二氯喹啉酸对烟草生长的影响及解毒剂的筛选

二氯喹啉酸对烟草生长的影响及解毒剂的筛选

0烟草二氯喹啉酸药害防治技术研究草是一个对杂草感兴趣的疾病。近年来,在江西稻烟轮作区,由于水稻田除草剂二氯喹啉酸(Quinclorac)使用不当,后茬烟草发生二氯喹啉酸土壤残留的药害越来越多,威胁着烟草的生长,甚至导致死亡,给烟叶生产带来较大的损失。因此,采取及时有效的解毒修复措施,对烟叶生产具有十分重要的意义。二氯喹啉酸是德国巴斯夫公司开发的一种激素类型除草剂,具有选择性强和持效期长的特点。二氯喹啉酸对稻田高龄稗草具有特效,是目前国内最佳的除稗剂,深受农户的欢迎,然而,由于一些农户对二氯喹啉酸的除草特性等缺乏足够的认识,常常盲目应用和增大剂量,致使土壤中二氯喹啉酸残留对后茬作物烟草产生了不同程度的药害。陈泽鹏等采用盆栽模拟试验,用植保素、水杨酸、0.01%芸苔素内酯、75%赤霉素和15%高效氨基酸糖磷脂喷施产生二氯喹啉酸药害的盆栽烟苗,对受害的烟苗生长有一定的解毒修复作用,施用(300~600kg/hm2)的生石灰对受害烟苗有一定修复作用,但不能使烟草恢复正常,施用93.75kg/hm2活性炭,修复效果较好,烟草生长正常;左涛等在土壤中施用降解菌,能提高烟叶中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,降低羟基自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(·O2-)及丙二醛(MDA)的含量,使烟叶恢复了正常生长;刘华山等对受二氯喹啉酸危害的烟苗,喷洒0.01mmol/L的硝普钠(SNP,SodiumNitroprusside),提高了烟叶中抗坏血酸过氧化物酶(Apx)、CAT、SOD等酶活性,降低了MDA、·O2-、·OH含量,使受害烟苗生长得以恢复;刘华山等喷施CaCl2,提高了受害烟株内保护酶活性,减少活性氧含量,生理代谢得以正常进行;易建华等在土壤中施用降解菌博德特氏菌HN36(BordelellaSp.)3×1010个/g土,能加速土壤中二氯喹啉酸的降解,缓解了二氯喹啉酸残留对烟株生长的抑制作用;郑雄志等在田间施用生物质炭1500kg/hm2时,烟草畸形症状基本缓解。目前,烟草二氯喹啉酸残留药害田间修复的研究尚少,关于生石灰在烟草二氯喹啉酸残留药害田间修复的研究尚未见报道。为缓解江西稻烟轮作区烟草二氯喹啉酸残留药害,减少烟叶生产经济损失,2013年进行了不同浓度生石灰及其它市售解毒剂处理对烟草二氯喹啉酸残留药害的修复效果试验,以期为烟叶生产的健康发展提供理论依据。1材料和方法1.1表面活性剂供试烟草(NicolianatabacumL.)品种为云烟87,采用漂浮育苗;除草剂:50%二氯喹啉酸可湿性粉剂(江苏富田农化有限公司);解毒剂:氨基酸水溶性肥料(湖南邵阳市金穗农化有限公司)、腐植酸水溶肥料(襄阳德林生物制品厂)、微生物菌肥-富源植秀(南京富典生物科技有限公司)、微量元素可溶肥料(武汉康科植保技术有限公司)、生石灰(市场购买)。1.2田间处理与烟苗放养盆栽试验:试验于2012年9~12月在江西省瑞金市烟草公司壬田烟草站育苗大盆进行。试验用土取自前茬为荒地的旱地紫色土壤,土壤曝晒后,备用。土壤中施入50%二氯喹啉酸可湿性粉0.16mg/kg(与稻田除稗施用量相当)。试验设6个处理(表1),CK1(健康烟株):土壤中不加二氯喹啉酸和生石灰,作为空白对照;T1(受害烟株):土壤中加二氯喹啉酸,不加生石灰;T2:土壤中加二氯喹啉酸和375kg/hm2生石灰;T3:土壤中加二氯喹啉酸和750kg/hm2生石灰;T4:土壤中加二氯喹啉酸和1125kg/hm2生石灰;T5:土壤中加二氯喹啉酸和1500kg/hm2生石灰,每个处理5盆重复。按照1kg土壤拌入烟草专用复合肥2g;土壤施药(50%二氯喹啉酸)施肥后10d,按照试验处理生石灰用量拌土装盆(大小:15cm×20cm),并加清水掩盖土壤为止(目的是让土壤中的生石灰起作用),15d后移栽事先备好的烟苗,每盆1株。田间试验:试验于2013年3~10月在江西省瑞金市壬田镇圳头村进行。试验田前茬作物为水稻,且过量施用过二氯喹啉酸,经检测土壤中残留二氯喹啉酸3.60×10-2mg/kg。试验设7个处理(表2),依次为CK2:清水;T4(由盆栽试验筛选得到):生石灰1125kg/hm2;T6:氨基酸水溶性肥料;T7:腐植酸水溶肥料;T8:微生物菌肥;T9:微量元素可溶肥料;每处理重复3次,采用随机区组设计,烟株行距1.2m,株距0.55m,每小区面积30m2;另以经检测土壤中不含二氯喹啉酸残留的周边田块作为对照,CK3(健康烟株)。3月1日移栽烟苗,各处理的田间农事操作及时、一致,且各试验同一项工作均在同一天完成。田间管理按照当地烟草公司烟叶生产技术方案统一执行。1.3叶长和叶宽抑制率试验盆栽试验:在移栽后30d和60d,分别测量烟株株高、顶叶下第4片叶的叶长和叶宽,计算株高、叶长和叶宽抑制率。田间试验:在移栽后30d和60d,分别测量烟株株高、顶叶下第4片叶的叶长和叶宽,计算株高、叶长和叶宽抑制率;成熟期时按小区分级、测产。1.4数据统计分析试验数据采用Excel2003和DPS7.0数据处理软件进行数据统计分析,对试验结果用邓肯氏新复极差法(Duncan)进行差异显著性分析。2结果与分析2.1生石灰对烟草二氯喹啉酸残留药害的修复效果由表3可以看出,移植30d时,处理T4烟株株高的抑制率为-0.7%,叶长的抑制率为0.9%,叶宽的抑制率为0.3%,说明株高、叶长和叶宽较对照CK1差异不显著,修复效果好;处理T2和T5的株高、叶长和叶宽的抑制率分别为24.1%和20.9%、11.3%和9.0%、27.7%和26.6%,较对照CK1烟株株高、叶长和叶宽差异显著,说明生石灰用量过大或过小,对烟草二氯喹啉酸残留药害的修复效果均不理想。由表4可以看出,移植60d时,处理T3和T4烟株株高的抑制率分别为11.0%和4.6%,叶长的抑制率分别为8.9%和3.9%,叶宽的抑制率分别为1.5%和0.6%,说明株高和叶长较对照CK1差异显著,叶宽较对照CK1差异不显著,叶宽的修复效果好;处理T2和T5株高、叶长和叶宽的抑制率分别为23.0%和15.9%、17.4%和10.2%、19.9%和19.4%,较对照CK1烟叶株高、叶长和叶宽差异显著,修复效果均不理想。以上结果表明,生石灰对烟草二氯喹啉酸残留药害有一定的修复效果;生石灰施用量为1125kg/hm2时,修复效果最好,药害症状基本缓解,烟株恢复正常生长。2.2农田试验结果2.2.1不同给药方案对叶宽的抑制率由表5可以看出,移植30d时,受二氯喹啉酸胁迫且未进行任何处理的CK2(受害株)与CK3(健康株)相比,烟株叶长、叶宽很不协调,烟株生长畸形,CK2株高、叶长和叶宽均最小,株高、叶长和叶宽的抑制率分别为9.6%、24.0%和38.9%,说明二氯喹啉酸对烟株叶宽的抑制作用最为明显。不同解毒剂处理的T4、T6、T7、T8、T9比较发现,株高抑制率介于-6.3%~5.1%,叶长抑制率介于-4.5%~8.8%,叶宽抑制率介于-3.7%~38.4%,说明二氯喹啉酸对烟株叶宽的抑制作用最为明显,叶宽抑制率的大小反映了烟株受药害的程度,以及药害修复的效果;T4处理的叶宽表现最好,抑制率为-3.7%,修复效果最好;T8处理叶宽抑制率为22.8%,修复效果良好,T6、T7、T9处理的叶宽抑制率分别为32.7%、32.6%和38.4%,修复效果不理想。由表6可以看出,移植60d时,T6、T7、T9处理的叶宽抑制率分别为45.4%、44.1%和45.6%,CK2(受害株)叶宽抑制率为45.3%,T6、T7、T9处理的叶宽较CK2差异均不显著,说明修复效果差;T4处理的叶宽抑制率为2.8%,较CK2差异显著,修复效果好;T8处理的叶宽抑制率为12.9%,较CK2差异显著,说明T8处理有一定的修复效果;T4处理与T8处理比较,T4处理修复效果显著优于T8处理。2.2.2不同解毒剂对烟食安全的影响由表7可以看出,施用不同解毒剂处理,采后烤烟经济性状各不相同。不受二氯喹啉酸胁迫正常生长的CK3处理,其经济性状最好,烟叶产量、产值均最高,分别为2310.0kg/hm2和46800.0元/hm2,上中等烟比例高达92.9%;受二氯喹啉酸胁迫且未采取任何修复措施的CK2处理,其经济性状最差,烟叶产量、产值均最低,分别为816.6kg/hm2和10207.5元/hm2,低次等烟比例高达81.9%;其它不同解毒剂处理的T4、T6、T7、T8、T9经济性状差异较大,其中,T4处理经济性状最好,产量为2079.5kg/hm2,产量损失10.0%,产值38470.5元/hm2,产值损失17.8%,上中等烟比例达到74.4%;T6、T7、T8、T9处理产量介于853.0~1310.5kg/hm2,产量损失介于43.3%~63.1%,产值介于10662.0~18478.2元/hm2,产值损失介于60.5%~77.2%,上中等烟比例介于26.2%~54.8%。以上结果表明,T4处理烟叶产量和产值均较高,修复效果相对较好;T8处理能增加烟叶产量和产值,减少产值损失,有一定的修复效果;T6、T7、T9处理烟叶产量和产值均较低,修复效果均不理想。3不同生石灰和其他解毒剂对二氯喹啉酸残留烟株的影响陈泽鹏等盆栽模拟试验研究表明,土壤中混入二氯喹啉酸4.17×10-3mg/kg时,施用生石灰300~600kg/hm2,对烟草二氯喹啉酸残留药害有一定修复效果,但不能使烟株恢复正常。本研究通过盆栽试验研究不同用量生石灰对烟草二氯喹啉酸药害的修复效果,结果表明,生石灰对混入0.16mg/kg二氯喹啉酸的土壤造成烟草畸形有很好的修复作用,其中以生石灰施用量为1125kg/hm2时,修复效果最好,烟叶畸形症状基本缓解,烟株生长正常,这一结果与陈泽鹏等的研究结论有些差异。结果的差异原因,一是土壤中混入的二氯喹啉酸量的不同;二是生石灰的施用方法不同,本研究中生石灰混拌入土,装盆后,并加清水掩盖土壤为止,15d后移栽烟苗,充分使生石灰与水起作用,达到降解二氯喹啉酸残留的效果。为了研究生石灰田间修复效果,在田间试验中进一步与其他解毒剂(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)进行修复效果比较,发现不同解毒剂对受二氯喹啉酸胁迫烟株生长影响差异较大。生石灰施用量为1125kg/hm2时,其与施用氨基酸水溶性肥料、腐植酸水溶肥料、微生物菌肥、微量元素可溶肥料处理相比,烟株的叶宽、叶长、株高表现最好,采后烟叶产量和产值最高,修复效果好;微生物菌肥对烟草二氯喹啉酸残留药害有一定的修复效果。分析其原因,施用生石灰能提高土壤的碱性,加速土壤中二氯喹啉酸的分解;土壤中施入微生物菌肥,能改善土壤中微生物种群,增强土壤中微生物的活性,从而增强微生物对二氯喹啉酸的降解能力;氨基酸水溶性肥料、腐植酸水溶肥料、微量元素可溶肥料3种解毒剂对药害的修复效果均不理想,可能因为其促进了烟株根系的生长,同时也促进了烟株对土壤中残留的二氯喹啉酸的吸入,随着烟株内吸入的二氯喹啉酸含量不断增加,烟株药害逐渐加重,总体修复效果较差。二氯喹啉酸在土壤中不易降解