生物炭對異硫氰酸甲酯降解、活性的影響與機(jī)制.pdf

1、隨著保護(hù)地和高附加值作物種植面積增大，土傳病害發(fā)生日益嚴(yán)重，采用熏蒸劑進(jìn)行土壤消毒是防治土傳病害最好的方法。棉隆和威百畝是國內(nèi)普遍使用的熏蒸劑，異硫氰酸甲酯（Methyl isothiocyanate, MITC）是上述兩種熏蒸劑的降解產(chǎn)物，也是防治土傳病原菌、線蟲及田間雜草的活性成分。已有研究表明 MITC的降解隨著土壤中有機(jī)質(zhì)含量增加而增大。生物炭是富含微孔、具有吸附性的新型有機(jī)肥料，在改善農(nóng)田土壤質(zhì)量、提高作物產(chǎn)量、減緩溫室效應(yīng)、

2、控制土壤污染、減少熏蒸劑向大氣中逃逸等方面表現(xiàn)出巨大潛力，此外有研究表明生物炭本身對土傳病害有防控效果。作為肥料，生物炭添加到土壤中后對MITC環(huán)境行為和其控制土傳病害效果的影響尚不清楚。論文通過干燥器土壤熏蒸法和室內(nèi)頂空瓶培養(yǎng)法研究了不同原材料生產(chǎn)的生物炭對MITC降解及生物活性的影響，研究結(jié)果如下：
　?。?）生物炭對異硫氰酸甲酯降解的影響
　　生物炭對MITC在土壤中的降解影響有三種，一是抑制，二是加速，三是無影響。生

3、物炭本身具有降解和吸附 MITC的能力，對 MITC降解的影響不僅與生物炭自身降解或吸附能力有關(guān),也與生物炭理化性質(zhì)關(guān)系密切，如比表面積大、H/C值小、對 MITC吸附作用強的生物炭抑制MITC降解能力強；比表面積小、H/C值大、降解MITC能力強的生物炭，在土壤中加速MITC降解能力也強。如抑制降解類生物炭降低2.8-6.1倍MITC降解速率，而加速降解類生物炭則能增加2.2-31倍MITC降解速率。
　　生物炭能不同程度的影響

4、MITC生物降解和化學(xué)降解兩個過程，其中抑制降解類生物炭能增大生物降解而減小化學(xué)降解比例；加速降解類生物炭能增大化學(xué)降解而減小生物降解比例。環(huán)境因素如土壤溫度、含水量、土壤質(zhì)地、生物炭添加量對MITC在添加了生物炭土壤中的降解均有影響。對于抑制降解類生物炭，隨著土壤溫度、含水量、生物炭添加量的增加，對MITC降解的抑制作用增大；對于加速降解類生物炭，隨土壤溫度、生物炭添加量的增加、含水量的降低，對MITC降解的加速作用增大。生物炭對MI

5、TC降解的加速或抑制作用也因土壤質(zhì)地的不同而不同，土壤理化性質(zhì)如pH、有機(jī)質(zhì)都不同程度影響MITC在含有生物炭土壤中的降解。
　　（2）生物炭對異硫氰酸甲酯生物活性的影響
　　生物炭較低用量下（如1％或0.5%），不影響MITC對土壤各種病原物防效。隨著生物炭用量增加（>2%），MITC的活性降低，對病蟲害的防治產(chǎn)生負(fù)面影響。但這種負(fù)面影響可隨著MITC前體物質(zhì)棉隆用量的增加而降低。MITC吸附型生物炭，棉隆用量等于或大于1