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关键词:土壤质地;有机质含量;自然条件;除草剂;药效;影响
除草剂的好坏,首先取决于化合物本身的活性及其理化性质,但在实际应用中其活性能否安全发挥,则取决于环境条件及使用方法。因此,研究环境条件和使用方法对除草剂活性的影响,不断提高施药水平,降低施药成本,是当前农业生产中亟待解决的问题。
土壤质地和有机质含量对药效的影响
大量的试验示范和生产实践证明,施于土壤中的除草剂,一部分蒸发到大气中,一部分进行光化学分解,而大部分则被土壤胶体吸附,呈水溶液、水悬液或气体扩散在土壤中,在土壤粘粒和有机质含量增加的情况下,土壤黏粒和有机质对除草剂有较大的吸咐作用。其吸附有种情况:一是土壤颗粒有极大的表面积,可以和除草剂分子间发生物理性吸附;二是在一般情况下土壤胶体颗粒带有负电性,而一些除草剂是带正电的阳离子,从而使土壤和这些药剂之间发生化学吸附;三是除草剂分子和土壤胶体颗粒之间还可发生氢键吸附,这种吸附方式介于物理和化学吸附之间。
吸附是个可逆过程,最终达到动态平衡。除草剂被土壤吸附后一般即失去活性。另外,在影响药剂吸附的因素中还包括土壤中的酸碱度,它不仅影响药剂的性质,而且影响土壤胶体的状态及药剂在土壤中的作用。因此,为了有效地防除农田杂草,必须根据土壤黏重程度和有机质含量的多少适当增加或减少除草剂的用量。如氟乐灵、灭草猛、都尔、拉索、利谷隆等土壤处理剂用量都与土壤质地及有机质含量有关。据多年试验调查,氟乐灵用量.kg/hm(有效剂量,下同),土壤有机含量mg/kg时,对禾本科杂草的灭草率为%,而有机质含量为.mg/kg时,对禾本科杂草的灭草率仅为%;拉索用量kg/hm,土壤有机质含量为mg/kg时,对禾本科杂草灭草率只有%,而土壤有机质含量为mg/kg时,对禾本科杂草灭草率达.%;氟乐灵、豆科威受土壤有机质影响大于土壤质地。氟乐灵在土壤有机质含量为mg/kg以下时,用量为~g/hm;有机质含量为~mg/kg时,用量为~g/hm;有机质含量~mg/kg时,用量为~ g/hm;当土壤中有机质含量超过mg/kg,因用量过大,效果不好,也不经济,因而不宜施用。另外,在不同的土壤质地其用量也不相同,在沙土地用量为 g/hm,在砂壤土用量为g/hm,轻壤土用量为g/hm,中壤土用量为g/hm,重壤土用量为g/hm,重黏土用.kg/hm,一般用量最多不超过.kg/hm,用量过高易对作物产生药害,甚至危及下茬作物。
在有机质含量低和砂质土壤中,淋溶性较强的除草剂易对作物造成药害或使除草剂失效。如大豆对利谷隆耐药性较差,尤其在砂质土或有机质含量低于mg/kg的土壤中,施药后如遇大雨,易淋溶产生药害。当有机质高于 mg/kg,易被有机质吸附,降低除草效果,但用量过大加大了成本。因此,在土壤有机质含量低于mg/kg或高于mg/kg的土壤和砂质土中不宜应用利谷隆,而应改用其他除草剂。
自然条件对药效的影响
喷药时若遇大风,药液随风漂移,一是造成漂移损失,二是造成药液分布不均匀,三是喷洒,-D类药剂,还会对林带、棉花、蔬菜及其他作物产生药害。特别是采用低容量和超低容量喷雾,如遇大风,在土表的药剂连同表土位移,大大降低药效,甚至无效。因此,在生产中,对于易挥发的除草剂如氟乐灵、燕麦畏,,-D丁酯等不应在风力超过m/s时喷施。百草枯是灭生性除草剂,且毒性较大。喷药前一定要先做好田间设计,作业时要留有保护带,选择早晚气温低和无风时喷施。
施于土壤中的除草剂被杂草幼芽或幼根吸收的速度和数量,一方面取决于土壤类型及其特性,另一方面取决于施药方法。其中影响最大的因素是水分。在湿润土壤中除草剂被土壤吸附得较少,而干燥土壤中的吸附较多,加上在湿润情况下,土壤水分有助于药剂分子的扩散、植物的蒸腾及根的吸收作用,也有利于杂草发芽生长和吸收药剂,使杂草在抗药性低的阶段被杀死。因此,一般情况下,除草剂活性随土壤水分的增加而提高。昌吉州大部分地方春季干旱少雨,而~月正是春播作物播种季节,也是施用除草剂的关键时期,在干旱少雨条件下,施药后采用拌土、盖土、镇压等措施是有利于药效发挥的。
叶面喷施除草剂的药效也受水分的影响。空气温度大,药液在叶面干燥过程缓慢,而且气孔开放大
,有利于药效的发挥。因各种药剂喷施后杂草吸收的速度不同,所以喷药后对降雨的间隔时间要求不同。如百草枯在喷后几分钟内就被杂草吸收,因此喷后短时间降雨不会影响药效。,-D喷后~h可大部分被吸收,其后降雨不影响药效。苯达松喷后植物吸收比较缓慢,喷后~h,%的药剂被叶面吸收,h以后降雨对药效影响较小。
一般温度高,分子运动快,微生物分解速度加快,除草剂持效期短。有些土壤处理除草剂的药效受低温影响较小,如氟乐灵、拉索、灭草猛、杀草丹等,氟乐灵、燕麦畏还可以秋施。温度对叶面处理除草剂的药效也有影响,一般气温高,植物吸收快,效果好;反之,气温低,效果差。,-D一般在~℃范围内,温度较高,效果较好。在高温条件下,,-D通过角质层进入植物体内的速度加快;在低温条件下,不仅药效缓慢,而且药剂在植物体内的解毒作用差,易产生药害。因此,生产中应选择无风晴天高温时喷药,昌吉州一般宜在~时、~时进行较好。
贾照明.影响化学除草剂药效发挥的主要因素[J].农村实用科技信息,():.
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[关键词]土壤肥料 农田利用 问题及对策分析
中图分类号:s-01 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0163-01
前言:
土壤,是人类赖以生存的物质基础和宝贵的自然资源,在农业发展中有重要的作用。肥料,就像是作物的粮食,更像是人类的粮食。无论什么样的土壤,都有一定的肥力,只是程度的问题。但是有肥力是土壤的本质。在农业种植中,植物除了吸取空气、热量、水分外,剩下的绝大部分营养来自于土壤。土壤为植物提供了有利的生物支撑。土壤肥力,是土壤供给和调节植物生长发育的水肥气热等生活因素的能力。
1.土壤肥力的影响因素
1.1 土壤吸收性能
土壤吸收性能有很多类型,包括土壤机械、物理、化学、物理化学、生物吸收性能。土壤机械吸收性是指土壤对物体的机械阻留,吸收好坏取决于孔隙粗细程度,孔隙较粗,阻碍物就比较少,孔隙过细,会使得阻碍物很难渗透,比较容易形成地表的水土流失。土壤物理吸收,主要是指土壤对分子态养分物质的保存能力,有正吸咐和负吸附两种。正吸附的时候,养分集中在土壤表面胶体上,而对于负吸咐,土壤表面胶体吸咐的物质就有了很大程度的降低。另外土壤吸收又可分为化学吸收、生物吸收及物理化学吸收3种方式。化学吸收是易溶性盐在土壤中进行转化形成了难溶性盐,之后变为沉淀,保留在土壤中的过程,这是一个化学反应。生物吸收是生长在土壤中的根植物根系自然的肥料进行吸收,是一种自然的选择,为生物吸收。物理化学吸收是3种吸收中比较常见的方式,是土壤通过对可溶性物质中的离子态养分进行保持,从而达到土壤胶体的动态平衡。
1.2 土壤供肥性
土壤供肥能力表现在土壤能够供应速效养分的数量以及各种养分转换以及供应的时间上。土壤供应速效养分的数量,土壤中速效养分是指土壤溶液中溶解态养分,包括土壤胶体表面容易吸收利用的养分,又称有效养分,土壤中各种速效养分的数量可以反映农作物根系吸收养分的情况,可以表明土壤肥劲与供肥能力的大小的关系。土壤的供肥容量是指持续地供应某种养分存在的潜力大小,一般情况下指的是全量养分。而供应强度,直接就能够表明养分转化以及供应能力的
强弱。如果养分的供应容量大,供应强度也大,表明在一般时间内养分供应充足而不至于脱肥;如果二者均小,表明土壤的供肥能力都很弱,必须考虑及时施肥。土壤中的缓效养分,是指土壤中的固态(矿质态和有机态)养分须经各种化学和生物化学作用,转化为溶解态或交换态后,才能被植物吸收利用。缓效养分转化是衡量土壤供肥强弱的另一个指标,当土壤养分转化速率越大,说明速效养分供应及时,肥力足。土壤中速效养分持续供应时间的长短,是土壤肥力大小的表现。养分持续供应时间长,说明土壤养分供应充足,不容易脱肥;相反的,如果养分供应的时间短,并且养分供应的数量不足,就很容易产生脱肥现象。
2.土壤肥料在农田利用中的重要性
土壤,是人类赖以生存的物质基础和宝贵的自然资源,在农业发展中有重要的作用。土壤担负着作物的繁殖与生长,供养了地球上数以亿计的人类和动植物。肥料,就像是作物的粮食,更像是人类的粮食。而土壤能够保持旺盛的繁殖力,主要就是因为土壤的肥力。无论什么样的土壤,都有一定的肥力,只是程度的问题。但是有肥力是土壤的本质。在农业种植中,植物除了吸取空气、热量、水分外,剩下的绝大部分营养来自于土壤。土壤为植物提供了有利的生物支撑。土壤肥力,是土壤供给和调节植物生长发育的水肥气热等生活因素的能力。所以,土壤是一种不可替代的宝贵资源,维持着地球与人类的生生不息。所以在农业生产过程中,尤其是针对于种植业来说,只有充分的认识到土壤肥料的重要性,才能准确地把握其变化规律,使其更好的服务于农业种植。要加强土壤管理,将收获的植物退耕还田,可以增加土壤养分,提高土壤肥力。
3.土壤肥料在农田利用中存在的问题
3.1 土壤资源数量不足,质量退化
当前,土壤资源数量不足,有的质量已经开始退化。由于农田基础设施薄弱。原因既有人为因素也有自然因素的作用,在两者的交互作用下,使得我们的土壤质量退化严重,出现水土流失、土壤贫瘠、盐碱涝渍、土壤污染等问题。特别是严重的土壤侵蚀,导致土壤薄层化、石质化、干旱化和渍涝化。
3.2 土壤肥料检测能力不足
目前,各级农业部门缺乏有效的土壤肥料检测体系,从事土壤检测的人员技术能力不强,对一些检测设备的使用也不规范,经过调查发现,在乡镇级的土肥站,缺乏对土壤肥料检测的必备仪器,有些地方有检测设备,但是检测能力和质量也有待考验。而县一级的土壤肥料检测目前只能满足于配方施肥、基础土壤检测等,还不能满足市场的需求。
3.3 监管力度不强
由于目前一些检测机构对生产肥料的企业缺乏监督,导致很多肥料在生产的过程中超标或者低质,给农民造成了很多的损失,另外,由于一些新兴的肥料刚刚投入生产,还没有指定相应的检测标准,导致很多肥料的质量无法控制。
3.4 土壤肥力监测结果利用效果不好
通过仪器设备测得了土壤肥料的相关数据,但是这些数据被现行的推广体制而限制,另外由于缺乏对一些数据的统计分析,并没有把数据真正的运用起来,导致这些数据没有应用到实际工作中。
4.土壤肥料在农田利用中对策与建议
4.1 科学施肥,提高肥料性能
科学合理的施肥有助于改善土壤养分供应状况,培育土壤肥力,为作物高产打下坚实基础,因为,要以施用有机肥料为主,施用无机肥料为辅助,通过有机无机相结合的方式,保证肥料能够被植物所吸收。
4.2 耕作和灌溉
4.2.1 以耕促肥,疏松耕层
深耕可以改善土壤性状,促进微生物的活动,加速土壤中的养分转化为有机质,从而提高土壤有效养分质量分数。疏松的耕层有利作物根系的生长伸长与养分的吸收。
4.2.2合理灌排
适宜的土壤水分,可以加快矿质养分的溶解、水解作用及有机质的转化,通常田间要求土壤含水量为60%~90%,这样有助于养分能够被很好的吸收和利用。
4.3 合理轮作
不同的作物有不同的特性,所以会有不同的种植特点与要求。所以要掌握多种作物的种植特性,不能长期连种一种作物,以免引起土壤中某种养分的过度消耗,不利于作物的生长。
4.4 消除有害物质,改善养分的供应状况
土壤中存在一定的有害物质,如碱害、盐害、酸害等,这些物质对于土壤的破坏性十分严重,因此,要通过土壤改良,消除有毒物质,从而改善植物生长环境,为农业健康种植提供良好的保证。
结束语
所以说,土地作为生产生活必不可少的元素之一,在今后的生活中必将发挥其重要作用,而如何发挥土地的最大化效应也是我们生活的主题之一。土壤肥料在农田利用中存在的问题也必将更加引起我们的重视,我们通过认真分析各种对策并加以实施也将会对我们的生产生活方式产生重要影响。
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【关键词】农田小流域;氮素;迁移规律;流失特征
1 研究目的及意义
确定农业种植的氮、磷等溶质产污量以及在水-土界面的迁移转换规律,理解营养物质(氮、磷)随水文循环的迁移转化过程是十分必要的。不仅能很好地反映水文循环中水流的产汇流过程而且能够动态表达污染物在流域中的时空分布与输出规律,这对研究非点源污染控制与流域生态健康、改善水环境、发展高效农业提供了科学依据,而且对经济、社会的可持续发展有着深远的影响。
江南地区作为我国农业生产重点区域,降水丰沛,其对农业生产污染的影响作用不可小视。本实验通过对太湖流域典型农业田块的实验分析,对土壤、降雨径流的氮素含量测定,寻求施肥后氮素随时间地点的变化规律,研究氮素在土壤中、降雨径流影响下的迁移规律以及降雨径流对氮素流失的影响规律。
本实验成果将对控制与治理太湖流域农业种植非点源污染有一定借鉴作用。
2 研究区域概况与布置
永联现代粮食基地位于张家港市,气候上属于北亚热带南部湿润气候区,土地肥沃,是我国南方地区农田的典型代表。
本研究选择两块试验田A和B,在进水口管道安装超声波流量计控制灌溉水量,排水口处修建三角堰并配备水位计用以计算排水量。粮食基地主要种植作物为水稻和小麦,试验田A根据原有的施肥灌溉制度,试验田B施肥量是田A的1/2,并填写施肥记录表。
基地内田成方、路成网、灌水河道相互连通,设有5座泵站、1座排涝泵站和1座排涝闸门,另外还设立了每块田块干管与支管上相应的进水口及水位检测点,通过自动气象站、土壤墒情检测仪、水位检测仪定期采集数据,依据水稻灌溉制度来确定水稻灌溉水量。
3 试验设计
3.1 灌溉水水量水质采集监测
实验小区的灌溉水为粮食基地河道水,打开灌溉水阀后,在灌溉开始和结束时在小区进水口采集灌水水样放入采样瓶,流量可由进水口安装的超声波流量计测得。
3.2 排水水量水质采集监测
实验小区需要排水时,打开排水口,利用排水口的薄壁堰计算排水量,并且在排水口采集水样,取样频次为30min,直至排水完毕。
3.3 暴雨被迫排水水量水质采集监测
通过气象资料记录每次降雨时间、降雨量和降雨历时。
每次降雨期间,进行水量水质同步监测,当暴雨形成地表径流超过水稻的耐淹水深后实验小区必须排水,此时同步进行水量水质监测,取样频次为30min。同时采集雨水作为本底值。
4 数据采集
降雨产流是一个较为复杂的过程,平原地区的降雨产流主要包括降雨、蓄渗、漫流、汇流和地下径流5个阶段。其中,前4个过程是地表径流的形成过程,其总量受到降雨强度、降雨历时、地下水埋深、土壤含水量、地表作物覆盖等因素的综合作用。降雨开始时首先满足植物截留,其次是土壤的下渗和侧渗,当土壤包气带达到水分饱和时,地表开始发生水分填洼过程,直至形成地表漫流,然后汇入河网。
水样采集主要是在发生降雨事件时进行,本研究主要为人工采样,通过分析降雨产流过程机理,可了解到每次降雨过程在初始阶段基本不产流。试验人员在降雨后试验区开始产流时即开始采样。如果降雨量较小,待降雨结束后在集水池采集一个混合水样;如果发生暴雨事件,并且在试验小区出口的薄壁三角堰产生出流,试验人员必须从产流开始采集地表径流水样,采样频次为10min,直至出流结束,当降雨历时较长时,可适当增加采样间隔。
5 暴雨条件下流域出口氮素流失特征
5.1 暴雨条件下氮素流失量与径流量的关系
经统计,8月25日的降雨径流事件的24h降雨量59.7mm,日平均降雨强度为0.04mm/min,最大降雨强度达到1.32mm/min。按降雨强度分级,该0825降雨事件属暴雨。另外,该场降雨径流事件历时长,达到16h,历时较长,因此选择该降雨事件进行暴雨条件下氮素流失过程与降雨径流关系的分析。
在8月24日12:00~8月25日12:00期间存在一个强降雨过程,24h内雨量达到34.7mm,占该场总降水量的58.5%。此期间具有若干次降雨强度的峰值,其中最大降雨强度出现在8月24日16:00,达到2.25mm/h。与降雨过程相似,流量过程也具有若干次峰值。最大流量出现在24日20点,滞后最大雨强出现时间3.5小时,之后25日12点也出现过一次流量的峰值。流量的峰值与降雨的峰值有较好的响应关系。
如图2所示:TN初始浓度较高,随后出现波动,接着出现一次明显的峰值,与第一次流量的峰值相比滞后,径流开始12h后,随着流量逐渐趋于稳定,TN浓度也逐渐稳定。氨氮和硝氮相比,前期浓度相当,氨氮浓度稍大于硝氮浓度,且均存在小幅度的波动。径流开始12h后,硝氮浓度开始缓慢上升,而NH3-N浓度缓慢下降,随后趋于稳定。两种氮素形态不同的迁移方式决定了其迁移特征存在差异,氨氮主要以淋溶的方式迁移,在壤中流和地下水中含量较高,而硝氮主要随地表径流迁移。所以随着径流的逐渐进行,田面水中硝氮的浓度会越来越高,而由于氨氮随径流迁移的量较少,大部分淋溶进入地下含水层中,因而随着径流的进行而逐渐降低。另一方面,NH3-N在随径流的迁移过程中,会逐渐转化为硝氮,这也是造成径流后期NH3-N逐渐降低,而硝氮浓度逐渐升高的原因。通过实测发现亚硝氮的值含量很小,显著小于硝氮和氨氮。
5.2 暴雨条件下溶解态和悬浮态氮素迁移特征
溶解态和悬浮态氮素浓度随径流的迁移特征存在显著差异。初始阶段各形态氮素存在一定幅度波动,对于总氮而言,溶解态占据了其中的大部分,除初始阶段,其他时段变化较为平缓,这主要是因为整个流域植被覆盖良好,且流域出口附近的地势比较平坦,降雨径流携带的大部分泥沙沉积于此,造成悬浮态总氮含量较低;此外悬浮态总氮浓度与总氮浓度的变化过程十分相似,各峰值出现时间基本对应,所以总氮浓度变化主要由悬浮态总氮引起。
溶解态和悬浮态氨氮的浓度水平相当,可能由于氨氮带正电荷,一般情况下土壤胶体大多带负电荷,对其表现为吸附特性,导致大量氨氮吸附于土壤颗粒上,此外氨氮浓度变化过程与悬浮态氨氮相似,说明氨氮的浓度变化主要由悬浮态氨氮引起。溶解态硝氮的平均含量明显高于悬浮态,由于硝氮和土壤胶体均带负电荷,因而大量硝氮以溶解态形式存在。在径流后期,硝氮浓度缓慢上升,这与硝氮的迁移方式和氨氮的硝化作用有关。
6 结论
暴雨条件下田面水中氮素随地表径流流失呈现出如下规律:地表水中氮素浓度的含量与径流量呈现出明显的相关关系,随径流量的消长而消长。TN浓度峰值滞后于径流峰值。TN浓度变化主要受NH3-N和NO3-N影响,亚硝氮影响不明显。NH3-N和NO3-N的大小关系:前期氨氮大于硝氮,后期硝氮大于氨氮。
【参考文献】
摘要水环境污染和破坏已成为当今世界上最引人注意的环境问题之一,通过对水体底泥中磷的吸附-解吸的研究进展进行概述,介绍了底泥磷在水体污染方面的作用,为底泥磷在农业面源污染及水体富营养化的研究提供理论依据。
关键词水体底泥;磷;吸附;解吸
AbstractThe water environmental pollution and the destruction have become one of most remarkable environment problems in the world now. Based on the review of research on absorption and desorption of phosphorus in underwater sediment,the effects of sediment phosphorus on water pollution were introduced,so as to provide a theoretical basis for research of phosphorus in agricultwral non-point pollution and water eutrophication.
Key wordsunderwater sediment;phosphorus;absorption;desorption
水环境污染和破坏已成为当今世界上最引人注意的环境问题之一,水环境的好坏直接关系到人类的生存发展。我国在经济持续高速增长的同时,带来最大的负效应就是环境污染日益严重,江河湖海等水环境质量日趋恶化,而影响这一趋势恶化的主要原因是水体富营养化。随着富营养化水体的不断增加,水体富营养化的研究和防治日益被重视,其中过量的磷输入或水体磷的高负荷是导致河流湖泊营养化污染的重要原因。近年来,人们对底泥的空间分布及其表面营养物的分布已有较多的调查和分析,但对底泥中磷在底泥-水界面的吸附-解吸特性的分析和研究较少。现对底泥磷的吸附-解吸研究进展作一综述。为农业面源研究和水体富营养化的研究提供参考资料。
1水体底泥对磷的吸附作用与富营养化的关系
磷是最早发现的作物必需的营养元素之一,它不仅是植物体内许多重要化合物的组分,而且还以多种途径参与植物体内的各种代谢过程,在人类赖以生存的生态系统中起着不可替代的作用[1]。磷也是控制水体富营养化的主要营养盐之一,对于某些水体,尽管采取了各种措施并杜绝了外源磷的输入,但水体富营养化并未得到有效控制,可归因于水体底泥中磷等营养元素的释放[2-4]。
磷作为沉积物的宿体,是水体的重要营养源之一,其内源污染对水环境质量的影响不容忽视。沉积物,也称底泥或底质,是来自各种途径的营养物,即各种自然过程和人类经济活动的产物,在一般的静水水体中,污染物质被水体中颗粒物吸附、络合、絮凝、沉降,从而进入沉积物。从一定意义上来说,沉积物通过接纳了大量的污染物而缓解了水体富营养化的进程,是污染汇而非污染源,但富营养化湖泊沉积物有很高的容量暂时吸附水中的磷,然后将其释放出来[5-6]。沉积物一般含丰富的营养物质和大量的腐败性有机质。由于湖泊沉积物粒度的差异,比表面积不同,表面电荷的性质也不一样,对磷的吸收与释放表现较大不同。研究表明,沉积物中的磷循环在很大程度上影响着水体富营养化的进程。土壤和沉积物能通过交换吸附作用从环境中富集包括磷在内的多种微量元素及其他有毒有机物,对天然水体起到一定的净化作用,是一种极好的清洁剂[7-9]。
2水体底泥中磷吸附-解吸机理的研究进展
天然含水介质中都不同程度地含有一些胶体物质,由于胶体有非常大的比表面积,污染物对胶体比对固相基质表面显示出更高的亲和性。底泥中的胶散复合体,对底泥中物质的迁移和积累具有重要作用[10]。土壤和含水层中的胶体不但能像固相基质那样吸附污染物,而且还以类似于水相的速率运移[11]。因此,胶体作为污染物的载体,可以大大地影响污染物运移的净速率。胶体不仅是底泥的重要物质基础,也是重金属或有机有毒污染物过滤器,而且它的存在对于物质的迁移和积累具有重要作用[12]。胶体是形成良好底泥的重要机制,有机物质对良好底泥的形成和稳定起着重要作用。胶体的形成是稳定性团聚体和底泥形成的重要机制和物质基础。底泥的形成必须借助胶结物质,才能使分散的土粒通过凝聚作用粘结形成团聚体,微团聚体组成是评价底泥水平的综合指标。这种团聚体的稳定性及其在底泥中的作用,与胶结物质组成、性质、阳离子种类及团聚过程中的土粒排列方式有密切关系。由于土壤不同,肥瘦和好坏不一,胶体的数量、程度、方式和状态也各异[13-15]。
目前,国内外学者已对磷释放机理开展了大量的研究,如温度、溶解氧、pH值、水动力学的扰动以及底泥覆盖对磷释放的影响[16]。尹涛等通过对大镜山水库底泥磷释放模拟研究发现底泥上覆水的氧化还原电位和pH值是影响底泥磷释放的重要影响因子[17]。Berg等考察了方解石覆盖技术控制底泥磷释放的效果,结果表明1cm厚的方解石覆盖层2~3个月内可以减少80%的底泥磷释放通量[18]。林建伟等研究发现天然沸石和方解石复合覆盖技术能有效抑制底泥磷的释放[19]。
Olila等[20]认为,底泥对磷的吸附过程包括底泥中有机质、黏土、铁铝氧化物、碳酸钙等矿物颗粒对磷酸根的专性吸附以及微生物通过吸收同化而产生的生物固定;Torrent等[21-22]认为其吸附速度可以Langmuir或Freundilch模型描述,其表现为磷和铁氧化物初期在表面快速吸附,随后在矿物晶格内部慢速扩散。Langmuir方程可以很好地拟合磷在底泥上的等温吸附,通过Langmuir方程的曲线拟合,可以得到磷在底泥上的最大吸附量。
韩伟明通过对杭州西湖底泥释磷的研究,考察了pH值、DO、温度和上复水组成等环境因素对其影响,发现在20 ℃,pH值为6.5时,底泥释磷量最小,pH值升高或降低,释磷量倍增,TDP(可溶性磷)解吸量与pH值呈抛物线相关。
Shang等研究发现,pH值变化对有机磷和无机磷的吸附影响明显;Sundar等研究认为,盐度变化对潮滩湿地沉积物的磷吸附影响也十分显著;石晓勇等在黄河口悬浮物磷的吸附和解吸研究中发现,随着环境温度的升高,悬浮物对磷的吸附呈线性增加。
刘敏研究发现,环境因子对沉积物吸附磷作用有显著的影响,随着pH值的变化,沉积物对磷的吸附量呈“U”形变化曲线,pH值在7~8,磷的吸附量较小。在低盐度区,随盐度的增加,沉积物对磷的吸附量随之呈显著增加趋势,而当盐度大于5‰时,反而随盐度的增加,吸附量略呈下降趋势。随着温度的升高,对磷的吸附量基本上呈线性增加。
李敏等研究发现,环境因素影响沉积物磷吸附量的强弱顺序为:SS>pH值>温度>盐度,其中悬浮沉积物浓度是影响吸附量最重要的因素,pH值、温度和盐度对吸附量的影响程度差不多。沉积物对磷酸盐的吸附量与粒径小于0.005 mm颗粒的含量成较好的正相关关系,说明吸附作用主要发生在细颗粒沉积物上,样品中细颗粒含量越高,吸附量就越大。
pH值是湖泊水环境的重要指标,大量研究表明,pH值与沉积物释磷量之间呈抛物线关系,上覆水pH值近中性时释磷量最低,而在偏酸、偏碱时都有利于磷的释放。其原因可能是一方面pH值的改变引起了系统内微生物结构及其活动强度的变化,另一方面也影响了磷素的溶解状态。
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1、除草效果不稳定
(1)对杂草不能完全封闭,由于杂草种子深浅不一,出土时间不一致,用药后仍有大量杂草出土,仅能达到生长缓慢的程度,经过一段时间后,仍可造成草荒。
(2)对恶性杂草效果不好。由于这类杂草有的有地下匍匐茎,有的有根,而且芽眼多,很难达到防除效果。
2、对大豆的药害问题
近几年即使对杂草防除效果不理想的情况下,对大豆仍可产生药害。主要表现在:
(1)对大豆出苗的影响:某些除草剂(2.4滴―丁脂)用量不均可造成缺苗,还有些除草剂使出苗拖后。
(2)对幼苗生长的影响:表现为子叶僵绿、真叶不展开、明显矮化,复叶邹缩、奇形(叶片变窄似柳树叶)
(3)对大豆根系的影响:嗪草酮使用不当,可使大豆根茎交界处溢缩,导致根部枯萎。乙草胺也可使大豆主根变短、须根减少。
3、对后作的影响问题
由于农田杂草群落的演替和更新,使用一般的除草剂难以防除,因而就带动了长残留除草剂的使用,从而带来了相当严重的残留药害问题。而且长残留性除草剂用量多年居高不下,给调茬轮作和种植结构调整带来较大隐患。
(1)凡施用过咪草烟、氯嘧磺隆的大豆田,第二年只能种植大豆、小麦,三年内不能种植蔬菜、油菜、马铃薯、瓜类、高粱等作物,四年内不能种植甜菜。(2)凡使用过绿磺隆的麦麻田,第二年不能种甜菜、马铃薯、烟草、瓜类、蔬菜、谷子、高粱、向日葵等作物。(3)凡用阿特拉津亩有效成份用量超过100克以上的玉米田,第二年不能种水稻、大豆、小麦、甜菜、蔬菜等作物。若土壤有机质含量在3%以上,除玉米、高粱外的后茬作物均可造成药害。(4)不能用三年内曾施过长残留性除草剂田块的土壤作为水稻、甜菜、蔬菜等作物的育苗床土。
二、存在问题的原因
1、除草效果不稳定的原因
(1)水分
土壤含水量和空气湿度是影响除草剂效果的重要因素。土壤干旱,使土壤胶体吸附的除草剂进行解吸附能力的减弱,从而释放于土壤中的药量减少,杂草吸收少。空气干旱使药剂不能被杂草萌发时吸收到足量有效剂量,因而防治效果不好。此外施药时兑水量不足使药液不能渗入土层,加快了药剂的损失。
(2)风害
风可加重土壤干旱、空气干旱,更为严重的是风可使药液飘移、破坏封闭土层,形成风蚀。尤其是沙尘暴天气在我省连续几年均发生,这是造成除草效果不稳定的主要原因。
(3)温度
近年来,凡是播种施药后遇到阶段性低温,然后突然是高温多雨的天气,杂草萌生迅速,致使杂草芽鞘接触土壤封闭药层时间过短,从而导致防治效果不好。
(4) 施药时间
在播种后至出苗前,施药过早药效不好,原因是一般除草剂残效40―60天,在允许范围内施药时间与杂草萌发期越接近药效越好。
(5)土壤特性
对于土壤封闭除草来说,土壤的特性决定着农药的用量,从而决定着防治效果。凡是在土壤有机质粘粒含量高的地块,使用高剂量的除草剂,除草效果就好,反之就下降。
(6)整地质量
通过多年的工作经验发现,凡是整地质量粗糙,坷拉较多,且植物根茬、茎杆和干枯的杂草遍地都是,严重影响施药的质量,因此造成除草效果不好。
(7) 药(机)械因素
首先,目前投入使用的多是老型喷雾器,特别是近年来,假冒伪劣产品充斥市场,药液跑冒滴漏现象严重,使用喷头不先进,影响了喷药的质量。其次是拖拉机悬挂牵引式喷雾机,这类喷雾机多是自己土造的,质量差。
(8)人为因素
人为因素主要包括除草剂品种的选择、用药量和加水量的确定、配药的方法、施药时间等因素。据调查存在的主要问题,一是没有针对田间杂草种类与群落组成,选用适宜的除草剂品种;二是没有根据土壤特性决定除草剂的用量;三是药剂兑水量较少,在土壤干旱情况下防效不好;四是用药时间掌握不准确,施药时间偏早,造成防效差。
2、对大豆产生药害的原因
主要原因是使用了对大豆安全性差的除草剂、用量过大或兑水过少造成的。
3、对后作产生影响的原因
主要是使用了长残留除草剂。如大豆田常用的咪草烟、氯嘧磺隆等,麦麻田常用的绿磺隆,玉米田常用的阿特拉津、烟嘧磺隆等,水稻田常用的二氯喹啉酸等,都会影响轮作换茬。
三、防治对策
1、提高除草效果的对策
(1)正确选择药剂配方及用量
(2)施药方法
在施药时间上,为使药效的发挥与杂草萌发、温度同步,时间不要过早,应选择出苗前3―5天施药,每天的早晚或风力较小的时段,尽量避开大风天气;此外在整地质量上要求严格,做到拿净根茬和茎杆,整平靶细,施药前整地质量应达到无大的咔啦、秸秆;从兑水量上看,为使药液尽可能渗入土层,兑水要充足,公顷兑水量应在600―750千克;从雾滴和车速上,雾滴直径300-400微米,压力2-3个大气压,车速3-4千米/小时,风速4米每秒以内,可保证药效发挥。另外,解决风蚀、干旱对除草效果的影响最根本的方法是应用浅混土技术,可通过对镇压器的改进来完成。
(3)杂草种类 针对杂草种类与群落,有目标地选择适宜的除草剂,可以提高防效,同时还可降低防除杂草的成本。
(4)对恶性杂草可采用药剂防治与耕作相结合的方法,对密度大的可茎叶处理或定向喷雾。
2、解决药害的对策
(1)选择对安全性好的除草剂
(2)兑水量充足
(3)避免喷药时间过晚,以免直接被作物吸收
(4)及时用药剂缓解药害
3、解决对后作影响的对策
建议使用如噻吩磺隆、金都尔等一些对后作无影响的除草剂,氟磺胺草醚、异恶草松等除草剂限量使用,这样既有效地防除了杂草,同时又防止对下茬的影响。长残留除草剂残效期受除草剂用量及土壤的类型、有机质含量、PH值等各方面条件影响较大,因而应因地制宜,针对不同除草剂和不同作物,科学合理调茬选地。