沈會芳，蒲小明，張景欣，孫大元，林壁潤

（廣東省農業(yè)科學院植物保護研究所/廣東省植物保護新技術重點實驗室，廣東 廣州 510640）

【研究意義】現階段，煙草是我國國家和地方財稅的重要經濟來源。在南方煙區(qū)，煙草種植多采用煙稻輪作模式，為省工省時，普遍使用除草劑防控雜草。每年我國使用除草劑有效成分在 8×104t 以上［1］。但有些除草劑具有較強的穩(wěn)定性，使用不當，易對作物造成持久的藥害。根據近年的農作物藥害診斷，各煙葉產區(qū)都出現了不同程度的除草劑藥害現象，且呈不斷上升的趨勢［2］?！厩叭搜芯窟M展】二氯喹啉酸是1988年在德國上市的稗類特效除草劑，可有效防除超過50種常見惡性雜草。二氯喹啉酸為長殘效除草劑，在土壤中的持效期長，對水稻生長安全，但對茄科作物如煙草極易產生藥害［3-4］。研究表明，在煙稻輪作系統下，水稻季二氯喹啉酸使用量超過750 g/hm2，煙葉中二氯喹啉酸的殘留為0.00648～0.103 mg/kg，嚴重影響煙葉的品質和后續(xù)加工利用，使用總量超過1 500 g/hm2時會出現中重度藥害；在保持水層的稻田中，二氯喹啉酸在田水和土壤中的半衰期分別為8.7、14.1 d，在自然沉降的稻田中，二氯喹啉酸在土壤中的半衰期為10.8 d［5］。陳澤鵬等［6］研究表明二氯喹啉酸半衰期為22 d，在180 d后，土壤中仍然檢測到0.069～0.085 mg/kg的殘留量，推論稻田中一次施用二氯喹啉酸后，煙草的安全間隔期為342 d。由于藥效好、價格低廉、選擇性強，近年來，二氯喹啉酸在南方的使用量越來越大。2009年廣東省平均每公頃耕地施用除草劑的費用和平均每公頃水稻田施用除草劑二氯喹啉酸的費用分別是全國平均水平的2.6 倍和1.7倍［7］。二氯喹啉酸成為對煙草危害最大的一類除草劑。對皖南煙區(qū)煙稻輪作煙田的調查表明，凡是除草劑造成毒害的煙田，上年均使用過二氯喹啉酸和二甲四六除草劑［8］?；酋ｋ孱惓輨┳?982年由杜邦公司首次開發(fā)，是另一種可對煙草產生藥害的重要稻田除草劑，中國農藥網2014年公布的數據表明，2011年全世界磺隆類除草劑的銷售額已達23.74億美元，占整個除草劑市場的11.0%［9］。近年來，磺隆類除草劑對后茬煙草藥害也越來越引起關注。【本研究切入點】煙草一旦發(fā)生二氯喹啉酸或磺隆類除草劑藥害，及時施用吸附劑或解毒劑可以緩解藥害發(fā)生程度，研究表明，在土壤中施加生石灰，土壤pH值均明顯升高、可加快二氯喹啉酸的分解，減輕藥害［10-11］。加入活性碳或生物碳可吸附土壤中的二氯喹啉酸，降低煙草或蔬菜根際土壤中二氯喹啉酸的濃度，減輕除草劑對作物的危害［11-13］。但此時除草劑藥害已造成煙草產量和質量上的損失，且施用吸附劑或解毒劑也大幅度增加煙草的生產成本。【擬解決的關鍵問題】篩選目前已引起藥害的二氯喹啉酸和磺隆類除草劑替代品種，以供種植戶選擇使用，這將是一種從源頭上控制除草劑藥害的有效方法。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試除草劑99.1%二氯喹啉酸標準樣品、98.4芐嘧磺隆標準樣品，為上海市農藥研究所研制，其他供試除草劑見表1。供試煙草品種粵煙98（Nicotiana tobacum），由南雄煙草研究所提供。供試土壤取自廣東省農業(yè)科學院大豐試驗田，未施用任何農藥，經自然風干過篩備用。

表1 供試除草劑基本情況Table 1 Basic situation testing herbicide

1.2 試驗方法

1.2.1 二氯硅啉酸對煙草生長的影響 稱取二氯喹啉酸標準樣品，用丙酮溶解制成 0.5 mg/mL溶液，然后用去離子水梯度稀釋，加入少量乳化劑混合均勻。稱取10 kg土壤，加入不同濃度藥劑，使藥劑與土壤混合均勻，土壤中二氯喹啉酸濃度分 別 為 0、10-4、2×10-4、10-3、2×10-3、10-2、2×10-2、10-1、2×10-1mg/kg。將帶藥土壤裝盆，移栽生育期一致的煙苗，每個處理3次重復，每個重復5株煙苗，放入溫室中培養(yǎng)，每天觀察記錄煙草生長情況。培養(yǎng)20 d后，調查煙草株高，選取煙株中上部葉片，測量其葉長、葉寬，計算二氯喹啉酸對株高、葉長、葉寬抑制率。臨界值取值：株高抑制率、葉長抑制率、葉寬抑制率為10%～15%的施藥劑量，二氯喹啉酸以葉寬抑制率作為主要參考標準。

1.2.2 芐嘧磺隆對煙草生長的影響 稱取芐嘧磺隆標準樣品，用二氯甲烷溶解制成0.5 mg/mL溶液，用去離子水進行梯度稀釋，加入少量乳化劑混合均勻，然后采用1.2.1方法，使供試土壤中芐嘧磺隆濃度分別為 0、10-4、2×10-4、10-3、2×10-3、10-2、2×10-2、10-1、2×10-1mg/kg。芐嘧磺隆臨界值取值以株高抑制率作為主要參考標準。

1.2.3 替代安全除草劑篩選試驗 選用二氯喹啉酸、芐嘧磺隆和6種常用稻田除草劑制劑（表1），按除草劑在大田防治雜草的推薦濃度進行雜草防治試驗。

選擇含禾本科、莎草類和闊葉類雜草的試驗田，分9個小區(qū)，3次重復，另設不施藥空白對照。按除草劑推薦濃度對試驗小區(qū)雜草進行莖葉噴霧處理，施藥后20、40 d分別調查除草劑對3種雜草的防控效果。每個處理小區(qū)和對照區(qū)隨機取4點，每點0.25 m2，調查雜草種類、株數、鮮重，計算株防效和鮮重防效。

2 結果與分析

2.1 二氯喹啉酸對煙草生長的影響

2.1.1 施藥后煙草藥害癥狀觀察 由圖1（彩插一）可見，當土壤中二氯喹啉酸濃度低于10-4mg/kg時，對煙草無影響；濃度為2×10-4mg/kg時，植株生長受抑制，長勢稍差；當濃度增加到10-3mg/kg時，煙草植株長勢差，葉片特別是上部葉片變窄，葉長變短；濃度為2×10-3mg/kg時，植株矮小，整株煙草葉寬變窄，葉緣向背面卷，葉面凹凸不平，葉色濃綠，葉片變厚，葉長寬比失調，葉面積明顯減小，煙葉的產量和質量受到嚴重影響；當濃度增加到10-2mg/kg時，煙株明顯矮化，葉片畸形癥狀明顯，狹長呈線型，平均葉寬只有幾厘米，長寬比嚴重失調，葉緣向背面卷，葉尖向下勾，葉脈突出，葉色濃綠，葉片變厚，煙草植株已無商業(yè)價值。進入團棵期后煙草生長迅速，對照植株長勢快，而藥害煙株生長緩慢，后期二氯喹啉酸對煙草生長抑制率明顯大于前期。

2.1.2 二氯喹啉酸對煙草生長的影響 施藥后20 d，測量各處理煙株的株高、葉長和葉寬，結果見表2。從表2可以看出，當濃度為2×10-4mg/kg時，二氯喹啉酸對煙草葉寬抑制率已達14.97%；濃度增加至10-3mg/kg，對煙草葉寬抑制率達35%以上，對葉長抑制率達16.79%，葉片面積明顯下降，對煙草產量和品質已造成嚴重影響；當二氯喹啉酸濃度增加至10-2mg/kg，對葉寬抑制率高達75%以上，煙草葉片寬度僅2 cm左右，狹長呈線型，整株煙草基本無商業(yè)價值。表明二氯喹啉酸可影響煙草葉長、葉寬和株高，但對葉寬的抑制作用更明顯，可見二氯喹啉酸藥害可對煙草生產造成嚴重損失。

表2 二氯喹啉酸對煙草生長的影響Table 2 Effects of dichloroquinolinic acid on the growth of tobacco

2.2 芐嘧磺隆對煙草生長的影響

2.2.1 施藥后煙草藥害癥狀觀察 由圖2（彩插一）可見，土壤中芐嘧磺隆濃度低于2×10-4mg/kg時，對煙株生長無明顯影響；當增加至2×10-3mg/kg時，株高受輕微影響，與對照相比植株稍矮??；當土壤中芐嘧磺隆濃度為2×10-2mg/kg時，煙葉上部葉片濃綠，下部葉片出現黃化現象，與對照相比植株矮小，植株莖部節(jié)距變短，葉長和葉寬也受抑制，葉面積明顯減小，鮮葉產量受影響；當芐嘧磺隆濃度為10-1、2×10-1mg/kg時，煙株矮化更加明顯，上部新葉濃綠，下部葉片明顯黃化，單株有效葉片數量減少，對葉長影響大于葉寬。芐嘧磺隆藥害表現緩慢，持續(xù)時間較長，且較難恢復。

2.2.2 芐嘧磺隆對煙草生長的影響 由表3可知，土壤中芐嘧磺隆濃度為2×10-3mg/kg時，對煙草株高的抑制率為15.31%，對葉長和葉寬的抑制率小于10%；濃度增加到10-2、2×10-2mg/kg時，煙草株高受到明顯影響，抑制率分別達34.69%和44.74%，煙草節(jié)距變短，單株有效葉片數減少，對葉長和葉寬抑制率也達到10%以上，煙葉面積減少；濃度為10-1、2×10-1mg/kg時，煙株明顯矮化，抑制率達到55%以上，葉長抑制率達20%以上，葉寬抑制率在15%左右，葉面積明顯減少，單株煙葉產量下降?？梢姡S嘧磺隆可影響煙草葉長、葉寬和株高，但對株高的抑制作用更明顯。

表3 芐嘧磺隆對煙草生長的影響Table 3 Effects of Bensulfuron-methyl on the growth

2.3 除草劑替代品種篩選

由表4、表5可知，二氯喹啉酸對稗草等禾本科雜草有特效，藥后40 d防治效果均在91%以上；芐嘧磺隆對闊葉類和莎草類雜草防效較好，尤其是對闊葉類雜草藥后40 d防治效果達到91%以上。這兩種除草劑均是稻田常用除草劑品種，但在煙稻輪作種植模式下，這兩種除草劑在土壤中的殘留均可對后茬煙草造成藥害，給煙草生產造成損失。因此需要篩選對后茬煙草安全的稻田除草劑替代品種，以供種植戶選擇，從源頭上控制除草劑藥害的發(fā)生。

表4 藥后20 d對雜草的防治效果（%）Table 4 Control effect on weeds 20 days after application

表5 藥后40 d對雜草的防治效果（%）Table 5 Control effect on weeds 40 days after application

丁草胺對禾本科雜草防治效果較好，藥后40 d對禾本科雜草株防效和鮮重防效達88%以上，但對闊葉類雜草的防治效果較差，藥后40 d防治效果降到70%以下，丁草胺對后茬作物煙草安全。芐·丁和芐·二氯兩種復配制劑均對三類雜草都有較好的防治效果，藥后20 d防治效果在90%以上，藥后40 d在82%以上。芐·二氯是芐嘧磺隆和二氯喹啉酸混配制劑，除草譜廣，但在混配藥劑中二氯喹啉酸含量較高，不建議使用；芐·丁是芐嘧磺隆和丁草胺混配藥劑，除草譜廣，混配制劑中芐嘧磺隆含量為0.7%，濃度較低，在推薦使用量時對后茬煙草安全，可謹慎使用。精喹禾靈對稗草等禾本科雜草有特效，藥后40 d防治效果在90%以上，但對莎草類和闊葉類雜草防效相對較差。精喹禾靈主要是在闊葉田中使用，易對水稻產生藥害，不建議在稻田使用，可在煙田使用。乳氧禾草靈對闊葉類雜草防效較好，藥后40 d防治效果在92%以上，但對禾本科雜草防效較差。乙羧氟草醚對闊葉類和稗草等禾本科等雜草防治效果都較好，藥后40 d防治效果均在85%以上，對水稻和后茬作物煙草安全。

3 討論

二氯喹啉酸對煙草葉寬抑制作用較明顯，當土壤濃度為10-2mg/kg時，對葉寬的抑制率可高達70%以上，受害的煙葉緣背卷，葉尖下勾，藥害嚴重時葉長狹長呈線型，葉畸形至絕收，癥狀不能恢復，給煙草種植戶造成重大損失，本試驗結果與張國賓等［14］的報道一致。張倩等研究認為可把 2.08×10-3mg/kg 作為二氯喹啉酸對煙草產生藥害的致畸臨界濃度，若土壤中二氯喹啉酸的濃度大于2.08×10-3mg/kg ，建議不要栽煙［15］。本試驗中用含量99.1%二氯喹啉酸標準樣品測定其對煙草生長的影響，土壤中二氯喹啉酸濃度達到2×10-4mg/kg時，對煙草葉寬抑制率達14.97%。二氯喹啉酸用于防治稻田雜草時的有效劑量較大，因此煙草前茬最好不要使用二氯喹啉酸。但二氯喹啉酸由于藥效好、價格低廉、選擇性強，近年來在南方稻區(qū)的使用量越來越大，尤其是田間雜草抗藥性種群出現后，農戶容易隨意增加施用量和頻度，致使二氯喹啉酸土壤殘留藥害威脅不斷加劇。因此在煙稻輪作區(qū)加強二氯喹啉酸除草劑使用技術的宣傳極為必要。

張仁闊等［1］、郝文波等［16］報道了氯嘧磺隆、苯磺隆、煙嘧磺隆等磺酰脲類除草劑能致煙株產生藥害，持續(xù)時間長，不易恢復。本試驗結果表明芐嘧磺隆對煙草株高影響較大，土壤含量為2×10-3mg/kg時，對株高抑制率在10%以上；土壤濃度為10-2、2×10-2mg/kg時，株高抑制率達34.69%和44.74%，煙葉節(jié)距變小，單株有效葉片減少，對煙葉產量和質量產生明顯影響。張倩等［15］報道1.67×10-3mg/kg 為芐嘧磺隆對煙草產生藥害的致畸臨界濃度，與本試驗結果基本一致?；酋ｋ孱惓輨┚哂谢钚愿?、選擇性強、除草譜廣和使用方便等優(yōu)點，深受市場推崇。但煙草對芐嘧磺隆等磺酰脲類除草劑較為敏感。因此在煙稻輪作模式中應謹慎規(guī)范使用磺酰脲類除草劑，控制使用劑量和次數，避免煙草藥害的產生。

目前，治理二氯喹啉酸殘留藥害的常規(guī)措施是使用解毒劑，如施用生石灰調節(jié)土壤的酸堿度，改變農藥半衰期，加快消解速率，可緩解藥害程度?；钚蕴靠晌酵寥乐卸揉?，降低煙草根部土壤中二氯喹啉酸濃度，緩解藥害［17］。但此時藥害已造成煙草產量和質量上的損失，且施用解毒劑也增加了生產成本。利用微生物降解技術來處理除草劑對土壤的污染問題，因其綠色安全、無二次污染、對土壤理化性質影響小等特點，成為國內外研究熱點。其中，LU等從原藥生產廠的污水處理池中分離得到LS（Ochrobactrumsp.）和WZI洋蔥伯克氏菌（Burkhlderia cepecia），2株菌株能夠高效降解二氯喹啉酸，降解率分別為95.7%和 93.5%［18-19］。但目前降解菌的研究僅局限于菌株的分離篩選和室內試驗，還未有成功應用于大田的報道。為有效防控水田除草劑對下茬作物產生藥害，篩選替代二氯喹啉酸和芐嘧磺隆的安全高效水田除草劑，從源頭上控制除草劑藥害，是最經濟有效的方法。董麗紅等比較8種除草劑對煙株生長的影響，認為25 g/L五氟磺草胺油懸浮劑、53%芐嘧·苯噻?？蓾裥苑蹌?5%芐·丁可濕性粉劑、30%芐·二氯可濕性粉劑和330 g/L二甲戊靈乳油可作為稻煙輪作區(qū)二氯喹啉酸的替代品種［20］。

4 結論

50%丁草胺乳油對禾本科雜草防治效果較好，藥后40 d對禾本科雜草株防效和鮮重防效達88%，且對煙草安全，在推薦使用濃度下對后茬煙草無影響，可替代二氯喹啉酸使用；24.7%芐·丁粉劑除草譜廣，藥后40 d對3種雜草的防治在82%以上，在混配藥劑中，芐嘧磺隆濃度明顯降低，按推薦濃度使用時，對后茬煙草無藥害，可謹慎使用；240 g/L乳氧禾草靈乳油對闊葉類雜草防效較好，藥后40 d防治效果在92%以上，對水稻和煙草安全，可替代磺隆類除草劑在水稻田中使用；20%乙羧氟草醚乳油對闊葉類雜草防效和稗草等禾本科等雜草防治效果都較好，對水稻和煙草安全，可替代二氯喹啉酸和磺隆類除草劑在水稻田中使用。

圖1 二氯喹啉酸對煙草生長的影響Fig. 1 Effects of dichloroquinolinic acid on tobacco growth

圖2 芐嘧磺隆對煙草生長的影響Figure. 2 Effects of bensulfuron-methyl on tobacco growth