化学肥料和有机肥料影响熏蒸剂土壤降解行为│Network Academic Resources of Pesticide

化学肥料和有机肥料影响熏蒸剂土壤降解行为

【英文篇名】	Effects of fertilizers and soil amendments on the degradation rate of allyl isothiocyanate in two typical soils of China
【作者】	张毅，刘洁，颜冬冬，王秋霞等
【刊名】	Pest Manageement Science
【关键词】	熏蒸剂环境行为降解
【摘要】	施肥是农业生产中不可缺少的农艺环节，但化学肥料和有机肥料是否影响熏蒸剂在土壤中的降解？异硫氰酸烯丙酯(AITC)是一种生物源土壤熏蒸剂，在土壤中的降解半衰期为24.4-35.4 h。作者发现，化学肥料氮肥显著促进AITC降解，而磷肥显著抑制其降解，但钾肥的影响不显著；有机肥如草木灰、鸡粪均显著加速AITC降解。通过灭菌试验及土壤呼吸速率的监测，推测化学肥料和有机肥通过影响土壤微生物群落而改变AITC的土壤降解行为。同时，作者发现添加土壤改良剂如沸石、生物炭导致AITC的降解速率提高了0.3 - 9.7倍，但这种刺激效应与沸石的粒径大小无关，与生物炭煅烧温度及材质有关。该研究为AITC田间高效应用提供了理论指导。
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01 文章引言随着设施农业的发展，土传病原物在土壤中连年积累，对作物的产量、品质均造成极大的损失。异硫氰酸烯丙酯(allyl isorhodanate, AITC)是一种来源于十字花科蔬菜中的含硫挥发性次级代谢产物，2015年在美国登记为土壤熏蒸剂。熏蒸剂防控土壤有害生物的关键是，以一定浓度在作物根际空间维持一定时间，而熏蒸剂在土壤中的降解、吸附行为直接影响其在作物根际区域的分布浓度。大多数熏蒸剂的降解行为与土壤类型、温度、湿度、pH、有机质含量等因素密切相关。施肥是作物高效生产不可或缺的环节，化学肥料和有机肥是否影响熏蒸剂在田间的降解行为，进而影响其对土传病原物和杂草的防控效果还未知。 02 主要结论化学肥料对AITC降解影响比较了三种化学肥料（氮肥、磷肥、钾肥）对AITC降解的影响，发现无论是在酸性红壤（永州土）还是碱性潮土（房山土），氮肥均显著促进AITC降解，磷肥显著抑制其降解，促进或抑制效应随着化学肥料用量的增加而增加，但钾肥对AITC降解无显著影响。通过监测土壤呼吸速率，发现CO₂累积释放量与AITC的降解半衰期呈显著负相关，表明化学肥料可能通过影响土壤微生物群落来改变AITC的降解行为。有机肥料对AITC降解影响选取草木灰和鸡粪作为有机添加料，发现两者均促进了AITC在两种土壤中的降解，其中未灭菌鸡粪的促进作用显著高于灭菌后鸡粪（2.3-39.6倍vs 0.4-0.8倍）, 这表明鸡粪中存在的大量微生物是加速AITC降解的主要原因。表2 有机肥料作用下AITC降解参数土壤改良剂对AITC降解影响文章最后比较了不同粒径大小沸石以及不同煅烧温度下不同材质制作的生物炭对AITC降解的影响。发现沸石由于内部孔隙富含K⁺，与土壤H⁺交换提高了土壤pH，导致施用沸石加速AITC的降解速率，但这种促进作用与沸石粒径无显著相关性。不同生物炭的施用对AITC在两种土壤中的降解行为产生了不同的影响：玉米秸秆和松木制成的生物炭均加速了AITC的降解，且随着热解温度的提高，加速作用更明显，但牛粪在300℃下热解制成的生物炭对AITC在两种土壤中的降解速率均起到了抑制作用，而热解温度达到700℃时，促进了AITC的降解。原文链接： https://doi.org/10.1002/ps.7138 文章来源：化学肥料和有机肥料影响熏蒸剂土壤降解行为 (qq.com) 微信公众号：Fumigation Hub