轉(zhuǎn)Bt基因玉米對土壤微生物活性和肥力的影響.pdf

1、轉(zhuǎn)基因作物具有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗逆性強的特點，其育成和應(yīng)用成為提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要途徑。自1989年首次獲得轉(zhuǎn)基因玉米以來，其商業(yè)化生產(chǎn)蓄勢待發(fā)。轉(zhuǎn)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(guān)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(jìn)入土壤的Bt蛋白，以及外源基因引起的玉米農(nóng)藝性狀和化學(xué)成分的差異，都可能對土壤中的酶活性及肥力因子產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致土壤肥力質(zhì)量的變化。
　　目前，

2、國內(nèi)外關(guān)于轉(zhuǎn)Bt基因玉米對土壤肥力質(zhì)量影響的研究報道相對較少，為探討轉(zhuǎn)Bt基因玉米商業(yè)化生產(chǎn)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(zhuǎn)Bt玉米和非轉(zhuǎn)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(xué)肥力指標(biāo)的變化，并對土壤酶和土壤肥力的相關(guān)性進(jìn)行分析，探討轉(zhuǎn)Bt基因玉米對土壤肥

3、力質(zhì)量的影響，以期為轉(zhuǎn)基因玉米的生態(tài)風(fēng)險評價提供依據(jù)。本試驗主要研究結(jié)果如下:
　　1.對土壤酶活性的測定結(jié)果表明，在生育期的部分取樣時間里，轉(zhuǎn)Bt玉米的土壤蔗糖酶活性顯著高于非轉(zhuǎn)基因親本玉米，但在整個生育期內(nèi)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(chǎn)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(xué)肥力指標(biāo)的測定結(jié)果表明，Bt玉米在生育期及秸稈還田后對土壤有機(jī)質(zhì)含量有顯著影響，兩年觀測期內(nèi)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(nèi)存在差異，但沒有發(fā)現(xiàn)Bt玉米對堿解氮的明顯抑制或促進(jìn)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(zhuǎn)基因親本玉米的提高幅度要大于轉(zhuǎn)Bt玉米。
　　3.在測定土壤酶活性的基礎(chǔ)上，對土壤酶活性的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)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(guān)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(guān)(最高為2008年非轉(zhuǎn)基因玉米r=0.9763，最低為2009年轉(zhuǎn)基因玉米r=0.6139)，非轉(zhuǎn)基因玉米土壤脲酶和磷酸酶

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