李霞，張小平，喻曉，張丹，李戰(zhàn)魯，劉子明，王鑭，李欣

1. 中國科學院水利部成都山地災害與環(huán)境研究所，四川 成都 610041；2. 四川省煙草公司廣元分公司，四川 廣元 628000；3. 成都德通環(huán)境工程有限公司，四川 成都 610041；4. 中國科學院近代物理研究所，甘肅 蘭州 730000

代森錳鋅類農藥對生姜種植地土壤酶活性及微生物群落結構的影響

李霞1，張小平1，喻曉2，張丹1，李戰(zhàn)魯1，劉子明1，王鑭3，李欣4*

1. 中國科學院水利部成都山地災害與環(huán)境研究所，四川 成都 610041；2. 四川省煙草公司廣元分公司，四川 廣元 628000；3. 成都德通環(huán)境工程有限公司，四川 成都 610041；4. 中國科學院近代物理研究所，甘肅 蘭州 730000

研究了代森錳鋅類農藥克菌寶（15%）、深藍（60%）和活根菌滅（80%）對生姜（Zingiber Officinale Roscoe）種植地土壤酶（脲酶、脫氫酶、磷酸酶和蛋白酶）活性和土壤微生物群落結構的影響，以期為評價代森錳鋅的合理使用及環(huán)境修復提供一定的理論參考依據。結果表明，施用克菌寶的農田土壤在生姜旺盛生長期酸性磷酸酶活性提高了2.3%；深藍能顯著抑制旺盛生長期土壤酸性磷酸酶和蛋白酶活性（P＜0.05），抑制率分別為24.2%和40.0%，但這兩種酶的活性在生姜收獲期均有所恢復；活根菌滅在收獲期可顯著降低土壤酸性磷酸酶和脲酶活性（P＜0.05），土壤酶活性的抑制率與一定范圍內（0.96 gm-2）的農藥施用量呈正相關，但當施用量超過一定閾值（0.72 gm-2）后抑制率降低。3種農藥對土壤酶活性抑制作用的強弱順序為深藍＞活根菌滅＞克菌寶；DGGE圖譜的土壤微生物豐富度和Shannon-Wiener指數分析結果表明，土壤微生物的豐富度和多樣性高低順序為克菌寶＞深藍＞活根菌滅，這與相應農藥的土壤酶活性高低情況不一致，說明土壤細菌群落結構與土壤酶活性不是單一的線性關系。細菌16S rRNA基因的聚類分析表明細菌群落結構受到農藥的影響，并與其施用量呈正相關。

代森錳鋅；土壤酶；微生物群落和結構

土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，它在促進植物生長、凋落物降解、生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學循環(huán)、污染物質的降解等方面具有重要作用（Balser et al.，2002；Cavigelli et al.，2000；Kuzyakov et al.，2013）。土壤微生物以群落整體的形式參與土壤生命活動，其群落生物活性及群落結構的變化能敏感地反映土壤的質量、健康狀況和生態(tài)系統(tǒng)的變化（滕應等，2004；姚斌等，2000）。土壤酶催化的土壤生物化學反應直接參與土壤系統(tǒng)中許多重要代謝過程（王理德等，2016），也在一定程度上靈敏地反映了土壤的環(huán)境狀況（García-Ruiz et al.，2008；唐美珍等，2010）。

代森錳鋅作為常用殺菌劑，其主要代謝產物是乙撐硫脲（ETU），ETU具有致癌性、致突變性和致畸性（Graham et al.，1973），歐洲將ETU的最大殘留量定為0.05 mgkg-1（馬山山等，2014）。國內外對代森類藥物包括代森聯(lián)、代森錳鋅和代森錳等，在蔬果及土壤中的殘留和降解情況已有較多報道，但多側重于對其殘留水平的調研（馬山山等，2014；Caldas et al.，2004；Femandez et al.，2012；秦曙等，2014），僅有少量關于代森類農藥與土壤酶活性關系的研究（侯利園等，2010；Guven et al.，2003），代森類農藥與土壤微生物群落之間的研究也很有限。已有的研究發(fā)現，低用量（0.5 mgkg-1）代森猛鋅可促進土壤細菌、真菌和放線菌的增殖，使土壤呼吸作用增強；而高用量代森錳鋅則抑制細菌、真菌和放線菌的增殖（唐美珍等，2010），土壤微生物及其活動受到代森錳鋅的潛在威脅（?ernohlávková et al.，2009）。但目前尚未見代森錳鋅與土壤酶活性和微生物群落結構之間關系的研究報道。本文研究了施用3種代森錳鋅類農藥對生姜（Zingiber Officinale Roscoe）旺盛生長期（VGS）和收獲期（HS）農田土壤酶（脲酶、磷酸酶、脫氫酶和蛋白酶）及土壤微生物群落結構的影響，并分析了土壤酶活性和土壤微生物結構之間的內在關系，旨在為評價代森錳鋅的合理使用及環(huán)境修復提供一定的理論參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于四川省樂山市犍為縣芭溝鎮(zhèn)，北緯29o15′、東經103o45′，海拔532 m，為坪狀、低山峽谷地貌，土壤為三迭紀須家河組碳壩泥土，中上肥力，排灌條件好，地勢平坦。年均溫 17.5 ℃，月均溫7.6 ℃。最熱月為7—8月份，均溫26 ℃左右；最冷月為1月，極端最低氣溫0 ℃。無霜期達333 d，年均降水量1199～1200 mm。試驗地土壤基本性質見表1。

1.2 農藥

3種農藥均購于四川省農業(yè)高新技術產品市場，分別為深籃（青島潤生農化有限公司，其有效成分為60%的代森鋅可濕性粉劑）、克菌寶（新加坡利農私人有限公司，其有效成分為30%王銅與 15%代森鋅混劑）、活根菌滅（山東榮邦化工有限公司，其有效成分為80%的代森錳鋅可濕性粉劑）。

1.3 試驗設計

在生姜種植地農田上設置4個處理（農藥施用量為生產廠家推薦用量），分別為：（1）施用深籃（代森錳鋅噴灑量為0.72 gm-2）；（2）施用克菌寶（代森錳鋅噴灑量為0.48 gm-2）；（3）施用活根菌滅（代森錳鋅噴灑量為0.96 gm-2）；（4）對照（噴灑清水）。每個處理3次重復，共12個小區(qū)，完全隨機區(qū)組排列。小區(qū)面積4 m×12 m，小區(qū)間隔30 cm，小區(qū)周圍挖40 cm深溝。在生姜旺盛生長期（2006年8月6日）施用農藥，以后每10天噴灑1次，共噴施3次。

1.4 土壤樣品的采集

采樣時間分別為生姜旺盛生長期（2006年8月26日）和收獲期（2006年11月17日）。每個土壤樣方采用5點取樣法，鉆取深度為20 cm的土壤過2 mm篩，剔除石礫和植物殘根等雜物，每個土樣分為3份，分別裝入聚乙烯袋中，立刻帶回實驗室，1份風干保存于室溫，另外2份分別保存于4 ℃和-18 ℃條件下。

1.5 實驗方法

1.5.1 土壤理化性質和酶活性的測定

土壤酶活性的測定參照土壤學報（關松蔭等，1984）；土壤養(yǎng)分指標測定參照土壤農化分析手冊（勞家檉，1998）。

1.5.2 土壤處理及DNA提取

采用化學裂解法（Zhou et al.，1996）直接從土壤中提取土壤樣品的基因組DNA，土壤樣品的細菌基因組DNA大小均為2.2 kbp左右。采用上海生工的玻璃珠DNA膠回收試劑盒（產品號：SK111），按照操作說明對DNA粗提液進行純化。

1.5.3 引物及細菌16S rRNA片段的PCR擴增

16S rRNA 基因 V3區(qū)擴增使用 Applied Biosystem的Gene Amp PCR system 2700型基因擴增儀，將純化得到的4種土壤的基因組DNA作為聚合酶鏈反應（PCR）的模板，利用對大多數細菌和古細菌的16S rRNA基因V3區(qū)具有特異性的引物F357GC（5′-CGC CCG CCG CGC GCG GCG GGC GGG GCG GGG GCA CGG GGG GCC TAC GGG A GGCA G CA G-3′）和R518（5′-A TT ACC GCG GCT GCT GG-3′）進行PCR擴增，擴增產物片段長約230 bp。擴增采用100 μL反應體系：其中包含100 ng的模板、30 pmol每種引物、200 μmolL-1dNTPs（每種dNTP10 mmolL-1）、10 μL的10×PCR buffer（無MgCl2）、1.5 mmolL-1的MgCl2、5 U的Taq DNA聚合酶和適量的雙蒸水補足100 μL。反應條件：94 ℃預變性3 min，94 ℃變性1 min，55 ℃退火1 min，72 ℃延伸2 min，35個循環(huán)后，最后在72 ℃下延伸8 min。PCR反應的產物用1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測。

1.5.4 擴增產物的DGGE分析

變性梯度凝膠電泳（DGGE）使用DcodeTMGene系統(tǒng)（Bio-Rad Laboratories，Hercules，CA，USA）。采用80 gL-1聚丙烯酰胺凝膠，變性劑濃度梯度為：30%～60%，電泳條件為：0.5×TAE，60 ℃、150 V下電泳8 h。電泳結束后用1∶10000 SYBR Gold（Bio Probe Products，Rockland，ME，USA）染色30 min，立即用YLN-2000凝膠影像分析系統(tǒng)（北京亞力恩機電技術研究所）成像和拍照，獲得DGGE圖譜。

表1 試驗地土壤基本性質Table 1 Basic properties of experimental area

1.6 結果數據分析1.6.1 土壤酶活性數據分析

采用Excel軟件及SPSS 17.0軟件進行ANOVA方差分析和多重比較（LSD，P≤0.05）。

1.6.2 酶活性抑制率的計算公式為：

抑制率=(A-B)/A×100% （1）

式中，A為沒有施用農藥處理的土壤酶活性，B為施用農藥處理的土壤酶活性。

1.6.3 土壤總體酶活性指標Et：

其中，Xi為第i種土壤酶活性，為第i種酶活性的平均值。

1.6.4 DGGE圖譜分析

采用Quantity One軟件分析DGGE圖譜各農藥污染土壤的微生物群落結構的多樣性和相似性。相似性指數直接由軟件算出，構建聚類圖；利用DGGE圖譜分析不同取樣點微生物群落的多樣性，以Shannon-Wiener多樣性指數（Shannon-Wiener diversity index，H′）來表示：

式中，Pi為第i個物種在全部樣品中的比例，Pi=ni/N，ni為第i個條帶的多度，N為所有條帶的總多度。

2 結果與分析

2.1 3種農藥對土壤酶的影響

由表2可知，施用克菌寶（代森錳鋅施用量為0.48 gm-2）后土壤酶活性在旺盛生長期與對照差異雖不顯著，但脲酶、過氧化氫酶和蛋白酶活性都存在不同程度降低，可能是因為微生物細胞膜蛋白質與磷脂間穩(wěn)定的極性鍵或疏水性鍵受到農藥的脅迫而被解離，影響了細胞壁分泌酶類的釋放，使得酶活性降低（王黎明等，2004）；酸性磷酸酶活性提高了2.3%，這可能是因為土壤微生物受到克菌寶的脅迫而應激釋放出的物質及胞內酶有利于酸性磷酸酶活性的提高，傅麗君等（2007）也報道了甲基托布津、代森錳鋅、殺滅菊酯、阿維菌素等農藥施用使枇杷園土壤磷酸酶活性受到了一定程度的促進，農藥中的乳化劑、溶劑和農藥本身也可作為微生物的碳源或能源而促進酶的分泌（王黎明等，2004）。收獲期脲酶活性顯著降低（P＜0.05），說明脲酶對克菌寶（代森錳鋅施用量為0.48 gm-2）更加敏感，周海波等發(fā)現低濃度的代森錳鋅能夠提高脲酶和過氧化氫酶活性（周海波等，2012），侯利園等（2010）也認為代森錳鋅的施用對土壤脲酶有促進作用，但本研究未發(fā)現脲酶和過氧化氫酶活性提高，推測與試驗所采用的土壤性質差異有關（傅麗君等，2007）。

與對照相比，施用深藍（代森錳鋅施用量為0.72 gm-2）后土壤酸性磷酸酶和蛋白酶活性在收獲期顯著降低（P＜0.05），抑制率分別為24.2%和40.0%（圖1），而收獲期這兩種酶活性均有所恢復，這種先抑制后恢復的趨勢，與已有報道一致（傅麗君等，2007），這可能是因為農藥進入土壤后會對土壤動物、微生物和植物根系產生一定的毒害作用，而隨著時間的推移，在好氣及厭氣條件下，代森聯(lián)在土壤中的殘留量逐漸降低（馬山山等，2014），農藥及其有毒代謝產物開始降解，土壤微生物的適應性逐漸增強，土壤酶活性得以逐漸恢復（趙志強等，2010）。土壤脲酶和過氧化氫酶的活性在收獲期顯著降低（P＜0.05），表明高濃度代森錳鋅對脲酶和過氧化氫酶有抑制作用，并且濃度越高，抑制作用越大（周海波等，2012）。張承東等（2001）報道土壤中施用苯噻草胺后，土壤酶的活性一直受到抑制，未見恢復，推測與土壤酶在施藥量加大之后對污染物質的緩沖能力減弱，試驗考察期區(qū)間內農藥的降解不足有關；另外，施藥量加大后土壤微生物數量減少、耐受性降低也不利于酶活性的恢復。

表2 農藥對土壤酶活性的影響Table 2 Effect of pesticides on soil enzyme

圖1 農藥在VGS期（a）及HS期（b）對土壤酶活性的抑制率Fig. 1 The inhibition ratio of Pesticides on soil enzyme at vigorous growth stage (a) and harvested stage (b)

施用活根菌滅（代森錳鋅施用量為0.96 gm-2）后土壤酸性磷酸酶和脲酶活性在收獲期顯著降低（表2）（P＜0.05），說明代森錳鋅施用量越大，對土壤酶的抑制作用越大（周海波等，2012；張承東等，2001）。和文祥等（2006）研究發(fā)現2,4-D對土壤脲酶的影響存在濃度遲緩期，隨后表現出較強的完全抑制作用。但本試驗活根菌滅對土壤酶的抑制率總體低于深藍（代森錳鋅施用量為0.72 gm-2）而高于克菌寶（代森錳鋅施用量0.48 gm-2），說明土壤酶活性與一定濃度范圍內的農藥施用量呈正相關，當農藥施用量超過一定閾值后抑制作用減弱，此外，土壤酶之間的性質差異也會影響農藥脅迫下土壤酶的耐受性、反饋速度和應對方式（楊志新等，2001；Rani et al.，2008；周世萍等，2005；Madhuri et al.，2002；Schaffer，1993；謝文軍等，2006）。總體說來，對土壤酶活性抑制的強弱順序為深藍＞活根菌滅＞克菌寶（圖1）。

由表2可知，土壤酶總體活性指標CK＞克菌寶＞活根菌滅＞深藍，與土壤酶受到的抑制強弱一致（圖1）。用土壤酶活性指標的優(yōu)勢在于消除了不同土樣酶活性的量綱及大小的影響，且無量綱的最終參數便于比較，可較好地表征土壤中總體酶活性和肥力水平高低（和文祥等，2010）。土壤酶活性指標越大，說明土壤的總體酶活性和肥力水平越高。

2.2 土壤微生物的群落多樣性分析

土壤微生物群落多樣性能夠表征土壤生態(tài)系統(tǒng)群落結構和穩(wěn)定性，是最有潛力的敏感性生物指標之一（孫波等，1997），圖2a是4個土樣細菌16S rRNA的V3可變區(qū)擴增產物的DGGE電泳圖。由圖2a可知，4個土樣經過變性梯度凝膠電泳分離，可得到數量不等、亮度不同的電泳條帶。與對照相比，活根菌滅處理后的土壤細菌群落圖譜條帶減少最多，克菌寶與CK的條帶數量最相似，其次為深藍，說明土壤微生物的豐富度是克菌寶＞深藍＞活根菌滅；Shannon-Wiener指數代表的土壤微生物多樣性是克菌寶＞深藍＞活根菌滅（表3）。

圖2 土壤樣品細菌16S rRNA的PCR產物DGGE電泳圖（a）和樣品間細菌的聚類圖（b）Fig. 2 DGGE profiles of bacterial 16S r RNA (a) and clustering figure of bacteria in samples (b)

表3 農藥污染土壤多樣性分析Table 3 The effect of mancozeb on soil bacterial diversity

應用Quantity one軟件定量分析細菌16S rRNA基因的DGGE圖譜，泳道帶型相似度越高，說明細菌群落結構越相似。由圖 2b可知，克菌寶與對照的群落結構最相似，其次是深藍和活根菌滅，農藥對土壤微生物群落結構組成的影響活根菌滅＞深藍＞克菌寶，細菌群落結構與農藥的施用量呈正相關關系。

克菌寶對土壤微生物的數量和豐富度影響最小，而土壤酶的總體活性最高，可見微生物的數量和豐富度高與土壤酶活性正相關（高明華等，2016），而群落結構分析發(fā)現克菌寶對微生物群落結構組成的影響最大，說明土壤細菌群落結構與微生物的數量、豐富度和土壤酶的活性不是單一的線性關系，這是因為土壤酶除了來源于土壤微生物外，植物、土壤動物和其他進入土壤的有機物質也會對土壤酶的活性產生影響，謝學輝等（2012）研究也表明，不同重金屬濃度對微生物多樣性的影響不是簡單的線性關系，因此，農藥對土壤微生物及酶的影響還要綜合考慮土壤的成分及外源的其他影響；就條帶的亮度來說，以活根菌滅的條帶亮度最低，而克菌寶在多個位置條帶亮度有所增加，說明施用克菌寶對部分種類的細菌數量有激活作用，這可能與其成分中含有王銅有關（陳石等，2009），農藥成分的配伍可能會增加原有微生物生存微環(huán)境的多樣性，使種群間關系向有利于部分細菌種類生存的方向發(fā)展。

3 結論

總體來看，3種農藥對土壤酶活性的抑制強弱順序為深藍＞活根菌滅＞克菌寶。土壤酶活性與一定濃度范圍內的農藥施用量呈正相關，當農藥施用量超過一定閾值后抑制作用減弱。噴施克菌寶會激活土壤酸性磷酸酶活性，可能源于微生物應激分泌釋放出的物質及胞內酶可增加磷酸酶活性。土壤酸性磷酸酶和蛋白酶脲酶活性對深藍脅迫呈現出抑制-恢復的趨勢，隨著時間的推移，農藥及其毒性代謝產物開始降解，土壤微生物的適應性逐漸增強，這些因素可使農藥毒害作用逐漸消失，土壤酶活性得以逐漸恢復。

克菌寶對土壤微生物的數量和豐富度影響最小，而土壤酶的總體活性也最高，可見微生物的數量和豐富度高與土壤酶活性正相關。群落結構分析發(fā)現克菌寶對微生物群落結構組成的影響最大，表明土壤細菌群落結構與微生物的數量、豐富度和土壤酶的活性不是單一的線性關系。施用克菌寶使部分種類的細菌數量增加，與其成分中含有王銅有關。農藥對土壤微生物群落結構組成的影響與農藥的施用量呈正相關。

BALSER T, KINZIG A, FIRESTONE M. 2002. The functional consequences of biodiversity [M]. Princeton: Princeton University Press: 265-293.

CALDAS E D, MIRANDA M C C, CONCEICAO M H, et al. 2004. Dithiocarbamates residues in Brazilian food and the potential risk for consuners [J]. Food and Chemical Toxicology, 42(11): 1877-1883.

CAVIGELLI M A, ROBERTSON G P. 2010. The functional significance of denitrifier community composition in a terrestrial ecosystem [J]. Ecology, 81(5): 1402-1414.

?ERNOHLáVKOVá J, JARKOVSKY J, HOFMAN J. 2009. Effects of fungicides mancozeb and dinocap on carbon and nitrogen mineralization in soils [J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 72(1): 80-85.

FEMANDEZ O L, OTERO R R, BARREIRO C G. 2012. Surveillance of fungicidal dithiocarbamate resdues in fruits and vegetables [J]. Food Chemistry, 134(1): 366-374.

GARCíA-RUIZ R, OCHOAA V, HINOJOSAB M B, et al. 2008. Suitability of enzyme activities for the monitoring of soil quality improvement in organic agricultural systems [J]. Soil Biology and Biochemistry, 40(9): 2137-2145.

GRAHAM S L, HANSEN H, DAVLS K J, et al. 1973. Effect of one year administration of ethylenethiourea upon the thyroid of the rat [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 21(3): 324-329.

GUVEN K, TOGRUL S, UYAR F. 2003. A comparative study of bioassays based on enzyme biosynthesis in Escherichia coli and Bacillus subtilis exposed to heavy metals and organic pesticides [J]. Enzyme and Microbial Technology, 32(6): 658-664.

KUZYAKOV Y, XU X. 2013. Competition between roots and microorganisms for nitrogen: mechanisms and ecological relevance [J]. New Phytologis, 198(3): 656-669.

MADHURI R J, RANGASWAMY V. 2002. Influence of selected insecticides on phopshatase activity in groundnut (Arachis hypogeae L.) soils [J]. Journal of Environmental Biology, 23(4): 393-397.

RANI M S, LAKSHMI K V, DEVI P S, et al. 2008. Impact of chlorpyrifos on soil enzyme activities in agricultural soil [J]. Asian Journal of Microbiolgy Biotechnol & Environmental Sciences, 10: 295-300.

SCHAFFER A. 1993. Pesticide effects on enzyme activities in the soil ecosystem. In: Bollag J-M, Stotzky G (eds) Soil biochemistry [C]//Marcel Dekker, New York: (8): 273-340.

ZHOU J Z, BRUNS M A, TIEDJE J M. 1996. DNA recovery from soils of diverse composition [J]. Applied and Environmental Microbiology, 62(2): 316-322.

陳石, 陳小云, 李輝信, 等. 2009. 食真菌線蟲對熱或銅脅迫下土壤生態(tài)功能穩(wěn)定性的影響[J]. 應用生態(tài)學報, 20(2): 435-440.

傅麗君, 楊文金. 2007. 4種農藥對枇杷園土壤磷酸酶活性及微生物呼吸的影響[J]. 中國生態(tài)農業(yè)學報, 15(6): 113-116.

高明華, 烏仁其其格, 巴特爾, 等. 2016. 方木對植物群落特征和土壤微生物及酶活性的影響[J]. 水土保持通報, 36(5): 62-72.

關松蔭, 沈桂琴, 孟昭鵬, 等. 1984. 我國主要土壤剖面酶活性狀況[J].土壤學報, 21(4): 368-381.

和文祥, 閔紅, 王娟, 等. 2006. 4-D對土壤酶活性的影響[J]. 農業(yè)環(huán)境科學, 25(1): 224-228.

和文祥, 譚向平, 王旭東, 等. 2010. 土壤總體酶活性指標的初步研究[J].土壤學報, 47(6): 1232-1236.

侯利園, 閆雷, 秦智偉, 等. 2010. 百菌清、代森錳鋅對土壤過氧化氫酶活性的影響[J]. 東北農業(yè)大學學報, 41(10): 48-52.

勞家檉. 1988. 土壤農化分析手冊[M]. 北京: 農業(yè)出版社.

馬山山, 孔祥吉, 郭敏, 等. 2014. 代森聯(lián)在幾種典型土壤中的降解特性研究[J]. 中國農學通報, 30(26): 159-164.

秦曙, 龐斌, 喬雄梧, 等. 2014. 施藥與采樣技術對代森錳鋅在蘋果和土壤中殘留量的影響[J]. 環(huán)境化學, 33(1): 69-73.

孫波, 趙其國, 張?zhí)伊? 等. 1997. 土壤質量與持續(xù)環(huán)境——Ⅲ. 土壤質量評價的生物學指標[J]. 土壤, 29(5): 225-234.

唐美珍, 郭正元. 2010. 68%代森錳鋅對土壤微生物種群及呼吸作用的影響[J]. 土壤通報, 41(6): 1365-1369.

滕應, 黃昌勇, 駱永明, 等. 2004. 鉛鋅銀尾礦區(qū)土壤微生物活性及其群落功能多樣性研究[J]. 土壤學報, 41(1): 113-119.

王黎明, 徐冬梅, 陳波, 等. 2004. 外來污染物對土壤磷酸酶影響的研究進展[J]. 環(huán)境污染治理技術與設備, 5(5): 11-17.

王理德, 王方琳, 郭春秀, 等. 2016. 土壤酶學硏究進展[J].土壤, 48(1): 12-21.

謝文軍, 周健民, 王火焰, 等. 2006. 不同施肥條件下氯氰菊酯對土壤酶活性的影響及其降解差異[J]. 水土保持學報, 20(4): 127-131.

謝學輝, 范鳳霞, 袁學武, 等. 2012. 德興銅礦尾礦重金屬污染對土壤中微生物多樣性的影響[J]. 微生物學通報, 39(5): 624-637.

楊志新, 劉樹慶. 2001. 重金屬Cd、Zn、Pb復合污染對土壤酶活性的影響[J].環(huán)境科學學報, 21(1): 60-63.

姚斌, 汪海珍, 徐建民, 等. 2004. 除草劑對水稻土微生物的影響[J]. 環(huán)境科學學報, 24(2): 349-354.

張承東, 韓朔睽, 盧穎. 2001. 不同土壤中苯噻草胺的微生物降解[J]. 農業(yè)環(huán)境保護, 20(3): 152-154.

趙志強, 侯憲文, 李勤奮, 等. 2010. 毒死蜱和丁硫克百威對香蕉根際土壤酶活性的影響[J]. 農業(yè)環(huán)境科學學報, 29(增刊): 98- 103.

周海波, 王棟, 孫士順, 等. 2012. 代森錳鋅對土壤酶活性的影響探討[J].綠色科技, (2): 118-120.

周世萍, 段昌群, 韓青輝, 等. 2005. 毒死蜱對土壤蔗糖酶活性的影響[J].生態(tài)環(huán)境, 14(5): 672-674.

Effect of Mancozeb on Soil Enzyme Activities and Microbial Community in Ginger Fields

LI Xia1, ZHANG Xiaoping1, YU Xiao2, ZHANG Dan1, LI Zhanlu1, LIU Zhiming1, WANG Lan2, LI Xin3*

1. Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China;
2. Chengdu De Tong Environmental Engineering Co., Ltd, Chengdu 610041, China; 3. Institute of Mordern Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China

The effect of mancozeb on activity of soil enzyme (urease, dehydrogenase, phosphatase and protease) and the diversity of microbial community in ginger fields were investigated, with treating amount of 0.48, 0.72 and 0.96 gm-2mancozeb in soil. The results showed that acid phosphatase activity was increased by 2.3% after treated with 0.48 gm-2mancozeb in vigorous growth period (VGS); 0.72 gm-2mancozeb inhibited soil acid phosphatase and protease activity significantly in VGS (P＜0.05), with the inhibition rates 24.2% and 40.0% respectively, however, enzymes activities were partial recovered in ginger harvest season (HS). The activities of acid phosphatase and urease were markedly decreased in HS (P＜0.05) by treated with 0.96 gm-2of mancozeb, indicating that the inhibition rate is positive correlation with soil enzyme activity in certain range of treating amount (0.96 gm-2), inhibition rate weaked when the treatment amount exceeds certain range (0.72 gm-2). The inhibitory effects of mancozeb to soil enzyme follows a descending order in treatment amount: 0.72, 0.48, 0.96 gm-2. Soil microbial richness and shannon wiener index of the DGGE profile exhibited that 0.48 gm-2was the most influential treating amount, following with 0.72 gm-2and 0.96 gm-2, it is not a single linear relationship between bacterial community structure and soil enzyme activity. Cluster analysis demonstrated that the diversity of bacterial community is positively correlated with mancozeb treating amount.

mancozeb; soil enzyme; microbial community structure

10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.09.022

S154.3

A

1674-5906（2016）09-1569-06

李霞, 張小平, 喻曉, 張丹, 李戰(zhàn)魯, 劉子明, 王鑭, 李欣. 2016. 代森錳鋅類農藥對生姜種植地土壤酶活性及微生物群落結構的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學報, 25(9): 1569-1574.

LI Xia, ZHANG Xiaoping, YU Xiao, ZHANG Dan, LI Zhanlu, LIU Zhiming, WANG Lan, LI Xin. 2016. Effect of mancozeb on soil enzyme activities and microbial community in ginger fields [J]. Ecology and Environmental Sciences, 25(9): 1569-1574.

國家自然科學基金項目（41571315）；中國科學院儀器設備功能開發(fā)技術創(chuàng)新項目（Y6K2200200）；中國科學院院地合作項目（Y406060YDO）

李霞（1982生）女，實驗師，碩士，研究方向為環(huán)境微生物資源的開發(fā)與利用。E-mail: lixia@imde.ac.cn

*通信作者：李欣，男，副研究員，博士。E-mail: lexlll920@impcas.ac.cn

2016-08-11