轉Bt基因玉米對土壤微生物活性和肥力的影響.pdf

1、轉基因作物具有高產優(yōu)質、抗逆性強的特點，其育成和應用成為提高農作物產量和品質的重要途徑。自1989年首次獲得轉基因玉米以來，其商業(yè)化生產蓄勢待發(fā)。轉Bt基因玉米在大田種植及秸稈還田后，其食品安全性和生態(tài)安全性也成為人們關注的焦點，隨Bt玉米根系分泌、花粉飄落、植株殘體和秸稈降解等途徑進入土壤的Bt蛋白，以及外源基因引起的玉米農藝性狀和化學成分的差異，都可能對土壤中的酶活性及肥力因子產生影響，從而導致土壤肥力質量的變化。
　　目前，

2、國內外關于轉Bt基因玉米對土壤肥力質量影響的研究報道相對較少，為探討轉Bt基因玉米商業(yè)化生產對生態(tài)安全尤其是土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響，本試驗于2008年和2009年在大田環(huán)境下種植轉Bt玉米和非轉Bt親本玉米，采集玉米苗期、拔節(jié)期、喇叭口期、抽雄期、抽絲期、乳熟期及秸稈還田后不同時期的土壤樣品，來分析大田自然條件下土壤蔗糖酶、脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶活性和土壤化學肥力指標的變化，并對土壤酶和土壤肥力的相關性進行分析，探討轉Bt基因玉米對土壤肥

3、力質量的影響，以期為轉基因玉米的生態(tài)風險評價提供依據。本試驗主要研究結果如下:
　　1.對土壤酶活性的測定結果表明，在生育期的部分取樣時間里，轉Bt玉米的土壤蔗糖酶活性顯著高于非轉基因親本玉米，但在整個生育期內酶活性的變化趨勢不一致；土壤蛋白酶活性沒有顯著差異，且影響規(guī)律基本相同；土壤脲酶和酸性磷酸酶活性則時高時低，影響規(guī)律不明顯；Bt玉米生育期對土壤酶活性沒有產生不利影響。在秸稈還田后，Bt玉米土壤中蔗糖酶活性和脲酶活性顯著高于

4、親本玉米，而對土壤蛋白酶和酸性磷酸酶活性的影響不明顯。
　　2.對選取的土壤化學肥力指標的測定結果表明，Bt玉米在生育期及秸稈還田后對土壤有機質含量有顯著影響，兩年觀測期內影響趨勢不同；對土壤全氮含量沒有影響，堿解氮含量在個別生育期內存在差異，但沒有發(fā)現Bt玉米對堿解氮的明顯抑制或促進作用；兩種玉米處理的土壤全磷含量在喇叭口期有顯著差異，在其余觀測期沒有差異，土壤速效磷的含量存在顯著差異；土壤緩效鉀含量穩(wěn)定，維持在1100～130

5、0mg?kg-1左右，速效鉀含量在兩年期兩處理中均有提高，但非轉基因親本玉米的提高幅度要大于轉Bt玉米。
　　3.在測定土壤酶活性的基礎上，對土壤酶活性的相關性進行分析，結果表明，各種酶之間在2008年和2009年的兩種玉米中均有不同程度的相關性。其中，蔗糖酶活性和酸性磷酸酶活性之間在兩種處理中均呈明顯的正相關(最高為2008年非轉基因玉米r=0.9763，最低為2009年轉基因玉米r=0.6139)，非轉基因玉米土壤脲酶和磷酸酶

6、活性之間有極強的相關關系(2008年r=0.6507，2009年r=0.6948)。在其余各種酶之間未發(fā)現顯著的相關關系。
　　4.在本試驗中，從2008年和2009年兩種玉米土壤肥力相關分析的結果可以看出，土壤肥力因子之間有不同程度的相關性:非轉基因玉米土壤中有機質和全氮、堿解氮、全磷、速效鉀均呈負相關，土壤全氮和全磷、速效鉀，全磷和速效鉀之間均呈正相關；Bt玉米土壤中速效鉀和全氮、全磷，全氮和全磷呈正相關，緩效鉀和堿解氮、速效