82 中国烟草学报2013年10月第19卷第5期 四种典型稻田除草剂对烟草生长的影响 张倩 ,宋超 ,相振波 ,刘少云。,闫晓阳 ,杨立强 ,李义强 1中国农业科学院烟草研究所/国家烟草专卖局病虫害监控与综防重点实验室,青岛266101; 2中国农业科学院研究生院,北京100081;3青岛农业大学农学院,青岛266109 摘要:针对全国烟稻轮作区稻田除草剂残留对下茬烟草生产造成严重药害的状况,通过室内初筛和大田试验研究了4种稻田常 用除草剂对烟草生长的致畸剂量、药害症状和生理活性的影响。试验结果表明:二氯喹啉酸对烟草畸形症状随着剂量增加呈现明 显梯度变化,株高、叶长、叶宽均有影响,对叶宽影响尤为明显,致畸剂量为2×lff mg/kg;苄嘧磺隆和吡嘧磺隆对烟草叶长、 叶宽影响较小,对株高影响严重,致畸剂量为0.5×10。mg/kg;氰氟草酯按照水稻推荐剂量的16倍用药,对株高、叶长、叶宽 的抑制率较小。由于二氯喹啉酸、苄嘧磺隆和吡嘧磺隆对烟草根系抑制严重,根鲜重、根系活力和根系阳离子交换量随施药浓度 加大,抑制逐步增强。建议烟田前茬烟田前茬应尽量避免使用二氯喹啉酸和磺酰脲类除草剂。 关键词:除草剂;烟草;药害;生长抑制 doi:10.3969/j.issn.1004-5708.2013.05.014 中图分类号:¥572.053 文献标识码:A 文章编号:1004-5708(2013)05-0082-07 Effects of 4 typical paddy herbicides 013 growth of tobacco ZHANG Qian ,SONG Chao ,XIANG Zhenbo ,LIU Shaoyun ,YAN Xiaoyang ,YANG Liqiang ,LI Yiqiang 1 Tobacco Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Tobacco Pest Monitoring Controlling&Integrated Management,Qingdao 266 1 0 1,Shandong,China; 2Graduate School,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 1 0008 1,China; 3Qingdao Agricultural University,Qingdao 266 1 09,Shandong,China Abstract:Effects of 4 kinds of paddy herbicides on teratogenic dosage,phytotoxicity symptoms,and biological activity of tobacco growth were studied by indoor initial screen and field experiments.Results showed that quinclorac affected height,leaf length and especially leaf width of tobacco plant.whose teratogenic dosage was 2×1 0一mg/kg.Bensulfuron・methyl and pyrazosulfuron had little effect on leaf length and width,but had significant effect Oil plant UeigUt,whose teratogenic dosages were both 0.5×10一mg/kg.Cyhalofop—butyl had little effect on plant height,leaf length and width,even when the dosage was 1 6 times of that used in paddy field.Due to the inhibition of quinclorac,bensulfuron—me ̄yl and pyrazosulfuron on tobacco root system,which caused the changes of physiological indices such as roots activity and cation exchange capaciy,the greater the spraying concentrattion,the greater the inhibition effects to tobacco.Therefore, ifeld application of quinclorac and sulfonylurea herbicides should be avoided prior to tobacco cultivation. Keywords:herbicide;flue—cured tobacco;phytotoxicity;growth inhibitory 我国烤烟种植面积和总产量都居世界首位 ,烟 少烟区的烤烟种植多与水稻轮作。近些年来,随着化 粮争地矛盾日益突出,为保证烟草生产用地,南方不 基金项目 国家烟草专卖局重点项目 (TS一06—201 10039、1 10200902073) 学除草技术迅速发展,除草剂的应用日益广泛,烟草 是对除草剂较为敏感的一类作物,烟叶生产受到除草 剂药害影响的现象时有发生,给烟叶生产带来较大影 作者简介 张倩(1988一),硕士研究生,研究方向为农药学,Email:740177719@qq.com 通讯作者 李义强(1976一),博士,副研究员,主要研究方向为农 药残留、农产品质量安全,Email:liyiqiang1008@163.corn 响口。],水稻田使用除草剂不当往往会对后茬烟株生 长带来较大的影响,近年来湖南、四川、福建、江西、 广东、安徽等产区烟叶生产多次出现除草剂药害的情 况。本文通过室内盆栽试验和大田试验研究了4种稻 收稿日期 2012—12.19 张倩等 四种典型稻田除草剂对烟草生长的影响 田常用除草剂在不同剂量下对烟草生长的影响和症状 表现,筛选出二氯喹啉酸、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆和氰 氟草酯对烟草的致畸剂量,为烟草安全生产和上茬作 物除草剂合理使用提供依据。 1材料与方法 1.1试验材料 供试药剂:50%二氯喹啉酸可湿性粉剂,江苏富 田农化有限公司;1O%苄嘧磺隆可湿性粉剂,浙江天 一农化有限公司;10%吡嘧磺隆可湿性粉剂,江苏富 田农化有限公司;100 gm氰氟草酯乳油,美国陶氏 益农公司。 烟草品种:NC89。 1.2试验田概况 试验地在中国农业科学院烟草研究所试验基地, 地势平坦,试验前未施用过其他除草剂。供试土壤为 棕壤,理化性状为:pH值6.68,有机质7.22 g/ , 全氮0.85 g/kg,全磷0.81 g/kg,全钾1.95%,速效 氮81.9 mg/kg,速效磷13.6 mg/kg,速效钾31.75 mg/kg,综合肥力中等。栽培措施遵从当地生产操作 技术规范。 1.3试验方法 1-3.1室内试验 利用盆栽试验,初步筛选除草剂对烟草生长产生 药害影响的剂量,每种农药设3个处理。试验方法: 称取10 土壤,分别用喷雾法添加1 mg/L的4种 除草剂单一标准溶液1 mL、10 mL、100 mL,混合 均匀,土壤中除草剂浓度分别为0.0001、0.001、0.01 mg/kg,装盆后栽烟,每个处理5株,3次重复。 1-3.2大田试验 参考田间推荐剂量和室内盆栽试验结果,每种 除草剂试验设I、II、III、Ⅳ、V 5个处理,二氯 喹啉酸施药剂量分别为0.312、1.25、5、20、80 a.i.g/ hm2苄嘧磺隆施药剂量分别为0.25、1、4、16、64 a.i.g/ hm]吡嘧磺隆施药剂量分别为0.25、1、4、16、64 a.i.g/ hm ;氰氟草酯施药剂量分别为5、20、80、320、 1280 a.i.g/hm2。每个处理重复3次,另设CK处理 做对照(不施任何农药)。试验小区随机区组排列, 面积为30 m ,行株距为1.2 m×0.5 m。施药方法为: 烟苗移栽前2 d,4种药剂分别按照不同剂量兑水稀释, 用水量90 mL/m ,垄面均匀喷雾,翻耙混匀,深度 10 cm,盖膜保墒。2 d后规范化栽培烟株,尽量保证 所有试验小区操作保持一致。 1.4调查与测定 移栽后定期观察症状,记录烟叶生长状况。药害 分级标准参考GB/T17980.53.2000【8]。选取代表性烟株, 分别于移栽后15、30 d调查记录株高、叶长、叶宽, 计算各小区烟叶株高、叶长叶宽抑制率。抑制率公式 如下: 株高抑制率=(对照平均株高一处理平均株高)/ 对照平均株高 叶长抑制率:(对照平均叶长一处理平均叶长)/ 对照平均叶长 叶宽抑制率=(对照平均叶宽一处理平均叶宽)/ 对照平均叶宽 施药后30 d选取4种除草剂各个处理烟株根系, 测其根重、根系活力、根系阳离子交换量,并取各个 处理的烟叶测其叶绿素含量f9]。 1.5数据统计与分析 本研究中的数据采用Microsoft Excel 2000软件 处理,并用SPSS16.0数据处理系统分析数据,对 试验结果用邓肯氏新复极差多重比较法(Duncan’S Multiple Range Test,DMRT)进行差异显著性分析。 2结果与分析 2.1室内初筛结果 二氯喹啉酸0.0001 mg/kg剂量与CK无明显差别, 0.001 mg/l(g剂量,烟株长势稍弱,O.01 mg/kg剂量, 新叶出现畸形,叶面皱缩,叶缘锯齿状,向背面卷曲, 叶尖向下勾。苄嘧磺隆和吡嘧磺隆在0.0001 mg/kg剂 量与CK无明显差别,0.001 mg/kg剂量,烟株长势弱, 0.01 mg/kg剂量,烟株矮小,长势最差。氰氟草酯的 3个处理剂量与CK无明显差别。 2.2施药后症状观察 如图1所见,二氯喹啉酸在0-312 a.i.g/hm (图 1.I)的剂量下,无药害症状。在1.25 a.i.g/hm。(图 1.II)的剂量下,移栽后15 d无明显症状,移栽后 30 d tL,叶有轻微的药害症状,叶缘向背面卷,大部分 叶子正常,移栽后60 d恢复正常,与CK无异。在5 a.i.g/hm (图1一III)的剂量下,药害较轻,新叶畸形, 叶缘向背面卷,叶尖向下弯,下部叶正常。在20 a.i.g/ hm (图1一IV)的剂量下,药害明显,烟株矮小,叶 长变短,叶宽明显变窄,长宽比严重失调,叶面积明 显减小,使烟叶的产量受到严重影响;叶缘向背面卷, 从上部看叶尖钝圆,叶面凹凸不平,叶色浓绿,叶片 变厚。在80 a.i.g/hm 的剂量下(图1 V),药害更 严重,烟株明显矮化,叶片畸形症状明显,叶子狭长 张倩等 四种典型稻田除草剂对烟草生长的影响 苄嘧磺隆和吡嘧磺隆对烟草影响相似,O.25 a.i.g/ hm 剂量与CK无明显差异;在1 a.i.g/hm 的剂量下, 施药处理与CK有显著差异,随剂量加大,抑制作用 增大。对叶长、叶宽、株高的影响进行比较,苄嘧磺 隆和吡嘧磺隆对叶长叶宽的影响稍小,对株高的影响 大,抑制作用明显,可高达78.02%。苄嘧磺隆和吡 嘧磺隆虽然对烟叶长、宽和叶面积影响不大,但因其 对株高影响较大,烟叶节距较小,单株叶片减少,仍 会对烟叶产量和质量产生明显影响。 表2苄嘧磺隆对烟草生长情况的影响 表3吡嘧磺隆对烟草生长情况的影响 中国烟草学报2013年10月第19卷第5期 氰氟草酯在推荐剂量下(80 a.i.g/hm2),烟草的 株高、叶长叶宽在0.05水平上与CK无明显差别。即 使按照16倍的推荐剂量超量使用,对烟草的抑制率也 只有15.47%。因此氰氟草酯对烟草生长影响不大。 表4氰氟草酯对烟草生长情况的影响 天数 剂量/(a.i.g/hm。) CK 5 20 l5 株高/cm 13.83a 13.81a l3.68a 抑制率/% 叶长/cm 19.00a 抑制率/% 叶宽/cm 8.19a 抑制率/% 药害级别 0.15 1.09 l8.77a 18.61a 1.21 2.053 8.18a 7.90a 0.12 3.54 4.76 6.11 7.94 80 320 l280 CK 5 20 30 13.50a 12.23b 11.69b 35.94a 35.88a 34.62a 33.75a 33.44a 33.51a 2_39 l 1.57 15.47 17.68ab 16.94b 16.65b 30.46a 6.95 10.84 12_37 7.80a 7.69a 7.54a 14.43a 0.17 3.67 6.09 6.96 6.76 29.75a 28.63ab 27.15b 26.95b 26.4b 2_33 6.01 10.87 l1.52 13.33 14.39a 13.94a 13.16a 12.42a 12.32a 0.28 3.40 8.80 13.93 14.62 80 320 1280 2.4除草剂对烟草根系的影响 2.4.1 除草剂对烟草根重的影响 如图2所示,四种除草剂对烟草的根鲜重的影响, 除氰氟草酯外,其他三种除草剂对烟草有明显的抑制 作用,且在一定范围内随着浓度的增加抑制作用越明 显,根鲜重越小。除二氯喹啉酸在0.3l2 a.i.g/hm2的 剂量下与CK相当外,其他根重都比CK小。相同浓 度下,苄嘧磺隆对烟草根重的抑制作用要大于吡嘧磺 隆。 液,但被根系氧化还原后即生成红色且不溶于水 的三苯基甲腙(TTF)。本实验中,不同浓度TTC 溶液对移栽30天后烟株根系活力的回归方程为: y=0.0029x+0.0071,相关系数 为0.9992,并绘制标 准曲线(图3)。这表明在此范围内,TTC溶液与吸 光度呈较好的线性关系,可以用于TTC溶液的分析。 由图4可以看出,氰氟草酯5个处理对烟草根系 活力影响不大,其他三种除草剂随着施药浓度加大, 除草剂对烟草根系活力抑制明显。二氯喹啉酸对烟草 根系活力的抑制作用大于苄嘧磺隆和吡嘧磺隆,苄嘧 ++二氯喹啉酸 苄嘧磺隆 吡嘧磺隆 …磺隆和吡嘧磺隆对烟草根系活力的影响差不多。与项 裕昆¨伽研究结果苄嘧磺隆对烟草的根系氧化力有一 定的抑制作用的结论基本吻合。 1】Ⅲfj 赫 氰氟草酯 0-5O0 处理 0 400 0_3o0 图2 30d时4种除草剂对烟草根重的影响 0.200 0・100 2.4.2 除草剂对烟草根系活力的影响 TTC法测烟草根系活力,氯化三苯基四氮唑 (TTC)是氧化还原物质,溶于水中成为无色溶 0 000 浓度 图3氯化三苯基四氮唑(TIC)标准曲线 张倩等 四种典型稻田除草剂对烟草生长的影响 35 。。 +=氯喹啉酸 +苄嘧磺隆 ~一吡嘧磺隆 20 № 氰氟草酯 餐15 隧10 s 0 图4 30d时4种除草剂对烟草根系活力的影响 2.4.3 除草剂对烟草根系阳离子交换量的影响 烟草根系不仅是烟株保持直立的固着器官,更重 要的是水分、养分的吸收器官和烟草主要化学物质一 烟碱的合成器官。根系阳离子交换量是衡量烟草生长 发育状况的重要生理指标,它直接关系到根系对矿物 质及水分的吸收和对烟碱及某些生长物质的合成。由 图5可以看出,氰氟草酯对烟草根系阳离子交换量和 CK无明显差别。二氯喹啉酸、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆 三种除草剂除了最低浓度的处理外,其他经过处理的 烟草植株的根系阳离子交换量普遍要比正常的烟草植 株低,且在实验浓度范围内,施药浓度越大对烟草植 株根系阳离子的抑制作用也就越大。说明二氯喹啉酸、 苄嘧磺隆、吡嘧磺隆三种除草剂对烟草植株的根系阳 离子交换量有抑制作用。 16.00 l4.00 一l 2.00 Ⅲ 10.00 薹: 囱霞4.00 鐾 图5 30d时4种除草剂对烟草根系阳离子交换量的影响 2.5除草剂对烟草叶绿素含量的影响 由图5可见,随着二氯喹啉酸浓度增大,烟草叶 绿素含量先增加后下降,在处理III(5 a.i.g/hm 的剂量) 下,叶绿素含量最高。苄嘧磺隆和吡嘧磺隆也是随施 药剂量加大,叶绿素含量先增加后减少。总体上4种 除草剂对叶绿素含量影响不大。 一二氯喹啉酸 ●苄嘧磺隆 口吡嘧磺隆 口氰氟草酯 3结论与讨论 二氯喹啉酸对烟草抑制作用最明显,药害症状最 典型。受害的烟叶叶缘背卷,叶尖下勾,药害严重时 叶片主脉突出,叶长宽明显抑制,症状不能恢复,严 重影响烟叶产量和质量。 二氯喹啉酸、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆对烟草药害症 状的主要原因是对烟株根系发育产生明显影响,使烟 草抗逆力减弱,吸收养分和水分能力降低,抑制烟株 正常生长发育,导致烟株矮小瘦弱,叶面积减小,影 响烟叶产质量。 二氯喹啉酸在5 a.i.g/hm 的剂量下就可以使烟 株产生明显药害症状,而1.25 a.i.g/hm。的剂量下, 移栽后15 d,烟草无明显症状,30 d新叶稍有畸形, 但随后可以消失,所以可以把二氯喹啉酸对烟田的直 接使用致畸剂量确定为1.25 a.i.g/hm 。如果此剂量 农药分散到0.5 cm土层中,根据植烟土壤容重1.2 g/ cm [13 计算,土壤中农药浓度为2.08X10-3mg/kg,可以 把2.08X 10.3 mg/kg作为二氯喹啉酸对烟草产生药害的 致畸临界浓度。这与陈泽鹏等[1 ]的研究结果基本吻 合。在烟稻轮作区,若植烟土壤中二氯喹啉酸的浓度大 于2.08X10-3mg/kg,建议不要栽烟。由于防治水稻田 稗草时二氯喹啉酸的有效剂量较大,且二氯喹啉酸在 土壤中降解缓慢,烟草前茬最好不要使用二氯喹啉酸。 苄嘧磺隆和吡嘧磺隆在1 a.i.g/hm 下对烟草株高有抑 制作用,按照上述算法,其在土壤中浓度为1.67×10。 mg/kg,可以把1.67×10。mg/kg作为苄嘧磺隆和吡嘧 磺隆对烟草产生药害的致畸临界浓度。虽然苄嘧磺隆 和吡嘧磺隆对烟草产生药害的症状不明显,但其严重 影响烟株高度,从而影响烟叶有效叶数,影响烟叶产 量。建议前茬谨慎使用这两种农药。氰氟草酯对烟草 几乎没有影响,在I6倍的推荐剂量下,对烟草的抑 制率也只有15.47%。因为氰氟草酯是水稻田选择性 除草剂,属芳氧基苯氧基丙酸类除草剂,只能作茎叶 处理,芽前处理无效。另外,氰氟草酯降解特别快, 降解半衰期只有几天[15]0所以使用过氰氟草酯的稻 田后茬种植烟草,对烟草生长发育几乎没有影响。建 议烟草前茬稻田使用氰氟草酯,而尽量避免使用二氯 喹啉酸、磺酰脲类等对烟草敏感的除草剂。 除草剂的活性不仅与药剂本身结构有关,而且还 与作物、土壤结构和pH等多种因素有关,这些方面 还需进一步研究,以减少烟草上的除草剂药害,为烟 叶安全生产提供依据。 参考文献 [1] 刘国顺.烟草栽培学[M].北京:中国农业出版社 88 中国烟草学报叫 2013年10月第19卷第5期 n _ 一Ⅵ rL rL rL rL rL 卜._ . 叫 加 U 【上接第81页】 Hayward A C.Biology and epidemiology of bacterial 阳农业大学学报,2000,31(5):515-518. wilt caused by Pseudomonas solancearum[J].Annu Rev 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