阿特拉津和乙草胺对土壤酶的影响

阿特拉津和乙草胺对土壤酶的影响

胡晓捷[1]2004年在《阿特拉津和乙草胺对土壤酶的影响》文中研究指明阿特拉津和乙草胺,是我国乃至世界上都应用很广泛的两种选择性除草剂,被广泛应用于玉米、大豆、高粱等的杂草控制。因为常年广泛地和大量地应用,由于它们所产生的水体、土壤等环境污染已经越来越引起人们的关注。 本文以这两种除草剂为研究对象,研究了他们对土壤酶的影响。其中选取被视为土壤生态系统的一种很好的感应器,能够及时、准确的反映出土壤生理-生态变化,预示出土壤肥力和土壤的健康状况的脱氢酶和过氧化氢酶作为研究的酶类。研究除草剂对这两种酶的影响,就脱氢酶而言,主要集中在研究阿特拉津和乙草胺在单用以及复配的情况下,对脱氢酶活性的影响。同时,土壤性质对酶活性的影响,在除草剂存在和不存在的情况下,是如何变化的;至于对过氧化氢酶影响的研究包括,调查阿特拉津和乙草胺对过氧化氢酶活性的影响。以及用动力学方法研究两种除草剂对酶是否具有抑制作用。 可以发现,阿特拉津和乙草胺的浓度变化对脱氢酶活性的变化起着重要作用,而且通过正交分析,除草剂的浓度就是本次试验研究因素中影响脱氢酶活性的主要因素。并且高浓度的阿特拉津和乙草胺(≥5μg/g soil)对土壤中脱氢酶的活性有强烈的激活效应(p≤0.01)。同时在整个观测的过程中,在同样浓度水平上两者并没有表现出对土壤脱氢酶活性影响有显着的差异(p≥0.05)。这可能说明这两种除草剂对脱氢酶活性的影响方式是一样的。但当两者加到一起时,它们对土壤脱氢酶的作用并不是独立的:由于施用了混合除草剂后,观测到的土壤脱氢酶活性值并不是两种除草剂单独作用后脱氢酶活性值的总和。当除草剂混合物中阿特拉津为高剂量时(即土壤中阿特拉津的浓度为10μg/g soil),发现阿特拉津和乙草胺有协同作用,这可能跟阿特拉津在土壤环境中的半衰期相对较高有关系。同时在整个实验过程中没有发现结抗现象。 土壤性质对脱氧酶活性会产生影响。不过,是否有除草剂的参与,土壤性质对脱氢酶活性的影响趋势是不同。在没有除草剂存在的情况下,相对高温(30℃)和相对低湿度(40%MHC)会导致相对较低的脱氢酶活性。但是在有除草浙江大学硕士学位论文剂存在的情况下,结果正好相反。而且特别的是当土样中有高浓度的除草剂时,这种对激活效应的增强作用非常明显。 从活体实验,可以发现无论是阿特拉津还是乙草胺都对过氧化氢酶活性没有大的影响。过氧化氢酶对这两种除草剂并不敏感。但是当除草剂为高剂量时,还是表现出对过氧化氢酶有一定的激活作用。不过,这种激活效应并不强烈。 从动力学结果可以发现,阿特拉津和乙草胺可能会对过氧化氢酶产生抑制,这种抑制来自除草剂分子和酶一底物分子的结合。但是考虑到实际的情况,可以确定无论阿特拉津还是乙草胺都对过氧化氢酶没有明显的抑制,过氧化氢酶对这两种除草剂并不敏感,这和以前的实验结论还是相符的。至于高剂量的除草剂对过氧化氢酶活性有激活作用,这可能是因为这些除草剂可以被微生物作为碳源,刺激了微生物的活动,而表现出一定的激活效应。 总而言之,阿特拉津和乙草胺在推荐用量的范围内施用,对土壤脱氢酶和过氧化氢酶没有负效应,对土壤生态环境还是相对安全的。

吴济南, 王丽玲, 王惟帅, 杜慧玲[2]2011年在《阿特拉津和乙草胺混用对夏玉米叶片生理指标的影响》文中研究表明采用随机区组设计,研究阿特拉津和乙草胺混用对夏玉米拔节期叶片叶绿素含量、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的影响。试验设5个处理:A1、A2、A3、A4处理每小区各施阿特拉津和乙草胺0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、4.0 mL,以清水为对照。结果表明:随除草剂剂量升高,叶绿素含量呈升高-降低-升高的变化趋势,以A4处理最高,A2处理次之,与对照相比分别增加16.6%、15.2%;SOD活性呈升高-降低的变化趋势,A3处理下SOD活性最高,与对照相比增加40.6%,A2处理增加38.9%;POD活性呈升高-降低-升高的变化趋势,以A4处理最高,与对照相比增加11.9%,A2处理增加10.2%;MDA含量呈升高-降低的变化趋势,以A1处理最高,与对照相比增加8.5%。A2处理能够增强玉米的光合作用,提高玉米的抗逆性,因此,是一种值得推荐的除草剂施用剂量。

刘嫦娥[3]2011年在《四种除草剂对蚯蚓生理生态的影响及其降解特征》文中研究表明除草剂使用范围非常广泛,然而过量和不合理使用,引起了一系列的生态和环境问题。上世纪80年代后世界主要发展高效、低毒、广谱、低用量的除草剂,一般认为比较低毒的阿特拉津、绿麦隆、乙草胺和丁草胺近年来被广泛使用的除草剂,其产量和用量非常大,但是它们在环境中的行为以及对土壤生态系统的影响尚缺乏比较系统的研究。本文在调查昆明市农业生产中除草剂使用状况的基础上,以赤子爱胜蚓为材料,模拟常规除草剂使用剂量,在室外模拟培养环境下研究了蚯蚓SOD、CAT等氧化酶及热激蛋白HSP27和HSP40对各类除草剂的时间一效应和剂量—效应关系,分析了它们对土壤脲酶活性的影响,探讨了除草剂在土壤中的降解动态,为这些除草剂的合理使用和生态安全性评估提供数据支持。主要结果如下,(1)除草剂对蚯蚓生物量的影响的结果表明,除草剂浓度对蚯蚓鲜重的影响总体表现为暴:露剂量越小,体重降低程度越小,暴露剂量越高,体重降低越大。各种浓度除草剂处理的蚯蚓鲜重呈降低趋势。随着处理时间的延长,蚯蚓鲜重随着处理浓度的提高而降低,不同处理浓度引起蚯蚓鲜重降低开始的时间不同,不同剂量最后引起的降低程度不同。(2)各种处理条件下除草剂对蚯蚓SOD活性的影响均表现为先升高后降低,只是SOD最高活性出现的时间早晚有差异。小于126mg/kg低浓度阿特拉津处理中蚯蚓SOD活性在第7d最高,大于316mg/kg的高浓度阿特拉津处理在第10d蚯蚓SOD活性最高;绿麦隆在低于1OOmg/kg时显着促进SOD活性,高于158mg/kg时SOD活性显着受到抑制;乙草胺在小于33mg/kg范围内促进SOD活性,SOD活性在第7d最高,之后SOD活性降低,低浓度13 g/kg处理被诱导程度最大,而大于83mg/kg时对SOD活性有极显着抑制作用;丁草胺浓度在小于50mg/kg内促进SOD活性,SOD活性在第7d最高,之后SOD活性降低,低浓度32mg/kg处理被诱导程度最大,而大于126mg/kg时对SOD活性有极显着抑制作用。根据双因素方差分析结果表明,阿特拉津、乙草胺和丁草胺处理浓度与时间及浓度与时间的交互作用均对土壤中蚯蚓体组织SOD活性具有极显着的影响(P<0.001)。绿麦隆处理时间、时间与浓度的交互作用均对土壤中蚯蚓体组织SOD活性具有极显着的影响(P<0.001)。(3)随着除草剂暴露时间的延长,CAT活性对乙草胺处理变化范围为284.8-335.5U/g蛋白,平均为309.68 U/g蛋白,而各处理蚯蚓CAT活性表现为先升高后降低。阿特拉津在低于126mg/kg时显着促进CAT活性,达到316mg/kg以上时对CAT活性有显着抑制作用;绿麦隆在低于1OOmg/kg时,显着促进CAT活性;高于158mg/kg对CAT活性有极显着抑制作用。双因素方差分析结果表明,阿特拉津、乙草胺和丁草胺处理浓度与时间及浓度与时间的交互作用均对蚯蚓体CAT活性具有极显着的影响(P<0.001);绿麦隆处理浓度对蚯蚓CAT活性具有极显着的影响(P<0.001),而与时间、浓度与时间的交互作用对土壤中蚯蚓体组织CAT活性的影响不显着(P=0.78,>0.05)。(4)暴露于四种除草剂的处理条件下,蚯蚓体内的热激蛋白(HSP)有新的表达,经Western Blotting免疫印迹检测,确定27kDa为HSP27,40kDa为HSP40。相对于对照而言,随着处理时间的延长,HSP27和HSP40的表达强度先升高后降低。HSP27和HSP40对阿特拉津暴露最为敏感,然后依次为乙草胺、丁草胺和绿麦隆。蚯蚓体组织HSP27和HSP40对除草剂的表达曲线都呈现出倒U型剂量—效应特征。双因素方差分析结果表明,阿特拉津、乙草胺及丁草胺处理浓度与时间及浓度与时间的交互作用均对蚯蚓HSP27和HSP40具有极显着的影响(P<0.001);绿麦隆处理浓度、时间均对蚯蚓HSP27具有极显着的影响(P<0.001)。(5)对同一处理浓度而言,随着处理时间的延长,除草剂对土壤脲酶活性的影响表现是先呈升高趋势,随着作用时间的延长脲酶活性下降。除草剂对土壤脲酶活性的影响呈现出抛物线型。双因素方差分析结果表明,阿特拉津、乙草胺和丁草胺处理浓度、时间及浓度与时间的交互作用均对土壤中蚯蚓脲酶活性具有极显着的影响(P<0.001)。而绿麦隆处理浓度、时间均对土壤中蚯蚓脲酶活性具有极显着的影响(P<0.001)。(6)四种除草剂在土壤中的降解动力学过程符合一级动力学方程,低浓度降解曲线呈平滑下降,而高浓度快速下降;在供试浓度范围内,随着除草剂处理浓度的增加,降解半衰期缩短,且存在一定线性关系;未接种赤子爱胜蚓时,阿特拉津、绿麦隆、乙草胺和丁草胺的半衰期变化范围分别为26.4~28.3d、51.36~42.03d、11.2~6.50d和14.7~8.60d;接种蚯蚓后,阿特拉津、绿麦隆、乙草胺和丁草胺的半衰期分别为24.2~25.6d、41.24~48.56 d、5.2~10.1d和6.30~12.50d之间。方差分析表明,处理浓度与处理时间显着影响四种除草剂在土壤中的降解率。虽然接种蚯蚓能降低土壤中除草剂的半衰期,加速其降解,但蚯蚓在其中的贡献作用达不到显着水平。

潘浦群[4]2011年在《吉林省玉米种植区土壤中莠去津和乙草胺背景值研究》文中研究说明吉林省所处松辽平原是我国唯一的一条玉米带,与同纬度的美国玉米带、乌克兰玉米带,并称为世界叁大“黄金玉米带”,它横亘于吉林省13个县市的3.1×106hm2耕地,具有发展玉米种植业得天独厚的自然优势。据报道,我国玉米田草害面积占播种面积的90.1%,玉米每年因草害减产1.2×109kg,严重影响玉米产量和品质,玉米出苗前后2-5周内不除草可减产10~20%,后期则更为严重。杂草与玉米伴生,在地上争夺阳光、空间、C02,造成玉米生长群体郁弊、通风不畅、光合利用率降低。在地下争夺土壤养分、水分,导致玉米营养不良、品质下降。近十几年来,我国玉米田化学除草发展很快,面积越来越大,品种越来越多,搭配更趋合理化。到目前为止玉米田除草剂仅苗前用单剂已发展到十几个品种之多,还不包括茎叶处理单剂及各种混剂。但是比较常用的还是甲草胺、乙草胺、异丙甲草胺、莠去津、赛克津(嗪草酮)、2,4-D丁酯等及其混合制剂,近几年特别是莠去津、乙草胺及乙莠合剂发展迅速,已成为用于玉米田苗前除草的主导产品。莠去津和乙草胺,是我国乃至世界上都应用很广泛的两种选择性除草剂,被广泛应用于玉米等主要作物的杂草控制。而且两者相混,不单是杀草谱互补,更重要的是降低莠去津用量,减少其对环境的残留和地下水的污染。莠去津属低毒除草剂,动物实验数据结果具有致癌、致畸作用,对人有致突变作用。在土壤中残效期长。乙草胺具有较长的降解周期,对人、动植物有一定的毒害作用。多年的投入使用,莠去津和乙草胺对生态环境造成不同程度的破坏和污染,如果土壤中残留量高,对倒茬作物产生严重药害;如果灌溉水中残留量高,可使水稻大面积死亡,因其对人体的致突变作用,也对人类健康造成威胁。根据吉林省玉米种植区的经纬度确定采样点坐标,采用GPS定位仪精确定位。结合气相色谱法,对春季吉林省玉米种植区叁个不同土壤耕层中残留的莠去津和乙草胺农药进行定量分析,依据土壤不同深度莠去津和乙草胺的残留测定值,绘制出吉林省玉米种植区土壤中莠去津和乙草胺两种农药在土壤不同耕层中的背景值。通过对土壤不同耕层莠去津和乙草胺两种农药残留的背景值研究,为指导农民安全地、合理地使用农药,防止因倒茬作物产生药害和再次对环境的污染。为研究部门提供评价莠去津和乙草胺对生态环境及人类健康影响的危险程度提供准确数据,同时为农药管理部门制定相应的调控对策,为改善和保护生态环境提供科学依据。

栾燕, 汤先伟, 王瞡, 张玉黔[5]2005年在《环境样品中乙草胺和莠去津的气相色谱-质谱测定法》文中提出目的探讨环境样品中乙草胺和莠去津的气相色谱-质谱测定法。方法使用全自动固相萃取仪(包括大剂量型和小剂量型)对土壤和地面水样品分别进行萃取和富集。采用气相色谱-质谱联用法(EI源)对处理后的样品进行测定,采用多级质谱扫描方式同时对环境样品中乙草胺和莠去津进行定量分析。结果该方法的相对标准偏差为1.73%~8.31%;方法回收率为79.2%~95.1%;乙草胺在水中最小检出浓度为0.1μg/L,在土壤中最小检出含量为0.005mg/kg;莠去津在水中最小检出浓度为0.05μg/L,在土壤中最小检出含量为0.0025mg/kg。线性范围均为0~5μg/ml。结论该方法可用于环境样品中乙草胺和莠去津残留量的测定。

刘嗣华[6]2007年在《乙草胺和莠去津对斑马鱼的毒性影响研究》文中研究说明乙草胺和莠去津,是我国乃至世界上应用很广泛的两种选择性除草剂,被广泛应用于玉米、大豆、高粱等作物的杂草控制。因为常年广泛和大量地应用,由它们所产生的水体、土壤等环境污染已经越来越引起人们的关注。本文以斑马鱼为材料,将乙草胺和莠去津作为标准毒物,用急性毒性实验与慢性毒性实验相结合的方法,通过半致死浓度,酶活性测定和组织石蜡切片等方法,研究斑马鱼在生物监测评价上的意义,主要内容如下:1乙草胺和莠去津对斑马鱼的急性毒性实验,经预实验,按对数浓度,下设5个浓度梯度,分别为0.5,1,2,4和8mg/L,得出96hLC_(50)分别为1.862mg/L和2.541mg/L,分别测定了两种试剂对不同组织ATP、LDH和CAT酶活性的影响。结果表明:随乙草胺浓度的增大,斑马鱼鳃的ATP酶活性先降低后升高,卵巢的LDH酶活性总体呈下降型变化,肝脏的CAT酶活性逐渐降低;随莠去津浓度的增大,斑马鱼鳃的ATP酶活性先降低后升高,卵巢的LDH酶活性则先升高后降低,肝脏的CAT酶活性逐渐降低。2乙草胺和莠去津对斑马鱼的慢性毒性实验,经预实验,按等差浓度,下设5个浓度梯度,分别为0.2,0.4,0.6,0.8和1mg/L,得出30d LCso分别为0.411mg/L和0.397mg/L,分别测定了两种试剂对不同组织ATP、LDH和CAT酶活性的影响。结果表明:随乙草胺浓度的增大,斑马鱼鳃的ATP酶活性先降低后升高,卵巢的LDH酶活性先升高后降低,肝脏的CAT酶活性呈先上升后下降型变化;随莠去津浓度的增大,斑马鱼鳃的ATP酶活性逐渐降低,卵巢的LDH酶活性则先升高后降低,肝脏的CAT酶活性总体呈上升型变化。3将以上实验中的不同浓度胁迫下的斑马鱼卵巢取出,进行石蜡切片观察,结果表明:各不同浓度实验组中,卵巢形态及发育状况有明显差别,急性毒性实验组尤其明显。4综上所述,以乙草胺和莠去津对斑马鱼进行的一系列实验,效果明显,对两种除草剂在环境残留物的检测和建立水污染评价标准有一定的价值。

参考文献:

[1]. 阿特拉津和乙草胺对土壤酶的影响[D]. 胡晓捷. 浙江大学. 2004

[2]. 阿特拉津和乙草胺混用对夏玉米叶片生理指标的影响[J]. 吴济南, 王丽玲, 王惟帅, 杜慧玲. 河南农业科学. 2011

[3]. 四种除草剂对蚯蚓生理生态的影响及其降解特征[D]. 刘嫦娥. 云南大学. 2011

[4]. 吉林省玉米种植区土壤中莠去津和乙草胺背景值研究[D]. 潘浦群. 吉林农业大学. 2011

[5]. 环境样品中乙草胺和莠去津的气相色谱-质谱测定法[J]. 栾燕, 汤先伟, 王瞡, 张玉黔. 环境与健康杂志. 2005

[6]. 乙草胺和莠去津对斑马鱼的毒性影响研究[D]. 刘嗣华. 河北大学. 2007

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