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浅析农田除草剂对土壤生态环境的影响

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  摘 要 在现代农业生产中,为了提高农作物的产量和品质,农田除草剂得到了广泛应用。但是化学除草剂在使用的过程中,不仅本身的有效利用率较低,导致土壤中残留大量的化学药剂,而且会影响土壤动物、微生物的群体种类和个体数量,对土壤的生态环境造成严重的破坏。基于此,将简单阐述农田除草剂对土壤生态环境造成的影响,并提出相对应的解决措施,希望能够为相关工作者提供借鉴。
  关键词 农田除草剂;土壤;生态环境
  中图分类号:S482.4;S154 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.06.096
  随着社会经济的发展,推动了我国现代农业的进一步发展,农业产值连年增长。很多农民为了提高农作物的产量,获得更高的收益,在田间耕种过程中,使用了大量的化肥、农药、除草剂等。虽然一定程度上解决了农作物的病虫害问题,但是也对土壤的生态环境造成了严重的污染,严重制约着农业的可持续发展[1]。因此,研究分析农田除草剂对土壤生态环境影响具有重要的现实意义。
  1 农业生产现状
  土壤是农业生产赖以存在的基础,但“现代农业”对土壤的破坏史无前例。在现代农业生产过程中,使用了大量的農药、化肥以及各种类型的化学除草剂,一方面造成土壤肥力递减,使耕地越种,病虫害越来越严重;另一方面对土壤造成了严重的污染,例如,大量施用化肥、农药,会摧毁土壤的微生物系统,导致土壤出现沙化或板结现象[2]。此外,在化肥、农药以及化学除草剂中,含有相当多的重金属元素,会导致土壤出现较为严重的重金属污染。这些重金属元素会随着生长发育积聚在植物中,给食用者的身体健康带来巨大的威胁。
  由此可见,化肥本质上是对土地的掠夺性利用。在现代农业中,被规模化种植弃耕的土地往往板结、坚硬,土地肥力耗尽,农业生产力所剩无几。更为可拍的是,目前尚没有相关数据说明,如此弃耕的土地需要大自然多少年的“造化”,才能恢复其耕地属性[3]。
  2 农田除草剂对土壤生态环境造成的影响
  2.1 对土壤动物的影响
  在土壤生态环境中,土壤动物是重要的组成部分之一,它是整个土壤生态系统实现物质循坏的重要消费者,对改善土壤环境具有重要的意义,例如蚯蚓、变形虫、蚂蚁等。但是随着农田除草剂的使用,例如乙草胺、噻吩磺隆等化学除草剂,会对农田当中的土壤动物产生巨大的影响,导致其个体数量明显减少,导致土壤中的动物多样性受到严重破坏,不利于土壤养分再生。
  2.2 对土壤微生物、酶活性的影响
  土壤微生物不仅可以促进土壤的发育和肥力再生,迁移和转化植物的营养元素,而且还能对土壤中的污染物、重金属元素以及其他有毒元素进行迁移和转化。而土壤酶则主要由微生物、动植物的活体或者残体组成,催化土壤产生有机质化学反应,是实现土壤再生和保持活力的重要组成部分。但是化学除草剂的大量使用,会抑制土壤细菌的生长发育和土壤酶的活性,且随着土壤中化学除草剂的浓度增大,这种抑制作用也就越来越明显,不利于平衡土壤生态环境。
  2.3 对土壤呼吸的影响
  对于土壤而言,土壤呼吸强度可以有效反映土壤养分转化和供应能力,是土壤生态系统中表征土壤质量和土壤肥力的重要生物学指标。基于不同的环境条件下,土壤的呼吸作用也存在较大的变化,这与土壤中微生物体内的呼吸相关的酶活性有着直接的关联关系。根据有关模拟调查表明,在土壤中施用草甘膦等农田除草剂后,土壤的呼吸作用呈现出明显的增强趋势,说明施用农田除草剂在一定程度上会破坏土壤呼吸平衡。
  3 减少化学除草剂为害的对策
  3.1 建立相关的标准的和制度
  1)完善现有的环境保护法,站在法律的角度重视环境保护,尤其是土壤污染问题方面的研究,及时解决农田除草剂滥用等问题。2)建立环境质量标准,通过有效的环境控制手段,利用科学的技术手段制定农田除草剂的使用标准,从而避免对土壤生物、微生物以及酶活性产生影响。
  3.2 提高农田除草剂的使用水平
  1)加强除草剂使用相关知识的培训工作,提高农民对化学除草的认识程度,明白其会对土壤以及生态环境造成为害,引起农民重视使用农田除草剂。2)借助培训工作促进农民熟练掌握化学除草剂的使用注意事项,以确保在农田除草剂使用过程中,可以做到科学管理,按需施用,避免化学除草剂超标导致土壤残留,影响土壤的生态环境平衡。
  3.3 加大宣传力度
  各级政府和农业有关部门应加大宣传力度,从媒体、企业、农村等层面引导农民重视环境保护工作,了解大量使用农药、化肥以及化学除草剂的对土壤造成的破坏,建立人与自然和谐统一发展的社会理念。同时,政府还应与除草剂生产厂商加强合作,深入研究,减少化学除草剂对土壤的破坏作用。
  3.4 重视技术创新
  1)加强研发新型化学除草剂,通过降解化学除草剂的毒性和残留量,减少对土壤生态环境的破坏。2)通过科学技术研究,利用解毒剂、活性炭等降解土壤中残留的化学除草剂,以修复受污染的土壤,从技术角度复原农村土地。3)在农田耕种过程中,积极引入一些生物除草技术,避免使用化学产品。
  4 生物除草技术的应用
  以某果园为例,无论使用何种化学除草剂,都会对果树根系造成很大的杀伤力,尤其是桃、梨等浅根作物,根系极易被杀伤,严重影响果树的肥、水吸收,导致果树的正常生长受到影响,对其产量和品质均有较大的影响。此外,化学除草剂对桃、梨、李、石榴幼林的影响更大,轻则生长迟缓,重则导致果树幼林死亡。但是随着温度的升高,果园中的杂草会呈现出较为旺盛的生长发育趋势,会影响果树的正常生长。因此,果农可以不使用化学除草剂,而采用果园覆草和生草等生物覆盖技术达到除草的目的。
  所谓生物覆盖技术,就是采用绿肥或者植物材料等覆盖于果园土壤的表面上,其优势主要体现在以下几个方面。1)减少土表径流,防止水土流失和减少水分蒸发。一般生物覆盖地段,平均可提高土壤41.98%的含水量,地表蒸发减少60%以上。2)调节土壤温度,缩小地表温度变幅。夏季不覆盖的果园表层土壤上升到49 ℃时,覆盖地段土温仅为32.5 ℃。休眠期间土温却比对照高0.66~1.78 ℃。3)显著提高土壤肥力。调查表明,生物覆盖后,果园土壤有机质可增加5.85%~128.17%,氮可增加6.2%~49.2%,磷可增加2.4%~180%,钾可增加29.8%~31.8%。4)增加土壤微生物数量。秸秆覆盖后土壤内氨化细菌可增加48.59%,固氮细菌增加1.05倍,纤维分解细菌增加53.48%,真菌增加40.04%。5)提高果品产量与品质。秸秆覆盖1年,苹果可增产17.65%~85.71%。覆盖2年可增产38.29%~228.57%。覆盖3年可增产47.06%~328.57%。3年累计增产100%~642.85%。干旱丘陵果园连续覆盖6年,最高增产可达13.65倍。一级果可增加16%,果实可溶性固形物可增加1.6倍,单果重量能增加18.3 g,品质显著提高。
  5 结语
  在农业生产过程中,为了解决田间的杂草,很多农民都是用大量的化学除草剂,虽然取得了较好的除草效果,提高了农业生产的经济效益,但是在使用和管理过程中还存在很多问题,对土壤的生态环境造成了严重的破坏。因此,相关工作者必须重视对化学除草剂的研究,一方面从制度、培训以及选厂等角度,促使农民科学合理地使用化学除草剂,另一方面还需要积极研发无公害的除草技术,利用生物覆盖技术等解决田间杂草问题,促进我国农业实现可持续发展。
  参考文献:
  [1] 黄海松.除草剂乙草胺对农田土壤动物群落的影响[D].武汉:华中农业大学,2009.
  [2] 李淑梅,盛东峰,许俊丽.苯磺隆除草剂对农田土壤动物影响的研究[J].土壤通报,2008,39(6):1369-1371.
  [3] 王慧一.农田除草剂对土壤生态环境影响研究现状[J].吉林农业,2014(12):78.
  (责任编辑:刘昀)
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