花生除草剂药害解毒试验研究
2018-11-07谢丽芳钟秋瓒申昌优陈荣华张祖清
谢丽芳, 钟秋瓒, 申昌优, 陈荣华, 刘 毅, 连 海, 张祖清
(赣州市烟草科学研究所,江西赣州 341000)
化学除草剂在农业生产上被广泛应用,在保护农作物不受杂草危害、提高作物产量和品质、减轻农民劳动强度、降低农业生产成本等方面起到了无法替代的作用。化学除草剂在有效控制田间杂草的同时,也使农作物药害问题日益严重,尤其是除草剂土壤残留导致后茬作物药害现象不断发生[1-2]。随着农业产业结构的调整,大面积推广的单季晚稻—花生—单季晚稻高效种植模式已成为江西省农业增效、农民增收的一条有效途径。然而由于除草剂的不科学使用,稻田除草剂二氯喹啉酸土壤残留易导致花生产生药害,影响花生优质生产。因此,本研究针对花生二氯喹啉酸残留药害进行田间解毒试验,以期为花生安全生产和水稻田除草剂的合理使用提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试花生品种:虔油1号,由赣州市旱作物科学研究所提供。供试除草剂:50%二氯喹啉酸可湿性粉剂(WP)(江苏富田农化有限公司)。供试解毒剂:三十烷醇(0.1%微乳剂,四川国光农化股份有限公司);碧护(赤·吲乙·芸薹,0.135%赤霉素,0.000 52% 吲哚乙酸,0.000 31%芸薹素内酯,德国阿格福莱农林环境生物技术股份有限公司)。
1.2 试验设计
试验于2017年在江西省赣州市沙石镇进行。土壤质地为沙质壤土,土壤肥力中等,地势平坦,前茬为荒地。试验地0~20 cm土层pH值为5.4,有机质含量为18.34 g/kg,碱解氮含量为 112.91 mg/kg,有效磷含量为47.09 mg/kg,速效钾含量为89.69 mg/kg。
试验设置4个处理,分别为土壤残留二氯喹啉酸(CK1)、土壤残留二氯喹啉酸+三十烷醇(T1);土壤残留二氯喹啉酸+碧护(T2);清水对照(CK2),具体见表1。二氯喹啉酸施用量参考我国农田20 cm耕作层每667 m2干土150 t进行换算,使土壤中残留二氯喹啉酸有效浓度为 0.025 mg a.i./kg。各处理重复3次,采用随机区组排列。小区面积为13.33 m2,花生行距为 0.40 m,穴距为0.17 m,每穴播种2粒,种植密度为15.0万穴/hm2。试验于2017年4月1日进行二氯喹啉酸除草剂喷雾处理土壤后整地起畦,4月8日播种,待花生出苗后,于4月16日进行解毒剂喷雾处理。除试验要求不同外,不同处理的花生田间其他栽培管理措施均相同,均参照当地耕作习惯和水平进行。
表1 试验设计
1.3 形态指标测定与考种
收获时,每个小区随机连续取20株,考察记录主茎高、侧枝长、有效分枝数、单穴饱果数、百果质量,小区产量按实收记录。
1.4 数据处理
利用Excel 2003和DPS 7.05 进行数据统计分析,对有显著差异的各处理采用邓肯氏新复极差法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 二氯喹啉酸对花生长势的影响
田间持续观察发现,二氯喹啉酸对后茬花生产生的药害症状表现为植株矮小及叶片淡绿、子叶上举、叶片狭小内卷皱缩等。
2.2 不同处理对花生生物性状的影响
由表2可知,不同处理均可对花生生物性状产生一定影响。各处理对主茎高影响差异不显著;CK2处理的侧枝长最长,CK1处理最短,T1、T2处理居中,且T1、T2处理之间差异不显著,但与CK1、CK2处理差异极显著;CK2处理的有效分枝数最多,为7.07个/株,CK1处理最少,为4.87个/株,各处理间差异显著;CK1、T1处理的饱果数较少,T2、CK2处理较多;CK1处理的百果质量较小,T2、CK2处理较大,且处理间差异极显著;CK1处理的出仁率较低,CK2处理最高,CK1处理与T1、T2、CK2处理之间差异极显著,且T1、T2处理之间差异不显著。说明二氯喹啉酸土壤残留可抑制花生生长,施用解毒剂三十烷醇(T1)、碧护(T2)对药害有较好的缓解效果,但也不能恢复到正常状态(CK2)。
表2 不同处理对花生生物性状的影响
注:同列数据后不同大、小写字母分别表示在0.01、0.05水平上差异显著。下表同。
2.3 不同处理对花生处理的影响
由表3可以看出,不同处理对花生产量产生了不同的影响,CK1处理的花生产量最低,仅为 2 318.1 kg/hm2,与其他处理差异达极显著水平,且比CK2处理的花生产量(3 428.4 kg/hm2)低32.4%。T1、T2处理的花生产量居中,分别为 3 053.3、3 248.3 kg/hm2,且二者之间差异不显著,分别比CK2处理低10.9%、5.3%,但比CK1处理分别高31.7%、40.1%。说明二氯喹啉酸土壤残留可对花生产量产生影响,施用解毒剂三十烷醇(T1)、碧护(T2)对花生二氯喹啉酸药害有一定的缓解效果,且碧护的解毒效果较好。
表3 不同处理对花生产量的影响
3 讨论与结论
二氯喹啉酸是激素型喹啉羧酸类除草剂,可有效防除稗草、田皂角、田菁和其他杂草,且对水稻较安全。在田间自然状态下二氯喹啉酸在土壤中不易降解,残留时间较长[3],易对后茬作物产生药害。在水稻—花生轮作区,二氯喹啉酸对后茬花生产生的药害症状主要表现为植株矮小以及叶片淡绿、子叶上举、叶片狭小内卷皱缩等。为缓解土壤残留二氯喹啉酸对后茬花生的危害,本试验研究三十烷醇、碧护对花生二氯喹啉酸药害的解毒效果。田间试验结果表明,喷施解毒剂三十烷醇、碧护对花生二氯喹啉酸药害具有较好的缓解作用,产量分别增加31.7%、40.1%。
目前解除除草剂药害的常用方法是喷施生长调节剂。研究表明,三十烷醇是一种天然、无毒、高效的植物生长调节剂,可促进植株生根、发芽、开花、茎叶生长和早熟,具有提高光合色素含量、增强光合作用、增加干物质积累量等多种功能[4-8];碧护是一种内含赤霉素、吲哚乙酸、芸薹素内酯等8种天然植物激素的复合型纯天然植物生长调节剂,具有提高植物抗逆性、抗病虫害能力以及增加产量、改善品质等功能[9-12],在葡萄、梨、花生等作物上得到广泛的使用[13-15]。本研究应用生长调节剂三十烷醇和碧护对二氯喹啉酸胁迫下的花生幼苗进行喷雾处理,结果发现,它们具有较好的解毒效果,但也不能彻底消除二氯喹啉酸残留对花生产生的药害。
二氯喹啉酸属激素型除草剂,主要干扰植物体内激素调节酶的活性,使生物体生长、代谢不能正常进行,可导致植物叶形扭曲、叶片变小、叶片颜色加深、生物量减少,严重者整株枯萎死亡,从而达到除草的目的[16]。Grossmann等认为,二氯喹啉酸在刺激1-氨基-环丙烷羧酸(ACC)合酶生成乙烯过程中所产生的一种副产品氰化物(HCN)是导致敏感作物表现残毒的首要原因[17]。二氯喹啉酸易对后茬敏感作物产生药害,如何消除这种药害,目前从土壤修复和对受害植物的外源物质修复方面进行的研究较多[18-21],而从分子水平上进行的研究较少。
目前,就水稻—花生轮作区来说,筛选更为理想的稻田除草剂来替代二氯喹啉酸是彻底解决后茬花生药害问题的根本出路。针对目前缺乏有效的二氯喹啉酸药害解毒剂的现状,建议在水稻—花生轮作区尽量避免对前茬水稻使用含有二氯喹啉酸成分的除草剂。