草甘膦农药对西藏土壤蓝藻Loriellopsis cavernicola的光合作用抑制机制研究

西藏自治区除草剂平均使用量高于全国平均水平,但有关除草剂对土壤藻类的影响鲜有研究。以西藏土壤结皮蓝藻Loriellopsis cavernicola为材料,综合分析光合作用活性、光合色素含量、叶绿素荧光和抗氧化系统活性,研究了草甘膦农药对蓝藻光合作用的抑制作用。结果发现:(1)低浓度的草甘膦农药(5 mmol·L^(-1))对蓝藻光合作用活性影响不明显,而高浓度草甘膦农药(20 mmol·L^(-1))则显著抑制;(2)高浓度草甘膦农药对光合系统的抑制表现在最大光化学效率降低和电子传递效率下降;(3)草甘膦农药会引起蓝藻细胞内活性氧含量上升、膜脂过氧化升高和光合色素含量降低现象。本研究结果表明,草甘膦农药对土壤蓝藻Loriellopsis cavernicola光合系统电子传递链产生抑制作用,造成活性氧泄漏、膜脂过氧化,同时引起光合色素降解,继而进一步破坏光合系统结构,造成藻类光合作用效率降低。由于蓝藻是土壤微生态系统的重要生产者,因此减少除草剂有利于保护西藏土壤环境和维持土壤微生态健康。