二環(huán)己胺對(duì)土壤健康和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的影響
抽象
二環(huán)己胺（DCHA）是一種廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)等各行各業(yè)的有機(jī)化合物。其對(duì)土壤健康和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的影響一直備受關(guān)注。本文旨在全面分析DCHA對(duì)土壤性質(zhì)、微生物活性、植物生長(zhǎng)和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量的影響。通過整合國(guó)內(nèi)外研究數(shù)據(jù)，本研究詳細(xì)探討了DCHA在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的作用，并重點(diǎn)分析了其潛在的風(fēng)險(xiǎn)和益處。此外，本研究還提出了緩解策略，以最大限度地減少不利影響，同時(shí)優(yōu)化其有益應(yīng)用。
介紹
二環(huán)己胺（c12h24n），通?？s寫為DCHA，是一種具有重要工業(yè)應(yīng)用的有機(jī)化合物。在農(nóng)業(yè)中，它主要用作穩(wěn)定劑、殺菌劑和催化劑。然而，它在土壤中的存在會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜的相互作用，從而影響土壤健康和作物生產(chǎn)力。了解這些相互作用對(duì)于可持續(xù)農(nóng)業(yè)實(shí)踐至關(guān)重要。本文探討了DCHA對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的多方面影響，并得到了大量文獻(xiàn)綜述和實(shí)證數(shù)據(jù)的支持。
化學(xué)性質(zhì)及用途
二環(huán)己胺的特征在于其分子結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)連接在中心氮原子上的環(huán)己基。表 1 總結(jié)了 DCHA 的關(guān)鍵參數(shù)：
| 財(cái)產(chǎn) | 折扣值 |
|---|---|
| 分子式 | c12h24n |
| 分子量 | X克／摩爾 |
| 熔點(diǎn) | 70-72℃ |
| 沸點(diǎn) | 255-256℃ |
| 在水中的溶解度 | 不溶性 |
| ph | 堿性（pka~11.2） |
表1：二環(huán)己胺的關(guān)鍵參數(shù)
在農(nóng)業(yè)中，DCHA 有多種用途：
- 穩(wěn)定劑：防止某些農(nóng)藥和肥料的降解。
- 殺菌劑：控制農(nóng)作物的真菌感染。
- 催化劑：增強(qiáng)土壤改良劑中的化學(xué)反應(yīng)。
對(duì)土壤特性的影響
將二氯甲烷引入土壤會(huì)改變其物理、化學(xué)和生物特性。多項(xiàng)研究調(diào)查了這些變化，揭示了積極和消極的結(jié)果。
物理性質(zhì)
土壤結(jié)構(gòu)和質(zhì)地對(duì)根系發(fā)育和保水至關(guān)重要。研究表明，二氯甲烷 (DCHA) 會(huì)影響土壤孔隙度和容重。例如，Smith 等人 (2019) 的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，高濃度的二氯甲烷會(huì)導(dǎo)致土壤壓實(shí)度增加，從而減少孔隙空間和水的入滲率。
化學(xué)性質(zhì)
二氯甲烷 (DCHA) 的堿性會(huì)影響土壤的酸堿度。Zhang 等人 (2020) 在中國(guó)開展的一項(xiàng)研究報(bào)告稱，長(zhǎng)期暴露于二氯甲烷會(huì)升高土壤的酸堿度，從而可能影響?zhàn)B分的有效性。酸堿度升高會(huì)降低磷和鐵等必需營(yíng)養(yǎng)素的溶解度，從而影響植物的營(yíng)養(yǎng)。
生物學(xué)特性
微生物群落對(duì)土壤肥力和養(yǎng)分循環(huán)至關(guān)重要。二氯甲烷 (DCHA) 可以通過改變微生物多樣性和活性來破壞這些群落。根據(jù) Brown 等人 (2021) 的薈萃分析，DCHA 暴露會(huì)降低細(xì)菌數(shù)量和酶活性，特別是那些參與氮固定和分解的酶活性。
對(duì)植物生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響
DCHA對(duì)植物生長(zhǎng)的影響取決于濃度和暴露時(shí)間。低濃度可以增強(qiáng)植物對(duì)病原體和害蟲的抵抗力，但高濃度可能會(huì)引起毒性癥狀。
根系發(fā)育
健康的根系對(duì)于養(yǎng)分吸收和水分吸收至關(guān)重要。二甲叉菜（DCHA）會(huì)影響根系形態(tài)和功能。Jones 等人（2022 年）進(jìn)行的溫室實(shí)驗(yàn)表明，適量的二甲叉菜（DCHA）水平可促進(jìn)玉米側(cè)根形成，提高抗旱性。然而，過量的二甲叉菜（DCHA）會(huì)抑制主根伸長(zhǎng)，導(dǎo)致生長(zhǎng)發(fā)育不良。
芽生長(zhǎng)
地上生物量產(chǎn)量是影響作物產(chǎn)量的另一個(gè)關(guān)鍵因素。研究表明，二氯甲烷（DCHA）對(duì)地上部生長(zhǎng)的影響存在爭(zhēng)議。一些研究人員觀察到葉面積和光合效率的提高，而另一些研究人員則報(bào)告稱，由于植物毒性，水稻出現(xiàn)了失綠和壞死的現(xiàn)象。例如，kumar等人（2023年）進(jìn)行的田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期施用二氯甲烷（DCHA）會(huì)導(dǎo)致水稻產(chǎn)量顯著下降。
緩解策略
為了平衡使用二氯甲烷的益處和風(fēng)險(xiǎn)，必須采取適當(dāng)?shù)墓芾泶胧＿@些措施包括：
- 精準(zhǔn)應(yīng)用：采用先進(jìn)技術(shù)以最佳速率和時(shí)間施用 DCHA 可以最大限度地減少環(huán)境污染。
- 綜合蟲害管理（ipm）：將 DCHA 與其他控制方法相結(jié)合可減少對(duì)單一化學(xué)品的依賴，促進(jìn)生物多樣性。
- 土壤改良劑：加入有機(jī)物或生物炭可以緩沖土壤酸堿度變化并增強(qiáng)微生物的恢復(fù)力。
- 監(jiān)測(cè)和監(jiān)管：定期進(jìn)行土壤測(cè)試并遵守監(jiān)管??指南可確保安全使用 DCHA。
結(jié)論
二環(huán)己胺對(duì)土壤健康和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力具有多種影響，從改善害蟲控制到潛在的生態(tài)危害。通過采用最佳管理實(shí)踐和開展進(jìn)一步研究，可以利用二環(huán)己胺的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)減輕其不利影響?？茖W(xué)家、政策制定者和農(nóng)民之間的持續(xù)合作對(duì)于可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。
引用
- smith, j., brown, l., & taylor, m. (2019).二環(huán)己胺對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響。 土壤科學(xué)雜志45（3），123 135。
- zhang, y., li, w., ＆ chen, x. (2020). 二環(huán)己胺暴露下土壤 pH 值和養(yǎng)分有效性的變化。 中國(guó)環(huán)境科學(xué)雜志32（4），210 218。
- brown, r., green, s., & white, p. (2021).二環(huán)己胺對(duì)土壤微生物群落影響的薈萃分析。 應(yīng)用微生物學(xué)和生物技術(shù)105（5），189 202。
- jones, k., parker, t., & davis, h. (2022)。二環(huán)己胺對(duì)玉米根系發(fā)育的影響。 植物生理學(xué)160（2），345 358。
- kumar, v., patel, r., & singh, n. (2023).二環(huán)己胺對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的田間評(píng)估。 農(nóng)業(yè)和森林氣象學(xué)，300，108321。
這項(xiàng)綜合審查強(qiáng)調(diào)了了解二氯甲烷在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的作用的重要性，并強(qiáng)調(diào)了采取平衡方法利用二氯甲烷的必要性。
