滴灌施药的排根效应
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇滴灌施药的排根效应范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
0 引 言
由地下滴灌的运行特点及作物根系向水性生长特点决定，滴头周围的水量分布一般比其他地方多［1］，作物根系很容易靠近滴头生长甚至进入滴头造成滴灌管堵塞［2－6］，该问题制约了地下滴灌的推广应用。目前国外对防止根系入侵堵塞的研究成果较多，主要包括：生产专用滴头和专用过滤器，其设计原理基本相同，都采用除草剂氟乐灵作为主要添加物，向地下滴灌系统直接注入氟乐灵等［7－12］。氟乐灵是选择性芽前二硝基苯胺类除草剂，对一年生禾本科杂草及部分双子叶杂草有效，药效长约8～12周。对已出土杂草无效。氟乐灵用于地下滴灌防根入侵时，起到抑制根系向滴头附近生长的作用［2］。于颖多等［3，4］通过日光温室内的盆栽试验研究了地下滴灌施氟乐灵对番茄根系分布的影响及其对滴灌灌水器周围根系的控制效应，结果表明在定植后第3d施药的整根特征参数（包括总根长、总表面、总体积、总根干重）与不施药的各相应参数均无显著差别，而定植后第24d施药的各整根特征参数均明显小于不施药对照，2个施药处理滴头附近的根密度均明显小于不施药处理，说明施药可以对灌水器周围的根系进行一定的调控。此外，于颖多等［13］建立了小麦地下滴灌条件下氟乐灵在土壤中迁移的数学模型，表明当滴头流量增大时，氟乐灵的运移距离显著增加，滴头周围土壤中的氟乐灵浓度减小，会降低氟乐灵的抗根系堵塞效果。本研究采用小麦盆栽试验，向地下滴灌系统施加氟乐灵，分析不同施药方案（施药时间、施药浓度、施药量）药物的排根效应。
1 试验材料与方法
1．1 试验材料与试验设计
采用温室内小麦盆栽试验，地点选择在内蒙古呼和浩特市。盆栽容器采用直径和高均为30cm的圆形塑料桶。供试作物为小麦，于2006年11月3日播种，2007年2月15日生长期结束，共历时102d。小麦出苗后不久，将每桶内定株40株，株行距均为4cm。供试土壤为轻壤土（粒径组成见表1），按容重1．3g／cm3分层装填在容器中。采用内径为1mm的发丝管模拟滴头为小麦供水、施肥和施药，发丝管的一端外包无纺布后埋设在桶中央，另一端与马氏瓶相连。调节马氏瓶的高度，将滴头流量控制为1．3L／h。施加的除草剂氟乐灵采用国内生产的40％乳油。小麦生育期内采用20cm蒸发皿测量水面蒸发，以此确定灌溉水量。不施药采用3次重复试验。施药处理采用3因素3水平、3次重复的正交试验，选用的正交试验表为L9（34），试验布置见表2、表3所示。所有试验采用相同的灌溉和施肥制度，灌水周期为3d，灌水定额的确定依据20cm蒸发皿测量的水面蒸发量。根据Dalvi V B［14］的研究成果，灌水定额为两次灌水间隔内累计水面蒸发量的0．79倍。试验施用的肥料为复合肥（N16％，P18％，K14％），每6d施肥1次，每次10g／盆，均通过滴头以水溶液的形式施入土壤。小麦的整个生长期内只施加1次氟乐灵，且施药时间与灌溉时间最小间隔24h。施药方法为：先检查地下滴灌系统，确保无渗漏。施药时按照计算好的药量和水量在灌水容器中混合，然后注入地下滴灌系统。
1．2 试验观测方法
2007年2月15日采用土钻法取根，所用土钻为自制的直径4、8、12、16及20cm、长5cm的一套圆柱形空心钻。取根方法是先将土层上部的麦杆割掉，只将根系留到土体中，以滴头为中心，按照土钻从小到大的顺序依次取样，取样深20cm，共分为10层。将取得的土样先在水中浸泡，然后用水冲洗过0．5mm筛使根系与土壤分离，得到根样。待根系阴干后用精度为1／10 000的电子天平进行称重，计算各样品的根密度。
2 结果分析与讨论
本试验通过对比不同处理、不同位置的小麦根密度，利用Matlab软件绘制各处理滴头所在处的根系生长三维图，计算各处理氟乐灵的排根范围，进而分析氟乐灵的排根效应。
2．1 不同处理的药物排根范围
以土体横向距离（cm）为X轴，以纵向距离（cm）为Y轴，以对应的根密度值（μg／cm3）为Z轴绘制三维图（图1）。图中浅色为凸起部分，根密度较大；深色为凹下部分，根密度较小。通过旋转图形并通过对应的坐标值来观察计算药物的排根范围。图1（a）为不施药时的对照试验，看出不施药处理滴头所在的纵列根密度都比较大，这是由根系的向水性生长特点决定的。施药处理滴头所在位置处根密度有不同程度的降低，说明向地下滴灌系统施加氟乐灵可有效降低滴头周围的根密度，氟乐灵可抑制小麦根系生长，此结论与于颖多等人的研究结论类似［3，4］。通过施药处理的三维图计算出每种试验的排根范围大小，将相同处理不同重复试验所得的排根范围大小取平均，得出表4。由表4可知，药物的平均横向排根范围最小为0cm，最大为5cm，多数集中在2～3cm之间；平均纵向排根范围最小为0cm，最大为5．3cm，多数集中在2～4cm之间，纵向排根范围略大于横向排根范围，这是由于液体在土壤中扩散纵向距离大于横向所致。
2．2 药物排根范围方差分析
将不同处理的排根面积作为试验结果进行正交试验的方差分析，并将不同因素水平的排根面积绘制柱状图，见图2。通过方差分析可知，按显著性水平α＝0．05检验，施药时间、施药浓度和施药量均对排根效应有显著影响，其中施药时间对排根性的影响为极显著，因此在施药时必须要将时间控制好。在地下滴灌防根入侵中，理想的状态是在满足滴头附近根密度尽可能小的情况下，药物的排根范围越小越好，这样对作物生长的影响就越小。从图2可知，施药时间越晚，排根范围越小，出苗后50d施药的平均排根范围仅为3．03cm2，说明氟乐灵对已生长出的根系作用较差；施药浓度越小排根范围越小，浓度为1．5g／L及1．2g／L的排根范围接近，而浓度为0．9g／L的平均排根范围最小，为6．0cm2；施药量越小排根范围越小，施药量为0．023g／滴头的平均排根范围为8．37cm2，说明药量越大在土壤中的扩散范围越大。
3 结语与建议
（1）地下滴灌不施药时滴头所在的竖直方向根密度都比较大，而施加少量氟乐灵后，滴头所在位置处根密度有不同程度降低，说明氟乐灵有抑制小麦根系向滴头附近生长的趋势，从而降低根系入侵滴头的可能性。（2）施药时间、施药浓度和施药量均对药物排根效应有显著影响，其中施药时间对排根效应的影响为极显著。（3）施药时间越晚，排根范围越小；施药浓度越小排根范围越小，浓度为1．5g／L及1．2g／L的排根范围接近，而浓度为0．9g／L的平均排根范围最小；施药量越小排根范围越小。（4）建议从氟乐灵对根系的作用机理及对作物及环境的影响等方面开展深入研究。