的培养期内,两种选定的杀菌剂戊唑醇和氢氧化铜在两个水平下的相应百分比增加数字分别为6–30%。
对比5.0千克公顷的戊唑醇和氢氧化铜,戊唑醇对黑粘土脲酶活性的刺激作用大于红砂壤土,浓度较高时,即7.5和10.0千克公顷,通过用两种选定的杀真菌剂处理选定的土壤样品,脲酶活性被显著抑制。

在两种杀菌剂处理中,戊唑醇对对照产生不同的刺激,整个实验过程中,黑土的酶活性高于红壤,脲酶活性在较高浓度下逐渐受到显著抑制,在具有培养期即20、30和40天的两种杀真菌剂处理中。

由于施用的杀真菌剂的浓度降低和降解,进一步培养后抑制作用降低,拉姆杜等人指出,在高达5.0千克公顷的丙环唑和百菌清的影响下,尿素水解所涉及的脲酶活性显著增强,两种土壤的水平。
在10天间隔内,10、25、50 ppm水平的两种杀真菌剂,分别使红土中的脲酶活性比对照,增加7-35%和13-53 %,而在变性土中分别增加28-54%和12-52%。

脲酶在氮循环中起着重要的作用,酶活性的降低导致离子浓度、pH值的变化,以及分散有较大尺寸矿物颗粒的固体有机和无机颗粒上的氧化电位的降低,以及所选杀真菌剂对脲酶活性位点的抑制,已有关于克菌丹和肟菌酯对脲酶活性影响的报道。

从之前的研究中获得的结果表明,氢氧化铜替代品克菌丹和肟菌酯不会造成短期风险,而且相对而言,氢氧化铜对土壤中氮素循环过程的毒性更大。
在浓度高于对照的组合中,红色砂壤土中的脲酶活性下降。相比之下,由于黑土的有机质含量较高,所以在整个试验过程中,黑土的脲酶活性高于红壤。

基于上述结果,可以得出结论,在农业系统中以推荐水平施用杀真菌剂来控制害虫,不会影响微生物活性(即酶活性)。