农药与肥料相互作用的研究与实践

2000年05月29日 11:02 来源：

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农业可持续发展的大趋势及精确农业概念的提出和从省时、高效、经济的观点，要求农药和其他农用化学品包括化肥、微量元素肥料等尽可能科学合理地混合使用。农药、化肥混用已成为农药肥料应用的一个重要发展方向。 一、农药与肥料混用的提出及意义 在农业科学研究和生产实践中，由于施肥引起植物矿质营养的变化，必定引起植物生长及体内新陈代谢等一系列的生理变化，从而影响一些农药，尤其是一些内吸杀虫剂、杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂在植物体内的渗透、吸收、传导、代谢，对农药的应用效果产生直接和间接的影响。 在药肥混用中，肥料还会对一些农药组分的生物活性产生活化或钝化的直接影响，同样，农药不仅对所防治对象产生影响，而且还会直接或间接影响农作物，进而影响其对矿质养分的吸收、代谢。因此，研究农药、肥料和农作物之间的关系，在农业生产中进行农药、肥料混用或结合使用，可避免农药、肥料间的拮抗作用及对作物的不良影响，增加它们之间的协同作用，减少农药与肥料的用量，获得最佳的应用效果，从而保护环境、提高农作物的产量。 二、杀虫、杀螨剂与肥料混用 1．杀虫剂对植物矿质营养的影响 众多生产实践证明，许多氯代烃类、有机磷类和氨基甲酸酯类农药能影响植物生长和矿质营养。乙拌磷能降低玉米对锰的吸收，而增加对锌的吸收；甲拌磷的使用可使棉花植株体内含氮量下降；杀虫脒处理棉花后，棉叶柄中钙、镁、磷、钾等元素的浓度增加。I-brahim在研究不同氮肥和杀线虫剂对棉花的混合作用时报道，杀线虫剂显著地促进了棉花的生长，增加了产量和提高棉叶中氮和钾的含量；涕灭威的作用大于杀线威，同单用杀线虫剂和单用氮肥比，杀线虫剂同氮肥(硝铵、硫铵、尿素)配合使用，棉花的株高、单株总桃数、植株干重及叶中氮、磷含量都有明显增加。Salam在水稻上的试验表明，呋喃丹和甲拌磷增加了水稻对氮素的吸收，而且呋喃丹比甲拌磷对氮的吸收促进作用强，氮肥和杀虫剂的相互作用是增效的。在研究高梁施用过磷酸盐和久效磷对磷吸收的相互作用时，Srilatha发现在杀虫剂应用浓度低时，过磷酸盐和久效磷混合使用对磷素的吸收表现出拮抗作用，而在久效磷浓度较高时，则表现出协同作用。 2．肥料对杀虫剂的影响 氮、磷、钾肥与杀虫剂混用有可能改善一些农药的表面活性，增加其渗透性和附着力等，从而增加其杀虫活性。对一些微量元素来说，则可能与不同的杀虫剂发生反应，增加或减少其活性。一些肥料本身还可作为杀虫剂、杀菌剂应用，如俄罗斯人用硝酸铵作杀线虫剂，既防治土壤线虫又减少应用杀虫剂而造成的环境污染。植物营养的改善也会提高其对虫害的抵抗力，幼嫩组织或分生组织较成熟的或生长缓慢的部分易受虫害，因此施用氮肥与害虫侵袭之间通常呈正相关，但大量施用钾肥能减少虫害的侵袭。植物体内糖、氨基酸、酰胺等是多数刺吸式昆虫的饲用刺激物，植物体矿质营养的变化会影响这些物质的变化，施肥就可通过调整这些低分子有机化合物的累积或可作为驱虫剂化合物的减少，对植物的抗虫性产生影响。矿质元素硅在植物表皮细胞的沉积对刺吸式昆虫的口针，特别是咀嚼式昆虫的上颚还是一种机械障碍，在一些缺硅的地区配合杀虫剂施用硅素将提高杀虫剂的效果。合理地进行杀虫剂与肥料的混用，可通过提高杀虫剂在植物体、害虫体的渗透、吸收、传导，提高植物的抗虫能力，从而提高防治效果，减少杀虫剂的用量。 三、杀菌剂局肥料的混用 1．杀菌剂对植物矿质营养的影响 杀菌剂的应用对植物矿质营养也能产生一定的影响。克菌丹、福美双、五氯硝基苯、敌克松、代森锰锌等能降低玉米对锰的吸收，而增加对锌的吸收，植株鲜重增加。叶面喷施多菌灵、甲基托布津、代森锌和福美双都使花生叶片中氮素含量增加，甲基托布津和多菌灵对氮素的提高最大；且甲基托布津、多菌灵、高浓度的代森锌和福美双的应用还增加了叶片中磷、钾的含量。 2．肥料及植物营养对杀茵剂的影响 施肥常导致植物抗病性的增加或减少，从而对杀菌剂的防病效果产生影响。1988年，Jam-riska等将杀菌剂同氮肥混用，二者间表现出一定的协同作用。德国有专利报道，番茄用80％的代森锰锌(4.50kg／hm2)和甲霜灵——代森锌(4.50kg／hm2)处理；与硝铵——尿素溶液混用，5d后降雨10mm，其对疫霉的防效达80。3％，只有15％的侵染，而不与硝铵素溶液混用的对照对疫霉的防效58.5％，侵染率达31.7％，肥料对农药有明显的增效作用，并认为这种增效作用是由于硝铵——尿素溶液减少了杀菌剂从植物表面被雨水淋失，增加了吸收的缘故。通过施肥改善营养状况(如施用尿素)也会促进作物对内吸杀菌剂的吸收，在小麦生产中喷施杀菌剂丙环唑和尿素混合物，由于尿素的叶面高活性及应用丙环唑和尿素后作物的高光合速率，提高了小麦对丙环唑的吸收。 氮的施用一般增加植物的感病性。Mascagni研究氮肥和杀菌剂(代森锰锌和三唑酮)对冬小麦的作用时报道，增施氮肥使小麦叶锈的发病程度加重，施氮降低了杀菌剂的防病效果，需要增加杀菌剂的用量以减少病害。而钾素营养的改善则有利于提高寄主植物的抗病性，Wells证明钾肥是应用杀菌剂防治水稻病害的一个补充。钙和一些微量元素如铜作为杀菌剂应用已有悠久历史，波尔多液的有效成分就是钙和铜。 四、除草剂与肥料的混用 1．混用对作物产量的影响 在农药与肥料混用中，除草剂与肥料混用研究最多，实践应用也最多。国外这方面的应用研究始于60年代中期，如日本东北农业试验场本谷耕一等人研究五氯苯酚(PCP)与化肥混用后的相互作用，美国罗门哈斯公司研制搀混尿素药肥等。Pandey报道，在鹰嘴豆(Cicer arietinum)田应用除草剂氯乙氟灵、甲羧除草醚、特丁净、除草醚和扑草净等显著提高了作物产量，几种除草剂与磷肥的增效作用达到了显著水平。Kza-kova证明混合应用氮磷钾肥与2，4—D或西玛津单独应用增加玉米产量，表现出对产量的增效作用。 2．肥料对除草剂的影响　 除草剂与肥料对除草剂的活性有不同程度的影响。KonelaP等研究施氮肥对高粱田杂草生长及除草剂效果的影响时发现，随着施氮水平的提高，在播后15～30d内杂草Trianthema mnogyna的数量增加，且在莠去津或莠去津 + 草净津的存在下，施氮水平提高杂草的数量和生物量也增加。Scifers报道，叶面肥料与2，4—D混用使2，4—D的除草活性增加50％，同单用除草剂相比，2，4—D特别是西玛津与氮磷钾肥料混合应用，减少了杂草的发生。草甘膦与液体肥料尿素或硫酸铵混用同样增加了草甘膦的除草活性。Lich研究发现，草甘膦与28％尿素硝铵肥料(UAN)混用对Velverleaf的防效较单用草甘膦增效15％左右，在对Common lambsquarters的防治上也有类似表现，1995年试验单用草甘膦的防效为41％，而与28％的UAN混用的防效达97％，增效显著。 3．除草剂对植物矿质营养的影响 不仅肥料对除草剂有不同程度的影响，而且除草剂的应用对肥料的效果及植物的矿质营养也有多种不同的影响。不同的除草剂有不同的表现，扑草净能促进矿化和硝化作用，绿谷隆在高剂量的情况下较对照也增加了土壤中矿化氮的含量。马铃薯蛋白质代谢显著地受扑草净和绿谷隆的影响，蛋白氮的含量随此两种除草剂的用量的增加而增加。Jitendray报道莎稗磷在0.3—0.6kg／hm2、去草胺在1.5kg／hm2，特别是恶草灵在1.Okg／hm2时减少了水稻吸收有效磷的比率，在秧苗移栽60d，施氮60kg／hm2时，莎稗磷显著地降低了磷素的可利用能力。Robert研究氟乐灵对玉米生长和养分含量的影响时发现土壤中0.25mg／kg的氟乐灵，使玉米幼苗体内磷素含量减少60％，钾含量减少35％，锌含量减少43.4％，而镁、钙含量分别增加18.1％和15.9％；幼苗的生长也受到抑制，植株干重减少38.4％。但是，通过施用磷肥、钾肥可解除氟乐灵对玉米生长的抑制，显著地提高植株干重及体内磷、钾的含量，并使镁、钙含量下降。 五、技物生长调节剂与肥料混用 1．施肥与矿质养分对植物生长调节物质的影响 矿质养分中氮素对根的生长及细胞分裂素(CYT)的产生和向地上部运输有突出的影响，Stattelmach报道给马铃薯提供氮，CYT的输出增加，而终止供氮素，CYT的输出剧减，磷、钾的供应对CYT的合成和输出也有影响。氮供应不足明显加强植物体中脱落酸(ABA)的合成，促使植株老化。在对赤霉素(GA)的影响上，氮素起突出的作用，如在马铃薯中，中断氮素的供给马铃薯茎中的GA含量明显下降。与此同时，ABA的水平急剧提高，因此施肥与合理应用植物生长调节剂关系密切，如对禾谷类作物施高水平的氮肥，由于促进了GA的合成及提供了高水平的氮营养，能促进茎的生长，增加了倒伏的危险。为了避免这种情况，在施用氮肥的同时，就可结合施用矮壮素以抑制GA的合成。 2．植物生长调节剂对植物营养的影响 Giridhar研究矮壮素(CCC)和磷素对花生生长和产量的影响时证明，矮壮素的应用显著地提高了花生中蛋白氮的含量。Iremien应用多效唑导致玉米叶片中的叶绿素a和叶绿素b显著增加，大豆喷施多效唑(MET)，叶绿素含量也明显增加，实际上，与叶绿素合成有关的矿质养分如镁的含量也增加了。许多研究证明，植物生长调节剂与肥料混合施用在作物产量的影响上有明显的协同作用。 总之，在农药与肥料的混用过程中，农药与肥料及植物的矿质营养关系密切，相互作用。这种相互作用既包含物理上的(如农药剂型、肥料物理性质上的)，也有化学上的(农药肥料间的化学反应等)，还有生物活性和生物学效应上的相互作用。研究它们之间的关系，对于合理协调使用农药、肥料，尤其是科学地进行药肥混用，将施肥、施药两项独立的农业技术合二为一，既简化农事操作程序、减轻劳动强度，又促进作物增产增收具有十分重要的意义。

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