关键词：
多菌灵
聚乙烯微塑料
吸附
土壤酶
细菌群落
摘要：
随着现代化工业技术的发展,塑料的种类和应用越发广泛。通常情况下,塑料垃圾进入到环境中不会自然消失,而是在受到紫外线辐射及生物降解等作用后,被分解成粒径小于5 mm的微塑料。在农业生产中地膜（主要成分为聚乙烯微塑料,polyethylene,PE）被广泛利用,经过多年风化降解残留在土壤中,导致土壤中PE残留量显著增加,已对土壤环境造成严重污染。多菌灵作为广谱性杀菌剂,被广泛应用于农业生产过程中因真菌引起的病害防治中,尤其在棉花生长过程中,由于病害多发、高发,多菌灵使用量大、施用频率高,且多菌灵在土壤中的半衰期长,随着使用年限的延长,其在农田土壤中残留累积严重,污染土壤生态环境。此外,已有研究表明,微塑料可作为有毒化学物质的载体,增加其环境风险,但微塑料对农药的吸附效应及其对植物和土壤的联合毒理仍鲜有报道。因此本试验选取PE和多菌灵为研究对象,通过吸附试验研究PE对多菌灵的吸附行为,并利用吸附模型分析其吸附机理,研究PE对土壤中多菌灵半衰期及防治棉花黄萎病的影响。在此基础上设计盆栽试验,系统探究不同粒径（100目、500目）、不同浓度（1%、5%m/m）聚乙烯微塑料与多菌灵(2 mg·kg,5 mg·kg)对棉花和土壤的单一及复合污染效应。主要结果见下:1.模拟土壤体系下PE对多菌灵的吸附效应,结果表明,PE对多菌灵的吸附行为符合二级动力学及Freundlich等温吸附模型。在环境影响试验中,当pH由2.0增至7.0,PE对多菌灵的吸附容量降低55.7%～80.9%。随着氯化钠浓度从0增至1%,PE对多菌灵的吸附容量增加7.2%～13.5%,但随着多菌灵浓度增加（1%～3.5%）,其在PE上的吸附容量没有显著变化。富里酸在一定程度上抑制吸附作用,当富里酸浓度(1～50 mg·L)升高,其吸附容量减少25.2%～38.3%。此外,因PE的吸附作用,多菌灵对棉花黄萎病的防治效果减弱,同时延长多菌灵在土壤中的半衰期,其中多菌灵(5 mg·kg)在5%PE（500目）处理土壤中半衰期延长时间最长（6.31 d至14.20 d）。***对棉花和土壤的影响:随PE浓度升高,棉花植株的生物量、叶绿素含量逐渐下降,其中5%PE（500目）影响最为显著,5%PE处理组棉花植株株高、根长、干重、鲜重较对照组,分别下降10.9%、18.3%、32.8%和29.7%。高浓度PE（100目）棉花叶片总叶绿素含量最低,与无污染物添加组（CK组）比较下降12.9%。PE处理对棉花根系活力有显著抑制作用（P<0.05）,并会提高棉花植株体内抗氧化酶活性及丙二醛含量。5%PE处理棉花根系活力最低,为160.52μg TTF/g FW/h;而棉花超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）及过氧化氢酶（CAT）活性显著提高,较CK组分别提升10.41、2.71和2.80倍。丙二醛含量在5%PE（100目）处理组达到最高,为29.04μM?g FW。PE处理会降低土壤pH值,提高土壤中磷酸酶活性,降低纤维素酶、脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、脱氢酶及蛋白酶的活性。其中小粒径PE在5%（100目）浓度下的抑制作用达到显著水平（P<0.05）,抑制效应强于大粒径PE处理（500目）。3.多菌灵对棉花和土壤的影响:随着多菌灵浓度升高,棉花植株生物量及叶绿素含量均显著降低。高浓度多菌灵处理组(5 mg·kg),棉花植株株高、根长、干重、鲜重较对照组,分别下降15.1%、26.7%、31.9%和32.7%,叶片总叶绿素含量下降39.6%。同时高浓度多菌灵处理显著提高棉花体内SOD、POD和CAT的酶活,分别达到76.9%、15.3%和69.3%,丙二醛含量为对照组棉花植株的1.22倍。高浓度多菌灵处理下棉花根系活力最小,为204.08μg TTF/g FW/h。多菌灵处理降低土壤pH,提高土壤纤维素酶活性,高浓度下酶活提升4.2%。蛋白酶则表现为低浓度促进,高浓度抑制的趋势。脱氢酶活性变化不显著,而脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性在高浓度多菌灵处理下显著下降（P<0.05）,对蔗糖酶的抑制作用最为显著,抑制率达到47.8%。***与多菌灵对棉花和土壤的复合胁迫效应:复合污染加剧了单一多菌灵、单一PE处理对棉花植株健康及土壤理化性质的毒害作用,其中高浓度多菌灵(5 mg·kg)、小粒径PE（500目5%）复合处理组中棉花生物量最低,其对株高、根长、鲜重和干重的抑制程度是单一多菌灵(5 mg·kg)处理组的1.57、1.76、2.12和2.22倍,是单一PE（500目,5%）处理组的2.42、2.74、2.08和2.42倍。在该复合处理组中棉花叶绿素含量最低,与CK组比较下降45.2%,抑制作用强于其他单一及复合污染组。100目PE与多菌灵复合污染减弱单一多菌灵对棉花根系活力
欢迎来到三峡大学图书馆！
