氯虫苯甲酰胺拌种对玉米根际土壤细菌群落多样性及酶活性的影响

摘要：【目的】明确氯虫苯甲酰胺悬浮剂拌种对玉米根际土壤细菌群落结构和多样性及主要酶活性的影响，为利用氯虫苯甲酰胺拌种防治玉米害虫提供科学依据。【方法】采用田间小区试验，以清水拌种为对照（CK），设氯虫苯甲酰胺悬浮剂拌种处理（T），利用高通量测序技术测定播种后15、35和60 d玉米根际土壤细菌群落结构和多样性，利用酶试剂盒法测定玉米根际土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性，探讨玉米根际土壤细菌群落结构和多样性及酶活性对氯虫苯甲酰胺拌种的响应。【结果】玉米播种后15 d，T处理的细菌分类数量低于CK，但播种后35和60 d高于CK。氯虫苯甲酰胺拌种提高了细菌群落丰度，但其影响随时间逐渐减弱。CK和T处理的优势门均为变形菌门（Proteobac-teria）、酸杆菌门（Acidobacteriota）、拟杆菌门（Bacteroidota）、绿弯菌门（Chloroflexi）和疣微菌门（Verrucomicrobiota），播种后15和35 d，T处理的玉米根际土壤变形菌门和拟杆菌门相对丰度增加，而酸杆菌门、绿弯菌门和疣微菌门相对丰度降低。各处理的优势菌属均为未分类酸杆属（unclassified_Acidobacteriales），在玉米播种后15和35 d，T处理的未分类酸杆属相对丰度均低于CK，而播种后60 d均高于CK。利用PICRUSt 2对玉米根际土壤细菌16S rRNA进行功能预测，结果显示氯虫苯甲酰胺拌种处理后的土壤细菌功能基因主要与代谢和能源产生相关。氯虫苯甲酰胺拌种能激活玉米根际土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性，而对土壤脲酶活性无显著影响（P>0.05），土壤过氧化氢酶活性在播种后15和60 d分别显著升高57.85%和51.67%（P<0.05，下同），土壤蔗糖酶活性在播种在35和60 d显著升高19.95%和61.66%。播种后15和35 d，拟杆菌门、疣微菌门、浮霉菌门（Planctomycetota）、髌骨细菌门（Patescibacteria）的相对丰度与土壤过氧化氢酶活性呈正相关；播种后60 d，酸杆菌门、芽单胞菌门（Gemmatimonadota）、硝化螺旋菌门（Nitro-spirota）的相对丰度与土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性呈正相关。【结论】氯虫苯甲酰胺拌种处理后早期能影响玉米根际土壤微生物群落多样性及土壤酶活性，但随着时间的推移和玉米的生长，对细菌群落结构的影响逐渐降低。氯虫苯甲酰胺拌种处理可显著提高玉米根际土壤的过氧化氢酶和蔗糖酶活性，且土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性与玉米根际土壤细菌优势菌门密切相关。

关键词：玉米；氯虫苯甲酰胺；拌种；土壤细菌群落；土壤酶活性

中图分类号：S513；S154.3文献标志码：A文章编号：2095-1191（2024）08-2396-11

Effects of chlorantraniliprole seed dressing on bacterial commu⁃nity diversity and enzyme activity in maize rhizosphere soil

YAO Yao YI Xiao-cui LIU Yi-yi ZHU Chun-yue LI Zhi SONG Bao-yan AI Ying-yu CHEN Bin XIAO Guan-li1*

（1College of Agronomy and Biotechnology，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 65020 China；2College of Plant Protection，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 65020 China）

Abstract：【Objective】The study aimed to clarify the effects of chlorantraniliprole suspension seed dressing on thestructure and diversity of bacterial communities in maize rhizosphere soil，as well as the activity of major enzymes，pro‐viding scientific basis for the use of chlorantraniliprole seed dressing in controlling maize pests.【Method】The field plot experiment was conducted using water seed dressing as the control（CK）and chlorantraniliprole suspension agent seed dressing as the treatment（T）.High-throughput sequencing technology was used to determine the structure and diversity of the bacterial communities in maize rhizosphere soil at 15，35，and 60 d after sowing.The activities of catalase，su‐crase，and urease in the maize rhizosphere soil were measured using enzyme assay kits.The responses of bacterial commu‐nity structure，diversity，and enzyme activity in maize rhizosphere soil to chlorantraniliprole seed dressing were investi‐gated.【Result】At 15 d after maize sowing，the number of bacterial classifications in the T treatment was lower than that in the CK，but at 35 and 60 dafter sowing，it was higher than that in the CK.Chlorantraniliprole seed dressing increased the bacterial community abundance，but its impact gradually diminished over time.The dominant phyla in both CK and T treatments were Proteobacteria，Acidobacteriota，Bacteroidota，Chloroflexi and Verrucomicrobiota.At 15 and 35 d after sowing，the relative abundance of Proteobacteria and Bacteroidota in the maize rhizosphere soil in the T treatment in‐creased，while the relative abundance of Acidobacteriota，Chloroflexi and Verrucomicrobiotadecreased.The dominant ge‐nus in both treatments was unclassified_Acidobacteriales.At 15 and 35 d after maize sowing，the relative abundance of unclassified_Acidobacteriales in the T treatment was lower than that in the CK，while at 60 dafter sowing，it was higher than that in the CK.UsingPICRUSt 2 to perform the functional prediction on the bacterial 16S rRNA in maize rhizosphere soil，the results showed that the functional genes of soil bacteria after chlorantraniliprole seed dressing treatment were mainly related to metabolism and energy production.Chlorantraniliprole seed dressing activated catalase and sucrase ac‐tivities in maize rhizosphere soil，while it had no significant effect on soil urease activity（P>0.05）.Soil catalase activity significantly increased by 57.85%and 51.67%at 15 and 60 d after sowing respectively（P<0.05，the same below）.Soil sucrase activity significantly increased by 19.95%and 61.66%at 35 and 60 d after sowing respectively.At 15 and 35 daf‐ter sowing，the relative abundance of Bacteroidota，Verrucomicrobiota，Planctomycetota and Patescibacteria showed a positive correlation with soil catalase activity.At 60 dafter sowing，the relative abundance of Acidobacteriota，Gemmati‐monadota，and Nitrospirota showed a positive correlation with both soil catalase and sucrase activities.【Conclusion】In the early stages following chlorantraniliprole seed dressing treatment，the diversity of the microbial community and soil enzyme activity in the maize rhizosphere soil can be affected.However，as time progresses and the maize grows，the im‐pact on the bacterial community structure gradually decreases.Chlorantraniliprole seed dressing treatment can signifi‐cantly increase catalase and sucrase activities in maize rhizosphere soil，and soil catalase and sucrase activities are closely correlated to the dominant bacterial phyla in the maize rhizosphere soil.

Key words：maize；chlorantraniliprole；seed dressing；soil bacterial community；soil enzyme activity

Foundation items：National Key Research and Development Program of China（2021YFD1400705-5）；Innovation and Entrepreneurship Action Fund Project of Yunnan Agricultural University（2022ZKY223）

0引言

【研究意义】害虫是影响玉米（Zea mays L.）产量和品质的重要因素之一，使用杀虫剂是防治玉米害虫和保障玉米生产的重要手段，但杀虫剂的不合理使用不仅会造成环境污染，还会促使害虫产生抗药性。药剂拌种是一种防治土传虫害、促进作物健康生长、提高作物产量的重要措施（陈鹏等，2016；李侃等，2023）。播种前用农药进行拌种处理有助于保护种子和幼苗免受土壤害虫和病原菌的侵害，并减少叶面喷药次数，进而有效减少农药用量（Wilde et al.，2009；Sullivan and Wisk，2022；毛泓权等，2023），但农药拌种后会在土壤—植物系统中迁移，使用时应评估其安全性（杨听雨等，2023）。氯虫苯甲酰胺是近年来用于玉米拌种防治害虫的重要杀虫剂之一（Hao et al.，2023），然而玉米根际土壤细菌群落结构及土壤主要酶活性对该种农药拌种处理的响应尚不清楚。因此，研究氯虫苯甲酰胺悬浮剂拌种对玉米根际土壤细菌群落多样性及酶活性的影响，对于科学、安全使用氯虫苯甲酰胺拌种防治玉米害虫具有重要意义。【前人研究进展】化学农药的施用对土壤微生物及酶活性的影响已成为评价农药生态安全的重要指标之一。已有研究表明，使用农药会影响土壤微生物的群落结构及多样性，且其影响与农药种类、施用方式和作物种类等有关。许博涛等（2022）发现施用种衣剂降低了土壤微生物的平均颜色变化率和多样性指数，对土壤微生物产生一定的毒害作用；任芳辉（2023）发现使用咯菌腈后，花生成熟期根际土壤的酸杆菌门（Acidobacteriota）相对丰度明显高于其他处理。此外，使用农药也会影响土壤酶活性（Jungetal.，2016），而土壤酶活性也可影响土壤微生物的功能（邓杰，2017），且不同农药对土壤酶活性的影响存在差异。Chen等（2014）研究发现，不同土壤酶对莠去津污染的敏感性排序为脲酶>转化酶>过氧化氢酶；Cycoń和Piotrowska-Seget（2014）研究发现，吡虫啉处理对土壤脲酶和脱氢酶活性有明显影响；Wang等（2015）研究发现，嘧菌酯处理前期对红壤脲酶活性有显著抑制作用，但后期脲酶活性逐渐恢复到对照水平；刘亚东等（2023）研究表明，噻虫嗪和噻虫嗪苯醚甲环唑混剂2种玉米种衣剂均能激活根际土壤和非根际土壤的过氧化氢酶和脱氢酶活性，土壤酶活性的激活效应会随玉米生长时间的延长而逐渐降低。【本研究切入点】氯虫苯甲酰胺悬浮剂已用于草地贪夜蛾、沟金针虫、铜绿丽金龟及小地老虎等害虫的田间防治（何发林等，2020；甘林等，2021），近年来也用于拌种处理以防治害虫（韩永强等，2022）。已有研究报道氯虫苯甲酰胺拌种能促进玉米增产（甘林等，2021），对花生出苗无明显影响（宋敏等，2022），对水稻种子发芽安全（韩永强等，2022），但其拌种处理对作物根际土壤细菌群落多样性及主要酶活性的影响尚不清楚。【拟解决的关键问题】采用田间小区试验，设氯虫苯甲酰胺悬浮剂拌种处理，利用高通量测序技术测定播种后不同时期玉米根际土壤细菌群落结构及多样性，同时测定根际土壤酶活性，研究氯虫苯甲酰胺悬浮剂拌种对玉米根际土壤细菌群落及酶活性的影响，以期为利用氯虫苯甲酰胺拌种防治玉米害虫提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试玉米品种为师单8号，由云南省曲靖市师宗县植保植检站提供。供试农药为50%氯虫苯甲酰胺种子处理悬浮剂（上海杜邦农化有限公司）。

1.2试验地概况

试验地位于曲靖市师宗县龙庆乡（24°29′07″N，104°4′58″E；海拔1326 m），属于温带大陆性气候区，喀斯特地形地貌，沙质土壤、疏松肥沃。年平均日照时数1500h，年平均气温15.2℃，年平均降水量1350 mm。

1.3试验方法

1.3.1试验设计以清水拌种为对照（CK），设氯虫苯甲酰胺悬浮剂拌种处理（T），每500 g种子用量为3.4 g。每处理3次重复，共6个小区，小区面积30m 小区间隔1m，完全随机区组排列。

1.3.2玉米种植与管理玉米于2022年6月2日播种，株距20 cm、行距60 cm。按照当地常规措施进行管理，采取人工除草方式，整个生育期不施用其他农药。

1.3.3土壤样本采集分别于玉米播种后15、35和60 d，选取3块田，每块田均采用五点取样法采集土壤样品，CK和T处理对应天数的样品分别记为CK-15 d、CK-35 d、CK-60 d和T-15 d、T-35 d、T-60 d。每点取5株玉米，将玉米从土壤中整株挖出，轻轻抖落与根系结合松散的土壤，再用细刷刷取与根际结合紧密的土壤作为根际土壤样品（Sun et al.，2021）。将土壤样品充分混匀后，分成2份，1份置于-80℃冰箱保存，用于土壤微生物多样性测定（丁峰等，2021），另1份自然风干后用于土壤酶活性测定（郝韵寒和靳亚忠，2022）。

1.3.4根际土壤微生物群落结构及多样性测定取-80℃冰箱保存的土壤样品，分装于2 mL无菌离心管中，样品总基因组DNA提取根据PowerSoil DNA分离试剂盒（美国MO Bio Laboratories公司）说明书进行。选用通用引物338F（5'-ACTCCTACG GGAGGCAGCAG-3'）和806R（5'-GGACTACHVGG GTWTCTAAT-3'）扩增16S rRNA V3～V4区，PCR扩增和后续分析在Illumina NovaSeq测序平台上进行。采用双末端测序（Paired-end）方法，构建小片段文库进行测序。通过对Reads拼接过滤，聚类或去噪，并进行物种注释（相似性≥97%）及丰度分析揭示样品的物种构成；通过Alpha多样性分析、主成分分析（Principal component analysis，PCA）、冗余分析（Redundancy analysis，RDA）和显著物种差异分析评估氯虫苯甲酰胺对玉米根际土壤细菌群落结构和多样性的影响。

1.3.5根际土壤酶活性测定取采集后风干的土样，用40目（<2 mm）筛子筛分，再用四分法取样，分装于2支2 mL无菌离心管中，1支为测定管，1支为备份管，常温储存，用于土壤酶活性测定（郝韵寒和靳亚忠，2022）。采用DNS比色法测定土壤蔗糖酶活性，采用靛酚蓝比色法测定土壤脲酶活性，采用紫外分光光度法测定土壤过氧化氢酶活性（杨兰芳等，2011）。土壤酶活性均按照试剂盒（苏州格锐思生物科技有限公司）说明采用酶标仪进行测定。

1.4数据处理及统计分析

利用Excel 2016、百迈克云分析平台进行数据整理和分析，采用Origin 2021绘图。试验数据采用SPSS 25.0的Duncan’s新复极差法进行多重比较，独立T检验进行双重比较。采用SPSS 25.0进行主成分分析。使用UPARSE根据97%的相似度对序列进行操作分类单元（Operational taxonomic units，OTU）聚类。

2结果与分析

2.1玉米根际土壤细菌群落序列分析结果

由表1可知，玉米播种后15 d，CK-15 d和T-15 d土壤样品中分别获得有效序列12928和12733条，分别注释到细菌27门56纲157目264科437属662种和25门53纲141目233科390属635种；玉米播种后35 d，CK-35 d和T-35 d土壤样品中分别获得有效序列12710和12712条，分别注释到细菌25门52纲147目243科400属624种和26门59纲164目279科491属815种；玉米播种后60 d，CK-60 d和T-60 d土壤样品中分别获得有效序列12975和12973条，分别注释到细菌23门53纲142目241科438属725种和25门56纲158目262科465属753种。由此可知，播种后15 d，T处理根际土壤种群注释到的土壤细菌不同分类阶元归类数量低于CK；随着玉米的生长发育，至播种后35和60 d，T处理的细菌门、纲、目、科、属和种的数量均高于CK。

2.2玉米根际土壤细菌群落的Alpha多样性分析结果

根据玉米根际土壤细菌群落Illumina NovaSeq测序结果（表2），T处理及CK样品测序的覆盖率均在84.00%以上，表明样品中的序列绝大多数被测出，测序结果能较好反映细菌群落组成的真实情况。

由表2可知，与CK相比，T处理的玉米根际土壤细菌群落Shannon指数和Simpson指数变化趋势不一致，播种后15 d，二者均较CK升高，但随着玉米的生长发育，播种后60 d，T处理的Shannon指数较CK有所升高，而Simpson指数则较CK略有降低。与CK相比，玉米播种后15、35和60 d时，T处理的Chao1指数分别提高64.83%、20.35%和21.16%，ACE指数分别提高95.33%、24.31%和29.35%。由此可知，氯虫苯甲酰胺拌种提高了玉米根际土壤细菌群落的丰富度，但随着播种后时间的推移和玉米的生长，T处理与CK的Chao1指数和ACE指数差异逐渐减小。

2.3氯虫苯甲酰胺拌种对玉米根际土壤细菌群落结构的影响

2.3.1玉米根际土壤细菌门水平群落结构图1-A显示，在门分类水平上，播种后15、35和60 d，T处理玉米根际土壤细菌群落门水平的相对丰度较CK发生变化，各土壤样品高通量测序后均获得10个门和未确定类群，10个门分别为变形菌门（Proteobacte-ria）、酸杆菌门、拟杆菌门（Bacteroidota）、绿弯菌门（Chloroflexi）、疣微菌门（Verrucomicrobiota）、浮霉菌门（Planctomycetota）、髌骨细菌门（Patescibacteria）、unclassified_Bacteria、芽单胞菌门（Gemmatimo-nadota）和硝化螺旋菌门（Nitrospirota）。CK和T处理的优势门均为变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、绿弯菌门和疣微菌门，占所有细菌群落总数的73.00%以上。图1-B显示，与CK相比，T处理的玉米根际土壤细菌变形菌门相对丰度在播种后15和35 d较CK分别增加7.84%和12.52%，而在播种后60 d降低19.55%；酸杆菌门相对丰度在播种后15和35 d分别降低5.43%和7.43%，而在播种后60 d增加44.06%；拟杆菌门相对丰度在播种后15和35 d分别增加45.09%和45.25%，而在播种后60 d降低41.96%；绿弯菌门相对丰度在播种后15、35和60 d分别降低32.94%、40.20%和28.79%；疣微菌门相对丰度在播种后15和35 d分别降低11.58%和13.17%，而在播种后60 d增加26.31%。

2.3.2玉米根际土壤细菌属水平群落结构各处理玉米根际土壤细菌在属水平上的分布见图2。图2-A显示，相对丰度排序前10的细菌属分别为未分类酸杆属（unclassified_Acidobacteriales）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、Candidatus_Udaeobacter、温泉球菌属（Tepidisphaera）、unclassified_Bacteria、溶杆菌属（Bryobacter）、黄色土源菌属（Flavisolibacter）、硝化螺旋菌属（Nitrospira）、unclassified_SC I 84、未分类芽单胞菌属（unclassified_Gemmatimonadaceae）。拌种处理不同样品的优势细菌属有所不同，T-15 d的优势细菌属有未分类酸杆属（8.03%）、鞘氨醇单胞菌属（6.64%）、Candidatus_Udaeobacter（5.13%）、溶杆菌属（5.26%），T-35 d的优势细菌属有未分类酸杆属（6.78%）、Candidatus_Udaeobacter（3.84%）、温泉球菌属（4.76%），T-60 d的优势细菌属有未分类酸杆属（12.98%）、鞘氨醇单胞菌属（6.14%）、Candida-tus_Udaeobacter（4.02%）。CK结果表明，CK-15 d的优势细菌属有未分类酸杆属（9.61%）、Candidatus_Udaeobacter（5.15%）、unclassified_Bacteria（4.99%），CK-35 d的优势细菌属有未分类酸杆属（8.13%）、Can-didatus_Udaeobacter（5.02%）、温泉球菌属（5.45%），CK-60 d的优势细菌属有未分类酸杆属（8.49%）、鞘氨醇单胞菌属（4.70%）。

由图2-B可知，未分类酸杆属均为CK和T处理的优势菌属，在玉米播种后15和35 d，T处理的未分类酸杆属相对丰度均低于CK，而播种后60 d则高于CK，较CK高52.91%；T处理的鞘氨醇单胞菌属相对丰度在播种后15、35和60 d均高于CK，分别较CK高160.15%、23.61%和30.72%；T处理的Candidatus_Udaeobacter相对丰度与未分类酸杆属相对丰度变化趋势一致，在播种后15和35 d低于CK，而播种后60 d高于CK，较CK高41.59%。

2.3.3玉米根际土壤细菌群落的OTU分析玉米根际土壤细菌群落的OTU分析结果（图3）表明，在玉米播种后15、35和60 d，T处理和CK共有的OTUs数为1165个，其中CK-15 d和T-15 d、CK-35 d和T-35 d、CK-60 d和T-60 d特有的OTUs数分别为225和198个、148和205个、267和180个。

2.3.4玉米根际土壤细菌群落的主成分分析由图4可看出，第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）对样本组成差异的贡献率分别为22.80%和18.55%。CK-60 d与T-60 d的距离较远，表明二者的土壤细菌群落结构存在差异。T-15 d与T-35 d样品点距离较近，表明二者的土壤细菌群落结构相似。

2.4玉米根际土壤细菌群落的功能预测

利用PICRUSt 2对玉米根际土壤细菌16S rRNA进行预测，发现氯虫苯甲酰胺处理后的土壤细菌功能基因主要与代谢及能源产生相关。在COG注释的功能有24个，主要功能为氨基酸转运与代谢、功能与预测，其次为能量产生与转化、细胞壁/膜/被膜生物合成、碳水化合物转运与代谢、辅酶转运与代谢及翻译、核糖体结构和生物合成等功能，而RNA加工与修饰、染色质结构与动力学、细胞外结构与细胞骨架功能较少（图5）。

2.5氯虫苯甲酰胺拌种对玉米根际土壤酶活性的影响

由图6-A可看出，播种后15、35和60 d，T处理的玉米根际土壤过氧化氢酶活性分别较CK升高57.85%、10.50%和51.67%，其中，播种后15和60 d的差异达显著水平（r<0.05，下同）。由图6-B可看出，播种后15 d，T处理的土壤蔗糖酶活性显著低于CK，较CK降低37.35%；而播种后35和60 d，T处理的土壤蔗糖酶活性显著高于CK，较CK分别升高19.95%和61.66%。由图6-C可看出，玉米播种后15 d，T处理的土壤脲酶活性较CK升高18.89%，而播种后35和60 d时则较CK降低15.76%和13.26%，但差异未达显著水平（r>0.05）。综上可知，氯虫苯甲酰胺拌种能激活玉米根际土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性，但对土壤脲酶活性无明显影响。

2.6土壤细菌群落结构与土壤酶活性的相关性

为探明氯虫苯甲酰胺拌种处理下玉米根际土壤细菌群落与土壤主要酶活性的关系，对二者进行冗余分析。由图7可知，第一轴（RDA1）和第二轴（RDA2）的特征值分别为14.95%和7.54%，说明前2个排序轴共解释22.49%的细菌群落变化。在单因素影响中，变形菌门、unclassified_Bacteria、绿弯菌门和硝化螺旋菌门是土壤细菌群落组成的重要因子，而土壤脲酶活性和过氧化氢酶活性是影响土壤细菌群落组成的重要因子。土壤脲酶活性、蔗糖酶活性与RDA1呈正相关，土壤过氧化氢酶活性则与RDA1呈负相关；土壤脲酶活性与RDA2呈正相关，土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性则与RDA2呈负相关。土壤过氧化氢酶活性与T-15 d、T-35 d的夹角为锐角，与其他样品点的夹角为钝角，说明土壤过氧化氢酶活性与T-15 d、T-35 d的玉米根际土壤细菌群落呈正相关，与其他样品的玉米根际土壤细菌群落呈负相关；土壤蔗糖酶活性与T-15 d、T-60 d的夹角为锐角，与T-35 d的夹角为钝角；土壤脲酶活性与T-15 d、T-35 d、T-60 d的夹角为钝角，说明土壤脲酶活性与氯虫苯甲酰胺拌种处理的玉米根际土壤细菌群落呈负相关。播种后15和35 d，拟杆菌门、疣微菌门、浮霉菌门、髌骨细菌门的相对丰度与土壤过氧化氢酶活性呈正相关；播种后60 d，酸杆菌门、芽单胞菌门、硝化螺旋菌门的相对丰度与土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性呈正相关。

3讨论

农药对土壤微生物的影响是国内外许多学者关注的问题，不同农药对土壤微生物的影响存在差异。Nettles等（2016）发现农药拌种能显著影响玉米和大豆根际土壤微生物群落结构；Satapute等（2019）研究发现，施用杀菌剂丙环唑能显著降低土壤中的细菌和真菌数量；Wang等（2019）则发现施用杀菌剂甲霜灵能促进土壤细菌生长。本研究采用高通量测序技术分析氯虫苯甲酰胺拌种对玉米根际土壤细菌群落结构的影响，发现氯虫苯甲酰胺拌种在玉米生长的不同阶段对土壤细菌数量有不同影响，其中播种后15 d玉米根际土壤中细菌种类及数量均低于对照，但随着玉米的生长发育，其差异逐渐减小，到播种后35和60 d时拌种处理的玉米根际土壤细菌门、纲、目、科、属和种的数量均已得到恢复且高于对照。表明氯虫苯甲酰胺拌种在玉米早期生长阶段对土壤细菌的种类和数量有一定抑制作用，但随着玉米的生长发育，抑制作用逐渐减小，后期已无明显影响。但本研究仅是针对师单8号玉米品种进行的试验，且是在氯虫苯甲酰胺田间推荐剂量下的研究结果，而对于其他玉米品种或其他药剂用量下的结果还需进一步验证。

Nettles等（2016）研究发现，使用混合的系统性杀虫剂噻虫嗪（新烟碱类）、接触杀菌剂氟虫腈、系统性杀菌剂甲氧克诺嗪、唑菌酯和噻苯达唑对玉米种子进行处理后，对玉米根际土壤细菌丰富度影响不显著；Li等（2018）研究发现，用新烟碱类杀虫剂吡虫啉和噻虫胺处理小麦种子后，在小麦苗期、复壮期和收获前，表征小麦根际微生物丰度和多样性的Chao1指数、ACE指数和Shannon指数均未发生显著变化。本研究也得出相似结果，使用氯虫苯甲酰胺拌种处理后，玉米根际土壤细菌群落的丰富度（ACE指数和Chao1指数）高于对照，但差异不显著。分析原因，可能是由于氯虫苯甲酰胺和上述相关文献提到的杀虫剂（如噻虫嗪、吡虫啉等）同属于新烟碱类杀虫剂，对土壤微生物群落的影响较相似。前人研究表明，不同作物的根际土壤细菌群落结构也不相同，如玉米根际土壤细菌的优势门是变形菌门（Bul-garellietal.，2013），白三叶（Trifolium repens L.）根际土壤细菌的优势门也为变形菌门（Mu et al.，2024），商陆植物根际土壤细菌的优势细菌门包括变形菌门和酸杆菌门（Li etal.，2023）。同时，土壤微生物种类繁多，不同微生物对农药的响应也不相同。Medo等（2021）研究发现施用二甲草胺会引起变形菌门丰度显著增加，酸杆菌门显著丰度减少；Pertile等（2021）研究发现，施用除草剂咪草烟和氟米津后土壤中酸杆菌门、疣微菌门和浮霉菌门细菌数量显著减少，而芽单胞菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门细菌数量显著增加；周彤彤（2023）研究发现，玉米田施用嘧菌酯后，土壤优势细菌门包括变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、无类别菌门、芽单胞菌门、放线菌门、浮霉菌门和疣微菌门；任芳辉（2023）发现使用咯菌腈后，花生成熟期根际土壤细菌中酸杆菌门相对丰度明显高于其他处理。本研究发现，氯虫苯甲酰胺拌种处理后玉米根际土壤细菌群落中变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、绿弯菌门和疣微菌门为优势菌门，未分类酸杆属均为各处理的优势菌属。然而不同时期，各优势菌门的相对丰度变化有所不同，播种后15和35 d，拌种处理的变形菌门、拟杆菌门相对丰度均较对照升高，而播种后60 d则均较对照降低；酸杆菌门和疣微菌门的变化则相反，在播种后15和35d，拌种处理均较对照降低，在播种后60 d则均较对照升高。本研究结果表明氯虫苯甲酰胺能促进土壤中变形菌门与拟杆菌门细菌的繁殖，而对酸杆菌门和疣微菌门的细菌具有较强的抑制作用，但其具体作用机制还需深入探究。

土壤酶活性反映土壤中各种生物化学过程的强度和方向，是土壤的本质属性之一。土壤过氧化氢酶主要分解土壤中的过氧化氢，降低过度累积的过氧化氢对植物根系的危害。本研究发现氯虫苯甲酰胺拌种处理后，玉米根际土壤过氧化氢酶活性升高，表明氯虫苯甲酰胺对土壤过氧化氢酶产生了明显的激活作用，该结果与Cycoń和Piotrowska-Seget（2015）报道的吡虫啉对土壤过氧化氢酶的影响结果相似。蔗糖酶能催化土壤中的低聚糖水解为植物可利用的葡糖和果糖等单糖，参与土壤有机碳循环。本研究发现，玉米播种后35和60d，氯虫苯甲酰胺拌种处理的玉米根际土壤蔗糖酶活性显著上升，表明拌种处理激活了玉米根际土壤蔗糖酶活性，促进土壤中的有机碳循环，从而促进玉米的养分吸收，该结果与郝韵寒和靳亚忠（2022）报道木霉菌拌种处理对绿豆土壤根际蔗糖酶活性的影响结果相似。土壤脲酶能促进尿素水解为氨，从而为植物提供氮素营养。本研究中，氯虫苯甲酰胺拌种处理对玉米根系土壤脲酶活性无显著影响，表明土壤脲酶活性对氯虫苯甲酰胺拌种不敏感，与Wang等（2015）、Du等（2018）的研究结果相似。

本研究利用PICRUSt 2功能概况预测法对氯虫苯甲酰胺拌种处理后玉米根际土壤细菌群落功能进行预测，发现其主要功能为氨基酸转运与代谢、功能与预测，其次为能量产生与转化、细胞壁/膜/被膜生物合成、碳水化合物转运与代谢、辅酶转运与代谢及翻译、核糖体结构和生物合成等功能，该结果与使用氯虫苯甲酰胺后土壤中过氧化氢酶和蔗糖酶活性增强而脲酶活性降低结果一致。本研究揭示了氯虫苯甲酰胺拌种处理后玉米根际土壤细菌群落的主要功能，氯虫苯甲酰胺处理可能通过影响氨基酸的转运和代谢，促进某些细菌的生长，从而增加其相对丰度，同时也可能改变土壤中的能量代谢途径，增强过氧化物酶和蔗糖酶活性，从而影响细菌群落的功能。

4结论

氯虫苯甲酰胺拌种处理会对玉米生长早期的土壤细菌群落结构产生影响，但随着时间的推移和玉米的生长，对细菌群落结构的影响逐渐降低。氯虫苯甲酰胺拌种处理可显著提高玉米根际土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性，且土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性与玉米根际土壤细菌优势菌门密切相关。

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（责任编辑王晖）