張倩，宋超，相振波，劉少云，閆曉陽，楊立強，李義強

1中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所/國家煙草專賣局病蟲害監(jiān)控與綜防重點實驗室，青島 266101；2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081；3 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，青島 266109

我國烤煙種植面積和總產(chǎn)量都居世界首位[1]，煙糧爭地矛盾日益突出，為保證煙草生產(chǎn)用地，南方不少煙區(qū)的烤煙種植多與水稻輪作。近些年來，隨著化學(xué)除草技術(shù)迅速發(fā)展，除草劑的應(yīng)用日益廣泛，煙草是對除草劑較為敏感的一類作物，煙葉生產(chǎn)受到除草劑藥害影響的現(xiàn)象時有發(fā)生，給煙葉生產(chǎn)帶來較大影響[2-7]，水稻田使用除草劑不當(dāng)往往會對后茬煙株生長帶來較大的影響，近年來湖南、四川、福建、江西、廣東、安徽等產(chǎn)區(qū)煙葉生產(chǎn)多次出現(xiàn)除草劑藥害的情況。本文通過室內(nèi)盆栽試驗和大田試驗研究了4種稻田常用除草劑在不同劑量下對煙草生長的影響和癥狀表現(xiàn)，篩選出二氯喹啉酸、芐嘧磺隆、吡嘧磺隆和氰氟草酯對煙草的致畸劑量，為煙草安全生產(chǎn)和上茬作物除草劑合理使用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藥劑：50%二氯喹啉酸可濕性粉劑，江蘇富田農(nóng)化有限公司；10%芐嘧磺隆可濕性粉劑，浙江天一農(nóng)化有限公司；10%吡嘧磺隆可濕性粉劑，江蘇富田農(nóng)化有限公司；100 g/L氰氟草酯乳油，美國陶氏益農(nóng)公司。

煙草品種：NC89。

1.2 試驗田概況

試驗地在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所試驗基地，地勢平坦，試驗前未施用過其他除草劑。供試土壤為棕壤，理化性狀為：pH 值6.68，有機質(zhì)7.22 g/ kg，全氮0.85 g/ kg，全磷 0.81 g/ kg，全鉀1.95%，速效氮81.9 mg/ kg，速效磷13.6 mg/ kg，速效鉀31.75 mg/ kg，綜合肥力中等。栽培措施遵從當(dāng)?shù)厣a(chǎn)操作技術(shù)規(guī)范。

1.3 試驗方法

1.3.1 室內(nèi)試驗

利用盆栽試驗，初步篩選除草劑對煙草生長產(chǎn)生藥害影響的劑量，每種農(nóng)藥設(shè)3個處理。試驗方法：稱取10 kg土壤，分別用噴霧法添加1 mg/L的4種除草劑單一標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL、10 mL、100 mL，混合均勻，土壤中除草劑濃度分別為0.0001、0.001、0.01 mg/kg，裝盆后栽煙，每個處理5株，3次重復(fù)。

1.3.2 大田試驗

參考田間推薦劑量和室內(nèi)盆栽試驗結(jié)果，每種除草劑試驗設(shè)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5個處理，二氯喹啉酸施藥劑量分別為 0.312、1.25、5、20、80 a.i.g/hm2；芐嘧磺隆施藥劑量分別為0.25、1、4、16、64 a.i.g/hm2；吡嘧磺隆施藥劑量分別為0.25、1、4、16、64 a.i.g/hm2；氰氟草酯施藥劑量分別為5、20、80、320、1280 a.i.g / hm2。每個處理重復(fù)3次，另設(shè)CK處理做對照（不施任何農(nóng)藥）。試驗小區(qū)隨機區(qū)組排列，面積為30 m2，行株距為1.2 m×0.5 m。施藥方法為：煙苗移栽前2 d，4種藥劑分別按照不同劑量兌水稀釋，用水量90 mL/m2，壟面均勻噴霧，翻耙混勻，深度10 cm，蓋膜保墑。2 d后規(guī)范化栽培煙株，盡量保證所有試驗小區(qū)操作保持一致。

1.4 調(diào)查與測定

移栽后定期觀察癥狀，記錄煙葉生長狀況。藥害分級標(biāo)準(zhǔn)參考GB/T17980.53-2000[8]。選取代表性煙株,分別于移栽后15、30 d調(diào)查記錄株高、葉長、葉寬，計算各小區(qū)煙葉株高、葉長葉寬抑制率。抑制率公式如下：

株高抑制率=（對照平均株高-處理平均株高）/對照平均株高

葉長抑制率=（對照平均葉長-處理平均葉長）/對照平均葉長

葉寬抑制率=（對照平均葉寬-處理平均葉寬）/對照平均葉寬

施藥后30 d選取4種除草劑各個處理煙株根系，測其根重、根系活力、根系陽離子交換量，并取各個處理的煙葉測其葉綠素含量[9]。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

本研究中的數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2000軟件處理，并用SPSS16.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)，對試驗結(jié)果用鄧肯氏新復(fù)極差多重比較法（Duncan's Multiple Range Test，DMRT ）進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 室內(nèi)初篩結(jié)果

二氯喹啉酸0.0001 mg/kg劑量與CK無明顯差別，0.001 mg/kg劑量，煙株長勢稍弱，0.01 mg/kg劑量，新葉出現(xiàn)畸形，葉面皺縮，葉緣鋸齒狀，向背面卷曲，葉尖向下勾。芐嘧磺隆和吡嘧磺隆在0.0001 mg/kg劑量與CK無明顯差別，0.001 mg/kg劑量，煙株長勢弱，0.01 mg/kg劑量，煙株矮小，長勢最差。氰氟草酯的3個處理劑量與CK無明顯差別。

2.2 施藥后癥狀觀察

如圖1所見，二氯喹啉酸在0.312 a.i.g/ hm2（圖1-Ⅰ）的劑量下，無藥害癥狀。在1.25 a.i.g/ hm2（圖1-Ⅱ）的劑量下，移栽后15 d無明顯癥狀，移栽后30 d心葉有輕微的藥害癥狀，葉緣向背面卷，大部分葉子正常，移栽后60 d恢復(fù)正常，與CK無異。在5 a.i.g/ hm2（圖1-Ⅲ）的劑量下，藥害較輕，新葉畸形，葉緣向背面卷，葉尖向下彎，下部葉正常。在20 a.i.g/hm2（圖1-Ⅳ）的劑量下，藥害明顯，煙株矮小，葉長變短，葉寬明顯變窄，長寬比嚴(yán)重失調(diào)，葉面積明顯減小，使煙葉的產(chǎn)量受到嚴(yán)重影響；葉緣向背面卷，從上部看葉尖鈍圓，葉面凹凸不平，葉色濃綠，葉片變厚。在80 a.i.g/ hm2的劑量下（圖1-Ⅴ），藥害更嚴(yán)重，煙株明顯矮化，葉片畸形癥狀明顯，葉子狹長呈線形，葉尖下勾呈狗尾狀，主脈突出，占葉寬1/4-1/2，煙葉無使用價值。新葉葉尖邊緣鋸齒狀，煙草全生育期均表現(xiàn)出藥害癥狀，其中團棵期至旺長期的藥害最嚴(yán)重，且產(chǎn)生嚴(yán)重藥害后煙株難以恢復(fù)。

圖1 施藥后30d二氯喹啉酸在煙草上的藥害癥狀

芐嘧磺隆和吡嘧磺隆藥害癥狀相似，0.25、1 a.i.g/hm2等低濃度處理和CK無明顯差別，4、16、64 a.i.g/hm2高濃度處理，煙株矮小，葉片小，但無葉尖下卷、葉寬變窄等其他明顯畸形癥狀。氰氟草酯在5個濃度下和CK均無明顯差別，沒有藥害癥狀。

2.3 除草劑對煙草生長的影響

二氯喹啉酸對煙草影響的結(jié)果見表1，隨著施藥劑量增大，二氯喹啉酸對煙草的株高、葉長和葉寬抑制作用逐步加大。各濃度間差異明顯，且呈現(xiàn)良好的梯度效應(yīng)。二氯喹啉酸在0.312 a.i.g/ hm2下，施藥后15 d、30 d調(diào)查結(jié)果顯示，煙草株高的抑制率為4.06%-4.12%，葉長抑制率為0-2.37%，葉寬抑制率為0.37%-0.55%，施藥和對照無明顯差異；1.25 a.i.g/hm2劑量以下，15 d時煙草的株高、葉長葉寬與CK無明顯差異（0.05水平），30 d時與CK有明顯差異（0.05水平），但隨著煙株進入旺長期，藥害癥狀可以緩解?？赡苁且驗橥L期后抵抗力增強，及土壤中二氯喹啉酸由于降解和淋溶擴散，農(nóng)藥在土壤中含量降低明顯。試驗結(jié)果說明低于1.25 a.i.g/hm2對煙草生長發(fā)育影響不大。在5 a.i.g/ hm2的劑量下，二氯喹啉酸對煙草的株高、葉長和葉寬均有顯著影響，抑制率分別達到38.79%、26.00%和28.90%。在20 a.i.g/hm2的劑量下，煙草藥害已達4級，嚴(yán)重減產(chǎn)。在80 a.i.g/hm2的劑量下，煙草葉寬嚴(yán)重受抑，煙葉平均葉寬度只有幾厘米，從15 d的2.24 cm到30 d的2.75 cm，幾乎沒有增長，在隨后十幾天觀察中，葉寬仍未增長。煙草進入團棵期后生長迅速，CK植株在此期間長勢快，而受藥害影響的煙株生長緩慢，煙草生長抑制率后期大于前期，葉寬抑制率從15 d的72.65%到30 d的80.94%。二氯喹啉酸被煙草根、莖及葉部迅速吸收，并迅速向莖和頂端傳導(dǎo)。葉片正面生長速度比背面快，導(dǎo)致煙葉邊緣向下卷曲，造成畸形。Grossmann等[11,12]研究認為二氯喹啉酸對ACC合成酶反應(yīng)合成乙烯中產(chǎn)生的氰化物的副產(chǎn)物產(chǎn)生刺激作用，是導(dǎo)致植物中毒的主要原因。

表1 二氯喹啉酸對煙草生長情況的影響

芐嘧磺隆和吡嘧磺隆對煙草影響相似，0.25 a.i.g/hm2劑量與CK無明顯差異；在1 a.i.g/hm2的劑量下，施藥處理與CK有顯著差異，隨劑量加大，抑制作用增大。對葉長、葉寬、株高的影響進行比較，芐嘧磺隆和吡嘧磺隆對葉長葉寬的影響稍小，對株高的影響大，抑制作用明顯，可高達78.02%。芐嘧磺隆和吡嘧磺隆雖然對煙葉長、寬和葉面積影響不大，但因其對株高影響較大，煙葉節(jié)距較小，單株葉片減少，仍會對煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響。

表2 芐嘧磺隆對煙草生長情況的影響

表3 吡嘧磺隆對煙草生長情況的影響

氰氟草酯在推薦劑量下（80 a.i.g / hm2），煙草的株高、葉長葉寬在0.05水平上與CK無明顯差別。即使按照16倍的推薦劑量超量使用，對煙草的抑制率也只有15.47%。因此氰氟草酯對煙草生長影響不大。

表4 氰氟草酯對煙草生長情況的影響

2.4 除草劑對煙草根系的影響

2.4.1 除草劑對煙草根重的影響

如圖2所示，四種除草劑對煙草的根鮮重的影響，除氰氟草酯外，其他三種除草劑對煙草有明顯的抑制作用，且在一定范圍內(nèi)隨著濃度的增加抑制作用越明顯，根鮮重越小。除二氯喹啉酸在0.312 a.i.g/hm2的劑量下與CK相當(dāng)外，其他根重都比CK小。相同濃度下，芐嘧磺隆對煙草根重的抑制作用要大于吡嘧磺隆。

圖2 30d時4種除草劑對煙草根重的影響

2.4.2 除草劑對煙草根系活力的影響

TTC法測煙草根系活力，氯化三苯基四氮唑（TTC）是氧化還原物質(zhì)，溶于水中成為無色溶液，但被根系氧化還原后即生成紅色且不溶于水的三苯基甲腙（TTF）。本實驗中，不同濃度TTC溶液對移栽30天后煙株根系活力的回歸方程為：y=0.0029x+0.0071，相關(guān)系數(shù)R2為0.9992，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖3）。這表明在此范圍內(nèi)，TTC溶液與吸光度呈較好的線性關(guān)系，可以用于TTC溶液的分析。

由圖4可以看出，氰氟草酯5個處理對煙草根系活力影響不大，其他三種除草劑隨著施藥濃度加大，除草劑對煙草根系活力抑制明顯。二氯喹啉酸對煙草根系活力的抑制作用大于芐嘧磺隆和吡嘧磺隆，芐嘧磺隆和吡嘧磺隆對煙草根系活力的影響差不多。與項裕昆[10]研究結(jié)果芐嘧磺隆對煙草的根系氧化力有一定的抑制作用的結(jié)論基本吻合。

圖3 氯化三苯基四氮唑（TTC）標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖4 30d時4種除草劑對煙草根系活力的影響

2.4.3 除草劑對煙草根系陽離子交換量的影響

煙草根系不僅是煙株保持直立的固著器官，更重要的是水分、養(yǎng)分的吸收器官和煙草主要化學(xué)物質(zhì)—煙堿的合成器官。根系陽離子交換量是衡量煙草生長發(fā)育狀況的重要生理指標(biāo)，它直接關(guān)系到根系對礦物質(zhì)及水分的吸收和對煙堿及某些生長物質(zhì)的合成。由圖5可以看出，氰氟草酯對煙草根系陽離子交換量和CK無明顯差別。二氯喹啉酸、芐嘧磺隆、吡嘧磺隆三種除草劑除了最低濃度的處理外，其他經(jīng)過處理的煙草植株的根系陽離子交換量普遍要比正常的煙草植株低，且在實驗濃度范圍內(nèi)，施藥濃度越大對煙草植株根系陽離子的抑制作用也就越大。說明二氯喹啉酸、芐嘧磺隆、吡嘧磺隆三種除草劑對煙草植株的根系陽離子交換量有抑制作用。

圖5 30d時4種除草劑對煙草根系陽離子交換量的影響

2.5 除草劑對煙草葉綠素含量的影響

由圖5可見，隨著二氯喹啉酸濃度增大，煙草葉綠素含量先增加后下降，在處理Ⅲ（5 a.i.g/hm2的劑量）下，葉綠素含量最高。芐嘧磺隆和吡嘧磺隆也是隨施藥劑量加大，葉綠素含量先增加后減少?？傮w上4種除草劑對葉綠素含量影響不大。

圖6 30d時4種除草劑對煙葉葉綠素含量的影響

3 結(jié)論與討論

二氯喹啉酸對煙草抑制作用最明顯，藥害癥狀最典型。受害的煙葉葉緣背卷，葉尖下勾，藥害嚴(yán)重時葉片主脈突出，葉長寬明顯抑制，癥狀不能恢復(fù)，嚴(yán)重影響煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量。

二氯喹啉酸、芐嘧磺隆、吡嘧磺隆對煙草藥害癥狀的主要原因是對煙株根系發(fā)育產(chǎn)生明顯影響，使煙草抗逆力減弱，吸收養(yǎng)分和水分能力降低，抑制煙株正常生長發(fā)育，導(dǎo)致煙株矮小瘦弱，葉面積減小，影響煙葉產(chǎn)質(zhì)量。

二氯喹啉酸在5 a.i.g/ hm2的劑量下就可以使煙株產(chǎn)生明顯藥害癥狀，而1.25 a.i.g/ hm2的劑量下，移栽后15 d，煙草無明顯癥狀，30 d新葉稍有畸形，但隨后可以消失，所以可以把二氯喹啉酸對煙田的直接使用致畸劑量確定為1.25 a.i.g/ hm2。如果此劑量農(nóng)藥分散到0-5 cm土層中，根據(jù)植煙土壤容重1.2 g/cm3[13]計算，土壤中農(nóng)藥濃度為2.08×10-3mg/kg，可以把 2.08×10-3mg/kg 作為二氯喹啉酸對煙草產(chǎn)生藥害的致畸臨界濃度。這與陳澤鵬等[14]的研究結(jié)果基本吻合。在煙稻輪作區(qū)，若植煙土壤中二氯喹啉酸的濃度大于2.08×10-3mg/kg ，建議不要栽煙。由于防治水稻田稗草時二氯喹啉酸的有效劑量較大，且二氯喹啉酸在土壤中降解緩慢，煙草前茬最好不要使用二氯喹啉酸。芐嘧磺隆和吡嘧磺隆在1 a.i.g/hm2下對煙草株高有抑制作用，按照上述算法，其在土壤中濃度為1.67×10-3mg/kg，可以把1.67×10-3mg/kg 作為芐嘧磺隆和吡嘧磺隆對煙草產(chǎn)生藥害的致畸臨界濃度。雖然芐嘧磺隆和吡嘧磺隆對煙草產(chǎn)生藥害的癥狀不明顯，但其嚴(yán)重影響煙株高度，從而影響煙葉有效葉數(shù)，影響煙葉產(chǎn)量。建議前茬謹(jǐn)慎使用這兩種農(nóng)藥。氰氟草酯對煙草幾乎沒有影響，在16倍的推薦劑量下，對煙草的抑制率也只有15.47%。因為氰氟草酯是水稻田選擇性除草劑，屬芳氧基苯氧基丙酸類除草劑，只能作莖葉處理，芽前處理無效。另外，氰氟草酯降解特別快，降解半衰期只有幾天[15]。所以使用過氰氟草酯的稻田后茬種植煙草，對煙草生長發(fā)育幾乎沒有影響。建議煙草前茬稻田使用氰氟草酯，而盡量避免使用二氯喹啉酸、磺酰脲類等對煙草敏感的除草劑。

除草劑的活性不僅與藥劑本身結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且還與作物、土壤結(jié)構(gòu)和pH等多種因素有關(guān)，這些方面還需進一步研究，以減少煙草上的除草劑藥害，為煙葉安全生產(chǎn)提供依據(jù)。

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