陳博昊，吳立潮，石天良，朱華生，馬舒嫻，唐亞斌，奉文讓，陳永桀，張敬，陳利軍，石馭天

桉樹人工林土壤草甘膦短期消解規(guī)律研究

陳博昊1，吳立潮1，石天良2，朱華生2，馬舒嫻4，唐亞斌3，奉文讓3，陳永桀1，張敬1，陳利軍1，石馭天2*

（1. 中南林業(yè)科技大學(xué)林學(xué)院/水土保持與荒漠化湖南省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410004；2. 廣西壯族自治區(qū)國有高峰林場(chǎng)，廣西 南寧 530006；3. 廣西中南林海生物科技有限公司，廣西 南寧 530006；4. 捷佳潤科技集團(tuán)股份有限公司，廣西 南寧 530006）

在桉樹生產(chǎn)中常使用大量草甘膦除草劑，當(dāng)過量的草甘膦超過了土壤的降解能力時(shí)，無法被迅速消解的草甘膦即滯留在土壤中，從而影響土壤健康并造成地力損失。為探明桉樹人工林生產(chǎn)中草甘膦是否存在減量空間和探討林下土壤草甘膦殘留量短期的變化規(guī)律，以第三代新造尾巨桉人工林地為研究對(duì)象，將當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)草甘膦噴施濃度（3.375 kg a.i.·hm?2）設(shè)為100%，在此基礎(chǔ)上設(shè)置了50%、75%、125%濃度和人工除草處理。噴施草甘膦后10、50、100 d分別采集土壤表層（0 ～ 20 cm）和亞表層（20 ～ 40 cm）樣品，以檢驗(yàn)除草效果。結(jié)果表明：75%減量處理與當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)濃度100%處理間除草效果差異不顯著；除125%濃度外，100 d時(shí)土壤表層與亞表層中草甘膦殘留量均達(dá)國際安全標(biāo)準(zhǔn)（<0.1 mg·kg?1）。草甘膦的分解產(chǎn)物AMPA檢出率在100 d內(nèi)隨時(shí)間變化不斷增加。草甘膦半衰期在高濃度處理下長于低濃度處理，在50 ～ 100 d長于10 ～ 50 d，在0 ～ 20 cm長于20 ～ 40 cm。研究結(jié)果認(rèn)為75%處理可達(dá)到預(yù)期除草效果，說明桉樹人工林草甘膦的施用存在減量空間，結(jié)合助劑的使用還可進(jìn)一步減量。桉樹林下土壤中草甘膦半衰期與噴施濃度呈正相關(guān)，且表層土壤中草甘膦半衰期更短。

農(nóng)藥減量；草甘膦；殘留量；桉樹人工林；消解規(guī)律

桉樹（spp.）是我國熱帶和亞熱帶地區(qū)重要的速生豐產(chǎn)人工林樹種[1-2]，由于南方全年溫暖濕潤，雜灌木、草本繁多[3]，除草劑在桉樹人工林種植中被大量使用。草甘膦由于其多功能性[4]，較高的功效和較大的防治范圍[5]，對(duì)哺乳動(dòng)物、鳥類和魚類的低毒性，對(duì)土壤的低持久性[6]，成為桉樹人工林主要除草劑之一[7]。在桉樹經(jīng)營中為了保證除草效果常常過量使用草甘膦，當(dāng)過量的草甘膦超過了土壤的降解能力時(shí)，無法被迅速消解的草甘膦即滯留在土壤中使土壤營養(yǎng)平衡遭到破壞，導(dǎo)致下茬作物發(fā)生藥害（如減產(chǎn)或死亡等）[8]。此外，草甘膦進(jìn)入土壤后會(huì)發(fā)生吸附、遷移、降解等一系列反應(yīng)，草甘膦的主要降解產(chǎn)物氨甲基膦酸（AMPA）也是一種植物毒素[9]，一旦草甘膦殘留量超出土壤環(huán)境承載力，就會(huì)對(duì)土壤環(huán)境造成損害[10]。歐盟、美國、日本均制定了嚴(yán)格的草甘膦最大殘留量標(biāo)準(zhǔn)（0.1 ～ 0.5 mg·kg?1）[11]。目前，國內(nèi)外草甘膦研究主要為在農(nóng)業(yè)用地中施用除草劑的防治效果或?qū)ν寥赖拈L期影響，而對(duì)于施用草甘膦后短期內(nèi)桉樹人工林土壤中草甘膦殘留方面研究甚少。為此，文章對(duì)桉樹人工林土壤進(jìn)行草甘膦消解研究，對(duì)比不同濃度草甘膦處理在不同時(shí)間、不同土層的殘留量及其除草效果，探究桉樹人工林下土壤短時(shí)間內(nèi)草甘膦消解規(guī)律，以期為桉樹人工林免煉山高效可持續(xù)經(jīng)營提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)國有高峰林場(chǎng)延河分場(chǎng)（108°08′—108°53′ E，22°49′—23°15′ N）。屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同期。極端高溫為40.4 ℃，極端低溫為?2.4 ℃，年均溫為21.6 ℃，平均年降水量為1 500 mm，平均相對(duì)濕度為80%。研究區(qū)土壤主要為砂頁巖風(fēng)化形成的赤紅壤，土壤系統(tǒng)分類為濕潤富鐵鋁土。研究區(qū)林地雜草包括禾本科雜草與闊葉類雜草灌木，以闊葉類雜灌為主。灌木類主要有桃金娘（）、野牡丹（）、毛黃肉楠（）、山蒼子（）、鵝掌柴（）、木姜子（）、野桐（）、野漆樹（）等；高處草主要為鬼針草（）、粽葉蘆（）、山菅蘭（）、五節(jié)芒（）、蔓生莠竹（）、鐵芒萁（）等；蕨類有鱗毛蕨屬（spp.）、烏毛蕨（）、扇葉鐵線蕨（）、邊緣鱗蓋蕨（）等。試驗(yàn)地點(diǎn)位于海拔200 ～ 300 m的丘陵地區(qū)。造林前為地帶性常綠闊葉林，皆伐火燒后于2010年開始種植桉樹人工林，2015年皆伐后萌芽更新，2021年6月進(jìn)行第二次皆伐。前茬林分和新造林分均為尾巨桉（×）DH32-29無性系，株行距為2 m × 3 m，種植密度為1 650株·hm?2，試驗(yàn)林總面積約為220 hm2。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在上述林地選擇典型地段設(shè)置固定標(biāo)準(zhǔn)地，樣地大小為30 m × 20 m且界限明晰。本次除草試驗(yàn)開展于新茬林分造林種植前2個(gè)月（2021年9月）。將生產(chǎn)中常用的草甘膦濃度設(shè)為100%生產(chǎn)濃度，即每0.066 7 hm2使用0.75 L 30%含量草甘膦銨鹽水劑，混合0.15 L有機(jī)硅助劑和45 L水（相當(dāng)于3.375 kg a.i.·hm?2的草甘膦和2.25 L·hm?2的有機(jī)硅助劑），并以此為基礎(chǔ)設(shè)定不同的除草劑稀釋度，以人工除草為對(duì)照，共劃分為5個(gè)處理，分別為：（1）125%生產(chǎn)濃度，即草甘膦水劑稀釋48倍（4.219 kg a.i.·hm?2）；（2）100%生產(chǎn)濃度，即草甘膦水劑稀釋60倍（3.375 kg a.i.·hm?2）；（3）75%生產(chǎn)濃度，即草甘膦水劑稀釋80倍（2.531 kg a.i.·hm?2）；（4）50%生產(chǎn)濃度，即草甘膦水劑稀釋120倍（1.688 kg a.i.·hm?2）；（5）進(jìn)行人工除草（0 kg a.i.·hm?2）。本試驗(yàn)所用草甘膦水劑為青木牌30%含量草甘膦銨鹽水劑，所有處理均添加綠拓牌有機(jī)硅助劑，助劑用量為2.25 L·hm?2。所用的助劑主要為定量農(nóng)用有機(jī)硅溶液，目的是提升藥液的延展性和滲透性，使藥液最大限度作用于雜灌，減少噴灑到土壤中的草甘膦量。

于2021年9月6日在試驗(yàn)地按照計(jì)劃開展草甘膦的同濃度稀釋處理，添加定量有機(jī)硅助劑制成50%、75%、100%、125%四種濃度梯度的草甘膦除草劑，配制完成后立即通過背負(fù)式噴霧器進(jìn)行施藥。每個(gè)試驗(yàn)樣地面積均為600 m2（30 m × 20 m），在劃設(shè)樣地過程中盡量避開道路溝渠等。每個(gè)處理重復(fù)3次，按隨機(jī)區(qū)組排列。

1.3 除草效果調(diào)查與土壤樣品采集

（1）除草效果調(diào)查：于噴施草甘膦后100 d對(duì)所有處理進(jìn)行拍照記錄，并通過Photoshop軟件標(biāo)示噴施草甘膦后100 d樣地圖片中棕色比例推算枯死雜草比例[12]。（2）土壤混合樣品采集：于噴施草甘膦后10、50、l00 d在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)按照S形路線各采集9個(gè)點(diǎn)的土壤樣品，均勻混合成一個(gè)樣品，使用四分法縮分保留其中500 ～ 1 000 g土樣帶回實(shí)驗(yàn)室。在運(yùn)輸中使用液氮貯存，運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室后過2 mm篩，作為鮮土樣品低溫保存于?4 ℃冰箱，用于測(cè)定土壤中草甘膦和AMPA的殘留量。

1.4 土壤草甘膦及AMPA殘留量測(cè)定

草甘膦和AMPA殘留量采用《中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)——土壤和沉積物草甘膦高效液相色譜法》（HJ1055-2019）[13]。簡要操作如下：（1）樣品的制備：將鮮土去除植物殘?bào)w和雜物后,過2 mm篩并將樣品充分混勻，取混勻土樣10.00 g （精確至0.01 g）于50 mL離心管中。（2）提?。簩悠啡哭D(zhuǎn)移至50 mL離心管中，加入50.0 mL磷酸鈉和檸檬酸鈉混合提取液，超聲提取30 min，離心5 min，取上清液并用濾紙過濾，待凈化。（3）凈化：提取液先用鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至9，靜置10 min后用濾紙過濾，加入50 mL正己烷，充分振蕩后靜置，棄去有機(jī)相，水相用50 mL正己烷再萃取一次。（4）衍生化：取1 mL凈化后的水溶液于1.5 mL聚乙烯塑料管中，加入0.12 mL四硼酸鈉溶液和0.2 mL 9-芴甲基氯甲酸酯溶液，在常溫下用混勻儀衍生4 h，用針式過濾器（0.22 μm有機(jī)濾膜）過濾后待測(cè)。（5）液相色譜檢測(cè)條件：所用儀器為具有梯度洗脫功能、配備有熒光檢測(cè)器的高效液相色譜儀（日本島津，LC-30A），色譜柱為反向C18色譜柱（4.6 mm × 250 mm），柱溫35 ℃，流速為1.0 mL·min?1，進(jìn)樣量20 μL，激發(fā)波長254 nm，發(fā)射波長301 nm。流動(dòng)相A為乙腈，流動(dòng)相B為0.2%磷酸水溶液，草甘膦及AMPA梯度洗脫程序具體設(shè)置見表1。

表1 草甘膦及AMPA梯度洗脫程序

1.5 除草效果評(píng)估

在施藥后100 d對(duì)所有處理進(jìn)行拍照記錄，由于枯死雜草與存活雜草顏色不同，通過Photoshop軟件的圖像分析技術(shù)標(biāo)示噴施草甘膦后100 d樣地圖片中的棕色比例，由此推算枯死雜草比例。計(jì)算公式為：

雜草死亡率均值（%）=（枯死雜草面積/樣地總雜草面積）×100%。

基于草甘膦的化學(xué)特征，其在土壤中的衰減特征采用一級(jí)動(dòng)力學(xué)降解模型擬合（SFO）[15]。

C=C×?kt

式中C為時(shí)間t的草甘膦濃度，C為初始草甘膦濃度，k為降解速率常數(shù)。

化學(xué)污染物半衰期是評(píng)估其是否對(duì)環(huán)境造成威脅的重要參數(shù)，因此用草甘膦的半衰期（DT50）來表征草甘膦在土壤中的殘留狀況，并分析其潛在威脅。草甘膦降解半衰期計(jì)算公式為：

DT50=ln2/k

1.6 數(shù)據(jù)處理

用EXCEL軟件處理數(shù)據(jù)，用SPSS 26.0進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)據(jù)檢驗(yàn)

本試驗(yàn)草甘膦及AMPA標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合良好，回收率良好，可用于檢測(cè)分析。由圖1可知，草甘膦在0.01 ～ 2.5 g·kg?1范圍內(nèi)濃度與峰面積呈良好線性關(guān)系，線性方程為= 4+ 06– 63 647，相關(guān)系數(shù)2為0.999 8，保留時(shí)間6.970 ～ 7.105 min，檢出限和定量下限分別為0.001和0.01 mg·kg?1。AMPA在0.01 ～ 2.5 g·kg?1范圍內(nèi)濃度與峰面積呈良好線性關(guān)系，線性方程為=6+ 06– 60 516，相關(guān)系數(shù)R為0.999 9，保留時(shí)間12.419 ～ 12.501 min，檢出限和定量下限則分別為0.001和0.01 mg·kg?1。土壤樣品添加標(biāo)準(zhǔn)溶液草甘膦和AMPA溶液草甘膦在土壤中的添加回收率為81.2% ～ 94.9%之間，符合國家農(nóng)殘測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（>80.0%），可用于實(shí)際樣本殘留檢測(cè)分析。土壤樣品草甘膦檢出率超過90%，總濃度范圍為0.014 8 ～ 0.505 2 mg·kg?1；個(gè)別非0 ～ 20 cm土壤未檢測(cè)到草甘膦殘留，依據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 166-2004）[14]，低于分析方法檢出限的測(cè)定結(jié)果參加統(tǒng)計(jì)時(shí)按1/2最低檢出限，即按0. 000 5 mg·kg?1進(jìn)行計(jì)算。

圖1 草甘膦（A）及AMPA（B）標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 草甘膦除草效果

由圖2可知，草甘膦濃度與除草率呈正相關(guān)關(guān)系。以125%處理除草效果最好，顯著高于其他處理；50%處理除草效果最差，顯著低于其他處理。人工除草效果優(yōu)于50%處理，75%處理與100%處理除草效果差異不顯著且雜草死亡率均大于80%。

2.3. 草甘膦在不同濃度、時(shí)間、土層中的殘留量變化特征及半衰期

由圖3和圖4可知，本試驗(yàn)中草甘膦殘留量在不同濃度、不同土層間差異顯著，在不同時(shí)間差異不顯著，100 d時(shí)半衰期為119.06 d。不同藥液處理濃度下的草甘膦殘留在兩個(gè)不同土層均表現(xiàn)出極顯著差異，藥液濃度與草甘膦殘留量的Pearson相關(guān)性系數(shù)為0.681。在同一時(shí)間上，50 d的不同藥液濃度處理之間差異顯著，10 d和100 d時(shí)差異不顯著；不同濃度草甘膦的半衰期差異不顯著，但有半衰期隨濃度上升而延長的趨勢(shì)，其中125%處理的半衰期最長，為104.76 d。在施藥后不同土層中，土壤中草甘膦殘留量與采樣時(shí)間相關(guān)性不顯著，但在范圍和均值上，土壤草甘膦殘留量隨時(shí)間增加而下降。具體表現(xiàn)為：桉樹林下土壤草甘膦殘留量在10 d范圍為0.014 ～ 0.505 mg·kg?1，均值0.151 mg·kg?1；在50 d范圍為0.001 ～ 0.327 mg·kg?1，均值0.103 mg·kg?1；在100 d為0.001 ～ 0.290 mg·kg?1，均值0.072 mg·kg?1。不同土層土壤中草甘膦殘留量在單一采樣時(shí)間下差異均不顯著，但在整體上土層間草甘膦殘留量差異顯著；土壤中草甘膦殘留量在75%、100%的藥液處理濃度下，土層間殘留量差異不顯著，在0%、50%、125%的處理下，土層間殘留量差異顯著。

100 d內(nèi)草甘膦的半衰期經(jīng)測(cè)算為83.5 d。在100 d內(nèi)0 ～ 20 cm土壤中草甘膦半衰期為92.63 d，20 ～ 40 cm土壤中半衰期為66.71 d；10 ～ 50 d、50 ～ 100 d的半衰期分別為71.75 d和96.08 d（表2）。AMPA總體檢出率過低（圖5），未檢出殘留量，應(yīng)視為1/2最低檢出限，即0.000 5 mg·kg?1，殘留量規(guī)律不明顯，但AMPA檢出率在三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，分別為20%、50%、80%。

柱形圖中不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

柱形圖中不同字母表示差異顯著（P<0.05）。小寫字母代表0 ～ 20 cm，大寫字母代表20 ～ 40 cm。Different letters on the bars indicate significant differences (P<0.05). Lowercase letters represent 0 ～ 20 cm and uppercase letters represent 20 ～ 40 cm.

柱形圖中不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

表2 草甘膦半衰期

圖5 不同時(shí)間AMPA檢出率

3 討論

3.1 草甘膦減量后的除草效果

本研究發(fā)現(xiàn)采用常規(guī)濃度75%及以上濃度的草甘膦除草效果均超過80%，基本達(dá)到預(yù)期除草效果。采用75%草甘膦濃度的雜草死亡率未達(dá)90%的可能原因有：（1）考慮到控制變量的問題，本研究除草劑僅使用了草甘膦，并未按生產(chǎn)中常用搭配添加三氯吡氧乙酸彌補(bǔ)草甘膦對(duì)藤蔓闊葉草效果不佳的缺點(diǎn)，可能因此影響了最終的除草效果；（2）有研究指出在夏季施除草劑效果最佳，在冬天使用效果較差，在春秋使用效果適中[16]，本研究施除草劑的時(shí)間為秋天，可能在一定程度上影響了除草效果；（3）本研究化學(xué)除草劑采用背負(fù)式噴霧器噴施，樣地中除草劑噴灑的均勻程度在一定程度上影響了除草效果；（4）大田試驗(yàn)的天氣、降雨等因素也可能對(duì)除草效果產(chǎn)生了影響。

3.2 草甘膦及AMPA在土壤中的殘留

研究結(jié)果表明草甘膦殘留量與藥液處理濃度成正相關(guān)，殘留量在土層間差異顯著，時(shí)間差異不顯著，施藥后100 d時(shí)多數(shù)殘留量已達(dá)安全標(biāo)準(zhǔn)。本研究中，土壤草甘膦殘留量和除草劑處理濃度極顯著正相關(guān)，Pearson相關(guān)性系數(shù)為0.681，即殘留量與藥液處理濃度成正比；土壤草甘膦殘留量在不同土層間差異顯著，0 ～ 20 cm土壤草甘膦殘留量顯著大于20 ～ 40 cm；土壤草甘膦殘留量在不同時(shí)間差異不顯著，但均值和范圍隨時(shí)間呈下降趨勢(shì)，可能是由于草甘膦在0 ～ 100 d內(nèi)半衰期較長。桉樹人工林土壤中草甘膦殘留量隨時(shí)間的推移逐漸減少，至施藥后100 d時(shí)除125%處理下的0 ～ 20 cm土層中濃度為0.290 mg·kg?1外，其他均小于0.1 mg·kg?1。目前歐盟、美國、日本制定的草甘膦最大殘留標(biāo)準(zhǔn)為0.1 ～ 0.5 mg·kg?1，0.1 mg·kg?1的土壤草甘膦殘留量濃度也被認(rèn)為是人類和動(dòng)物安全標(biāo)準(zhǔn)[11,17]，說明按照生產(chǎn)濃度（3.375 kg a.i.·hm?2）及生產(chǎn)濃度以下濃度施藥100 d后土壤草甘膦殘留量達(dá)安全標(biāo)準(zhǔn)。

本研究AMPA在10 d時(shí)檢出率為20%，在50 d時(shí)為50%，100 d時(shí)為80%，檢出率隨時(shí)間增加而升高，其原因可能是隨著草甘膦在土壤中不斷降解，AMPA含量上升，表現(xiàn)為檢出率上升。饒妍茜等[18]對(duì)長期施用草甘膦的桉樹林地土壤進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)AMPA殘留量大于草甘膦殘留量，說明隨著時(shí)間推移草甘膦逐漸降解，而作為分解產(chǎn)物的AMPA降解較慢，故表現(xiàn)為AMPA含量大于草甘膦含量，與本研究AMPA檢出率上升的結(jié)果一致。

3.3 草甘膦半衰期及其影響因素

草甘膦半衰期在高濃度處理下長于低濃度處理，在10 ～ 50 d短于50 ～ 100 d，在0 ～ 20 cm長于20 ～ 40 cm。半衰期隨濃度上升而延長，但不同濃度草甘膦的半衰期差異不顯著，其中125%處理的半衰期最長，為104.76 d，原因可能是當(dāng)土壤草甘膦殘留量超過土壤的分解能力時(shí)，超量的草甘膦無法被及時(shí)分解，以至于高濃度處理的半衰期最長。草甘膦在土層間表現(xiàn)為0 ～ 20 cm半衰期長于20 ～ 40 cm，可能是由于0 ～ 20 cm土壤的草甘膦殘留量相較于20 ～ 40 cm更多，降解速度更慢。整體上桉樹林地草甘膦半衰期較長，100 d時(shí)草甘膦的半衰期經(jīng)測(cè)算為83.5 d。在三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，10 ～ 50 d半衰期普遍短于50 ～ 100 d；10 ～ 50 d、50 ～ 100 d的半衰期分別為71.75 d和96.08 d，本研究結(jié)果符合“土壤中草甘膦具有中等持久性，半衰期一般為1 ～ 174 d內(nèi)”的結(jié)論[19]。兩段時(shí)間的土壤草甘膦半衰期不同，可能由于樣地中草甘膦的半衰期在逐漸變長，也可能是由于大田試驗(yàn)中的環(huán)境因素較復(fù)雜。草甘膦降解的速度和途徑受多種因素影響，如土壤類型[20]、土壤微生物環(huán)境、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH值、降水量[21]、溫度[22]等，因此草甘膦在土壤中的半衰期差異較大。

4 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)常規(guī)生產(chǎn)上使用的草甘膦濃度與75%減量濃度草甘膦的除草效果差異不顯著，均達(dá)80%以上，說明常規(guī)施用的濃度存在減量空間。出于控制變量的考慮，本研究中僅使用草甘膦一種除草劑，理論上結(jié)合三氯吡氧乙酸施用將彌補(bǔ)草甘膦對(duì)藤蔓闊葉草效果不佳的缺點(diǎn)，可進(jìn)一步提高除草效果，說明桉樹人工林除草劑結(jié)合助劑的使用還可進(jìn)一步減量。按常規(guī)生產(chǎn)濃度（3.375 kg a.i.·hm?2）施用草甘膦，100 d內(nèi)土壤可達(dá)到國際安全標(biāo)準(zhǔn)（<0.1 mg·kg?1）。草甘膦的分解產(chǎn)物AMPA的檢出率在100 d內(nèi)隨時(shí)間變化不斷增加。草甘膦半衰期在高濃度處理下長于低濃度處理，在50 ～ 100 d長于10 ～ 50 d，在0 ～ 20 cm長于20 ～ 40 cm。

[1] 劉世榮,楊予靜,王暉.中國人工林經(jīng)營發(fā)展戰(zhàn)略與對(duì)策:從追求木材產(chǎn)量的單一目標(biāo)經(jīng)營轉(zhuǎn)向提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和效益的多目標(biāo)經(jīng)營[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2018, 38(1):1-10.

[2] 王亞瓊,王政燁,溫建科,等.免煉山對(duì)桉樹人工林生長的影響初探[J].廣西林業(yè)科學(xué),2021,50(3):287-90.

[3] 凌云天.桉樹人工林化學(xué)除草效果研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2008,14(15):165-166,241.

[4] CARVALHO L, ALVES P, COSTA F. Differential response of clones of eucalypt to glyphosate[J]. Revista árvore, 2015, 39(1): 177-187.

[5] SANTOS L D F, MACHADO A F L, VIANA R G, et al. Crescimento do eucalipto sob efeito da deriva de glyphosate[J]. Planta Daninha, 2007, 25(1): 133-137.

[6] PRESTON C, WAKELIN A M. Resistance to glyphosate from altered herbicide translocation patterns[J]. Pest Management Science, 2010, 64(4): 372-377.

[7] COSTA A, COSTA N, PEREIRA M, et al. Simulated drift effect of glyphosate in different parts ofplants[J]. Semina Ciencias Agrarias, 2012, 33(5): 1663-1672.

[8] 楊明慧.草甘膦利弊分析[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技,2020, 31(13):67-69.

[9] MANAS F, PERALTA L, RAVIOLO J, et al. Genotoxicity of AMPA, the environmental metabolite of glyphosate, assessed by the Comet assay and cytogenetic tests[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2009, 72(3): 834-837.

[10] 林靜雯,李瑩,羅潔文,等.林用除草劑草甘膦的環(huán)境行為及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究進(jìn)展[J].世界林業(yè)研究,2015,28(4):58-63.

[11] ZHANG C, HU X, LUO J, et al. Degradation dynamics of glyphosate in different types of citrus orchard soils in China[J]. Molecules, 2014, 20(1): 1161-1175.

[12] 李娟,王志廣.不同濃度除草劑對(duì)桉樹幼林撫育效果的對(duì)比[J].綠色科技,2023,25(1):116-119.

[13] 生態(tài)環(huán)境部.土壤和沉積物草甘膦的測(cè)定高效液相色譜法:HJ 1055-2019[S/OL].(2020-04-24).https://www. mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/201911/t20191101_740430.shtml

[14] 國家環(huán)境保護(hù)總局.土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范:HJ/T 166-2004[S/OL].(2004-12-09).https://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/200412/t20041209_63367.shtml

[15] 辛龍川,吳文雪,薛萐,等.紅壤不同粒徑團(tuán)聚體對(duì)草甘膦農(nóng)藥降解動(dòng)力學(xué)的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)(中英文),2021,29(4): 910-921.

[16] 馮軍利,孫啟軍,劉繼峰.化學(xué)除草劑對(duì)桉樹幼林除草撫育的影響[J].綠色科技,2022,24(19):123-126.

[17] 汪立高,楊仁斌,魏鳳.土壤中殘留草甘膦檢測(cè)方法及其消解動(dòng)態(tài)研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(23): 85-88.

[18] 饒妍茜,陸湘云,劉勝元,等.桉樹人工林土壤草甘膦殘留研究[J].桉樹科技,2022,39(2):15-19.

[19] WAUCHOPE R D, BUTTLER T M, HORNSBY A G, et al.The SCS/ARS/CES pesticide properties database for environmental decision-making[M]//WARE G W. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. Springer New York, 1992.

[20] MAMY L, BARRIUSO E, GABRIELLE B. Environmental fate of herbicides trifluralin, metazachlor, metamitron and sulcotrione compared with that of glyphosate, a substitute broad spectrum herbicide for different glyphosate-resistant crops[J]. Pest Management Science, 2005, 61(9): 905-916.

[21] 李水清,葉森林.草甘膦在土壤中的殘留動(dòng)態(tài)研究[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)（自科版）農(nóng)學(xué)卷,2006,3(1):123-125.

[22] STENR?D M, EKLO O M, CHARNAY M P, et al. Effect of freezing and thawing on microbial activity and glyphosate degradation in two Norwegian soils[J]. Pest management science, 2005, 61(9): 887-898.

Short-term Degradation of Glyphosate in Eucalypt Plantation Soils

CHEN Bohao1, WU Lichao1, SHI Tianliang2, ZHU Huasheng2, MA Shuxian4, TANG Yabin3, FENG Wenrang3, CHEN Yongjie1, ZHANG Jing1, CHEN Lijun1, SHI Yutian2*

(1. College of Forestry, Central South University of Forestry and Technology, Key Laboratory of Soil and Water Conservation and Desertification of Hunan Provincial Higher Education University, Changsha 410004, Hunan, China; 2. Guangxi Zhuang Autonomous Region State-owned Gaofeng Forest Farm, Nanning 530006, Guangxi, China; 3. Guangxi Zhongnan Linhai Biotechnology Co., Ltd, Nanning 530006, Guangxi, China; 4. Jiejiarun Technology Group Co., Ltd, Nanning 530006, Guangxi, China)

A large amount of glyphosate herbicide is used in eucalypt afforestation. When the applied glyphosate exceeds the soil’s degradation capacity, glyphosate cannot be quickly broken down and remains in the soil potentially affecting soil health and fertility. In order to investigate whether there is potential to reduce glyphosate use in eucalypt afforestation and to explore the short-term change rules of glyphosate residue in soils, this study examined a third generation×plantation as the research object. The standard local glyphosate concentration (3.375 kg a.i.·hm?2) was set as 100% base treatment, and then doses of 50%, 75% and 125% of the base treatment were applied along with an artificial (manual) weeding treatment. Soil surface (0 ～ 20 cm) and subsurface (20 ～ 40 cm) soil samples were collected at 10, 50 and 100 days after spraying the glyphosate to test herbicide impacts on the soil. The results showed that there was no significant difference in weeding effect between the 75% reduction treatment and the 100% local standard concentration treatment. Except for the 125% concentration treatment, the residual amount of glyphosate in surface and subsurface soil reached the international safety standard (<0.1 mg·kg?1) by 100 days after application. The detection rate of AMPA (a decomposition product of glyphosate) increased with time up to 100 days. The ranks of glyphosate half-life were: high concentration treatment > low concentration treatment, 50 ～ 100 d > 10 ～ 50 d, and 0 ～ 20 cm > 20 ～ 40 cm. The results showed that the 75% reduction treatment can achieve expected effects, indicating that there is space for reduction of glyphosate application in eucalypt plantations whilst the use of additives could potentially further reduce the amounts of glyphosate applied. Overall, it was clear that glyphosate half-life in eucalypt plantation soil is positively correlated with the concentration of chemical applied and that it is shorter in surface than deeper soil layers.

pesticide reduction; Glyphosate; residual amount; eucalypt plantation; dissolution law

10.13987/j.cnki.askj.2023.04.003

S767.5

A

廣西自籌經(jīng)費(fèi)林業(yè)科技項(xiàng)目（桂林科研﹝2022ZC﹞第29號(hào))；“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目子課題（2016YFD0600505）

陳博昊（1997— ），男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)橥恋刭Y源監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)。E-mail: 442703079@qq.com

石馭天（1974—），男，高級(jí)工程師，從事營林生產(chǎn)與管理工作。E-mail:78650666@163.com