溫銀元，郭平毅，尹美強(qiáng)，原向陽(yáng)，王玉國(guó)

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，山西 太谷030801）

遠(yuǎn)志馳名于國(guó)內(nèi)外中藥市場(chǎng)，過(guò)去主要源于野生。由于需求量的增加，連年采挖，只采不育，致使野生資源遭到嚴(yán)重破壞，資源日益減少，特別是種子未到成熟季節(jié)便搶先采挖，斷絕了種源，不僅產(chǎn)量、收購(gòu)量逐年下降，質(zhì)量也有所下降，而且野生資源有瀕臨絕跡的危險(xiǎn)。為滿足市場(chǎng)需求，從上世紀(jì)80年代開(kāi)始人工栽培細(xì)葉遠(yuǎn)志。山西、陜西、河北為主要栽培產(chǎn)區(qū)，其中山西栽培的面積最大。關(guān)于遠(yuǎn)志藥材的品質(zhì)，傳統(tǒng)認(rèn)為山西、陜西兩地遠(yuǎn)志的質(zhì)量最好，產(chǎn)量最大，為遠(yuǎn)志的道地產(chǎn)區(qū)［1～3］。人工栽培遠(yuǎn)志不僅能獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而且對(duì)保護(hù)植物種質(zhì)資源具有重要意義。

在遠(yuǎn)志栽培（尤其是規(guī)模化種植）過(guò)程中，雜草防除是一項(xiàng)艱巨的田間管理工作［4］?；瘜W(xué)除草具有省工、高效、增產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，但目前還沒(méi)有專門用于防除藥用植物（包括遠(yuǎn)志）田間雜草的除草劑，另外，遠(yuǎn)志苗期長(zhǎng)，幼苗生活力弱，對(duì)除草劑較為敏感，所以，對(duì)除草劑種類、用量、施用時(shí)期都要進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)研究［4］。

本研究根據(jù)遠(yuǎn)志的生物學(xué)特性，初步選用幾類莖葉類化學(xué)除草劑在遠(yuǎn)志田進(jìn)行安全性試驗(yàn)，研究并篩選安全、高效的遠(yuǎn)志化學(xué)防除的除草劑。

1 材料與方法

1.1 除草劑處理

試驗(yàn)在山西省新絳縣山西作物化學(xué)調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中藥材種植試驗(yàn)基地進(jìn)行。各供試除草劑分別設(shè)5個(gè)處理（表1），以不噴除草劑為對(duì)照。除草劑于2010年8月6日8：00～11：00噴施。小區(qū)面積為4m2，每小區(qū)按表1對(duì)應(yīng)比例取藥，加300 mL水噴施。每個(gè)處理重復(fù)3次，于8月13日觀察遠(yuǎn)志的除草劑藥害情況并記錄。

表1 除草劑處理濃度Table 1 Herbicide and concentration

1.2 葉片SPAD值、Y（II）、ETR測(cè)定

在除草劑處理后第7d時(shí)測(cè)定各指標(biāo)。用手持式葉綠素儀（Minolta SPAD－502，日本）測(cè)定葉綠素相對(duì)含量SPAD值，用PAM－2500調(diào)制熒光儀（walz，德國(guó)）測(cè)定葉綠素a熒光參數(shù)實(shí)際光化學(xué)效率Y（II）和電子傳遞速率ETR。

2 結(jié)果與分析

2.1 除草劑處理對(duì)遠(yuǎn)志藥害癥狀觀察

由表2可見(jiàn)，遠(yuǎn)志對(duì)芳氧苯氧丙酸類除草劑（驃馬、精喹禾靈、高效蓋草能、喹禾靈等）和環(huán)己烯酮類（收樂(lè)通）表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐藥性，在試驗(yàn)用量范圍內(nèi)，植株生長(zhǎng)正常，無(wú)藥害癥狀。遠(yuǎn)志對(duì)磺酰脲類除草劑均表現(xiàn)出輕微藥害，主要癥狀為葉色略微發(fā)黃。施用2甲4氯和2，4－D后表現(xiàn)出苯氧羧酸類除草劑的典型藥害，即植株扭曲，葉片翻轉(zhuǎn)，噴藥后2～3h即出現(xiàn)該癥狀。在施用二苯醚類的乙羧氟草醚和氟磺胺草醚后，表現(xiàn)出明顯藥害癥狀，植株葉片發(fā)枯、發(fā)黃。

2.2 除草劑對(duì)遠(yuǎn)志葉綠素含量的影響

從表3可見(jiàn)，不同類型除草劑對(duì)遠(yuǎn)志葉綠素含量的影響不同。芳氧苯氧丙酸類和環(huán)己烯酮類除草劑對(duì)遠(yuǎn)志葉綠素含量的影響較小，只在最大劑量（6倍推薦劑量）處理時(shí)SPAD值顯著低于對(duì)照，驃馬、精喹禾靈、喹禾靈和高蓋處理分別比對(duì)照降低10.42%、14.40%、19.34% 和 15.23%。低 濃 度（處理1和2）環(huán)己烯酮類除草劑收樂(lè)通處理后，遠(yuǎn)志SPAD值降低，而高濃度則增加了遠(yuǎn)志SPAD值，均未達(dá)顯著水平?；酋ｋ孱惓輨?duì)遠(yuǎn)志葉綠素含量的影響較大，所有濃度處理都降低了遠(yuǎn)志SPAD值，在1／4推薦劑量（處理2）磺酰脲類除草劑顯著降低遠(yuǎn)志幼苗葉綠素含量（除闊世瑪），在最大劑量處理時(shí)，苯磺隆、煙嘧磺隆、世瑪、闊世瑪處理分別比對(duì)照降低24.28%、24.07%、24.07%和27.57%。

表2 除草劑對(duì)遠(yuǎn)志的藥害癥狀Table 2 Phytotoxicity symptoms of P.tenuifoliaexposed to herbicides

表3 除草劑對(duì)遠(yuǎn)志葉綠素含量（SPAD值）的影響Table 3 Effect of herbicide on SPAD value in P.tenuifolia

2.3 除草劑對(duì)遠(yuǎn)志PSII實(shí)際光化學(xué)效率Y（II）的影響

PSII實(shí)際光化學(xué)效率Y（II）反映在光照下PSⅡ反應(yīng)中心部分關(guān)閉情況下的實(shí)際光化學(xué)效率。如表4所示，非脅迫條件下，遠(yuǎn)志的 Y（II）為0.583，磺酰脲類除草劑對(duì)遠(yuǎn)志Y（II）影響大于芳氧苯氧丙酸類和環(huán)己烯酮類。除精喹禾靈和高蓋的處理5外，芳氧苯氧丙酸類除草劑對(duì)遠(yuǎn)志Y（II）無(wú)顯著性影響，精喹禾靈和高蓋處理5顯著降低遠(yuǎn)志的 Y（II），分別比對(duì)照降低15.95%和23.33%?；酋ｋ孱惓輨┨幚斫档土诉h(yuǎn)志的Y（II），其中苯磺隆和煙嘧磺隆對(duì)遠(yuǎn)志Y（II）的影響大于世瑪和闊世瑪，如在推薦劑量下（處理4），苯磺隆和煙嘧磺隆處理使遠(yuǎn)志 Y（II）分別降低23.33%和25.56%，而世瑪和闊世瑪處理后遠(yuǎn)志的Y（II）分別降低20.58%和16.98%。隨著收樂(lè)通處理濃度增加，遠(yuǎn)志的Y（II）逐漸降低，最低濃度時(shí)對(duì)遠(yuǎn)志Y（II）無(wú)影響，推薦劑量（處理2）處理后遠(yuǎn)志Y（II）比照低11.0%，但不顯著，最高劑量處理時(shí)遠(yuǎn)志Y（II）最低（0.352），比對(duì)照低39.62%，顯著低于對(duì)照。

表4 除草劑對(duì)遠(yuǎn)志PSII實(shí)際光化學(xué)效率Y（II）的影響Table 4 Effect of herbicide on Y（II）in P.tenuifolia

2.4 除草劑對(duì)遠(yuǎn)志表觀電子傳遞速率（ETR）的影響

PSII的表觀電子傳遞速率ETR反映了Rubisco（1，5－二磷酸核酮糖羧化／加氧酶）的活性。如表5所示，遠(yuǎn)志的ETR為154.21（CK），隨除草劑濃度增加遠(yuǎn)志ETR逐漸降低；與對(duì)Y（II）的影響相似，磺酰脲類除草劑對(duì)遠(yuǎn)志ETR的影響最大。在芳氧苯氧丙酸類中，精喹禾靈的影響最小，高蓋的影響最大，如6倍推薦劑量處理（處理5）使遠(yuǎn)志ETR顯著降低，比對(duì)照低11.37%，而精喹禾靈處理后只降低5.54%，與對(duì)照差異不顯著。1／8推薦劑量（處理1）磺酰脲類除草劑處理后使遠(yuǎn)志的ETR降低0.57%～25.36%，當(dāng)處理濃度增加到推薦劑量時(shí)（處理4），苯磺隆、煙嘧磺隆、世瑪和闊世瑪處理的遠(yuǎn) 志 ETR 分 別 比 對(duì) 照 降 低 44.78%、41.20%、23.92%和29.75%，苯磺隆產(chǎn)生的影響最大，世瑪產(chǎn)生的影響最小。1／2推薦劑量和推薦劑量（處理1和2）的收樂(lè)通增加了遠(yuǎn)志ETR，而高劑量處理則抑制了遠(yuǎn)志的電子傳遞速率，如在6倍推薦劑量（處理5）處理時(shí)，遠(yuǎn)志的ETR比對(duì)照低14.62%。

表5 除草劑對(duì)遠(yuǎn)志表觀光合電子傳遞速率（ETR）的影響Table 5 Effect of herbicide on ETR in P.tenuifolia

3 結(jié)論與討論

除草劑是通過(guò)植物吸收后在其體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)并與作用靶標(biāo)結(jié)合，發(fā)揮除草劑生理與生物化學(xué)效應(yīng)，干擾植物的代謝作用，導(dǎo)致其死亡，其正確使用至關(guān)重要，而其不當(dāng)使用不僅不會(huì)有效地防除農(nóng)田雜草，反而會(huì)導(dǎo)致作物受害，甚至死亡［5，6］。葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)能夠靈敏反映光合作用的變化情況，為植物抗逆生理、作物增產(chǎn)潛力預(yù)測(cè)等方面的研究提供了極大方便，因而被視為揭示植物光合作用與環(huán)境關(guān)系的內(nèi)在探針，成為研究作物光合生理的有力工具，近年來(lái)，葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)已經(jīng)受到廣泛關(guān)注［7～9］。苯嗪草酮對(duì)敏感性植株（藜）葉片的光電子傳遞速率（ETR）的抑制效果要顯著高于耐性植株［10］，ETR的變化也可以作為初期植株藥害檢測(cè)手段來(lái)分析甲黃隆（ALS抑制劑）對(duì)植株個(gè)體的毒性［11］。丙酯草醚對(duì)敏感性油菜（白菜型）的Y（II）和ETR的抑制率要顯著高于甘藍(lán)型油菜［7］。在本試驗(yàn)中，磺酰脲類除草劑對(duì)遠(yuǎn)志幼苗Y（II）和ETR的抑制顯著高于芳氧苯氧丙酸類和環(huán)己烯酮類，說(shuō)明Y（II）和ETR的變化在除草劑藥害檢測(cè)過(guò)程中具有重要作用，能及時(shí)便捷的發(fā)現(xiàn)植株藥害情況，對(duì)遠(yuǎn)志生產(chǎn)上的除草方案的選擇具有指導(dǎo)意義。

芳氧苯氧丙酸類和環(huán)己烯酮類除草劑的作用靶標(biāo)是乙酰－CoA羧化酶，抑制脂肪酸的合成，從而使植物生長(zhǎng)過(guò)程中膜系統(tǒng)建立所需脂類的合成被抑制，其對(duì)植物的傷害可能是破壞了跨膜的電化學(xué)勢(shì)。這兩類除草劑的處理濃度小于4倍推薦劑量時(shí)對(duì)遠(yuǎn)志的生長(zhǎng)狀況、葉片SPAD值和葉綠素?zé)晒鈪?shù)Y（II）、ETR等都沒(méi)有影響，無(wú)藥害癥狀產(chǎn)生，高濃度處理（6倍推薦劑量）處理時(shí)對(duì)遠(yuǎn)志葉片SPAD值和Y（II）、ETR有一定影響，但仍未產(chǎn)生藥害，表明芳氧苯氧丙酸類除草劑中的驃馬、精喹禾靈、喹禾靈、高蓋以及己烯酮類的收樂(lè)通對(duì)遠(yuǎn)志是安全的，可用于遠(yuǎn)志田的化學(xué)除草［12～14］。

磺酰脲類除草劑的作用靶標(biāo)是ALS，抑制三種支鏈氨基酸（亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸）的合成，從而阻斷或干擾功能大分子物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、核酸等）的合成；進(jìn)一步對(duì)光合作用和呼吸作用及其它生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)的代謝過(guò)程產(chǎn)生影響。磺酰脲類除草劑脅迫下遠(yuǎn)志葉片黃化，SPAD值降低，Y（II）和ETR下降，表現(xiàn)出一定的藥害癥狀，表明磺酰脲類除草劑不能用于遠(yuǎn)志田化學(xué)除草［12～14］。

苯氧羧酸類除草劑2甲4氯和2，4－D施用后植株扭曲，葉片翻轉(zhuǎn)，噴藥后2～3h即出現(xiàn)該癥狀，為典型藥害癥狀。在二苯醚類的乙羧氟草醚和氟磺胺草醚施用后，植株葉片發(fā)枯、發(fā)黃，藥害癥狀明顯。這兩類除草劑也不能用于遠(yuǎn)志田化學(xué)除草［12～14］。

［1］滕紅梅.藥用遠(yuǎn)志的結(jié)構(gòu)發(fā)育與主要藥用成分積累關(guān)系的研究［D］.西安：西北大學(xué)，2009.

［2］徐國(guó)鈞，徐珞珊.常用中藥材品種整理和質(zhì)量研究（南方協(xié)作組）［M］.福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，1994：24－263.

［3］肖培根.新編中藥志，第一卷［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002：488.

［4］楊繼祥，田義新.藥用植物栽培學(xué)（第二版）［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2004：93－94.

［5］原向陽(yáng).干旱脅迫下草甘膦對(duì)抗草甘膦大豆生長(zhǎng)發(fā)育影響的生理機(jī)制［D］.太谷：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

［6］原向陽(yáng)，王鑫，郭平毅，等.葉面處理除草劑對(duì)防風(fēng)等中藥材的藥害癥狀觀察［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（3）：262－265.

［7］金宗來(lái).丙酯草醚對(duì)甘藍(lán)型油菜與白菜型油菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響及其耐性差異機(jī)理［D］.杭州：浙江大學(xué)，2010.

［8］Maxwell K，Johnson G N.Chlorophyll fluorescence－apractical guide［J］.Journal of experimental botany，2000，51（345）：659－668.

［9］Kopsell D A，Armel G R，Abney K R，et al.Leaf tissue pigments and chlorophyll fluorescence parameters vary among sweet corn genotypes of differential herbicide sensitivity［J］.Pesticide biochemistry and physiology，2011，99（2）：194－199.

［10］Aper J，De Marez T，Mechant E，et al.Chlorophyll fluorescence tests for monitoring triazinone resistance in Chenopodium album L［J］.Commun Agric Appl Biol Sci.2008；73（4）：939－44.

［11］Riethmuller－Haagea I，Bastiaansb L，Kropffb M J，et al.Can photosynthesis－related parameters be used to establish the activity of acetolactate synthase－inhibiting herbicides on weeds［J］.Weed Science，2006，54（6）：974－982.

［12］蘇少泉.除草劑在植物體內(nèi)的代謝與選擇性及使用［J］.現(xiàn)代農(nóng)藥，2003（6）：14－17.

［13］Monaco T J，Weller S C，Ashton F M.Weed science：principles and practices，4th edition［M］.Wiley－Blackwell，2002.

［14］Zimdahl R L.Fundamentals of weed science（third edition）［M］.California，2007：396－435.