新型农药的应用正在快速推进,其生态宁静性评价却相对滞后。以往开展农药的情况宁静评价通常存眷其在情况中的残留、移动、富集及其对陆地生物(普通是动物)的毒性与危害。然而,农药开释进入泥土后,对泥土微生物群落和生态功效孕育发生何种影响,却一向未能得到充足的器重和清晰的了解,这影响了农药的生态宁静性科学评价。以泥土微生物作为敏感指标,研究新型农药对生态情况的影响将对精确了解新型农药的情况举动及科学评价其生态宁静性具有紧张意义。
中国科学院南京泥土研究所研究员李忠佩团队围绕新型农药-氯虫苯甲酰胺(CAP)的生态宁静影响题目开展了系列研究事情。研究职员拔取我国亚热带三种母质发育的典范水稻土,设置差别施药程度,观察了CAP在差别泥土中的降解动力学特性,阐发了其降解历程对泥土微生物群落和活性的影响。研究发觉,较低施药量下(1mg/kg),降解初期,CAP会按捺泥土底子呼吸、微生物代谢熵、酸性磷酸酶和蔗糖转化酶活性,而且对泥土微生物碳源代谢活性和细菌群落布局孕育发生明显影响;降解后期,泥土微生物群落、活性和功效会渐渐规复(Ecotoxicology and Environmental Safety,2017)。然而,高施药量(10mg/kg)下,CAP对泥土微生物碳源代谢和细菌群落布局会孕育发生较大和较永劫间的影响,难以规复(Science of The Total Environment,2018)。
上述研究固然明白了CAP自己对泥土微生物群落的影响,但仍缺乏CAP降解产品影响的相识。对此,研究职员起首通过HPLC确定了CAP降解历程中的两个重要转化产品,并通过半制备色谱分散纯化得到两个转化产品Z1、Z2,然后通过1H-NMR、13C-NMR、HRMS等谱图剖析了其化学布局。随后,通过造就试验,比力了CAP、Z1、和Z2对泥土微生物群落的影响。研究发觉,三者对泥土微生物群落均有潜伏危害,但其对泥土微生物的α-多样性、β-多样性、微生物共存网络的影响巨细差别。此中,Z2对泥土微生物的影响更大,要大于CAP自己;Z1的影响小于CAP。是以,对新型农药的泥土生态宁静评价不克不及轻忽降解转化产品的影响。相干研究结果在线颁发在Journal of Hazardous Materials(2021)上。
以上系列研究论文均以副研究员吴萌为上述系列研究论文的第一作者,李忠佩为论文的通讯作者。研究事情得到国度天然科学基金面上项目和青年基金项目标资助。
泉源:中国科学院南京泥土研究所