專利名稱：一種降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)面源污染防治技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)農(nóng)藥作為保障農(nóng)業(yè)豐收的重要手段，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著非常重要的作用，然而，由于人們長(zhǎng)期的不科學(xué)用藥，劇毒、高殘留、難降解農(nóng)藥的大量使用，我們面臨著不斷增加農(nóng)藥污染的環(huán)境問題。多菌靈屬于苯并咪唑類的內(nèi)吸性殺菌劑，具有高效、抑菌譜廣等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，常用于蔬菜、中藥材、稻、麥、棉、果樹等多種作物的褐斑病、立枯病、早疫病、灰霉病等病害的防治。多菌靈的殺菌機(jī)理是通過(guò)干擾真菌微管的正常裝配來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而微管在細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞分裂、胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸、維持細(xì)胞內(nèi)形態(tài)等方面發(fā)揮著重要作用。所以多菌靈是一種內(nèi)分泌干擾劑，可阻斷、刺激或抑制自然激素生成，會(huì)導(dǎo)致雄性嚙齒類動(dòng) 物的生殖能力下降，當(dāng)然也會(huì)影響到人類的生殖、生長(zhǎng)和發(fā)育。多菌靈等有機(jī)農(nóng)藥無(wú)論是地上施用還是地下施用，大部分農(nóng)藥最終都會(huì)沉積于土壤中，因此，土壤是農(nóng)藥等污染物最主要的“匯”。多菌靈的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在土壤中殘留期長(zhǎng)，由于其具有一定的遷移活性，對(duì)地下水具有較大的污染風(fēng)險(xiǎn)。目前，生理酸性肥的過(guò)量施用導(dǎo)致土壤酸化的現(xiàn)象已經(jīng)十分普遍，尤其是蔬菜田土壤，農(nóng)用化學(xué)品施用量遠(yuǎn)高于一般農(nóng)田，因此蔬菜田土壤酸化現(xiàn)象更為嚴(yán)重，而多菌靈又是蔬菜田應(yīng)用最為廣泛的殺菌劑，所以，蔬菜田酸化土壤中多菌靈對(duì)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)極高。目前多菌靈的研究主要涉及其藥效、在土壤中的吸附及淋溶特性、在植物體內(nèi)的殘留規(guī)律等方面，有效降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法，該方法在不過(guò)多增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的前提下，顯著降低多菌靈在土壤中的淋溶活性，進(jìn)一步改善了地下水的質(zhì)量，降低了農(nóng)業(yè)面源的污染風(fēng)險(xiǎn)。一種降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法，該方法包括如下步驟步驟一作物種植前，在蔬菜田土壤中投加堿性物料使土壤pH值> 6. O ;步驟二 在步驟一得到的pH值彡6. O的土壤中施加有機(jī)物料，使0_15cm的表層土壤中有機(jī)質(zhì)含量為30 g/kg-45 g/kg ；步驟三將步驟二得到的土壤進(jìn)行耕作處理，旋耕深度< 15 cm ；步驟四在步驟三得到的耕作處理后的土壤上施用肥料，所述的肥料為化學(xué)堿性肥或生理堿性肥。優(yōu)選的是，所述的步驟一的堿性物質(zhì)為消石灰、草木灰或堿性土壤。優(yōu)選的是，所述的步驟二的有機(jī)物料為畜禽糞便為原料生產(chǎn)的有機(jī)肥或植物秸桿。
優(yōu)選的是，所述的步驟四的化學(xué)堿性肥為碳酸氫銨。優(yōu)選的是，所述的步驟四的生理堿性肥為硝酸鈉。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供一種降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法，該方法包括在作物種植前，在蔬菜田土壤中投加堿性物料，使土壤PH值> 6. O ;然后在土壤中施加有機(jī)物料，使
0-15cm的表層土壤中有機(jī)質(zhì)含量為30 g/kg-45 g/kg ;再將土壤進(jìn)行耕作處理,旋耕深度(15 cm ;最后將得到的耕作處理后的土壤上施用肥料，所述的肥料為化學(xué)堿性肥或生理堿性肥。本發(fā)明通過(guò)合理的調(diào)節(jié)pH值、施用有機(jī)物料和翻耕技術(shù)，能夠改善土壤的理化性狀，抑制土壤板結(jié)，提高土壤的保肥保水性能力，具有一定的增產(chǎn)效果，并且能夠顯著抑制 多菌靈在土壤中的淋溶活性，達(dá)到了降低多菌靈對(duì)地下水污染的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)淋溶液收集量達(dá)到2000 ml時(shí)，多菌靈的總淋出量由對(duì)照處理的23. 86 mg降至防多菌靈淋溶處理的12. 88 mg,降幅達(dá)到46. 0%，能有效降低對(duì)地下水的污染風(fēng)險(xiǎn)，具有減排效果，同時(shí)由于該方法避免土壤中多菌靈的過(guò)量流失，保證多菌靈的藥效，還具有一定的增效作用。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I和對(duì)比例I的淋溶液取樣次數(shù)和多菌靈淋出量的關(guān)系曲線圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2和對(duì)比例2的淋溶液取樣次數(shù)和多菌靈淋出量的關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法，該方法包括如下步驟步驟一作物種植前，在蔬菜田土壤中投加堿性物料，使土壤pH值> 6. O ;步驟二 在步驟一得到的pH值彡6. O的土壤中施加有機(jī)物料，使0_15cm的表層土壤中有機(jī)質(zhì)含量為30 g/kg-45 g/kg ；步驟三將步驟二得到的土壤進(jìn)行耕作處理，旋耕深度< 15 cm ；步驟四在步驟三得到的耕作處理后的土壤上施用肥料，所述的肥料為化學(xué)堿性肥肥或生理堿性肥。本發(fā)明所述的，蔬菜田土壤中多菌靈在酸性條件下會(huì)生成鹽，在水中的溶解度明顯增加，淋溶性增強(qiáng)；中性或堿性條件下溶解性能降低，遷移活性急劇下降，所以要有效控制多菌靈對(duì)地下水的污染，應(yīng)提高酸化土壤的PH值，因此，在作物種植前，在蔬菜田土壤中投加堿性物料，使土壤PH值> 6. O ;所述的堿性物料優(yōu)選為石灰、草木灰或堿性土壤。本發(fā)明提出的用堿性土壤改良的方法，不僅具有提高酸化土壤PH值的作用，而且由于堿性土壤的顆粒較小，能夠阻塞酸化土壤顆粒間的空隙，有效抑制土壤中多菌靈的淋溶。蔬菜田土壤有機(jī)質(zhì)含量越高，對(duì)多菌靈的吸附性越強(qiáng)，淋溶性能越弱，對(duì)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)越低，并且可以利用其強(qiáng)大緩沖能力抑制土壤酸化。因此在步驟一得到的PH值^ 6. O的土壤中施加有機(jī)物料,使0-15cm的表層土壤中有機(jī)質(zhì)含量為30 g/kg-45 g/kg ；有機(jī)質(zhì)的含量低于30 g/kg，達(dá)不到降低淋溶性的效果，有機(jī)質(zhì)含量高于45 g/kg，吸附能力過(guò)強(qiáng)，會(huì)影響到多菌靈藥效，并且投入成本也會(huì)增加。所述的有機(jī)物料優(yōu)選為畜禽糞便為原料生產(chǎn)的有機(jī)肥或植物秸桿。所述的畜禽糞便可以為雞糞、豬糞或牛糞等；但一定要腐熟之后再進(jìn)行施用。所述的植物秸桿可以為蔬菜秸桿或大田作物秸桿，在施用前，將蔬菜秸桿切碎至O. 5-1. O cm段，均勻撒在土壤表層即可。本發(fā)明所述的將步驟二得到的土壤進(jìn)行耕作處理，耕作處理包括旋耕和打壟2個(gè)環(huán)節(jié)，旋耕深度< 15 cm，打壟處理按照栽種蔬菜或作物的要求深度即可。對(duì)土壤進(jìn)行旋耕處理，一是能夠使施入土壤中的物料混合均勻；二是破壞土壤中形成的大空隙(由于土壤動(dòng)物活動(dòng)和植物根系生長(zhǎng)所產(chǎn)生的)，阻斷多菌靈淋溶的通道；三是平整土地。但旋耕不能超過(guò)15 cm，否則會(huì)破壞耕作土壤的犁底層，反而會(huì)增大多菌靈在土壤中的淋溶性。本發(fā)明所述的步驟四的化學(xué)堿性肥優(yōu)選為碳酸氫銨，生理堿性肥優(yōu)選為硝酸鈉。施肥量為120-150kg/畝，施肥深度在15cm，施肥后立即覆土防止其揮發(fā)。
將步驟四處理后的土壤在無(wú)植物生長(zhǎng)的條件下靜態(tài)培養(yǎng)3個(gè)月后，按照實(shí)用新型專利201220124723. 9的原狀土淋溶模擬裝置采集原狀土，在土壤表層加入多菌靈后進(jìn)行淋溶試驗(yàn)，測(cè)定淋溶液中多菌靈的含量。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。實(shí)施例I 試驗(yàn)在長(zhǎng)春市凈月區(qū)某蔬菜大棚中進(jìn)行。I、作物種植前，在每平方米蔬菜田黑土 (土壤pH值為5. 1，有機(jī)質(zhì)含量為21. 2 g/kg,粒徑小于O. 01 mm的物理性黏粒含量為23. 18 %)中投加2 kg消石灰，使土壤pH值為6. 2 ；2、將秸桿切碎至O. 7 cm小段，均勻撒在步驟I得到的pH值為6. 2的黑土中，秸桿的施用量為2 kg/m2,表層土壤中有機(jī)質(zhì)含量為30. 7 g/kg ;所述的稻桿為番爺、豆角和辣椒的干稻桿；3、將步驟2得到的土壤進(jìn)行耕作處理，旋耕深度為15 cm，按壟距60 cm、壟高15cm的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打壟；4、將步驟3得到的土壤按O. 2 kg/m2施用碳酸氫銨，施肥深度在15 cm,施肥后立即覆土防止其揮發(fā)。將步驟4得到的處理后的土壤在無(wú)植物生長(zhǎng)的條件下靜態(tài)培養(yǎng)3個(gè)月后，按照實(shí)用新型專利201220124723. 9的原狀土淋溶模擬裝置采集原狀土，在土壤表層加入100 mg多菌靈后進(jìn)行淋溶試驗(yàn)，采用去離子水作為淋溶液對(duì)土柱進(jìn)行淋溶，分8次(每次250 ml)收集淋溶液，分別測(cè)定淋溶液中多菌靈的含量。具體測(cè)定的方法為取IOml多菌靈水溶液，加入2 mol/L HCl溶液I ml將多菌靈轉(zhuǎn)化成鹽溶于水相中，轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，用10 ml三氯甲烷分別洗濾液2次將其中的有機(jī)雜質(zhì)去除，棄去下層三氯甲烷。收集水相，用I mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為7，分別用三氯甲烷10 ml萃取2次，2次萃取液合并，過(guò)無(wú)水硫酸鈉脫水，進(jìn)行高效液相色譜分析。高效液相色譜儀工作條件C18色譜柱，25 cm X 4. 16 mm ;柱溫30 °C ;流動(dòng)相V(甲醇)V (水)=70 : 30 ;流速0. 8 mL/min ;檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm ;進(jìn)樣體積20 μ L。保留時(shí)間定性，峰面積外標(biāo)法定量。
實(shí)施例2試驗(yàn)在長(zhǎng)春市南關(guān)區(qū)幸福鄉(xiāng)蔬菜試驗(yàn)基地進(jìn)行。I、作物種植前，在蔬菜田黑土(土壤pH值為5. 3，有機(jī)質(zhì)含量為28. 5 g/kg，粒徑小于O. 01 mm的物理性黏粒含量為26. 18 %)中投加堿性土壤(堿性土壤取自松原市前郭縣套浩太鄉(xiāng)，PH值為10. 6)和消石灰，每平方米蔬菜田黑土的堿性土壤和草木灰的投加量分別為7 kg和3 kg，蔬菜田黑土的pH值為6. I ；2、將有機(jī)質(zhì)含量為270 g/kg的有機(jī)肥按照每平米5 kg施入到步驟I得到的土壤后，表層土壤有機(jī)質(zhì)含量增至33. 4 g/kg ;所述的有機(jī)肥為以雞糞為主要原料腐熟得到；3、將步驟2得到的土壤進(jìn)行耕作處理，旋耕深度為15 cm;按壟距60 cm、壟高15cm的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打壟；4、將步驟3得到的土壤按O. 17 kg/m2施用硝酸鈉，施肥深度在15 cm，施肥后立即 覆土防止其揮發(fā)。將步驟4得到的處理后的土壤在無(wú)植物生長(zhǎng)的條件下靜態(tài)培養(yǎng)3個(gè)月后，按照實(shí)用新型專利201220124723. 9的原狀土淋溶模擬裝置采集原狀土，在土壤表層加入100 mg多菌靈后進(jìn)行淋溶試驗(yàn)，采用去離子水作為淋溶液對(duì)土柱進(jìn)行淋溶，分8次(每次250 ml)收集淋溶液，分別測(cè)定淋溶液中多菌靈的含量。具體測(cè)定方法為取IOml多菌靈水溶液，加入2 mol/L HCl溶液I ml將多菌靈轉(zhuǎn)化成鹽溶于水相中，轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，用10 ml三氯甲烷分別洗濾液2次將其中的有機(jī)雜質(zhì)去除，棄去下層三氯甲烷。收集水相，用I mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為7，分別用三氯甲烷10 ml萃取2次，2次萃取液合并，過(guò)無(wú)水硫酸鈉脫水，進(jìn)行高效液相色譜分析。高效液相色譜儀工作條件C18色譜柱，25 cm X 4. 16 mm ;柱溫30 °C ;流動(dòng)相V(甲醇)V (水)=70 30;流速0.8 mL/min ;檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm ;進(jìn)樣體積20 μ L。保留時(shí)間定性，峰面積外標(biāo)法定量。對(duì)比例I將沒進(jìn)行任何處理的實(shí)施例I的蔬菜田黑土 (土壤pH值為5. 1，有機(jī)質(zhì)含量為21. 2g/kg，粒徑小于O. 01 mm的物理性黏粒含量為23. 18 %)按照實(shí)用新型專利201220124723. 9的原狀土淋溶模擬裝置采集原狀土，在土壤表層加入100 mg多菌靈后進(jìn)行淋溶試驗(yàn)，采用去離子水作為淋溶液對(duì)土柱進(jìn)行淋溶，分8次(每次250 ml)收集淋溶液，分別測(cè)定淋溶液中多菌靈的含量。具體測(cè)定的方法為取IOml多菌靈水溶液，加入2 mol/L HCl溶液I ml將多菌靈轉(zhuǎn)化成鹽溶于水相中，轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，用10 ml三氯甲烷分別洗濾液2次將其中的有機(jī)雜質(zhì)去除，棄去下層三氯甲烷。收集水相，用I mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為7，分別用三氯甲烷10 ml萃取2次，2次萃取液合并，過(guò)無(wú)水硫酸鈉脫水，進(jìn)行高效液相色譜分析。高效液相色譜儀工作條件C18色譜柱，25 cm X 4. 16 mm ;柱溫30 °C ;流動(dòng)相V(甲醇)V (水)=70 : 30 ;流速0. 8 mL/min ;檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm ;進(jìn)樣體積20 μ L。保留時(shí)間定性，峰面積外標(biāo)法定量。圖I為本發(fā)明實(shí)施例I和對(duì)比例I的取樣次數(shù)和多菌靈淋出量的關(guān)系曲線圖；圖I表明，當(dāng)淋溶液收集量達(dá)到2000 ml時(shí)，多菌靈的總淋出量由對(duì)照處理的23. 86 mg降至防多菌靈淋溶處理的12. 88 mg,降幅達(dá)到46. 0%,效果十分明顯。顯然,對(duì)酸化土壤進(jìn)行中和、施用秸桿并且適當(dāng)深度的旋耕等措施，能夠抑制土壤中多菌靈的淋溶，降低其對(duì)地下水的污染風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)比例2將沒進(jìn)行任何處理的實(shí)施例2的蔬菜田黑土 (土壤pH值為5. 3，有機(jī)質(zhì)含量為28. 5g/kg，粒徑小于O. 01 mm的物理性黏粒含量為26. 18 %)按照實(shí)用新型專利201220124723. 9的原狀土淋溶模擬裝置采集原狀土，在土壤表層加入100 mg多菌靈后進(jìn)行淋溶試驗(yàn)，采用去離子水作為淋溶液對(duì)土柱進(jìn)行淋溶，分8次(每次250 ml)收集淋溶液，分別測(cè)定淋溶液中多菌靈的含量。具體測(cè)定方法為取IOml多菌靈水溶液，加入2 mol/L HCl溶液I ml將多菌靈轉(zhuǎn)化成鹽溶于水相中，轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，用10 ml三氯甲烷分別洗濾液2次將其中的有機(jī)雜質(zhì)去除，棄去下層三氯甲烷。收集水相，用I mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為7，分別用三氯甲烷10 ml萃取2次，2次萃取液合并，過(guò)無(wú)水硫酸鈉脫水，進(jìn)行高效液相色譜分析。 高效液相色譜儀工作條件C18色譜柱，25 cm X 4. 16 mm ;柱溫30 °C ;流動(dòng)相V(甲醇)V (水)=70 : 30 ;流速0. 8 mL/min ;檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm ;進(jìn)樣體積20 μ L。保留時(shí)間定性，峰面積外標(biāo)法定量。圖2為本發(fā)明實(shí)施例2和對(duì)比例2的取樣次數(shù)和多菌靈淋出量的關(guān)系曲線圖，圖2表明，當(dāng)淋溶液收集量達(dá)到2000 ml時(shí)，多菌靈的總淋出量由對(duì)照處理的19. 47 mg降至防多菌靈淋溶處理的12. 82 mg，降幅達(dá)到34. 2%。顯然，相同的多菌靈施藥量下，對(duì)土壤進(jìn)行投加堿性土壤和草木灰，會(huì)提高酸化土壤的PH值、并且會(huì)適當(dāng)阻塞土壤孔隙；適當(dāng)施用有機(jī)肥增加土壤有機(jī)質(zhì)。這些措施能夠抑制多菌靈的淋出，降低對(duì)地下水的污染風(fēng)險(xiǎn)。
權(quán)利要求
1.一種降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 步驟一作物種植前，在蔬菜田土壤中投加堿性物料，使土壤pH值> 6. O ; 步驟二 在步驟一得到的pH值> 6. O的土壤中施加有機(jī)物料，使0-15cm的表層土壤中有機(jī)質(zhì)含量為30 g/kg-45 g/kg ； 步驟三將步驟二得到的土壤進(jìn)行耕作處理，旋耕深度< 15 cm ； 步驟四在步驟三得到的耕作處理后的土壤上施用肥料，所述的肥料為化學(xué)堿性肥或生理堿性肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法，其特征在于，所述的步驟一的堿性物質(zhì)為消石灰、草木灰或堿性土壤。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法，其特征在于，所述的步驟二的有機(jī)物料為畜禽糞便為原料生產(chǎn)的有機(jī)肥或植物秸桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法，其特征在于，所述的步驟四的化學(xué)堿性肥為碳酸氫銨。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法，其特征在于，所述的步驟四的生理堿性肥為硝酸鈉。
全文摘要
一種降低蔬菜田中多菌靈對(duì)地下水污染的方法，屬于農(nóng)業(yè)面源污染防治技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括在作物種植前，在蔬菜田土壤中投加堿性物料，使土壤pH值≥6.0；然后在土壤中施加有機(jī)物料，使0-15cm的表層土壤中有機(jī)質(zhì)含量為30g/kg-45g/kg；再將土壤進(jìn)行耕作處理，旋耕深度≤15cm；最后將得到的耕作處理后的土壤上施用肥料，所述的肥料為化學(xué)堿性肥或生理堿性肥。該方法能有效降低對(duì)地下水的污染風(fēng)險(xiǎn)，具有減排效果，同時(shí)由于該方法避免土壤中多菌靈的過(guò)量流失，保證多菌靈的藥效，還具有一定的增效作用。
文檔編號(hào)A01B79/02GK102960093SQ20121048267
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者王玉軍, 李莉, 韓興, 隋振民, 趙興敏, 馬秀蘭, 劉會(huì)青, 張秀芳, 李明石 申請(qǐng)人:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)