淺析農田除草劑對土壤生態環境的影響
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摘 要 在現代農業生產中,為了提高農作物的產量和品質,農田除草劑得到了廣泛應用。但是化學除草劑在使用的過程中,不僅本身的有效利用率較低,導致土壤中殘留大量的化學藥劑,而且會影響土壤動物、微生物的群體種類和個體數量,對土壤的生態環境造成嚴重的破壞?;诖?,將簡單闡述農田除草劑對土壤生態環境造成的影響,并提出相對應的解決措施,希望能夠為相關工作者提供借鑒。
關鍵詞 農田除草劑;土壤;生態環境
中圖分類號:S482.4;S154 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.06.096
隨著社會經濟的發展,推動了我國現代農業的進一步發展,農業產值連年增長。很多農民為了提高農作物的產量,獲得更高的收益,在田間耕種過程中,使用了大量的化肥、農藥、除草劑等。雖然一定程度上解決了農作物的病蟲害問題,但是也對土壤的生態環境造成了嚴重的污染,嚴重制約著農業的可持續發展[1]。因此,研究分析農田除草劑對土壤生態環境影響具有重要的現實意義。
1 農業生產現狀
土壤是農業生產賴以存在的基礎,但“現代農業”對土壤的破壞史無前例。在現代農業生產過程中,使用了大量的農藥、化肥以及各種類型的化學除草劑,一方面造成土壤肥力遞減,使耕地越種,病蟲害越來越嚴重;另一方面對土壤造成了嚴重的污染,例如,大量施用化肥、農藥,會摧毀土壤的微生物系統,導致土壤出現沙化或板結現象[2]。此外,在化肥、農藥以及化學除草劑中,含有相當多的重金屬元素,會導致土壤出現較為嚴重的重金屬污染。這些重金屬元素會隨著生長發育積聚在植物中,給食用者的身體健康帶來巨大的威脅。
由此可見,化肥本質上是對土地的掠奪性利用。在現代農業中,被規?;N植棄耕的土地往往板結、堅硬,土地肥力耗盡,農業生產力所剩無幾。更為可拍的是,目前尚沒有相關數據說明,如此棄耕的土地需要大自然多少年的“造化”,才能恢復其耕地屬性[3]。
2 農田除草劑對土壤生態環境造成的影響
2.1 對土壤動物的影響
在土壤生態環境中,土壤動物是重要的組成部分之一,它是整個土壤生態系統實現物質循壞的重要消費者,對改善土壤環境具有重要的意義,例如蚯蚓、變形蟲、螞蟻等。但是隨著農田除草劑的使用,例如乙草胺、噻吩磺隆等化學除草劑,會對農田當中的土壤動物產生巨大的影響,導致其個體數量明顯減少,導致土壤中的動物多樣性受到嚴重破壞,不利于土壤養分再生。
2.2 對土壤微生物、酶活性的影響
土壤微生物不僅可以促進土壤的發育和肥力再生,遷移和轉化植物的營養元素,而且還能對土壤中的污染物、重金屬元素以及其他有毒元素進行遷移和轉化。而土壤酶則主要由微生物、動植物的活體或者殘體組成,催化土壤產生有機質化學反應,是實現土壤再生和保持活力的重要組成部分。但是化學除草劑的大量使用,會抑制土壤細菌的生長發育和土壤酶的活性,且隨著土壤中化學除草劑的濃度增大,這種抑制作用也就越來越明顯,不利于平衡土壤生態環境。
2.3 對土壤呼吸的影響
對于土壤而言,土壤呼吸強度可以有效反映土壤養分轉化和供應能力,是土壤生態系統中表征土壤質量和土壤肥力的重要生物學指標?;诓煌沫h境條件下,土壤的呼吸作用也存在較大的變化,這與土壤中微生物體內的呼吸相關的酶活性有著直接的關聯關系。根據有關模擬調查表明,在土壤中施用草甘膦等農田除草劑后,土壤的呼吸作用呈現出明顯的增強趨勢,說明施用農田除草劑在一定程度上會破壞土壤呼吸平衡。
3 減少化學除草劑為害的對策
3.1 建立相關的標準的和制度
1)完善現有的環境保護法,站在法律的角度重視環境保護,尤其是土壤污染問題方面的研究,及時解決農田除草劑濫用等問題。2)建立環境質量標準,通過有效的環境控制手段,利用科學的技術手段制定農田除草劑的使用標準,從而避免對土壤生物、微生物以及酶活性產生影響。
3.2 提高農田除草劑的使用水平
1)加強除草劑使用相關知識的培訓工作,提高農民對化學除草的認識程度,明白其會對土壤以及生態環境造成為害,引起農民重視使用農田除草劑。2)借助培訓工作促進農民熟練掌握化學除草劑的使用注意事項,以確保在農田除草劑使用過程中,可以做到科學管理,按需施用,避免化學除草劑超標導致土壤殘留,影響土壤的生態環境平衡。
3.3 加大宣傳力度
各級政府和農業有關部門應加大宣傳力度,從媒體、企業、農村等層面引導農民重視環境保護工作,了解大量使用農藥、化肥以及化學除草劑的對土壤造成的破壞,建立人與自然和諧統一發展的社會理念。同時,政府還應與除草劑生產廠商加強合作,深入研究,減少化學除草劑對土壤的破壞作用。
3.4 重視技術創新
1)加強研發新型化學除草劑,通過降解化學除草劑的毒性和殘留量,減少對土壤生態環境的破壞。2)通過科學技術研究,利用解毒劑、活性炭等降解土壤中殘留的化學除草劑,以修復受污染的土壤,從技術角度復原農村土地。3)在農田耕種過程中,積極引入一些生物除草技術,避免使用化學產品。
4 生物除草技術的應用
以某果園為例,無論使用何種化學除草劑,都會對果樹根系造成很大的殺傷力,尤其是桃、梨等淺根作物,根系極易被殺傷,嚴重影響果樹的肥、水吸收,導致果樹的正常生長受到影響,對其產量和品質均有較大的影響。此外,化學除草劑對桃、梨、李、石榴幼林的影響更大,輕則生長遲緩,重則導致果樹幼林死亡。但是隨著溫度的升高,果園中的雜草會呈現出較為旺盛的生長發育趨勢,會影響果樹的正常生長。因此,果農可以不使用化學除草劑,而采用果園覆草和生草等生物覆蓋技術達到除草的目的。
所謂生物覆蓋技術,就是采用綠肥或者植物材料等覆蓋于果園土壤的表面上,其優勢主要體現在以下幾個方面。1)減少土表徑流,防止水土流失和減少水分蒸發。一般生物覆蓋地段,平均可提高土壤41.98%的含水量,地表蒸發減少60%以上。2)調節土壤溫度,縮小地表溫度變幅。夏季不覆蓋的果園表層土壤上升到49 ℃時,覆蓋地段土溫僅為32.5 ℃。休眠期間土溫卻比對照高0.66~1.78 ℃。3)顯著提高土壤肥力。調查表明,生物覆蓋后,果園土壤有機質可增加5.85%~128.17%,氮可增加6.2%~49.2%,磷可增加2.4%~180%,鉀可增加29.8%~31.8%。4)增加土壤微生物數量。秸稈覆蓋后土壤內氨化細菌可增加48.59%,固氮細菌增加1.05倍,纖維分解細菌增加53.48%,真菌增加40.04%。5)提高果品產量與品質。秸稈覆蓋1年,蘋果可增產17.65%~85.71%。覆蓋2年可增產38.29%~228.57%。覆蓋3年可增產47.06%~328.57%。3年累計增產100%~642.85%。干旱丘陵果園連續覆蓋6年,最高增產可達13.65倍。一級果可增加16%,果實可溶性固形物可增加1.6倍,單果重量能增加18.3 g,品質顯著提高。
5 結語
在農業生產過程中,為了解決田間的雜草,很多農民都是用大量的化學除草劑,雖然取得了較好的除草效果,提高了農業生產的經濟效益,但是在使用和管理過程中還存在很多問題,對土壤的生態環境造成了嚴重的破壞。因此,相關工作者必須重視對化學除草劑的研究,一方面從制度、培訓以及選廠等角度,促使農民科學合理地使用化學除草劑,另一方面還需要積極研發無公害的除草技術,利用生物覆蓋技術等解決田間雜草問題,促進我國農業實現可持續發展。
參考文獻:
[1] 黃海松.除草劑乙草胺對農田土壤動物群落的影響[D].武漢:華中農業大學,2009.
[2] 李淑梅,盛東峰,許俊麗.苯磺隆除草劑對農田土壤動物影響的研究[J].土壤通報,2008,39(6):1369-1371.
[3] 王慧一.農田除草劑對土壤生態環境影響研究現狀[J].吉林農業,2014(12):78.
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