浅谈草甘膦对棉花的药害及其预防措施

桑丽文

摘 要 在实际生产中，由于棉田除草剂的连续多年大量使用，其药害问题已日益显现，表现最为突出的是草甘膦。为明确草甘膦产生的药害，采取相应防护措施，实现对草甘膦使用的优化以及对棉花保护力度的最大化，详述了草甘膦在棉花种植中的作用，深入分析了草甘膦对棉花药害的影响机理，通过实证研究和案例比较，提出了在棉花种植中预防草甘膦药害的有效措施，包括控制草甘膦浓度、规范喷施草甘膦、合理控制栽培间距、采用科学轮作制度等。

关键词 草甘膦；棉花；药害；预防措施

中图分类号：S482.48 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.02.005

草甘膦是一种广谱、非选择性全叶片传导的除草剂，因其具有毒性低、效果好、价格低廉等优点，为农业生产带来了显著益处。然而，大量使用草甘膦会带来土壤污染、水源污染以及对非目标植物的药害问题，这已经成为世界性的环境问题。棉花作为新疆乌鲁木齐市重要的经济作物之一，其产量和品质直接影响着农业的生产和发展。在实际生产中，草甘膦的抗性作物种植关注度日益增长，但棉花苗期经常出现草甘膦药害问题。例如，棉花生长速度放缓，落叶、黄化以及整株死亡等。这无疑给棉花生产带来了极大困扰。在这样的背景下，为减轻草甘膦对棉花的药害，提高农业生产效益，减少环境污染，进而给农业生产提供科学的指导，实现农业的可持续发展，从草甘膦对棉花造成药害的影响机理、防治措施等方面进行深入研究和探讨。

1 草甘膦在棉花种植中的作用

在棉花种植期间，杂草侵入是非常常见的问题。杂草与棉花争夺有限的养分和水分，因此需要及时将其清除。草甘膦可以对大部分的草本和木本杂草进行有效清除。尤其是在初生长阶段，通过喷施草甘膦进行预防性处理，可以在根源上控制杂草的生长。草甘膦可以促进棉花的生长，与其他除草剂相比，草甘膦在除草过程中，只会阻止嫩叶吸收营养物质，不会对已经成熟的棉花植株造成损害。草甘膦通过抑制杂草的生长，能让棉花获得更多的光照、空间和养分，从而提高棉花产量和品质。此外，一些杂草不仅会与棉花争夺资源，还可能成为棉花病虫害的宿主。使用草甘膦清除这些杂草，有助于间接预防棉花病虫害，减少化肥和农药的使用量，降低棉花种植的生态环境压力[1]。

2 草甘膦对棉花药害的影响机理及案例分析

2.1 影响机理

草甘膦是一种广谱、非选择性、高效的除草剂，俗称“见绿杀”，其在绿色组织中可以抑制生物合成几种必需氨基酸，进而干扰植物的正常生理代谢过程，导致杂草死亡。但在使用过程中，如果操作不当，可能对作物产生药害。

草甘膦对棉花药害的影响机理主要体现在以下

4个方面。1）草甘膦的药害经常表现为作物生长停滞和外形变异。草甘膦可以阻断植物的氨基酸代谢过程，并造成植物体内积累大量有害物质，使细胞发生显著改变，导致植物生长受阻。从棉花生长状况来看，这会导致新叶发黄、萎蔫，整株生长缓慢，严重时棉苞变形，出现矮化，产量降低。2）草甘膦会影响棉花的呼吸与光合作用。酮酸代谢途径在C3植物（如棉花）的夜间代谢和光呼吸中具有重要作用，草甘膦对这一代谢途径的制约作用会导致棉花光合作用与呼吸作用失衡，从而干扰棉花的养分合成及能量供给。3）草甘膦对棉花自身的抗性构成伤害。棉花需要一定的抗性来抵御环境压力和病虫害，草甘膦的存在可能中断或阻止棉花自我防御机制的发挥。①草甘膦会削弱棉花对外部压力（病虫害、干旱等）的抗性；②如果棉花在面临外部压力时进行自我防御反应，如合成抗性物质，草甘膦也可能影响其正常运行。4）草甘膦影响棉花的生殖发育。草甘膦通过抑制氨基酸代谢从而引发一系列植物生理代谢的混乱，这些混乱状态会抑制棉花生殖器官的发育，从而使得棉球数量减少，单球质量下降，直接影响棉花的产量和品质[2]。

2.2 药害案例

为明确草甘膦对棉花的具体影响，以新疆塔城地区沙湾市商户地乡硝坑村棉花种植区域为例。该区域邻区为抗草甘膦棉花种植区域。于2023年5月采用无人机喷施草甘膦除草剂（41%草甘膦异丙胺盐），有效成分（草甘膦）含量30%。2023年6月，棉花种植区域内作物出现叶片变黄现象，周围树木叶片干枯，棉花种植区域整体异常状况为靠近邻區受害症状严重，从邻区向西北、东北方向症状逐渐减轻，症状分布情况符合玉米地无人机施药因药液飘移造成药害的表现。为明确是否因草甘膦药液对棉花生长产生影响，农户在受害严重地块取样，送至专业检测公司检测。检测公司现场勘测发现地块中受害严重面积3.07 hm2，受害较重面积14.60 hm2，受害较轻面积5.67 hm2。随后对农民送样进行检测，发现其中草甘膦异丙胺盐成分较多，根据《除草剂作用机理与药害识别图鉴》可确定为草甘膦产生的药害。受害严重地块减产损失在40%～50%；药害较重地块减产损失在15%～25%。整体减产约为30%。

通过该案例，发现仅是周围地块无人机喷施草甘膦漂移后的残留药液，便对棉花种植产生了约30%的减产，侧面说明滥用、不规范使用草甘膦除草剂将对棉花产量产生较大影响。因此，农户使用草甘膦时，应着重注意浓度、喷施方式等，尽可能避免药害出现[3]。

3 预防措施

3.1 控制草甘膦浓度

草甘膦能够阻断植物重要的氨基酸的合成，导致植物枯死。因此，在棉花种植杂草控制中，控制草甘膦浓度至关重要，过量使用会影响棉花的健康生长和产量。通常情况下，草甘膦的使用浓度在0.5%～1.5%。其浓度可根据田间杂草的种类以及生长状况进行微调。例如，对于生长旺盛、覆盖面积大的杂草，可适当提高草甘膦的使用浓度，但最高不应超过1.5%。在实际操作中，可以先对部分棉田进行草甘膦浓度的小面积实验，对比观察不同浓度下棉花与杂草的反应，获取最佳浓度值。人工喷施作业时必须注意风向，最好选择无风晴天施工，避免草甘膦飘移到棉花上，造成损害。草甘膦作业最佳时间是在晴天、无风的中午或下午，这样可以利用日光加速草甘膦在杂草叶面的吸收和转运。尽量选择精确、雾滴小、覆盖面广的设备进行喷药，可有效提高除草效果，减少对棉花的影响。对于已经栽种的棉花需要进行除草剂处理时，建议与草甘膦使用间隔时间为7～10 d，让棉花有时间消解草甘膦。虽然无法避免接触，但是可以减少草甘膦对棉花的危害。在草甘膦使用过程中，对其残留量的监控至关重要。若草甘膦在棉花上的残留超过安全限度，棉花可能会吸收这些过量的草甘膦，导致棉花发育受阻。因此，应定期取样进行草甘膦残留检测，一旦发现问题，需要立即采取补救措施[4]。

合理使用草甘膦可以大大提高棉花田的除草效率，缩短除草时间，提高棉花产量、品质和经济效益。但是，必须严格按照指示使用草甘膦，并始终注意棉花的生长状况，以免过度使用草甘膦造成的潜在风险。

3.2 规范喷施草甘膦

在使用草甘膦时，只有抗草甘膦的棉花品种可以使用无人机或者人工喷施草甘膦，普通棉花品种不能进行草甘膦喷施，只能涂茎或者点心。对于抗草甘膦品种，农户必须经过准确的操作，才能有效地抑制棉田中的杂草，而不影响棉花的生长。喷施的时间点和方式直接影响到草甘膦的效果。喷施草甘膦的最佳时期通常在杂草的2～4叶期，气象条件要求为无风、无降水、气温25～30 ℃。同时，需要避免草甘膦溅落到棉花上，可以考虑采用定向喷雾、罩杯喷雾或背带式喷杆。使用喷雾器喷施草甘膦后，应马上进行清洗，避免草甘膦残留影响下次的使用。清洗时使用清水反复清洗，直至无泡沫产生。同时，定期做好喷雾器的维护，确保其正常工作。虽然草甘膦具有广谱的杀草效果，但是长期、大量使用会导致杂草产生遗传抗性。因此，需要定期更换除草剂或综合使用其他方法来控制杂草，以减少抗性产生。使用草甘膦时，工作人员要佩戴好保护设备，避免草甘膦直接接触到皮肤和眼睛，同时尽量避免吸入草甘膦[5]。

随着信息技术的发展，新疆乌鲁木齐市部分地区选择采用植保无人机进行草甘膦喷施。对于植保无人机的操作，需要严格按照技术规范来执行。从基本的飞行要求出发，妥善控制无人机的飞行高度和速度。对于易产生飘移危害的作业，建议将飞行高度控制在2 m左右，速度保持在5.5 m·s-1以内，以有效减少雾滴飘移和蒸发飘移的可能性。施药者在作业前必须详细分析当天的气象条件，尤其是风速和风向情况，以确保雾滴能够准确地落在目标区域，减少溅出或飘移。一般来说，适合作业的风速应在2级以内。在风速为1 m·s-1的情况下，安全距离至少应保留10 m。随着风速的增加，安全距离也相应增加。例如，在风速为

3 m·s-1时，至少需要保留30 m的安全距离。作业人员在作业过程中应严格遵守安全规则，禁止处于植保无人机的下风向，以免对草甘膦产生敏感反应或吸入引起中毒。对于在作业区域下风向存在对药物敏感的动植物，应做好相应的防护措施。例如，设置安全隔离区，最大限度减少草甘膦的不良影响。即便在施药过程结束后，雾滴的活性物质仍可能从植物、土壤或其他表面蒸发，使得草甘膦无规则扩散，甚至可能影响到较远的地方。因此，在喷施草甘膦后，需要做好现场清理工作，并密切观察可能的蒸发飘移。

3.3 合理控制栽培间距

棉花栽培密度控制即行距和株距的控制，是决定单棵棉花生长环境及棉花单位面积产量的关键。它直接影响光照、空气、水分、肥料等资源的利用效率。合理的栽培间距可避免草甘膦的飘移，以防止棉花受损。1）株距的确定须考虑品种、生长力与当地气候条件等。强势品种生长力强，为避免草甘膦飘移到棉花植株上，应适当减小密度，拉大株距。一般品种棉花栽培，株距为10 cm+66 cm。2）控制行距也同样重要。经管良好，施肥充足的情况下，行距适当增大，利于棉花分枝，单位面积产量也会有所提高。但行距过大，会造成草甘膦喷施时的溅跳和飘移，增加风险。根据工具宽度，常规管理行距可控制在38 cm。栽培间距的合理控制，除了提高棉花的单位面积产量，还能降低草甘膦对棉花的潜在危害。

3.4 采用科学轮作制度

科学轮作策略在农业实践中具有重要意义。通过选择与棉花生长周期、抵抗病虫害能力各异的作物进行轮作，丰富田间动植物种类，从而降低病虫害发生概率。同时，一些作物在轮作过程中留下的残根可以作为天然的覆盖物，有助于减少草甘膦的流失。为了进一步降低草甘膦对单一作物的负面影响，选择与棉花生长周期不同，对草甘膦敏感性低的作物进行轮作，如玉米、大豆、甘蔗、冬小麦等。这些作物不仅具有较强的抗草甘膦能力，还能有效防治共生病虫害。在制订轮作计划时，应充分考虑草甘膦的残留期。由于草甘膦对棉花的残留期较长，为避免对新种植的棉花造成潜在威胁，应在草甘膦完全分解后再种植棉花。此外，不同作物对肥料需求不同，适当调整施肥方法，可以提高土壤对草甘膦的吸附能力，减轻其对后续作物的危害。同时，恰当的施肥方法有助于修复因草甘膦使用而受损的土壤。

4 结语

本文揭示了草甘膦对棉花药害的复杂机制和应对策略。草甘膦对棉花造成的药害是一个多元素交织的问题，其中涉及植物生理、生态和环境等多方面的因素，需要跨学科的团队共同研究和应对。为解决这个问题，不仅需要优化草甘膦的使用方式和培育抗性更强的棉花品種，还需要完善农药管理措施，促进环保与农业发展的平衡，确保农业发展的可持续性。

参考文献：

[1] 刘洪霞，刘颖颖，陈红平，等.草甘膦胁迫对茶树叶片中莽草酸含量的影响[J].茶叶科学，2023，43（5）：657-666.

[2] 余友成，刘韬，苗昱婷，等.30%草甘膦可溶液剂对耐草甘膦转基因玉米大田除草效果评价[J].世界农药，2023，45（4）：56-60.

[3] 端群.抗草甘膦转基因油菜的稳定性鉴定与初步安全性评价[D].武汉：华中农业大学，2022.

[4] 胡宝，李慧琴，马丽.新疆南疆抗草甘膦棉花品种的筛选及杂草防效研究[J].棉花科学，2021，

43（3）：44-47.

[5] 杨延龙，马君，师维军.国外引进抗草甘膦棉花种质资源田间鉴定及其特性分析[J].中国棉花，2021，48（1）：10-12.

（责任编辑：张春雨）