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關鍵詞:土壤質地;有機質含量;自然條件;除草劑;藥效;影響
除草劑的好壞,首先取決于化合物本身的活性及其理化性質,但在實際應用中其活性能否安全發揮,則取決于環境條件及使用方法。因此,研究環境條件和使用方法對除草劑活性的影響,不斷提高施藥水平,降低施藥成本,是當前農業生產中亟待解決的問題。
土壤質地和有機質含量對藥效的影響
大量的試驗示范和生產實踐證明,施于土壤中的除草劑,一部分蒸發到大氣中,一部分進行光化學分解,而大部分則被土壤膠體吸附,呈水溶液、水懸液或氣體擴散在土壤中,在土壤粘粒和有機質含量增加的情況下,土壤黏粒和有機質對除草劑有較大的吸咐作用。其吸附有種情況:一是土壤顆粒有極大的表面積,可以和除草劑分子間發生物理性吸附;二是在一般情況下土壤膠體顆粒帶有負電性,而一些除草劑是帶正電的陽離子,從而使土壤和這些藥劑之間發生化學吸附;三是除草劑分子和土壤膠體顆粒之間還可發生氫鍵吸附,這種吸附方式介于物理和化學吸附之間。
吸附是個可逆過程,最終達到動態平衡。除草劑被土壤吸附后一般即失去活性。另外,在影響藥劑吸附的因素中還包括土壤中的酸堿度,它不僅影響藥劑的性質,而且影響土壤膠體的狀態及藥劑在土壤中的作用。因此,為了有效地防除農田雜草,必須根據土壤黏重程度和有機質含量的多少適當增加或減少除草劑的用量。如氟樂靈、滅草猛、都爾、拉索、利谷隆等土壤處理劑用量都與土壤質地及有機質含量有關。據多年試驗調查,氟樂靈用量.kg/hm(有效劑量,下同),土壤有機含量mg/kg時,對禾本科雜草的滅草率為%,而有機質含量為.mg/kg時,對禾本科雜草的滅草率僅為%;拉索用量kg/hm,土壤有機質含量為mg/kg時,對禾本科雜草滅草率只有%,而土壤有機質含量為mg/kg時,對禾本科雜草滅草率達.%;氟樂靈、豆科威受土壤有機質影響大于土壤質地。氟樂靈在土壤有機質含量為mg/kg以下時,用量為~g/hm;有機質含量為~mg/kg時,用量為~g/hm;有機質含量~mg/kg時,用量為~ g/hm;當土壤中有機質含量超過mg/kg,因用量過大,效果不好,也不經濟,因而不宜施用。另外,在不同的土壤質地其用量也不相同,在沙土地用量為 g/hm,在砂壤土用量為g/hm,輕壤土用量為g/hm,中壤土用量為g/hm,重壤土用量為g/hm,重黏土用.kg/hm,一般用量最多不超過.kg/hm,用量過高易對作物產生藥害,甚至危及下茬作物。
在有機質含量低和砂質土壤中,淋溶性較強的除草劑易對作物造成藥害或使除草劑失效。如大豆對利谷隆耐藥性較差,尤其在砂質土或有機質含量低于mg/kg的土壤中,施藥后如遇大雨,易淋溶產生藥害。當有機質高于 mg/kg,易被有機質吸附,降低除草效果,但用量過大加大了成本。因此,在土壤有機質含量低于mg/kg或高于mg/kg的土壤和砂質土中不宜應用利谷隆,而應改用其他除草劑。
自然條件對藥效的影響
噴藥時若遇大風,藥液隨風漂移,一是造成漂移損失,二是造成藥液分布不均勻,三是噴灑,-D類藥劑,還會對林帶、棉花、蔬菜及其他作物產生藥害。特別是采用低容量和超低容量噴霧,如遇大風,在土表的藥劑連同表土位移,大大降低藥效,甚至無效。因此,在生產中,對于易揮發的除草劑如氟樂靈、燕麥畏,,-D丁酯等不應在風力超過m/s時噴施。百草枯是滅生性除草劑,且毒性較大。噴藥前一定要先做好田間設計,作業時要留有保護帶,選擇早晚氣溫低和無風時噴施。
施于土壤中的除草劑被雜草幼芽或幼根吸收的速度和數量,一方面取決于土壤類型及其特性,另一方面取決于施藥方法。其中影響最大的因素是水分。在濕潤土壤中除草劑被土壤吸附得較少,而干燥土壤中的吸附較多,加上在濕潤情況下,土壤水分有助于藥劑分子的擴散、植物的蒸騰及根的吸收作用,也有利于雜草發芽生長和吸收藥劑,使雜草在抗藥性低的階段被殺死。因此,一般情況下,除草劑活性隨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~月正是春播作物播種季節,也是施用除草劑的關鍵時期,在干旱少雨條件下,施藥后采用拌土、蓋土、鎮壓等措施是有利于藥效發揮的。
葉面噴施除草劑的藥效也受水分的影響。空氣溫度大,藥液在葉面干燥過程緩慢,而且氣孔開放大
,有利于藥效的發揮。因各種藥劑噴施后雜草吸收的速度不同,所以噴藥后對降雨的間隔時間要求不同。如百草枯在噴后幾分鐘內就被雜草吸收,因此噴后短時間降雨不會影響藥效。,-D噴后~h可大部分被吸收,其后降雨不影響藥效。苯達松噴后植物吸收比較緩慢,噴后~h,%的藥劑被葉面吸收,h以后降雨對藥效影響較小。
一般溫度高,分子運動快,微生物分解速度加快,除草劑持效期短。有些土壤處理除草劑的藥效受低溫影響較小,如氟樂靈、拉索、滅草猛、殺草丹等,氟樂靈、燕麥畏還可以秋施。溫度對葉面處理除草劑的藥效也有影響,一般氣溫高,植物吸收快,效果好;反之,氣溫低,效果差。,-D一般在~℃范圍內,溫度較高,效果較好。在高溫條件下,,-D通過角質層進入植物體內的速度加快;在低溫條件下,不僅藥效緩慢,而且藥劑在植物體內的解毒作用差,易產生藥害。因此,生產中應選擇無風晴天高溫時噴藥,昌吉州一般宜在~時、~時進行較好。
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[關鍵詞]土壤肥料 農田利用 問題及對策分析
中圖分類號:s-01 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)46-0163-01
前言:
土壤,是人類賴以生存的物質基礎和寶貴的自然資源,在農業發展中有重要的作用。肥料,就像是作物的糧食,更像是人類的糧食。無論什么樣的土壤,都有一定的肥力,只是程度的問題。但是有肥力是土壤的本質。在農業種植中,植物除了吸取空氣、熱量、水分外,剩下的絕大部分營養來自于土壤。土壤為植物提供了有利的生物支撐。土壤肥力,是土壤供給和調節植物生長發育的水肥氣熱等生活因素的能力。
1.土壤肥力的影響因素
1.1 土壤吸收性能
土壤吸收性能有很多類型,包括土壤機械、物理、化學、物理化學、生物吸收性能。土壤機械吸收性是指土壤對物體的機械阻留,吸收好壞取決于孔隙粗細程度,孔隙較粗,阻礙物就比較少,孔隙過細,會使得阻礙物很難滲透,比較容易形成地表的水土流失。土壤物理吸收,主要是指土壤對分子態養分物質的保存能力,有正吸咐和負吸附兩種。正吸附的時候,養分集中在土壤表面膠體上,而對于負吸咐,土壤表面膠體吸咐的物質就有了很大程度的降低。另外土壤吸收又可分為化學吸收、生物吸收及物理化學吸收3種方式。化學吸收是易溶性鹽在土壤中進行轉化形成了難溶性鹽,之后變為沉淀,保留在土壤中的過程,這是一個化學反應。生物吸收是生長在土壤中的根植物根系自然的肥料進行吸收,是一種自然的選擇,為生物吸收。物理化學吸收是3種吸收中比較常見的方式,是土壤通過對可溶性物質中的離子態養分進行保持,從而達到土壤膠體的動態平衡。
1.2 土壤供肥性
土壤供肥能力表現在土壤能夠供應速效養分的數量以及各種養分轉換以及供應的時間上。土壤供應速效養分的數量,土壤中速效養分是指土壤溶液中溶解態養分,包括土壤膠體表面容易吸收利用的養分,又稱有效養分,土壤中各種速效養分的數量可以反映農作物根系吸收養分的情況,可以表明土壤肥勁與供肥能力的大小的關系。土壤的供肥容量是指持續地供應某種養分存在的潛力大小,一般情況下指的是全量養分。而供應強度,直接就能夠表明養分轉化以及供應能力的
強弱。如果養分的供應容量大,供應強度也大,表明在一般時間內養分供應充足而不至于脫肥;如果二者均小,表明土壤的供肥能力都很弱,必須考慮及時施肥。土壤中的緩效養分,是指土壤中的固態(礦質態和有機態)養分須經各種化學和生物化學作用,轉化為溶解態或交換態后,才能被植物吸收利用。緩效養分轉化是衡量土壤供肥強弱的另一個指標,當土壤養分轉化速率越大,說明速效養分供應及時,肥力足。土壤中速效養分持續供應時間的長短,是土壤肥力大小的表現。養分持續供應時間長,說明土壤養分供應充足,不容易脫肥;相反的,如果養分供應的時間短,并且養分供應的數量不足,就很容易產生脫肥現象。
2.土壤肥料在農田利用中的重要性
土壤,是人類賴以生存的物質基礎和寶貴的自然資源,在農業發展中有重要的作用。土壤擔負著作物的繁殖與生長,供養了地球上數以億計的人類和動植物。肥料,就像是作物的糧食,更像是人類的糧食。而土壤能夠保持旺盛的繁殖力,主要就是因為土壤的肥力。無論什么樣的土壤,都有一定的肥力,只是程度的問題。但是有肥力是土壤的本質。在農業種植中,植物除了吸取空氣、熱量、水分外,剩下的絕大部分營養來自于土壤。土壤為植物提供了有利的生物支撐。土壤肥力,是土壤供給和調節植物生長發育的水肥氣熱等生活因素的能力。所以,土壤是一種不可替代的寶貴資源,維持著地球與人類的生生不息。所以在農業生產過程中,尤其是針對于種植業來說,只有充分的認識到土壤肥料的重要性,才能準確地把握其變化規律,使其更好的服務于農業種植。要加強土壤管理,將收獲的植物退耕還田,可以增加土壤養分,提高土壤肥力。
3.土壤肥料在農田利用中存在的問題
3.1 土壤資源數量不足,質量退化
當前,土壤資源數量不足,有的質量已經開始退化。由于農田基礎設施薄弱。原因既有人為因素也有自然因素的作用,在兩者的交互作用下,使得我們的土壤質量退化嚴重,出現水土流失、土壤貧瘠、鹽堿澇漬、土壤污染等問題。特別是嚴重的土壤侵蝕,導致土壤薄層化、石質化、干旱化和漬澇化。
3.2 土壤肥料檢測能力不足
目前,各級農業部門缺乏有效的土壤肥料檢測體系,從事土壤檢測的人員技術能力不強,對一些檢測設備的使用也不規范,經過調查發現,在鄉鎮級的土肥站,缺乏對土壤肥料檢測的必備儀器,有些地方有檢測設備,但是檢測能力和質量也有待考驗。而縣一級的土壤肥料檢測目前只能滿足于配方施肥、基礎土壤檢測等,還不能滿足市場的需求。
3.3 監管力度不強
由于目前一些檢測機構對生產肥料的企業缺乏監督,導致很多肥料在生產的過程中超標或者低質,給農民造成了很多的損失,另外,由于一些新興的肥料剛剛投入生產,還沒有指定相應的檢測標準,導致很多肥料的質量無法控制。
3.4 土壤肥力監測結果利用效果不好
通過儀器設備測得了土壤肥料的相關數據,但是這些數據被現行的推廣體制而限制,另外由于缺乏對一些數據的統計分析,并沒有把數據真正的運用起來,導致這些數據沒有應用到實際工作中。
4.土壤肥料在農田利用中對策與建議
4.1 科學施肥,提高肥料性能
科學合理的施肥有助于改善土壤養分供應狀況,培育土壤肥力,為作物高產打下堅實基礎,因為,要以施用有機肥料為主,施用無機肥料為輔助,通過有機無機相結合的方式,保證肥料能夠被植物所吸收。
4.2 耕作和灌溉
4.2.1 以耕促肥,疏松耕層
深耕可以改善土壤性狀,促進微生物的活動,加速土壤中的養分轉化為有機質,從而提高土壤有效養分質量分數。疏松的耕層有利作物根系的生長伸長與養分的吸收。
4.2.2合理灌排
適宜的土壤水分,可以加快礦質養分的溶解、水解作用及有機質的轉化,通常田間要求土壤含水量為60%~90%,這樣有助于養分能夠被很好的吸收和利用。
4.3 合理輪作
不同的作物有不同的特性,所以會有不同的種植特點與要求。所以要掌握多種作物的種植特性,不能長期連種一種作物,以免引起土壤中某種養分的過度消耗,不利于作物的生長。
4.4 消除有害物質,改善養分的供應狀況
土壤中存在一定的有害物質,如堿害、鹽害、酸害等,這些物質對于土壤的破壞性十分嚴重,因此,要通過土壤改良,消除有毒物質,從而改善植物生長環境,為農業健康種植提供良好的保證。
結束語
所以說,土地作為生產生活必不可少的元素之一,在今后的生活中必將發揮其重要作用,而如何發揮土地的最大化效應也是我們生活的主題之一。土壤肥料在農田利用中存在的問題也必將更加引起我們的重視,我們通過認真分析各種對策并加以實施也將會對我們的生產生活方式產生重要影響。
參考文獻
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【關鍵詞】農田小流域;氮素;遷移規律;流失特征
1 研究目的及意義
確定農業種植的氮、磷等溶質產污量以及在水-土界面的遷移轉換規律,理解營養物質(氮、磷)隨水文循環的遷移轉化過程是十分必要的。不僅能很好地反映水文循環中水流的產匯流過程而且能夠動態表達污染物在流域中的時空分布與輸出規律,這對研究非點源污染控制與流域生態健康、改善水環境、發展高效農業提供了科學依據,而且對經濟、社會的可持續發展有著深遠的影響。
江南地區作為我國農業生產重點區域,降水豐沛,其對農業生產污染的影響作用不可小視。本實驗通過對太湖流域典型農業田塊的實驗分析,對土壤、降雨徑流的氮素含量測定,尋求施肥后氮素隨時間地點的變化規律,研究氮素在土壤中、降雨徑流影響下的遷移規律以及降雨徑流對氮素流失的影響規律。
本實驗成果將對控制與治理太湖流域農業種植非點源污染有一定借鑒作用。
2 研究區域概況與布置
永聯現代糧食基地位于張家港市,氣候上屬于北亞熱帶南部濕潤氣候區,土地肥沃,是我國南方地區農田的典型代表。
本研究選擇兩塊試驗田A和B,在進水口管道安裝超聲波流量計控制灌溉水量,排水口處修建三角堰并配備水位計用以計算排水量。糧食基地主要種植作物為水稻和小麥,試驗田A根據原有的施肥灌溉制度,試驗田B施肥量是田A的1/2,并填寫施肥記錄表。
基地內田成方、路成網、灌水河道相互連通,設有5座泵站、1座排澇泵站和1座排澇閘門,另外還設立了每塊田塊干管與支管上相應的進水口及水位檢測點,通過自動氣象站、土壤墑情檢測儀、水位檢測儀定期采集數據,依據水稻灌溉制度來確定水稻灌溉水量。
3 試驗設計
3.1 灌溉水水量水質采集監測
實驗小區的灌溉水為糧食基地河道水,打開灌溉水閥后,在灌溉開始和結束時在小區進水口采集灌水水樣放入采樣瓶,流量可由進水口安裝的超聲波流量計測得。
3.2 排水水量水質采集監測
實驗小區需要排水時,打開排水口,利用排水口的薄壁堰計算排水量,并且在排水口采集水樣,取樣頻次為30min,直至排水完畢。
3.3 暴雨被迫排水水量水質采集監測
通過氣象資料記錄每次降雨時間、降雨量和降雨歷時。
每次降雨期間,進行水量水質同步監測,當暴雨形成地表徑流超過水稻的耐淹水深后實驗小區必須排水,此時同步進行水量水質監測,取樣頻次為30min。同時采集雨水作為本底值。
4 數據采集
降雨產流是一個較為復雜的過程,平原地區的降雨產流主要包括降雨、蓄滲、漫流、匯流和地下徑流5個階段。其中,前4個過程是地表徑流的形成過程,其總量受到降雨強度、降雨歷時、地下水埋深、土壤含水量、地表作物覆蓋等因素的綜合作用。降雨開始時首先滿足植物截留,其次是土壤的下滲和側滲,當土壤包氣帶達到水分飽和時,地表開始發生水分填洼過程,直至形成地表漫流,然后匯入河網。
水樣采集主要是在發生降雨事件時進行,本研究主要為人工采樣,通過分析降雨產流過程機理,可了解到每次降雨過程在初始階段基本不產流。試驗人員在降雨后試驗區開始產流時即開始采樣。如果降雨量較小,待降雨結束后在集水池采集一個混合水樣;如果發生暴雨事件,并且在試驗小區出口的薄壁三角堰產生出流,試驗人員必須從產流開始采集地表徑流水樣,采樣頻次為10min,直至出流結束,當降雨歷時較長時,可適當增加采樣間隔。
5 暴雨條件下流域出口氮素流失特征
5.1 暴雨條件下氮素流失量與徑流量的關系
經統計,8月25日的降雨徑流事件的24h降雨量59.7mm,日平均降雨強度為0.04mm/min,最大降雨強度達到1.32mm/min。按降雨強度分級,該0825降雨事件屬暴雨。另外,該場降雨徑流事件歷時長,達到16h,歷時較長,因此選擇該降雨事件進行暴雨條件下氮素流失過程與降雨徑流關系的分析。
在8月24日12:00~8月25日12:00期間存在一個強降雨過程,24h內雨量達到34.7mm,占該場總降水量的58.5%。此期間具有若干次降雨強度的峰值,其中最大降雨強度出現在8月24日16:00,達到2.25mm/h。與降雨過程相似,流量過程也具有若干次峰值。最大流量出現在24日20點,滯后最大雨強出現時間3.5小時,之后25日12點也出現過一次流量的峰值。流量的峰值與降雨的峰值有較好的響應關系。
如圖2所示:TN初始濃度較高,隨后出現波動,接著出現一次明顯的峰值,與第一次流量的峰值相比滯后,徑流開始12h后,隨著流量逐漸趨于穩定,TN濃度也逐漸穩定。氨氮和硝氮相比,前期濃度相當,氨氮濃度稍大于硝氮濃度,且均存在小幅度的波動。徑流開始12h后,硝氮濃度開始緩慢上升,而NH3-N濃度緩慢下降,隨后趨于穩定。兩種氮素形態不同的遷移方式決定了其遷移特征存在差異,氨氮主要以淋溶的方式遷移,在壤中流和地下水中含量較高,而硝氮主要隨地表徑流遷移。所以隨著徑流的逐漸進行,田面水中硝氮的濃度會越來越高,而由于氨氮隨徑流遷移的量較少,大部分淋溶進入地下含水層中,因而隨著徑流的進行而逐漸降低。另一方面,NH3-N在隨徑流的遷移過程中,會逐漸轉化為硝氮,這也是造成徑流后期NH3-N逐漸降低,而硝氮濃度逐漸升高的原因。通過實測發現亞硝氮的值含量很小,顯著小于硝氮和氨氮。
5.2 暴雨條件下溶解態和懸浮態氮素遷移特征
溶解態和懸浮態氮素濃度隨徑流的遷移特征存在顯著差異。初始階段各形態氮素存在一定幅度波動,對于總氮而言,溶解態占據了其中的大部分,除初始階段,其他時段變化較為平緩,這主要是因為整個流域植被覆蓋良好,且流域出口附近的地勢比較平坦,降雨徑流攜帶的大部分泥沙沉積于此,造成懸浮態總氮含量較低;此外懸浮態總氮濃度與總氮濃度的變化過程十分相似,各峰值出現時間基本對應,所以總氮濃度變化主要由懸浮態總氮引起。
溶解態和懸浮態氨氮的濃度水平相當,可能由于氨氮帶正電荷,一般情況下土壤膠體大多帶負電荷,對其表現為吸附特性,導致大量氨氮吸附于土壤顆粒上,此外氨氮濃度變化過程與懸浮態氨氮相似,說明氨氮的濃度變化主要由懸浮態氨氮引起。溶解態硝氮的平均含量明顯高于懸浮態,由于硝氮和土壤膠體均帶負電荷,因而大量硝氮以溶解態形式存在。在徑流后期,硝氮濃度緩慢上升,這與硝氮的遷移方式和氨氮的硝化作用有關。
6 結論
暴雨條件下田面水中氮素隨地表徑流流失呈現出如下規律:地表水中氮素濃度的含量與徑流量呈現出明顯的相關關系,隨徑流量的消長而消長。TN濃度峰值滯后于徑流峰值。TN濃度變化主要受NH3-N和NO3-N影響,亞硝氮影響不明顯。NH3-N和NO3-N的大小關系:前期氨氮大于硝氮,后期硝氮大于氨氮。
【參考文獻】
摘要水環境污染和破壞已成為當今世界上最引人注意的環境問題之一,通過對水體底泥中磷的吸附-解吸的研究進展進行概述,介紹了底泥磷在水體污染方面的作用,為底泥磷在農業面源污染及水體富營養化的研究提供理論依據。
關鍵詞水體底泥;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
水環境污染和破壞已成為當今世界上最引人注意的環境問題之一,水環境的好壞直接關系到人類的生存發展。我國在經濟持續高速增長的同時,帶來最大的負效應就是環境污染日益嚴重,江河湖海等水環境質量日趨惡化,而影響這一趨勢惡化的主要原因是水體富營養化。隨著富營養化水體的不斷增加,水體富營養化的研究和防治日益被重視,其中過量的磷輸入或水體磷的高負荷是導致河流湖泊營養化污染的重要原因。近年來,人們對底泥的空間分布及其表面營養物的分布已有較多的調查和分析,但對底泥中磷在底泥-水界面的吸附-解吸特性的分析和研究較少。現對底泥磷的吸附-解吸研究進展作一綜述。為農業面源研究和水體富營養化的研究提供參考資料。
1水體底泥對磷的吸附作用與富營養化的關系
磷是最早發現的作物必需的營養元素之一,它不僅是植物體內許多重要化合物的組分,而且還以多種途徑參與植物體內的各種代謝過程,在人類賴以生存的生態系統中起著不可替代的作用[1]。磷也是控制水體富營養化的主要營養鹽之一,對于某些水體,盡管采取了各種措施并杜絕了外源磷的輸入,但水體富營養化并未得到有效控制,可歸因于水體底泥中磷等營養元素的釋放[2-4]。
磷作為沉積物的宿體,是水體的重要營養源之一,其內源污染對水環境質量的影響不容忽視。沉積物,也稱底泥或底質,是來自各種途徑的營養物,即各種自然過程和人類經濟活動的產物,在一般的靜水水體中,污染物質被水體中顆粒物吸附、絡合、絮凝、沉降,從而進入沉積物。從一定意義上來說,沉積物通過接納了大量的污染物而緩解了水體富營養化的進程,是污染匯而非污染源,但富營養化湖泊沉積物有很高的容量暫時吸附水中的磷,然后將其釋放出來[5-6]。沉積物一般含豐富的營養物質和大量的腐敗性有機質。由于湖泊沉積物粒度的差異,比表面積不同,表面電荷的性質也不一樣,對磷的吸收與釋放表現較大不同。研究表明,沉積物中的磷循環在很大程度上影響著水體富營養化的進程。土壤和沉積物能通過交換吸附作用從環境中富集包括磷在內的多種微量元素及其他有毒有機物,對天然水體起到一定的凈化作用,是一種極好的清潔劑[7-9]。
2水體底泥中磷吸附-解吸機理的研究進展
天然含水介質中都不同程度地含有一些膠體物質,由于膠體有非常大的比表面積,污染物對膠體比對固相基質表面顯示出更高的親和性。底泥中的膠散復合體,對底泥中物質的遷移和積累具有重要作用[10]。土壤和含水層中的膠體不但能像固相基質那樣吸附污染物,而且還以類似于水相的速率運移[11]。因此,膠體作為污染物的載體,可以大大地影響污染物運移的凈速率。膠體不僅是底泥的重要物質基礎,也是重金屬或有機有毒污染物過濾器,而且它的存在對于物質的遷移和積累具有重要作用[12]。膠體是形成良好底泥的重要機制,有機物質對良好底泥的形成和穩定起著重要作用。膠體的形成是穩定性團聚體和底泥形成的重要機制和物質基礎。底泥的形成必須借助膠結物質,才能使分散的土粒通過凝聚作用粘結形成團聚體,微團聚體組成是評價底泥水平的綜合指標。這種團聚體的穩定性及其在底泥中的作用,與膠結物質組成、性質、陽離子種類及團聚過程中的土粒排列方式有密切關系。由于土壤不同,肥瘦和好壞不一,膠體的數量、程度、方式和狀態也各異[13-15]。
目前,國內外學者已對磷釋放機理開展了大量的研究,如溫度、溶解氧、pH值、水動力學的擾動以及底泥覆蓋對磷釋放的影響[16]。尹濤等通過對大鏡山水庫底泥磷釋放模擬研究發現底泥上覆水的氧化還原電位和pH值是影響底泥磷釋放的重要影響因子[17]。Berg等考察了方解石覆蓋技術控制底泥磷釋放的效果,結果表明1cm厚的方解石覆蓋層2~3個月內可以減少80%的底泥磷釋放通量[18]。林建偉等研究發現天然沸石和方解石復合覆蓋技術能有效抑制底泥磷的釋放[19]。
Olila等[20]認為,底泥對磷的吸附過程包括底泥中有機質、黏土、鐵鋁氧化物、碳酸鈣等礦物顆粒對磷酸根的專性吸附以及微生物通過吸收同化而產生的生物固定;Torrent等[21-22]認為其吸附速度可以Langmuir或Freundilch模型描述,其表現為磷和鐵氧化物初期在表面快速吸附,隨后在礦物晶格內部慢速擴散。Langmuir方程可以很好地擬合磷在底泥上的等溫吸附,通過Langmuir方程的曲線擬合,可以得到磷在底泥上的最大吸附量。
韓偉明通過對杭州西湖底泥釋磷的研究,考察了pH值、DO、溫度和上復水組成等環境因素對其影響,發現在20 ℃,pH值為6.5時,底泥釋磷量最小,pH值升高或降低,釋磷量倍增,TDP(可溶性磷)解吸量與pH值呈拋物線相關。
Shang等研究發現,pH值變化對有機磷和無機磷的吸附影響明顯;Sundar等研究認為,鹽度變化對潮灘濕地沉積物的磷吸附影響也十分顯著;石曉勇等在黃河口懸浮物磷的吸附和解吸研究中發現,隨著環境溫度的升高,懸浮物對磷的吸附呈線性增加。
劉敏研究發現,環境因子對沉積物吸附磷作用有顯著的影響,隨著pH值的變化,沉積物對磷的吸附量呈“U”形變化曲線,pH值在7~8,磷的吸附量較小。在低鹽度區,隨鹽度的增加,沉積物對磷的吸附量隨之呈顯著增加趨勢,而當鹽度大于5‰時,反而隨鹽度的增加,吸附量略呈下降趨勢。隨著溫度的升高,對磷的吸附量基本上呈線性增加。
李敏等研究發現,環境因素影響沉積物磷吸附量的強弱順序為:SS>pH值>溫度>鹽度,其中懸浮沉積物濃度是影響吸附量最重要的因素,pH值、溫度和鹽度對吸附量的影響程度差不多。沉積物對磷酸鹽的吸附量與粒徑小于0.005 mm顆粒的含量成較好的正相關關系,說明吸附作用主要發生在細顆粒沉積物上,樣品中細顆粒含量越高,吸附量就越大。
pH值是湖泊水環境的重要指標,大量研究表明,pH值與沉積物釋磷量之間呈拋物線關系,上覆水pH值近中性時釋磷量最低,而在偏酸、偏堿時都有利于磷的釋放。其原因可能是一方面pH值的改變引起了系統內微生物結構及其活動強度的變化,另一方面也影響了磷素的溶解狀態。
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1、除草效果不穩定
(1)對雜草不能完全封閉,由于雜草種子深淺不一,出土時間不一致,用藥后仍有大量雜草出土,僅能達到生長緩慢的程度,經過一段時間后,仍可造成草荒。
(2)對惡性雜草效果不好。由于這類雜草有的有地下匍匐莖,有的有根,而且芽眼多,很難達到防除效果。
2、對大豆的藥害問題
近幾年即使對雜草防除效果不理想的情況下,對大豆仍可產生藥害。主要表現在:
(1)對大豆出苗的影響:某些除草劑(2.4滴―丁脂)用量不均可造成缺苗,還有些除草劑使出苗拖后。
(2)對幼苗生長的影響:表現為子葉僵綠、真葉不展開、明顯矮化,復葉鄒縮、奇形(葉片變窄似柳樹葉)
(3)對大豆根系的影響:嗪草酮使用不當,可使大豆根莖交界處溢縮,導致根部枯萎。乙草胺也可使大豆主根變短、須根減少。
3、對后作的影響問題
由于農田雜草群落的演替和更新,使用一般的除草劑難以防除,因而就帶動了長殘留除草劑的使用,從而帶來了相當嚴重的殘留藥害問題。而且長殘留性除草劑用量多年居高不下,給調茬輪作和種植結構調整帶來較大隱患。
(1)凡施用過咪草煙、氯嘧磺隆的大豆田,第二年只能種植大豆、小麥,三年內不能種植蔬菜、油菜、馬鈴薯、瓜類、高粱等作物,四年內不能種植甜菜。(2)凡使用過綠磺隆的麥麻田,第二年不能種甜菜、馬鈴薯、煙草、瓜類、蔬菜、谷子、高粱、向日葵等作物。(3)凡用阿特拉津畝有效成份用量超過100克以上的玉米田,第二年不能種水稻、大豆、小麥、甜菜、蔬菜等作物。若土壤有機質含量在3%以上,除玉米、高粱外的后茬作物均可造成藥害。(4)不能用三年內曾施過長殘留性除草劑田塊的土壤作為水稻、甜菜、蔬菜等作物的育苗床土。
二、存在問題的原因
1、除草效果不穩定的原因
(1)水分
土壤含水量和空氣濕度是影響除草劑效果的重要因素。土壤干旱,使土壤膠體吸附的除草劑進行解吸附能力的減弱,從而釋放于土壤中的藥量減少,雜草吸收少。空氣干旱使藥劑不能被雜草萌發時吸收到足量有效劑量,因而防治效果不好。此外施藥時兌水量不足使藥液不能滲入土層,加快了藥劑的損失。
(2)風害
風可加重土壤干旱、空氣干旱,更為嚴重的是風可使藥液飄移、破壞封閉土層,形成風蝕。尤其是沙塵暴天氣在我省連續幾年均發生,這是造成除草效果不穩定的主要原因。
(3)溫度
近年來,凡是播種施藥后遇到階段性低溫,然后突然是高溫多雨的天氣,雜草萌生迅速,致使雜草芽鞘接觸土壤封閉藥層時間過短,從而導致防治效果不好。
(4) 施藥時間
在播種后至出苗前,施藥過早藥效不好,原因是一般除草劑殘效40―60天,在允許范圍內施藥時間與雜草萌發期越接近藥效越好。
(5)土壤特性
對于土壤封閉除草來說,土壤的特性決定著農藥的用量,從而決定著防治效果。凡是在土壤有機質粘粒含量高的地塊,使用高劑量的除草劑,除草效果就好,反之就下降。
(6)整地質量
通過多年的工作經驗發現,凡是整地質量粗糙,坷拉較多,且植物根茬、莖桿和干枯的雜草遍地都是,嚴重影響施藥的質量,因此造成除草效果不好。
(7) 藥(機)械因素
首先,目前投入使用的多是老型噴霧器,特別是近年來,假冒偽劣產品充斥市場,藥液跑冒滴漏現象嚴重,使用噴頭不先進,影響了噴藥的質量。其次是拖拉機懸掛牽引式噴霧機,這類噴霧機多是自己土造的,質量差。
(8)人為因素
人為因素主要包括除草劑品種的選擇、用藥量和加水量的確定、配藥的方法、施藥時間等因素。據調查存在的主要問題,一是沒有針對田間雜草種類與群落組成,選用適宜的除草劑品種;二是沒有根據土壤特性決定除草劑的用量;三是藥劑兌水量較少,在土壤干旱情況下防效不好;四是用藥時間掌握不準確,施藥時間偏早,造成防效差。
2、對大豆產生藥害的原因
主要原因是使用了對大豆安全性差的除草劑、用量過大或兌水過少造成的。
3、對后作產生影響的原因
主要是使用了長殘留除草劑。如大豆田常用的咪草煙、氯嘧磺隆等,麥麻田常用的綠磺隆,玉米田常用的阿特拉津、煙嘧磺隆等,水稻田常用的二氯喹啉酸等,都會影響輪作換茬。
三、防治對策
1、提高除草效果的對策
(1)正確選擇藥劑配方及用量
(2)施藥方法
在施藥時間上,為使藥效的發揮與雜草萌發、溫度同步,時間不要過早,應選擇出苗前3―5天施藥,每天的早晚或風力較小的時段,盡量避開大風天氣;此外在整地質量上要求嚴格,做到拿凈根茬和莖桿,整平靶細,施藥前整地質量應達到無大的咔啦、秸稈;從兌水量上看,為使藥液盡可能滲入土層,兌水要充足,公頃兌水量應在600―750千克;從霧滴和車速上,霧滴直徑300-400微米,壓力2-3個大氣壓,車速3-4千米/小時,風速4米每秒以內,可保證藥效發揮。另外,解決風蝕、干旱對除草效果的影響最根本的方法是應用淺混土技術,可通過對鎮壓器的改進來完成。
(3)雜草種類 針對雜草種類與群落,有目標地選擇適宜的除草劑,可以提高防效,同時還可降低防除雜草的成本。
(4)對惡性雜草可采用藥劑防治與耕作相結合的方法,對密度大的可莖葉處理或定向噴霧。
2、解決藥害的對策
(1)選擇對安全性好的除草劑
(2)兌水量充足
(3)避免噴藥時間過晚,以免直接被作物吸收
(4)及時用藥劑緩解藥害
3、解決對后作影響的對策
建議使用如噻吩磺隆、金都爾等一些對后作無影響的除草劑,氟磺胺草醚、異惡草松等除草劑限量使用,這樣既有效地防除了雜草,同時又防止對下茬的影響。長殘留除草劑殘效期受除草劑用量及土壤的類型、有機質含量、PH值等各方面條件影響較大,因而應因地制宜,針對不同除草劑和不同作物,科學合理調茬選地。