肖和友,譚浩,李慶春,等.煙草除草劑應(yīng)用研究進(jìn)展[J].南方農(nóng)業(yè),2023,17(23):122-125,129.
摘 要 煙草作為我國重要的經(jīng)濟(jì)作物,在國家財政收入和發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用。雜草防除是煙葉生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是最具挑戰(zhàn)性的生產(chǎn)環(huán)節(jié),需要耗費(fèi)大量的人力和物力,因為雜草與煙株爭搶生長空間、肥水等,直接影響煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì),而且一些煙草病蟲害在雜草猖獗的煙田更易發(fā)生和蔓延。因此,有效防控?zé)熖镫s草具有現(xiàn)實意義,目前我國煙田雜草防除主要依靠化學(xué)除草劑。總結(jié)煙田中常用的化學(xué)除草劑(土壤處理劑、莖葉處理劑)及其藥害(除草劑使用不當(dāng)造成的當(dāng)季藥害、除草劑殘留造成的藥害),介紹4種修復(fù)或緩解化學(xué)除草劑藥害的方法(使用土壤改良劑、使用植物生長調(diào)節(jié)劑、使用替代除草劑、使用降解菌劑),綜述微生物除草劑的應(yīng)用研究進(jìn)展。
關(guān)鍵詞 煙草;除草劑;藥害;修復(fù)
中圖分類號:S482.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.23.028
收稿日期:2023-05-18
基金項目:邵陽市煙草專賣局項目“新型莖葉處理助劑減施煙草化學(xué)農(nóng)藥研究”(sy202103)。
作者簡介:肖和友(1989—),男,湖南邵陽人,碩士,農(nóng)藝師,主要從事煙草土壤改良和煙葉提質(zhì)增效研究。E-mail:hyxiao0521@163.com。*為通信作者,E-mail:yts103xt@126.com。
在我國,煙草是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物,煙草種植也是煙區(qū)農(nóng)戶重要的收入來源之一[1]。我國的煙草種植區(qū)域廣泛,生態(tài)條件差異較大,煙田雜草種類繁多。雜草與煙株爭搶生長空間、肥水等,可直接影響煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì);此外,一些煙草病蟲害在雜草猖獗的煙田更易發(fā)生和蔓延[2-3]。雜草防除是煙葉生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié),也是最具挑戰(zhàn)性的生產(chǎn)環(huán)節(jié),需要耗費(fèi)大量的人力和物力。除草劑具有經(jīng)濟(jì)、高效、方便等優(yōu)點[4],目前我國煙田雜草防除主要依靠化學(xué)除草劑。實際生產(chǎn)中,煙草植株比較脆弱,為用葉加工型產(chǎn)品。化學(xué)除草劑使用過程中人為超量施用或施藥操作不當(dāng)、農(nóng)藥自身理化性質(zhì)、田間環(huán)境變化等因素共同作用下,煙草植株藥害和煙葉農(nóng)藥殘留超標(biāo)等問題加劇?;瘜W(xué)除草劑的持續(xù)超量使用,也會對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來諸多負(fù)面影響。同時,化學(xué)除草劑對雜草的選擇作用會改變煙田雜草群落,增強(qiáng)部分雜草抗藥性,擴(kuò)大雜草抗藥譜。因此,綜合分析植煙田除草劑應(yīng)用現(xiàn)狀,展望其發(fā)展趨勢,可為煙草除草劑的合理使用及雜草有效防除提供參考。
1" 化學(xué)除草劑的應(yīng)用
化學(xué)除草劑根據(jù)使用方法可分為土壤處理劑和莖葉處理劑。在煙葉生產(chǎn)中,土壤除草劑主要在兩個階段使用:1)煙草移栽前處理土壤;2)煙草移栽后雜草出苗前噴霧土壤表層。煙田土壤除草劑主要有敵草胺、40%仲靈·異噁松乳油、異丙甲草胺和精異丙甲草胺等[5-7]。莖葉處理除草劑用于煙草移栽完成雜草出苗后,噴霧雜草莖葉防除雜草。除了考慮除草效果外,使用此類除草劑更應(yīng)注重對煙草的安全性。常用的莖葉除草劑主要有砜嘧磺隆等[8]。此外,也有將藥劑復(fù)配使用,篩選出高效安全除草劑組合。萬維肖等研究表明,5%精喹禾靈乳油+48%滅草松水劑除草劑對煙田雜草的防效較好,施藥后30 d對雜草鮮重防效為92.90%[4]。
2" 化學(xué)除草劑藥害
煙草是對除草劑敏感的葉用經(jīng)濟(jì)作物,較易產(chǎn)生藥害[9]。煙草除草劑藥害主要表現(xiàn)為兩個方面,一方面是除草劑使用不當(dāng)造成的當(dāng)季藥害,另一方面是除草劑殘留造成的藥害。目前已有草甘膦,三嗪類的撲草凈、莠去津、嗪草酮,苯氧羧酸類的二鉀四氯鈉,雜環(huán)化合物的五氟磺草胺、二氯喹啉酸,磺酰脲類的苯磺隆、氯嘧磺隆、煙嘧磺隆、含芐嘧磺隆+甲磺隆、吡嘧磺隆、芐嘧磺隆,以及二苯醚類的乙氧氟草醚、氟磺胺草醚對煙草不安全或者誘發(fā)煙草嚴(yán)重藥害的報道[10-17]。
2.1" 當(dāng)季藥害
使用不當(dāng)是造成當(dāng)季藥害的主要原因。農(nóng)戶違規(guī)使用百草枯、草甘膦等滅生性除草劑對煙草進(jìn)行莖葉處理,因草甘膦為內(nèi)吸輸導(dǎo)型除草劑,很容易經(jīng)煙草植株葉部吸收,迅速通過共質(zhì)體系而輸導(dǎo)至煙株其他部位,引起煙株心葉發(fā)黃,生長受阻。另外比例不當(dāng)、水質(zhì)中除草劑混雜、噴霧器清洗不徹底等因素也是造成藥害的重要原因。除了直接施藥藥害,還有漂移藥害,在旱作地區(qū),與煙草間作的旱地作物如玉米施用除草劑,常產(chǎn)生漂移藥害。王鋼等研究玉米除草劑漂移對煙草的影響發(fā)現(xiàn),2,4-D-丁酯和氯氟吡氧乙酸對煙草的漂移藥害較重,其次為硝磺草酮和苯磺隆二甲四氯鈉[18]。此外,農(nóng)戶如果缺乏科學(xué)施藥理念,施藥時機(jī)不當(dāng),甚至在煙草生長期盲目擴(kuò)大施藥劑量和增加施藥次數(shù),也會給煙葉生產(chǎn)帶來較大的安全隱患。孫宏宇等測定了54種莖葉噴霧型除草劑對煙草生長的影響程度,發(fā)現(xiàn)除芳氧基苯氧基丙酸、環(huán)己烯酮兩類除草劑對煙草產(chǎn)生的藥害較輕外,其余類型的除草劑在超劑量或施藥時期不當(dāng)時,均會導(dǎo)致不同程度的煙草藥害[19]。三嗪類、磺酰脲類、二苯醚類、苯氧羧酸類等12類除草劑會對煙草產(chǎn)生嚴(yán)重藥害;此外,新發(fā)現(xiàn)18種除草劑也能引發(fā)煙草嚴(yán)重藥害。
2.2" 殘留藥害
近幾年,隨著化學(xué)除草劑長期大量使用,藥劑殘留成為土壤污染的主要因素[20]。研究表明,引起煙草殘留藥害的除草劑主要包括苯氧羧酸類、苯甲酸類、磺酰脲類、酰胺類、二喹啉羧酸類。
二喹啉羧酸類:對煙草危害較大的一類除草劑,嚴(yán)重影響煙稻輪作區(qū)后茬作物煙草的生長發(fā)育,導(dǎo)致煙草葉片狹窄,不能伸展。張倩等研究了4種典型稻田除草劑對煙草生產(chǎn)的影響,結(jié)果表明二氯喹啉酸會導(dǎo)致煙草植株畸形,對株高、葉寬、葉長均有明顯影響,其中對葉寬的影響最為明顯,并且這種畸形癥狀隨著用藥劑量增加會呈現(xiàn)明顯變化[21]。陳澤鵬等研究煙區(qū)土壤殘留二氯喹啉酸的消解動態(tài)發(fā)現(xiàn),煙區(qū)土樣添加二氯喹啉酸0.8 mg·kg-1,自然降解半衰期長達(dá)23 d,在施用二氯喹啉酸1次后,再次種植煙草的安全間隔期長達(dá)342 d[22-23]。
苯氧羧酸類:以二甲四氯為代表,具有速效、廣譜、低殘留的優(yōu)點,但是該類藥劑的土壤殘留對煙草株高、葉長、葉寬生長有嚴(yán)重抑制作用,引起煙草葉片變色、畸形,莖上產(chǎn)生不定根等。
磺酰脲類:磺酰脲類是選擇性內(nèi)吸輸導(dǎo)型除草劑,具有廣譜、低毒、高活性、高選擇性、使用劑量低等優(yōu)點;但其土壤殘留期長,會引起煙草植株矮化、主根膨大、葉片皺縮、葉色濃綠等癥狀。郝文波等對6種長效除草劑的土壤殘留進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)氯苯磺隆和嘧磺隆均不同程度地抑制煙株的根、莖、葉的生長,煙嘧磺隆可導(dǎo)致煙株矮小、心葉畸形[24]。
苯甲酸類:楊森等研究了麥草畏土壤殘留對煙草生長的影響及其致害臨界值,發(fā)現(xiàn)低劑量麥草畏對煙株生長有促進(jìn)作用,而高濃度則導(dǎo)致煙株畸形生長,嚴(yán)重時會明顯抑制生長點,造成新葉皺縮、煙葉向內(nèi)翻卷等[25]。
酰胺類:容易造成煙草隱性藥害。劉修園研究9種稻田常用除草劑對煙草生長的影響及其殘留降解規(guī)律,發(fā)現(xiàn)異丙甲草胺、丁草胺和乙草胺這3種酰胺類除草劑會抑制煙草生長發(fā)育,主要表現(xiàn)在煙株矮化,煙葉表面粗糙、皺縮,葉緣褪綠、卷曲[14]。張?zhí)N睿研究了乙草胺對煙草的藥害作用,也發(fā)現(xiàn)過高濃度的乙草胺會引起煙草葉片畸形、發(fā)焦枯萎,生育進(jìn)程緩慢[26]。
2.3" 藥害修復(fù)
目前主要有4種方法可以修復(fù)或緩解化學(xué)除草劑藥害。1)使用土壤改良劑。張志成等發(fā)現(xiàn),施用稻草生物炭可以有效緩解二氯喹啉酸的抑制作用[27]。彭耀東等研究表明,在土壤中加入適量的生石灰、氨基酸水溶性肥料、腐植酸水溶肥料、微生物菌肥、微量元素可溶肥料,在一定程度上可緩解二氯喹啉酸殘留所引起的煙草藥害[28]。楊森等發(fā)現(xiàn),在盆栽試驗中有機(jī)肥和竹炭配施,對二甲四氯引起的煙株藥害具有有效預(yù)防和修復(fù)作用[29]。2)使用植物生長調(diào)節(jié)劑。李人一等研究了幾種植物生長調(diào)節(jié)劑對芐嘧磺隆脅迫下煙草的生長作用,結(jié)果表明水楊酸等植物生長調(diào)節(jié)劑明顯有利于受到土壤中芐嘧磺隆危害下煙草的生長[30]。3)使用替代除草劑。沈會芳等研究發(fā)現(xiàn),乳氧禾草靈可替代磺隆類除草劑防治闊葉類雜草,對后茬作物煙草安全;丁草胺可替代二氯喹啉酸防治禾本科雜草;乙羧氟草醚對禾本科和闊葉類雜草防效較好,對水稻和后茬作物煙草安全,可替代磺隆類除草劑和二氯喹啉酸在水稻田中使用[31]。4)使用降解菌劑。楊森等研究發(fā)現(xiàn),蠟狀芽孢桿菌Bacillus cereus LY05等4種微生物菌劑對二氯喹啉酸土壤殘留煙草藥害有一定修復(fù)作用[32]。
3" 微生物除草劑的應(yīng)用
微生物除草劑是利用植物病原微生物或其代謝產(chǎn)物來防治雜草的制劑,以真菌居多。已發(fā)現(xiàn)包括真菌和細(xì)菌在內(nèi)40多個屬的微生物具有防控雜草的能力[33]。而真菌類除草劑是當(dāng)前雜草生物防治措施較為活躍的研究領(lǐng)域,已有7萬多種真菌被開發(fā)成微生物除草劑。20世紀(jì)80年代初,美國登記注冊了第一個微生物除草劑Devine,該制劑是以棕櫚疫霉Phytophthora palmivora Butler作為活性物質(zhì)的土壤處理劑,主要用來防治柑橘園惡性雜草莫倫藤M(fèi)orrenia odorata[34-35]。第一個細(xì)菌除草劑Camperico于20世紀(jì)末在日本注冊,對草坪上的常見雜草早熟禾作用效果較好。隨后英國、菲律賓、荷蘭、加拿大、澳大利亞等國家也開展了關(guān)于微生物除草劑的研究[36-38]。
我國微生物除草劑的研發(fā)開始較早,20世紀(jì)60年代就應(yīng)用炭疽菌研制生物制劑成功防治大豆菟絲子Cuscuta chinensis[39]。我國微生物除草劑的發(fā)明專利已有96項。王禹博等研究了鏈格孢(Alternaria)菌株對雜草野慈姑(Sagittaria trifolia L.)的抑制作用,開展了盆栽小苗防除研究,發(fā)現(xiàn)SC-018菌株水乳劑對野慈姑苗活體具有很好的活性,且對水稻植株安全,為雜草野慈姑的生物防除提供了新思路[40]。已研發(fā)出的菌草體系包括:稗草-新月彎孢Culvularia lunata、馬唐-畫眉草彎孢(Digitaria sanguinalis-Curvularia eragrostidis)、紫莖澤蘭-鏈格孢菌(Agriatina adenophora-Alternaria alternata)、加拿大一枝黃花-齊整小核菌(Sclerotium rolfsii-Solidago canadensis)等[41-43]。
4" 展望
除草劑經(jīng)濟(jì)、高效,減輕了農(nóng)民的勞作負(fù)擔(dān),在城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中不可或缺。發(fā)展化學(xué)除草劑,保證高效除草的同時,降低殘留,提高煙草對化學(xué)除草劑的耐受性[44];修復(fù)藥害,開發(fā)更加有效的保護(hù)劑等是今后重要的研究方向。目前,學(xué)界已經(jīng)達(dá)成了任何一種雜草防治方法都有其局限性,不宜長期使用單一的防治方法來控制雜草的共識。結(jié)合煙草各生育期的生長特點,采用多種手段,進(jìn)行綜合防治才能長期有效地防控?zé)熖镫s草。已有利用生物工程技術(shù)培育抗除草劑煙草品種、雜草致病菌和生物除草劑開發(fā)等方面的研究。隨著我國發(fā)展現(xiàn)代化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化煙草種植的要求,煙田雜草的綜合治理技術(shù)研究會受到關(guān)注和重視,也會有更高的要求。
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