不同蔬菜对甲咪唑烟酸土壤残留的敏感性

冯 莉，田兴山，杨彩宏，张泰劼

（广东省农科院植物保护研究所/广东省植物保护新技术重点实验室，厂东 广州 510640）

不同蔬菜对甲咪唑烟酸土壤残留的敏感性

冯 莉，田兴山，杨彩宏，张泰劼

（广东省农科院植物保护研究所/广东省植物保护新技术重点实验室，厂东 广州 510640）

为了解花生田除草剂甲咪唑烟酸残留对后茬不同种类蔬菜的药害风险，田间评价了甲咪唑烟酸在有效成分用量为108 g /hm2后对下茬13种蔬菜生长的影响，结果表明：甲咪唑烟酸土壤残留对后茬瓜菜（青瓜、节瓜、白瓜）和叶菜（菜心、芥蓝、芥菜、红苋菜）幼苗生长抑制作用均达到极显著水平（P＜0.001），株高、根长和鲜重抑制率达到31%～95%；对不同茄科蔬菜（茄子、番茄、辣椒、马铃薯）、豆角及其不同部位的抑制作用有差异；对甜玉米根长和株高的抑制作用与对照组相比无显著差异。用土壤添加法进一步的室内生测结果表明，青瓜、菜心、辣椒和豆角对甲咪唑烟酸十分敏感性，按根长和株高的ID50和ID10值由低至高排列对甲咪唑烟酸敏感性，结果均显示：青瓜＞菜心＞辣椒＞豆角，且不同部位的ID50和ID10均显示根系比株高更敏感。因此，在蔬菜种植区，特别是后茬种植瓜菜和叶菜的田块不能使用甲咪唑烟酸。

甲咪唑烟酸；土壤残留；蔬菜；敏感性

甲咪唑烟酸（imazapic），化学名称 2-［4，5-二氢-4甲基-4-（1-甲乙基）-5-氧1H-咪唑-2-基］-5-甲基-3-吡啶羧酸氨盐，又名百垄通，是咪唑啉酮类除草剂系列产品中的一种，主要用于花生、大豆和苜蓿等豆科旱地作物田苗后超高效、广谱茎叶处理除草剂，能有效灭除一年生和多年生禾本科杂草、阔叶杂草和莎草科杂草［1-2］，由于其除草活性高、用量低、杀草谱广而深受农民欢迎。但这类除草剂在土壤中残留时间较长［3］，容易对后茬作物造成伤害，其对小麦、玉米、油菜等作物生长的影响相关研究有报道［4-6］。甲咪唑烟酸目前在我国登记主要用于防除花生田和甘蔗田的杂草中国（中国农药信息网），因此，在南方杂草发生种类多、危害重的花生或甘蔗田苗后有使用，由于这些作物的后茬常有发生种植不同蔬菜，特别是近年来，种植业机构调整，在广东蔬菜规模化种植面积越来越较大，且种类繁多，甲咪唑烟酸对后茬不同蔬菜生长及敏感性未见有研究报道，因此，我们通过田间试验观察甲咪唑烟酸对后茬13种蔬菜作物生长的影响，并通过室内毒性试验，测定不同蔬菜对甲咪唑烟酸的敏感性，旨在了解甲咪唑烟酸残留对不同类蔬菜生长影响的差异，为甲咪唑烟酸的科学管理和合理使用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试除草剂：240g/L甲咪唑烟酸水剂（德国巴斯夫中国有限公司生产）。供试13种蔬菜分别为：4种茄科菜，包括农夫长茄（Solanum melongena）、金冠一号番茄（Lycopersicon esculentum）、粤蔬汇丰5号尖椒（Capsium annuum）、费乌瑞它马铃薯（Solanum tuberosum）；3种瓜类菜，包括粤秀三号青瓜（Cucumis sativus L.）、夏冠一号节瓜（Benincasa hispida var. chieh-qua）、白瓜（Cucurbita pepo L.）；4种叶菜，包括翠绿80天菜心（Brassica campestris L. ssp.chinensis var.utilis Tsen et Lee）、芥菜（Brassica juncea L.）、中花圆叶芥蓝（Brassica alboglabra L.）、大叶红苋菜（Amaranthus mangostanus L.）；1种豆角，为亮青豆角（Vigna unguiculata）；1种甜玉米（Zea mays L.），为正甜68号。种子购自广东省农科院蔬菜研究所。

1.2 试验方法

1.2.1 田间试验甲咪唑烟酸对后茬不同种类蔬菜幼苗生长的影响 按照甲咪唑烟酸在花生田的常规使用方法，用240 g/L甲咪唑烟酸水剂田间推荐有效成分用量108 g/hm2，喷液量为450 L/hm2，在花生播后15 d，杂草3～4叶期均匀茎叶喷雾。花生收获后10 d，在原种植花生的畦面上划分试验小区，另设没有用过除草剂的小区作空白对照，小区面积为9 m2（1.5 m×6 m），浅表层松土后，采用大粒种子点播、小粒种子撒播的方式，定量播种13种蔬菜，每种蔬菜随机区组排列，处理和空白各重复4次，共104个小区。播种后淋水，搭弓棚覆盖白色塑料薄膜保温，在播种后40 d，分别在各对照和处理区5点法取样，每点取10株，调查株高、根长和地上鲜重。试验时间：花生种植时间2013年8月25日播种，12月28日收获；2014年1月10日播种后茬蔬菜，2月20日取样调查。试验期间最低和最高平均气温为8.5℃和20℃。试验地在广州市白云区钟落潭镇广东省农业科学院白云试验基地进行，试验田土壤为沙壤土，pH值为6.2，有机质含量1.0%～1.2%。

1.2.2 室内测定不同蔬菜对甲咪唑烟酸的敏感性 土壤采自广东省农科院白云试验基地外来入侵植物观测圃（3年内未使用过除草剂），pH5.38，有机质1.42%，风干碾碎过筛，盆栽试验采用土壤添加药剂法，配制含甲咪唑烟酸系列质量分数梯度的药土（0、3、6、12、24、48、96μg/kg），在田间试验的基础上选4种蔬菜（黄瓜、豆角、菜心、辣椒），经浸种催芽后挑选均匀一致的种子定量播种，每种蔬菜7个处理剂量，各重复5次，置于温度为25～30℃，相对湿度为70%～85%的温室内培养14～20 d，当培养材料出现明显药害时，测定株高和根系长度。试验时间：2014年9～10月。

1.3 指标测定与计算

室内根系长度测定：将幼苗连根取出，冲洗根系，用WinRHIZO根系分析系统（Canada）测定根的直径在0～4.50 mm范围之内的全部根长总和。田间指标测定：将幼苗取出，冲洗根系，用直尺测量株高、根长，称株鲜重。株高（或根长、鲜重）抑制率（%）=（空白对照平均株高或根长或鲜重-处理平均株高或根长或鲜重）/空白对照平均株高或根长或鲜重× 100。

1.4 数据处理与统计分析

所有数据采用Excel2007、SPSS18.0软件进行计算和统计分析。用DPS7.05软件计算毒性回归方程，以根长或株高抑制率机率值（y）和甲咪唑烟酸剂量的对数值（x）建立回归方程，求出甲咪唑烟酸对供试蔬菜根长和株高的ID50、ID10值（抑制供试蔬菜根长或株高50%、10%的甲咪唑烟酸剂量）及95%置信限。

2 结果与分析

2.1 甲咪唑烟酸土壤残留对后茬不同种类蔬菜幼苗生长的影响

按照甲咪唑烟酸常规使用方法和在花生田推荐使用有效成分量为108 g/hm2，花生收获后播种13种不同种类的蔬菜，结果表明，甲咪唑烟土壤残留对13种试验蔬菜幼苗生长均表现出不同程度的抑制（表1），其中对3种瓜菜（青瓜、节瓜、白瓜）和4种叶菜（菜心、芥蓝、芥菜、红苋菜）的株高、根长和鲜重抑制率最大，与其未使用过甲咪唑盐酸的对照组相比，对瓜类菜的鲜重抑制率达到71%～77%，对叶菜鲜重抑制率达到83%～95%，对4种叶菜和3种瓜菜的株高和根长的抑制率达到31%～74%，均达到极显著水平（P＜0.001）。药害症状表现为植株出苗后生长非常缓慢，几乎停滞，植株矮小，部分植株的茎秆和叶片颜色变暗紫红色（图1，封三）。对豆角不同部位的抑制作用存在差异，与未施用过甲咪唑盐酸的对照相比，对根长的抑制率为33%，达显著水平，对株高和鲜重的抑制率分别为7%和29%，与对照差异不显著。在4种茄科蔬菜中，对番茄株高和鲜重的抑制率达到显著水平，而对茄子、辣椒和马铃薯的株高、根长和地上鲜重抑制率为7%～17%，与对照相比无显著差异。对甜玉米株高和根长的抑制与对照相比无显著差异，对鲜重有显著抑制。

2.2 室内测定不同蔬菜对甲咪唑烟酸的敏感性

表1 甲咪唑烟酸土壤残留对后茬不同种类蔬菜幼苗生长的影响

在田间试验的基础上，从不同类蔬菜中分别选1种进行室内模拟甲咪唑烟酸土壤不同残留量（0～96μg/kg）对根长和株高的毒性测定，4种蔬菜分别是青瓜、菜心、辣椒和豆角，测定的结果显示（表2），在相同土壤添加量条件下，甲咪唑烟酸对根长的抑制率大于对株高的抑制率，表明根比茎对甲咪唑烟酸更敏感，生长更易受到抑制。计算甲咪唑烟酸对4种蔬菜根长的毒性回归方程、ID50和ID10（表3），结果表明：抑制青瓜、菜心、辣椒和豆角根长50%的甲咪唑烟酸土壤残留量（ID50值）分别为0.0209、0.1264、0.5067、1.2545μg/kg，表明对甲咪唑烟酸敏感性由高至低依次为青瓜＞菜心＞辣椒＞豆角，由根长ID10值排列4种蔬菜敏感性的顺序，结果亦显示青瓜＞菜心＞辣椒＞豆角。

甲咪唑烟酸对4种蔬菜株高的毒性测定结果（表3）显示，抑制青瓜、菜心、辣椒和豆角株高的ID50值分别为0.1350、4.3195、13.6548、24.0912μg/kg，得出和根长ID50一样的敏感性排列顺序。因此，由室内毒性测定结果得出，对甲咪唑烟酸敏感性高低顺序依次是青瓜＞菜心＞辣椒＞豆角，青瓜最敏感，其次是菜心，与田间试验的结果基本一致，瓜菜和叶菜对甲咪唑烟酸最敏感。

表2 甲咪唑烟酸不同土壤残留量对4种蔬菜幼苗根长和株高的影响

表3 甲咪唑盐酸对4种蔬菜的毒性测定

比较同种蔬菜根长和株高的ID50或ID10值（表3），可以看出根系和株高对甲咪唑烟酸敏感性存在差异，抑制根系生长的ID50或ID10值均低于抑制株高的ID50或ID10值，如甲咪唑烟酸抑制青瓜根长的ID50值为0.0209μg/kg，低于对株高抑制的ID500.1350μg/kg，菜心、辣椒和豆角的结果亦是同样，因此，毒性测定的结果表明，根比茎对土壤残留的甲咪唑烟酸更敏感。因此，用根长特别是用敏感蔬菜青瓜的根长可以作为诊断甲咪唑烟酸土壤残留的敏感指示器官。

3 结论与讨论

田间试验和室内毒性测定的结果均显示：（1）不同种类的蔬菜对土壤残留的甲咪唑烟酸敏感性不同，其中瓜菜（青瓜、节瓜、白瓜）最敏感，根长和株高受抑制程度最大；其次是叶菜（菜心、芥蓝、芥菜、红苋菜），再者是茄科蔬菜和豆角；而甜玉米相对敏感性最低。（2）同种蔬菜的不同器官对土壤残留的甲咪唑烟酸敏感性不同，测定结果显示对根长的抑制作用大于对株高的抑制，因此，根比茎对甲咪唑烟酸更敏感。

甲咪唑烟酸是咪唑啉酮类除草剂系列中的一种，该类除草剂包括：咪唑喹啉酸（imazaquin）、咪唑乙烟酸（imazethapyr）、甲氧咪草烟（imazamox）、咪草酯（imazamethabenzmethyl）、甲咪唑烟酸（imazapic）和咪唑烟酸（imazapyr）6种［7］，是20世纪80年代原美国氰胺公司（现归并为德国BASF公司）发现的一类超高效、广谱苗后除草剂［8］。自产品商品化后，被广泛用于公路、森林、车站、仓库等非耕地以及橡胶和棕榈园防除多种恶性杂草［9-10］。该药剂自1990年开始进入我国，目前登记用于防除花生和甘蔗田杂草（中国农药信息网），在花生田有效成分用药量为72～108 g/hm2，据统计仅黑龙江和内蒙古两个省在2005年中使用量就达到5 000多t［11］，成为我国北方花生田除草剂主要产品。随着使用年限的增加，人们发现其长期使用对后茬作物生长影响较大，在北方大豆后茬不能进行正常的轮作［13］。因此，国内外学者对咪唑啉酮类除草剂的环境行为，包括其在不同类型土壤中的降解动态、影响其降解的因子、对动物和敏感植物的影响等开展了系列研究［12-15］，表明咪唑烟酸在土壤中降解受土壤微生物和温度影响较大，土壤有机质越高、pH值越低，土壤对其吸附力越强。

广东是我国花生主产区之一，年种植面积120.9万hm2［16］，后茬多种植水稻和蔬菜。由于特殊的气候，光温水热资源相对丰富，导致农田杂草危害非常严重，特别是随着劳动力成本的不断攀升，化学除草剂使用量越来越大，甲咪唑烟酸以其除草活性高、用量低、杀草谱广以及对花生安全而受到使用者的青睐，故用量有逐年增加的趋势［2］。但其在土壤中残留时间较长，容易对后茬作物造成伤害，使作物矮小、变黄，籽实产量低［4］。因此，应加强对其对下茬蔬菜等作物的风险评估。于建垒等［17］研究了在济南和杭州两地花生田，苗后用甲咪唑烟酸有效成分为108 g/hm2茎叶处理后，收获期取土样，用HPLC法测定其在土壤中的留量低于0.05 mg/kg（未检出）。室内毒性试验测定结果显示，多种蔬菜根长和株高的ID50值低于0.05 mg/kg，因此，在使用过甲咪唑烟酸有效成分为108 g /hm2的田块，即使花生收获后其田间土壤未检出其残留，后茬也不能轻易种植蔬菜，特别是瓜菜和叶菜，否则出现生长受抑制的残留药害风险较大。

近年来，广东农作物种植结构不断调整，蔬菜等高收益经济作物的种植面积不断增加，花生-蔬菜轮作栽培模式普遍存在。因此，在蔬菜种植过程中注意前茬使用除草剂的种类，提高前茬和后茬使用除草剂的安全意识，对于避免或减少除草剂药害发生至关重要。如果前茬使用了长残效期除草剂，建议后茬种植作物前，提前取土用敏感指示作物进行残留诊断，一旦发现有残留药害风险，可以轮作其它不敏感的作物，以免造成不必要的经济损失。

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（责任编辑 杨贤智）

Sensitivity of different vegetables to imazapic residue in soil

FENG Li，TIAN Xing-shan，YANG Cai-hong，ZHANG Tai-jie
（ Plant Protection Research Institute，Guangdong Academy of Agricultural Sciences / Guangdong Provincial Key Laboratory of High Technology for Plant Protection，Guangzhou 510640，China ）

In order to study the effects of imazapic residue on growth of vegetables，experiments were conducted by growing 13 kinds of vegetables succeeding to the field with initial imazapic dosage of 108 g/hm2. The results showed that imazapic residue obviously affected cucurbitaceous vegetables （cucumber，Zucchini，white melon） and leaf vegetables（flowering Chinese cabbage，cabbage mustard，senvy，red spinach）. The inhibition rate of their plant height，root length and upside fresh weight varied from 31% to 95%，which was significant. As for Solanaceous vegetables （eggplant，tomato，pepper and potato） and long bean，the inhibition effect varied for different vegetables and different parts of the vegetables；the root length and plant height for sweet corn did not have significant difference compared to control group. Moreover，4 kinds of vegetables were grown in lab with modeling imazapic residue dosage from 0 to 96μg/kg. By comparing their ID50and ID10value for plant height and root length，we can conclude the order of sensitivity to imazapic: cucumber ＞ flowering Chinese cabbage ＞ pepper ＞ bean；ID50and ID10value also showed that roots were more sensitive than stem. Therefore，it is not recommended to use imazapic if succeeding corps are leaf vegetables and cucurbitaceous vegetables.

imazapic；residue；vegetables；sensitivity

S482.4+9

A

1004-874X（2016）11-0103-06

2016-09-14

国家公益性行业（农业）科技专项（201203098）；广东省科技计划项目（广东省农作物病虫害绿色防控技术研究开发中心建设）

冯莉（1963-），女，硕士，研究员，E-mail：fengligd@126.com.

田兴山（1964-），男，博士，研究员，E-mail：xstian@tom.com

冯莉，田兴山，杨彩宏，等.不同蔬菜对甲咪唑烟酸土壤残留的敏感性［J］.广东农业科学，2016，43（11）：103-108.