全 文 ：中国生态农业学报 2009年 5月 第 17卷 第 3期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2009, 17(3): 616−618


* “十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAD17B00)资助
** 通讯作者: 曹坳程 (1963~), 男, 博士生导师, 主要从事土壤消毒技术研究。E-mail:caoac@vip.sina.com
赵云(1981~), 女, 硕士研究生, 主要从事土壤消毒技术研究。E-mail:zhaoyun0325@163.com
收稿日期: 2008-05-31 接受日期: 2008-09-20
DOI: 10. 3724/SP.J.1011.2009.00616
碘甲烷熏蒸对土壤脲酶活性的影响*
赵 云 1,2 王秋霞 2 郭美霞 2 宋兆欣 2 曹坳程 2**
(1. 云南农业大学植物保护学院 昆明 650201; 2. 中国农业科学院植物保护研究所 北京 100094)
中图分类号: S154.2 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2009)03-0616-03
Effect of methyl iodide fumigation on soil urease activity
ZHAO Yun1,2, WANG Qiu-Xia2, GUO Mei-Xia2, SONG Zhao-Xin2, CAO Ao-Cheng2
(1. College of Plant Protection, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China;
2. Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100094, China)
(Received May 31, 2008; accepted Sept. 20, 2008)
溴甲烷是一种高效、广谱熏蒸剂, 用于土壤消
毒可有效杀灭土壤中的真菌、细菌、病毒、线虫、
啮齿动物和杂草[1,2]。因此, 溴甲烷是目前世界上公
认最优良的土壤熏蒸剂, 但溴甲烷是一种显著消耗
臭氧层的物质, 根据《蒙特利尔议定书哥本哈根修
正案》, 发达国家于 2005年、发展中国家将于 2015
年全面淘汰溴甲烷[3]。在 1998 年和 2002 年度甲基
溴技术选择委员会的评估报告中提出的用于土壤消
毒的替代品/替代技术有 40 余种[3,4], 其中有待进一
步发展的替代品包括碘甲烷。
碘甲烷为无色液体, 有特臭, 熔点−66.4 ℃, 沸
点 42.5 ℃, 微溶于水, 溶于乙醇、乙醚, 主要用于医
药、有机合成、吡啶的检验、显微镜检查等。由于
具有防治谱广、分解快、无残留及穿透能力强等特
点, 碘甲烷是一种可完全替代溴甲烷的产品[5]。
脲酶是土壤中的主要酶类之一, 对尿素在土壤
中的转化起着重要作用。它能专一性的水解尿素 ,
同时释放氨和 CO2。在脲酶作用下, 尿素被分解为植
物可利用的物质, 从而提高土壤肥力[6]。近年来有关
农药对土壤脲酶活性的影响成为许多学者研究的热
点之一[6−10]。本文采用实验室恒温培养法, 测定不同
浓度碘甲烷对土壤脲酶活性的影响, 试图了解土壤
脲酶活性与碘甲烷处理时间、浓度之间的关系, 为
经济合理地施用该药及提高氮肥利用率、减少环境
污染等提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 供试土样、药剂及仪器
供试土样采自河北省固安县连续种植 5 年以上
的蔬菜大棚。采用 5 点取样法, 取 0~20 cm 耕层土
壤, 过 1 mm 筛, 剔除瓦砾和植物残根等杂物, 采
用常规方法 [11]测定其理化性质 : 土壤质地为砂壤
土 , 铵态氮含量 22.44 mg·kg−1, 硝态氮 234.29
mg·kg−1, 有效磷 249.41 mg·kg−1, 速效钾 532.64
mg·kg−1, pH 8.15, CEC 18.27 mol·kg−1。供试药
剂碘甲烷由北京化学试剂公司生产 , 供试
UV-2102PC 型紫外可见分光光度计由尤尼柯(上海)
仪器有限公司生产。
1.2 土壤脲酶活性的测定及试验设计
采用靛酚蓝比色法测定土壤脲酶活性[12]。本试
验按碘甲烷 (有效成分 )与土壤质量比依次设计
1.8 mg·kg−1、7.2 mg·kg−1、28.8 mg·kg−1、115.2
mg·kg−14 个药剂处理浓度, 并设空白对照, 重复 3
次。将土壤和碘甲烷混合后放入 25 ℃恒温培养箱
第 3期 赵 云等: 碘甲烷熏蒸对土壤脲酶活性的影响 617


中, 分别在培养后 1 d、5 d、10 d、20 d、30 d、40 d
测定土壤脲酶活性。脲酶活性以 24 h后 1 000 g土
壤中 NH3-N 的毫克数来表示, 并计算碘甲烷对土壤
脲酶活性的抑制-激活率:
抑制−激活率=(b−a)/a×100% (1)
式中, a 为未加碘甲烷处理的土壤脲酶活性, b 为碘
甲烷处理后的土壤脲酶活性。
2 结果与分析
通过碘甲烷对土壤脲酶活性(图 1)以及抑制激
活率(图 2)的影响可知, 碘甲烷处理时间的长短、浓
度的高低均对土壤脲酶活性造成一定影响。在处理
后第 1 d, 碘甲烷各浓度处理的土壤脲酶活性均高于
对照土壤, 表明虽然土壤成分对外来污染物碘甲烷
有一定的缓冲能力, 但缓冲能力有限。而后随着处
理时间的延长, 脲酶活性逐渐降低并出现抑制作用,
到第 10 d时达到抑制率最大值, 且该抑制作用随着
碘甲烷处理浓度的升高而增强。第 10 d后各处理土


图 1 碘甲烷对土壤脲酶活性的影响
Fig. 1 Effect of methyl iodide on the activity of soil urease


图 2 碘甲烷对土壤脲酶的抑制激活率
Fig. 2 Rate of inhibition-stimulation of methyl iodide on the
activity of soil ureas
大于零表示激活作用, 小于零表示抑制作用。
More than zero is stimulation, less than zero is inhibition.
壤脲酶活性又表现出不同程度的恢复, 抑制作用逐
渐减弱, 低浓度碘甲烷(1.8 mg·kg−1、7.2 mg·kg−1)
处理土壤脲酶再次出现激活作用, 并在第 30 d时达
到激活率最大值, 随后脲酶活性逐渐下降, 最终与
对照趋于一致。高浓度碘甲烷(28.8 mg·kg−1、115.2
mg·kg−1)处理土壤中脲酶活性虽随处理时间的延长
有一定程度的恢复但仍低于对照土壤, 表现抑制作
用。这与贺仲兵等[13]所报道的溴硝醇对土壤脲酶活
性影响的结果一致。低浓度碘甲烷处理的土壤(1.8
mg·kg−1、7.2 mg·kg−1)对脲酶活性的影响表现为
激活−抑制−激活−恢复的过程, 而高浓度碘甲烷处
理的土壤(28.8 mg·kg−1、115.2 mg·kg−1)对脲酶活
性的影响则表现为抑制−恢复的过程。
3 结论与讨论
试验表明碘甲烷对土壤脲酶具有一定程度的影
响。低浓度碘甲烷处理(1.8 mg·kg−1、7.2 mg·kg−1)
对土壤脲酶活性的影响表现为激活−抑制−激活−恢
复的过程 , 而高浓度处理 (28.8 mg·kg−1、115.2
mg·kg−1)对土壤脲酶活性的影响均表现为抑制−恢
复过程, 并随处理浓度的提高, 土壤脲酶的抑制作
用逐渐增强。土壤脲酶活性与土壤有机质含量和微
生物密切相关 [14,15], 本研究中对于碘甲烷处理的土
壤脲酶活性的变化可能是由于碘甲烷破坏了土壤中
原有的微生物种群数量, 干扰了能够产生脲酶的微
生物代谢途径, 降低了脲酶在土壤中的分布密度[16],
使得对脲酶的激活作用在处理初期逐渐消失直至出
现抑制作用。随处理时间的延长, 微生物的种群密
度不断恢复, 同时碘甲烷降解后产生的代谢产物又
为微生物的生长提供了营养, 从而使产生该种酶的
微生物数量增长, 活性增强, 因而土壤中脲酶的活
性也相应增强[13]。土壤脲酶是水解尿素的惟一酶类,
研究土壤脲酶对调控土壤氮素转化速率和循环过
程、提高氮肥利用率等方面有着重要的理论和实践
意义[17]。在生产上, 农药对土壤脲酶活性的抑制作
用是一把双刃剑 , 一方面可以提高尿素的利用率 ;
另一方面由于干扰了土壤中的微生物种群数量, 破
坏土壤中正常运行的生物化学过程。因此, 如何将
提高氮肥利用率与防治土传病、虫害适宜施药量间
的矛盾有机结合起来, 有待今后进一步研究。

致谢 感谢中国农业科学院植物保护研究所农药生
物学组对本试验的支持。
618 中国生态农业学报 2009 第 17卷


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