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石棉水对阿特拉津,2,4-D和甲醇的生物活性的影响

C.f.Reinhardt.1, S.L. Masike2和L. Kanyomeka.3.

1比勒陀利亚大学植物生产与土壤科学系,比勒陀利亚南非。

2纳米比亚大学农业和自然资源学院作物科学系,纳米比亚5520

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.4.1.02

矿井水流口对环境造成危险,因为它们含有重金属如重金属的有毒物质。但是,在某些情况下,使努力中和流出物,使得矿井水用于作物灌溉。然而,在用于灌溉的地区,涉嫌对作物的疑似除草剂损伤已经报告,建议除草剂和石膏水之间的相互作用。用于作物灌溉的石膏水的利用是有希望减少污水排水处理问题以及灌溉水短缺的一个主要方法。石膏水已经用于灌溉作物,如玉米和小麦。石膏水对三个重要除草剂的关键行为方面的影响:评估尿嘧啶,2,4-D和原煤。进行生物测定实验以评估三种除草剂在土壤中的石膏的存在或不存在的情况下评估三种除草剂的生物活性。结果表明,在石膏的存在下,阿特拉嗪和2,4-D的活性显着增加,而MetOlachlor的活性显着降低。这些对除草剂活动的差异影响对于除草剂性能具有重要的实际影响。因此,环境中的杂草控制功效,选择性和行为可能会受到负面影响


生物活性;石膏水;除草剂;灌溉;atrazine.

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白志强,王志强,王志强,等。石膏水对阿特拉津、2,4 - d和异丙甲草胺生物活性的影响。环境科学学报2009;4(1):9-13 DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.4.1.02

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白志强,王志强,王志强,等。石膏水对阿特拉津、2,4 - d和异丙甲草胺生物活性的影响。环境科学学报2009;4(1):9-13。可以从://www.a-i-l-s-a.com/?p=877.


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收到: 2009-01-06
接受: 2009-03-05

介绍

矿井污水处理是对世界上大多数采矿地区环境的关键威胁。在大多数情况下,污水仅仅将一些选定的区域排出,并且在最坏的情况下它被排出到河流或流中。这两种方式都对环境产生负面影响,主要是因为这些流出物加入了废水的区域。然而,在世界某些地区,正在努力尽量减少这种威胁。流出物现在用于农业PURS姿势。用石膏处理污水,导致可安全用于作物灌溉的凝固水。由于灌溉水短缺(Jovanovic,含有高水平硫酸钙的水,即含有高水平硫酸钙的水,用于灌溉玉米和小麦等作物,例如南非的某些地区的商业规模(Jovanovicet al .,1998)。然而,喹甲水可能具有与用于控制杂草的某些除草剂的负相互作用。由于CA的存在,血糖水是盐水2+, 所以4-2有时毫克2+.这些盐类可能对除草剂的性能有不利的影响。在用石膏水灌溉的地区,曾有除草剂对作物有害的报道,表明除草剂和石膏水之间存在相互作用(Annandale)et al .,1999)。

除草剂广泛用于控制作物生产系统中的杂草,特别是在商业养殖中。化学杂草控制代表了这种类型的农业中不需要的植被的最实用的方式,并且可以说在各种各样的作物生产(Ashton&Crafts,1981; Klingmanet al .,1982年;Akobundu,1987)阿特拉嗪(S-三嗪),2,4-D(苯氧乙酸)和氯化氯(氯乙酰乙酸)是注册用于玉米和小麦的流行除草剂,因此它们在该实验中包括。除土壤和植物中除草剂的行为受气候和土壤因素,除草剂类型和植物物种的影响。这些因素的综合效果将决定环境中除草剂的命运(Akobundu,1987;走路,1994;康乐广告。,1999)。在任何给定时间在植物中生命位置的除草剂在植物中的浓度可以确定除草活性。如果除草剂的量会在延长的时间内吸收它可能几乎没有效果,因此植物系统中除草剂摄取和随后的代谢的相对率是治疗作物和杂草的敏感性的重要因素(康拉德。,1999)。

特别重要的是除草剂-土壤相互作用如何影响除草剂性能的以下重要标准:杂草控制效果、作物品种的耐受性以及除草剂渗入地下水的潜力。除草剂与石膏水的相互作用是一个问题,因为高浓度的电解质可能与除草剂在这种类型的水反应。众所周知,在施用除草剂时,作为载体的水的数量和质量会影响某些除草剂的效力(De Villiers, 2002)。

目前,有关于石膏水对除草剂行为影响的资料。如果存在这种相互作用,本研究的发现将有助于在使用石膏水灌溉作物的情况下推荐使用除草剂。他的研究目的是评估阿特拉津、2,4- d或异丙甲草胺与石膏水之间可能的相互作用对植物吸收除草剂有效性的影响。


材料与方法

出于本研究的目的,玉米和小麦被认为是优先作物,因为它们已经使用灌溉与石膏矿水 - 水灌溉已经商业生产。在比勒陀利亚大学哈特菲尔德实验农场的温室中进行的单独锅体育用足中评估了阿特拉嗪,2,4-D和原煤的生物活性。获得参数干物质产率的剂量 - 反应曲线,其具有十个速率的除草剂浓度范围。用于评估除草剂生物活性的试验物种是:小麦用于阿特拉津,石英磺酸高粱和向日葵2,4-d。选择Par Ticular除草剂/试验物种组合基于对各种除草剂的高灵敏度。阿特拉嗪的速率范围为0 - 0.225 mg kg-1在初步实验中,随后的实验速率调整到0-1.00mg kg的范围内-1.MetOrachlor率范围从0 - 0.250 mg kg-1和0 - 275 mg kg-1,分别为初步和最终实验。浓度范围的调整是由于在初步实验中发现的初始速率,以初始速率用于原率,而所用的初始阿特拉嗪率过高,因此引发过度的生物活性。然而,2,4-D的速率是在实验之间调整的,因为它们在浓度范围的主要部分上没有引起过低或过于高的除草剂活动。

图1:2,4-D生物测定(试验物种:向日葵)的百分比射击(SDMR)在土壤上有或没有石膏的土壤
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试验选用的砂壤土(Avalon)含砂68.5%、粉砂8.2%、粘砂22.1%,有机碳含量0.4%,pH值6.1。调查的两个土壤因子水平分别是加石膏和不加石膏(对照)。或原始土壤是从哈特菲尔德实验农场收集的,因此,土壤性质的差异只是由于添加了石膏。5颗种子在1公斤的土壤中埋在2厘米深的塑料盆里。每个花盆里都装了塑料袋,以防止除草剂流失。

图2:用或没有石膏的土壤中的阿特拉嗪生物测定(试验物种:小麦)中的粒度射击(SDMR)
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石膏与风干的土壤完全混合,并通过4毫米的筛网筛分,以10%的石膏质量/质量为基础。对照处理为未改良土壤。花盆中填充1kg的土壤/石膏混合物或1kg的未改良土壤。用机械搅拌器将一定体积的除草剂原液与1kg的土壤充分混合。随后加水使土壤含水量达到15%,这是该土壤的田间持水量。

图3:在具有或不添加石膏的土壤中的石油生物测定(测试物种:高粱)中占射击鳄鱼(SDMR)
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每两天称重罐以补充土壤水。出现后,植物将植物变薄为每罐三个,以减少物种内竞争。温室的实验设计完全随机化。白天和夜晚温度在25-30之间变化oC和15-18 oC, 分别。将所有罐用营养溶液(Nitsch,1972)浇水,每周两次,每次浇水100毫升营养溶液。测试物种的生长响应表达为对照(零除草剂)的生长百分比减少。种植后四周收获植物并拍摄y质量渣。使用SAS程序完成方差分析(ANOVA)。所有数据都经受差异分析,并且使用Tukey最低差异试验在P = 0.05比较的手段。在追求最佳剂量响应曲线的拟合中,最高的r2-valu.E和最低标准误差,以及最简单的函数被选择,同时考虑到趋势的生物学意义。

结果与讨论

土壤与除草剂交互作用的茎干质量减少率(SDMR)仅在2,4- d时显著,无石膏土壤的茎干质量减少率为0- 29%,有石膏土壤的茎干质量减少率为26- 98%。土壤x除草剂对茎干质量(SDM)的互作效应均显著,2,4- D处理下SDM的平均值为1.3 ~ 1.8 mg kg-1对于没有石膏的土壤,0-1.6 mg kg-1用石膏加入土壤。对于阿特拉津,平均SDM范围为0.05-0.18 mg kg-1一个无石膏土壤和无石膏土壤的D均值分别为0.05 ~ 0.23 mg kg-1,无石膏土壤和有石膏土壤的D均值分别为6 ~ 23 mg/kg和2 ~ 27 mg/kg。2,4 - d擅长iment表示显著更高的生物活性在土壤相比,添加了石膏,石膏是不存在(图1)。同样,阿特拉津的生物活性显著增加的石膏(图2),并在metolachor(图3),效果更明显。莠去津对生长的抑制程度随除草剂用量的增加而增加(图2)。

表1:艾德50.没有石膏的石膏和土壤的土壤值
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安德森.(1980),Ehlers等等。(1987 & 1988)和莱因哈特等等。(1990)报告有机质含量与土壤粘粒含量与阿特拉津生物活性之间存在较强的负相关,而粘粒含量与阿特拉津生物活性之间存在较弱的负相关。Reinhardt(1993)报告说,对易感作物的潜在危害的预测应该反映出阿特拉津在不同土壤类型中的不同可用性。此外,可被植物吸收的残茬数量,而不仅仅是特定土壤中的总残茬浓度,应该决定作物的选择。在阿特拉津产品标签上规定的收割间隔既不能反映敏感作物品种的阿特拉津阈值的可变性,也不能反映不同土壤的阈值浓度的差异(Reinhardt, 1993)。

与对阿特拉津的生物活性的影响和2,4 - d, metolachor的活动减少的石膏(图3)。活动变化的大小对于metolachlor远远大于对2,4 - d(图1)和阿特拉津(图2)。在阿特拉津除草剂,观察到的活性差异是如此之小,可能对除草剂的效力、选择性或持久性没有任何实际影响。相比之下,异丙甲草胺的性能受到显著影响,这表明了重要的实际后果。在石膏存在的情况下,异丙草胺的活性显著降低,这意味着用这种除草剂在石膏(硫酸钙)含量高的水灌溉的土壤上对杂草的控制很差。因此,这一发现并不表明异丙甲草胺对作物的选择性是值得关注的问题。除草剂选择性的影响在阿特拉津的情况下也不是问题,因为使用阿特拉津的主要作物,即玉米,具有固有的高耐受性。使用最佳拟合回归方程50.计算了土壤加石膏或土壤减石膏中阿特拉津、2,4- d和异丙甲草胺各剂量(估计剂量可导致50%的生长减少)的值,如下表1所示。

对于阿特拉津和2,4- d,含有石膏的土壤的生物活性显著高于没有石膏的土壤。有石膏存在的土壤生物活性增加表明,与无石膏土壤相比,有石膏土壤中的除草剂(阿特拉津和2,4- d)对土壤胶体的吸附较弱。虽然这一反应将提高杂草控制效果,但随之而来的淋滤潜力的增加在地下水污染方面存在风险。而异丙甲草胺的活性在石膏的存在下降低,从而降低了杂草的防效。


确认

水研究委员会(WRC)通过J.G.的资金,可以通过J.G。安和德尔的项目K5 / 1149。这种支持非常确认。

参考

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