鹽酸嗎啉胍對植煙土壤酶活性的影響

周 健，張 舜，龔道新，2*，肖 浩

(1.湖南農業大學資源環境學院，湖南長沙 410128；2.湖南農業大學農業環境保護研究所，湖南長沙 410128)

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鹽酸嗎啉胍對植煙土壤酶活性的影響

周 健1，張 舜1，龔道新1，2*，肖 浩1

(1.湖南農業大學資源環境學院，湖南長沙 410128；2.湖南農業大學農業環境保護研究所，湖南長沙 410128)

[目的]了解鹽酸嗎啉胍對植煙土壤酶活性的影響。[方法]采用室內模擬方法，研究了鹽酸嗎啉胍可濕性粉劑對植物煙草土壤中3種常見酶(蔗糖酶、脲酶和過氧化氫酶)活性的影響。[結果]鹽酸嗎啉胍對蔗糖酶的作用表現為激活；對脲酶的作用表現為先激活后抑制；對過氧化氫酶的作用表現為先抑制后激活再抑制。試驗采用的4種不同濃度的鹽酸嗎啉胍對3種酶的影響各不相同，總體而言，鹽酸嗎啉胍的濃度越高，其影響作用越強。試驗進行到30 d后，鹽酸嗎啉胍可濕性粉劑對3種酶活性的影響作用減弱，即對供試土壤生態系統環境影響作用減弱。[結論]試驗結果為煙草農業發展和推動農藥改進提供了參考。

鹽酸嗎啉胍；蔗糖酶；脲酶；過氧化氫酶；活性；影響

土壤酶是土壤中產生專一生物化學反應的生物催化劑。土壤酶一般吸附在土壤膠體表面或呈復合體存在，部分存在于土壤溶液中，測定各種酶的活性可以表征土壤的各種理化性質。土壤酶參與土壤中各種生物化學過程，如腐殖質的分解與合成；動植殘體和微生物殘體的分解，及其合成有機化合物的水解與轉化；某些無機化合物的氧化、還原反應。土壤酶的活性大致反映了某一種土壤生態狀況下生物化學過程的相對強度；測定相應酶的活性，可以間接地了解某種物質在土壤中的轉化情況。在農業生產中，施用的化學農藥大部分直接或間接地進入土壤表層或耕作層，污染并破壞了自然的農業生態環境，從而對土壤微生物產生影響[1]。土壤酶活性受到多種因素的影響，而活性的改變將影響土壤養分釋放，從而影響作物生長[2]。

鹽酸嗎啉胍又稱病毒靈，在醫學上應用廣泛，對多種病毒有抑制作用，能抑制病毒的DNA和RNA聚合酶的活性及蛋白質的合成，從而抑制病毒繁殖。國內外關于鹽酸嗎啉胍的研究主要集中在醫藥學[3-4]、檢測生物體液[5-6]方面，在農業生產上鹽酸嗎啉胍是一種嗎啉類廣譜病毒防治劑，對植物病毒病具有較好的控制作用，對蔬菜、瓜類、果樹、大田作物等病毒病有一定的治療作用。鹽酸嗎啉胍在煙草上的應用還比較少，對植煙土壤中蔗糖酶、脲酶和過氧化氫酶活性的影響的研究在國內外尚未見報道。為此，筆者研究了鹽酸嗎啉胍對植煙土壤酶活性的影響，旨在為煙草農業發展和推動農藥改進提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1主要儀器。SPH-2012C恒溫振蕩器(上海世平實驗設備有限公司)、WFJ型721紫外分光光度儀(尤尼柯儀器有限公司)、人工氣候箱(浙江杭州科力儀器儀表有限公司)、電子天平(上海民橋精密科學儀器有限公司)、集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(河南鞏義予華儀器有限責任公司)。

1.1.2主要試劑。鹽酸嗎啉胍標準樣品由上海惠光科技有限公司提供；30%過氧化氫溶液、98%濃硫酸、0.10 mol/L高錳酸鉀溶液(用草酸鈉標定)、氫氧化鈉溶液、8%蔗糖溶液、葡萄糖、甲苯、10%尿素、1.35 mol/L苯酚鈉溶液、0.9%次氯酸鈉溶液、硫酸胺、3，5-二硝基水楊酸、磷酸緩沖溶液(pH 5.5)、檸檬酸-磷酸緩沖溶液(pH 6.7)等，以上試劑均為分析純。

1.1.3供試土壤。試驗土壤取自湖南農業大學耘園煙草基地的河潮土。土壤樣品經自然風干后，人為去除土壤中的石粒、植物根系物等非土壤成分，研碎過20目篩后備用。供試土壤的理化性質如下：土壤有機質含量23.1 g/kg，pH 6.2，土壤粘粒、粉粒和砂粒含量分別為24.5%、48.3%和27.2%。

1.2 試驗方法將試驗土壤過10目(2.0 mm)篩多次，直至均勻。用電子天平稱取200.0 g已制備好的土壤樣品若干份分別置于500 ml燒杯中，計算使試驗土壤中鹽酸嗎啉胍的含量分別為0(CK)、1.0、10.0和50.0 mg/kg的量，用微量注射器在鹽酸嗎啉胍標準樣品中取樣并均勻噴灑于土樣中(平行3次)，整個過程用玻璃棒攪拌，噴完后，加入蒸餾水240 ml使土水重量之比為1∶1.2，再次用玻璃棒攪勻土水混合體，并記錄最高液面。然后放入人工氣候箱于(25±1)℃下培養，調節亮度使光暗周期為14∶10 h，培養過程中及時補充蒸餾水使液面保留在最高液面，平行試驗3組。在培養的第1、3、5、7、10、20、30天分別量取11.0、11.0、4.4 ml的土水混合物測定蔗糖酶、脲酶和過氧化氫酶活性。

1.3 植煙土壤中酶活性的測定方法土壤酶活性采用比色法和滴定法測定[7-8]。其中蔗糖酶活性采用3，5-二硝基水楊酸比色法測定，脲酶活性采用靛酚藍比色法測定[9]，過氧化氫酶活性采用高錳酸鉀滴定法測定[10]。

2 結果與分析

2.1 鹽酸嗎啉胍對植煙土壤蔗糖酶活性的影響由圖1可知。各濃度鹽酸嗎啉胍均能夠激活蔗糖酶的活性，并且隨著濃度的升高其活性增強。培養1 d后，各濃度鹽酸嗎啉胍濃度對土壤蔗糖酶都表現出一定的激活作用。在第11天時，激活程度達到最大，添加1.0、10.0、50.0 mg/kg鹽酸嗎啉胍的土壤蔗糖酶活性分別比對照增加了6.62、8.66、10.37倍。處理后11 d，各濃度處理的激活作用都逐漸減小，到30 d時，蔗糖酶活性恢復到正常水平。

2.2 鹽酸嗎啉胍對植煙土壤脲酶活性的影響由圖2可知，鹽酸嗎啉胍對脲酶的活性表現為先激活后抑制的作用。在處理的前7 d所有濃度的鹽酸嗎啉胍對脲酶均表現出激活作用，隨后7～11 d除了1.0 mg/kg鹽酸嗎啉胍外其他濃度處理均表現出抑制作用，但不同濃度鹽酸嗎啉胍的抑制作用并無明顯規律。11～30 d各濃度均表現出抑制作用，到30 d時，脲酶的活性回歸至正常水平。

2.3 鹽酸嗎啉胍對植煙土壤過氧化氫酶活性的影響由圖3可知，隨著培養時間的延長，鹽酸嗎啉胍表現出抑制(培養7 d內)→激活(培養7～20 d)→抑制(培養20～30 d)的趨勢。試驗初期，培養7 d內，各濃度的鹽酸嗎啉胍對過氧化氫酶的活性均有一定抑制作用，且濃度越高抑制作用越大，但抑制效果比較微小，50.0 mg/kg鹽酸嗎啉胍的抑制率為5.6%；7～20 d，各濃度的鹽酸嗎啉胍對過氧化氫酶有激活作用，激活作用的大小與鹽酸嗎啉胍濃度的高低呈正相關，20～30 d又開始抑制，到30 d時，過氧化氫酶的活性恢復至正常水平。

3 結論

鹽酸嗎啉胍對土壤中蔗糖酶的影響較大，總體表現為激活作用，并且濃度越高激活作用越明顯。

鹽酸嗎啉胍對土壤脈酶的影響表現為先激活再抑制，1～7 d所有濃度均表現為激活作用，7～11 d除了1.0 mg/kg鹽酸嗎啉胍外其他濃度處理均表現出抑制作用，不同濃度的鹽酸嗎啉胍的抑制作用并無明顯規律。

鹽酸嗎啉胍對過氧化氫酶的影響表現為“抑制-激活-抑制”過程，且各濃度的鹽酸嗎啉胍對過氧化氫酶的影響呈正相關。

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Effects of Moroxydine Hydrochloride on Activities of Enzymes in Tobacco-planting Soil

ZHOU Jian1, ZHANG Shun1, GONG Dao-xin1,2*et al

(1. College of Resource and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128; 2. Institute of Agricultural Environmental Protection, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128)

[Objective] The aim was to understand effects of moroxydine hydrochloride on activities of enzymes in tobacco-planting soil. [Method] Effects of Moroxydine hydrochloride wettable powder on the activities of sucrase, urease and catalase in tobacco-planting soil were analyzed by lab simulation. [Result] The results showed that Moroxydine hydrochloride activated sucrase, inhibition effect after the first activation on urease; while from inhibition to activation, and then back to inhibition on catalase. The effect of Moroxydine hydrochloride at different concentrations on these three kinds of enzymes was different. Generally, the higher the concentration was, the more strongly the impact was. After the test was carried out for 30 days, the impact of Moroxydine hydrochloride wettable powder on the three kinds of enzymes in tobacco-planting soil was weakened, namely the impact on the test soil’s ecological environment was weakened. [Conclusion] The results provide reference for development of tobacco agriculture and enhancement of pesticide improvement.

Moroxydine hydrochloride; Sucrase; Urease; Catalase; Activity; Effect

周健(1989- )，男，湖南湘鄉人，碩士研究生，研究方向：農藥殘留分析及其生態毒理與環境行為。*通訊作者，教授，博士，博士生導師，從事農藥殘留分析及其生態毒理與環境行為等研究。

2014-12-15

S 481+.8

A

0517-6611(2015)04-135-02