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主要完成人： 于颖多，龚时宏，栗岩峰，王建东
主要完成单位: 中国水科院水利所
发表刊物、著作编号、专利号、标准编号及日期: 水利学报，文章编号：0559-9350（2006）08-0996-04，2006年8月，第37卷第8期。
1. 技术内容简介
滴头堵塞是地下滴灌系统推广应用的主要制约因素，也是地下滴灌技术一直未能很好解决的问题。本文主要针对由作物根系的向水生长性造成的根系入侵堵塞问题进行研究，通过在灌溉水中加入微量强吸附性农药（氟乐灵），使滴头附近的小范围土体附着农药从而抑制根系入侵灌水器，避免根系堵塞的发生。重点将“水－土－作物”三者综合考虑，在不对作物的产量和品质造成影响的前提下，探讨施药量和施药时机（作物的不同生育阶段）两参数的选取，研究该条件下施药对作物根系空间分布及其地上部分生长的影响，最终提出一套合理的施药制度和施药模式，以期为地下滴灌施药解决根系入侵阻塞问题的农业实践提供理论基础和参考依据，促进节水农业在我国的进一步发展。
2. 创新点
（1）根系是作物吸收水、肥的主要器官，其生长发育和分布状况既关系到地上部株体的生长，又直接影响着土壤剖面水分、养分的消耗与动态变化。已有的对根系的研究主要集中在水（灌溉水量，灌溉方式）、肥（氮、磷）及土壤（土壤机械力度、土壤温度、土壤盐碱程度）等调控措施对作物根系的影响方面，而关于通过施加农药来对作物的根系进行调控的研究尚不多见。本文通过番茄地下滴灌施加氟乐灵试验，分析了不同的农药施用参数（施药浓度、施药日期）对作物根系分布调控效应，及其对作物地上部分生物量累计的影响，从而对施药参数的合理选取进行了探讨，为以控制根系入侵堵塞为目标的地下滴灌施药技术的推广应用提供了一定的参考依据，填补了目前在根系调控研究领域的空白。（2）氟乐灵是植保领域常用的一种硝基本氨类除草剂，广泛用于控制田间的一年生杂草。作为一种具潜在毒性的农用化学物质，已有的对氟乐灵的应用研究主要从减少地下水的淋溶风险出发，着重探讨氟乐灵的运移、分布与土壤理化特性间的相互关系。本文则以番茄为研究对象，侧重分析土壤环境中氟乐灵的介入对作物生长及其根系分布产生的影响。
3. 与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较
目前，针对根系入侵堵塞问题主要有两种解决方式：一是从滴头自身的结构、特性入手，开发本身具备抗根系入侵堵塞的地下滴灌专用滴头；二是在灌溉系统的运行阶段采取一些抗根系入侵的防护措施，加强灌溉系统的运行管理。90年代末，国外的一些灌溉企业陆续推出了一系列的抗根系入侵专用滴头。如以色列netfims生产的Techline系列滴头，Typhoon系列舌盖式滴头以及美国的Geoflow公司生产的Rootguard系列专用滴头等，其中以Rootguard系列滴头的抗根系入侵堵塞的性能最为优越。Geoflow公司在生产滴头的塑料材料中溶入了特定的挥发性除草剂，滴头地埋以后，塑料中的除草剂将按一定速率以蒸汽形式释放到滴头周围土壤中，从而在滴头附近的小范围形成一个不利于作物根系发育的土壤环境，抑制根系向滴头附近生长，使滴头的本身产生斥根性。然而，尽管此类专用滴头具有较好的根系入侵防护效果，但由于其生产工艺复杂，而价格过分昂贵（价格是普通滴头的两倍），因此目前该设备通常仅用于园林景观或高尔夫球场的灌溉，而对于大田作物，由于价格因素的限制并不具有可行性。加强灌溉系统的运行管理，在灌溉水中定期注入氯化物、酸液等也是防止根系堵塞的一种行之有效的方法。但由于氯气、酸液等在土壤中降解较快，因此在作物的生育期内需要频繁施加，导致灌溉系统运行管理的强度加大，使该方法的推广应用效果并不十分理想。本文采用在灌溉水中注入少量吸附性农药（氟乐灵）的方法来调控滴头附近的根密度分布，提出了一套用于解决滴头的根系堵塞问题的有效施药方案。由于氟乐灵较长的半衰期（通常150－180天左右），因此减少了在作物生育期内的注入次数，降低了灌溉系统的运行管理强度。同时，相对于国外的抗根系入侵专用滴头，采用施药的方法来解决滴头的根系堵塞问题具有可观的价格优势，可以大大降低地下滴灌系统的基建投资。
4 成果应用情况及社会经济效益
本文结论为地下滴灌施药防根系入侵技术的应用提供了参考依据，有助于地下滴灌技术的进一步推广。
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