《烟草除草剂药害分级及调查方法》技术报告_第1页
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文档简介

题目技术报告一、烟草上除草剂药害分级及调查方法标准制定背景除草剂是农业生产不可或缺的重要投入品,在我国已有约50年大面积使用的历史。随着中国农业现代化的发展和农业劳动力的逐步转移,栽培耕作方式趋向于规模化和集约化,对农药的需求量显著增加。其中,除草剂近年来的增长率远高于杀虫剂和杀菌剂发展水平,2010年世界卫生组织资料显示,除草剂使用量约占到农药产量比重的40%。据农业部统计资料显示:2011年1-11月,全国除草剂的产量达105.7万吨,同比增长11.37%。除草剂的大量使用在杂草防治和作物增产方面发挥重大作用的同时,如果使用不当或上茬残留会对作物的生长造成影响,轻者抑制作物生长、减产,重者造成作物死亡、绝产,给我国农业生产造成了重大损失。烟草是对除草剂较为敏感的一类作物。随着除草剂在各种作物上的广泛使用,烟叶受到除草剂药害的现象时有发生,给烟叶生产带来较大影响。近几年烟田除草剂和上茬作物遗留的除草剂对团棵期烟叶和旺长期烟叶的药害问题,在东南、中南、西南等烟稻轮作区、烟旱轮作区屡有发生,个别年份危害程度较重、危害面积较广,严重挫伤了烟农的生产积极性,制约了烟叶生产可持续发展。(一)除草剂药害主要类型按发生药害时间可分为急性药害和慢性药害。急性药害是指在施药后数小时或几天内出现药害症状;慢性药害是指药害症状出现缓慢,施药后两周或更长时间出现症状。按发生药害的时期可分为直接药害和间接药害。直接药害是指使用除草剂对当茬作物造成药害;间接药害是指施药时因飘移对邻近敏感作物造成受害,长残效除草剂施用后对下茬敏感作物造成药害。按症状性质可分为显性药害和隐患性药害。显性药害是指从形态直接观察到的可见药害症状;隐患性药害是指从作物外观看无明显症状,但对最终产量或品质有影响。(二)烟草上除草剂药害主要症状不同类除草剂在烟草上的药害症状不同,通过实际田间调查和文献资料调研得到的主要除草剂药害症状有如下几种:1.磺酰脲类除草剂烟草受磺酰脲类除草剂药害后生长缓慢、植株矮化,有时叶片黄化或出现紫色或呈半透明条纹,新生叶片卷缩。烟草根系发育严重受阻,根尖老化坏死,根量减少,无根毛,侧根与主根短。一般受害后3-5d开始出现药害症状,到植株死亡需要持续较长时间。2.酰胺类除草剂酰胺类除草剂是目前生产中应用较为广泛的一类除草剂,但是这类除草剂对作物存在着隐性药害。酰胺类除草剂使用不当,烟草幼叶不能展开,烟叶粗糙、皱缩,叶尖到叶缘退绿卷曲,烟草生长受抑,烟株明显变矮,节距变密,部分药害随着生长可能恢复。浓度过高时使烟草叶片畸形,叶片发焦枯萎,有时茎叶枯褐死亡,导致生育进程缓慢。在烟草敏感期施用易中毒死亡。3.苯氧羧酸类和苯甲酸类除草剂苯氧羧酸类和苯甲酸类除草剂是目前重要的除草剂。然而,这类除草剂对作物的安全性受作物生育期、环境条件等的影响较大,应用不当可能会产生较重的药害。烟草等阔叶作物对该类药剂敏感,特别是2,4-滴丁酯,施药时下风口500m以内不宜有烟草等阔叶作物。该类药剂误用或飘移到烟田,会导致烟草药害,受害症状为烟叶颜色变暗,叶柄弯曲,叶片狭长下垂成带状,叶脉突出,叶尖和叶缘常成锯齿状且向下卷缩。通常烟草前期较后期受害严重。4.有机磷类除草剂有机磷类除草剂,如草甘膦若在烟草上误用后5-7天即产生药害,首先在新生叶上出现症状,叶色从叶片的基部到尖部逐渐从绿色变为浅黄色或白色。新长出的叶片狭窄,且叶缘向下卷。成熟期叶片脉间变成黄色或褐色,叶片的其它部分正常。坏死部分脱落后形成弹孔状,叶脉周围常常为绿色,而脉间则变为黄色。5.喹啉羧酸类除草剂喹啉羧酸类除草剂典型代表二氯喹啉酸,也叫快杀稗、杀稗王等。二氯喹啉酸引起的药害最为严重,已引起许多学者关注。二氯喹啉酸对烟草的致畸症状较明显,主要发生在烟稻轮作地区,且呈整田大片发生;烟苗受害症状首先在新叶上出现畸形,叶片变窄变厚,不能伸展,叶宽抑制率在60%以上,叶片边缘向叶背面翻卷皱缩,严重时出现线状叶型,下部叶基本正常;发生二氯喹啉酸药害的烟田,烟草畸形程度基本一致;若烟田休闲1年后,再种植烟草,畸形症状有所减轻。6.三嗪类和取代脲类除草剂这两大类除草剂在烟草上产生药害症状相似,在实际工作中不易区分,一般剂量引起药害较轻微,症状首先出现在老叶叶尖部位,同时脉间黄化;随着药害加剧,脉间的区域变成棕色并且向叶片基部发展。叶片从叶尖和叶缘开始枯萎。低剂量产生的药害会引起植株矮化但不影响烟株存活;高剂量药害将引起烟株死亡。叶面喷施会导致烟株死亡,但当剂量较低时,在叶片上形成黄色到白色区域,这些区域逐渐变棕色,然后脱落。综合以上实际田间调查和文献调研结果,除草剂在烟草上的药害总体来说分为两大类,即畸形和斑枯。(三)烟草上除草剂药害产生原因1、误用除草剂。误用在生产中时有发生,错把除草剂当成杀虫剂等农药使用,或使用的除草剂品种不对,导致烟株产生药害。

2、用药量过多,浓度过高。每种除草剂都有规定的用量,若用量过多、浓度过高,将会产生药害,或由于施用不均匀等,均可能导致产生药害。3、农药的盲目混用。除草剂的盲目混用,不但无增效作用,有些情况下还会造成药害。4、除草剂残留药害。三氯苯类、磺酰脲类、咪唑啉酮类、二苯醚类及其他杂环类除草剂之中的一些在土壤里残留时间较为持久的除草剂品种,若与作物轮作体系协调不当,往往会对后茬敏感作物造成危害。例如,麦田应用绿麦隆、氯磺隆,造成后茬水稻或玉米、棉花受害的事故,在一些常用的地区几乎每年都有发生。一些除草剂品种在土壤中的残留时间很长,前茬作物使用后可造成烟草产生药害。

5、用药方法不当。除草剂的使用方法比较严格,一旦使用不当则会造成药害,除草剂在使用过程中应避免药液直接喷洒到烟草叶片。6、除草剂质量不佳。有的除草剂加工质量不高或制剂中含有其他活性的成分,出现分层等,施用后易使烟草产生药害。7、喷雾器清洗不净。施用过除草剂的喷雾器等工具,要及时清洗干净再施用其它农药,否则可能造成药害。8、受外界环境的影响而产生药害。多数除草剂随土壤或植物含水量的增加而药效提高,施药后雨量过大会造成除草剂淋溶下渗,产生药害。在有机质含量低的砂质土壤,除草剂淋溶性和移动性大,烟株根部吸收后也可造成药害。

二、烟草除草剂药害分级及调查方法标准制定意义本标准对烟草生产中的除草剂药害问题,围绕除草剂种类、致畸剂量、药害症状特征等环节,深入开展文献调研和室内试验研究,确定除草剂药害分级的统一标准,将除草剂药害防控列入质量安全控制体系中,对提高烟草质量安全控制和监管水平,促进烟草行业可持续发展,保证烟农收益具有重要意义:1、通过烟草除草剂药害的识别,提高药害重视程度本标准将制定统一的标准调查方法和药害分级细则,提高烟农和烟叶生产技术人员对除草剂药害的识别能力,并对各种除草剂药害症状做出明确判定,在烟叶生产过程中提前预防,如果出现了药害也能很快识别,提高了除草剂药害的识别和重视程度。2、统一分级标准和判定方法,为后期防治和补救提供技术支撑在团棵-旺长期等易出现药害的时期,针对田间出现的受害症状等实际情况,按照统一的症状识别方法和调查方法,做出是否是除草剂药害和受害程度的初步判断,根据确定的受害程度,开展相关的防治对策和补救措施。3、为烟草损失补助和灾害风险救助方面提供判定依据按照目前合作化运作的模式,烟农的风险保护意识越来越强,行业对烟农的关爱也越来越突出,在出现除草剂药害特别是严重药害的情况下,要启动灾害救助程序。但如何判断受害情况和受害程度,目前行业缺少统一的判定标准。本标准对于解决类似问题有极大的促进作用,此标准也适合于其他需要判定除草剂药害受害程度的其他情形,解决了无标可依的尴尬。三.具体研究技术内容及主要结论根据项目规划和工作内容,通过盆栽与田间试验、室内检测与数据分析、资料调研与评估等措施同步实施的计划开展本项目。(一)烟草敏感除草剂种类筛选在田间调查和文献调研的基础上,通过盆栽试验和大田试验相结合的方法,对烟草产生药害的除草剂进行初步分类。为药害分级筛选合适的农药。1材料与方法针对前茬使用但对烟草敏感的除草剂(二甲四氯、二氯喹啉酸、乙草胺、丁草胺、苄嘧磺隆、甲磺隆、乙氧氟草醚、2,4-D丁酯等)、烟田使用除草剂(敌草胺、异丙甲草胺、异恶草松、仲丁灵、砜嘧磺隆等)和易因使用不当或漂移等在烟草上产生严重药害的灭生性除草剂(草甘膦、百草枯等)等农药,通过土壤添加、喷雾、灌水诱导等措施,在烟草易产生药害的苗床期、团棵期和旺长期开展烟草上敏感农药筛选试验,确定烟草上敏感除草剂主要种类。另外,在调研中发现,某些有机磷杀虫剂在晴天中午进行大浓度喷药时,也可以产生叶片失绿等药害症状,因此对于某些常用的有机磷杀虫剂(敌百虫、毒死蜱、杀扑磷、水胺硫磷、辛硫磷)也进行了药害研究,为下一步制定除草剂之外的农药在烟草上药害分级标准奠定基础。2.结果2.1药害症状归类2.1.1急性药害症状急性药害症状发生很快,症状明显,在施药后2~5天就会表现。主要症状为:(1)灼伤、斑点:斑点药害主要发生在叶片上,烟草上药害斑和灼伤点和气候斑点病及病原性病害的斑点不同,药害斑点在植株上分布不规律,而且药斑的大小、性状差异很大。而气候斑点病和病原性病害的斑点,在植株上出现的部位比较一致,病斑具有发病中心,病斑的大小、性状一致。(2)黄化:黄化药害主要发生在叶片上,黄化药害与营养元素缺乏引起的黄化不同,黄化药害常由黄化变成枯叶,晴天高温,黄化产生快,阴雨高湿,黄化产生慢。而营养元素缺乏引起的黄化与土壤肥力相关,一般表现为整块地黄化。(3)凋萎、落叶:凋萎药害一般表现为整株枯萎,主要由除草剂引起。药害枯萎和病原性枯萎症状不同,药害凋萎没有发病中心,发生迟缓,植株先黄化后枯萎,伴随落叶,输导组织无褐变。而病原性枯萎的发生多是由根茎输导组织堵塞,遇阳光照射,蒸发量大,从而先萎蔫后死苗,同时根茎输导组织有褐变。2.1.2慢性药害症状慢性药害症状,一般施药后一周内不表现症状,而是通过影响烟草的光合作用、物质运输等生理生化反应,造成植株生长发育迟缓、矮化、叶片变小、扭曲、畸形以及品质变差、烟叶色泽不均匀。主要有以下几种:(1)滞长、矮化:引起的生长停滞常常伴随有药斑和其他药害症状,主要表现为根系生长差,发生不严重时,经过一段时间症状会减轻。缺素症的生长停滞表现为叶色发黄或暗绿,需要补充元素症状才能缓解。(2)畸形:烟草上的畸形药害主要有卷叶、丛生。药害畸形与病毒病害畸形不同,药害畸形在植株上表现局部症状,而病毒病畸形表现为系统症状,并伴随有花叶症状。(3)产量降低、品质变差:植株发生药害后,一般烟叶色泽不均匀,上等烟比例减小,产量降低,同时杂色烟叶的品质变差。2.2烟草除草剂药害典型症状类型与分级因素调查研究针对不同的烟草敏感除草剂种类,开展除草剂剂量和药害症状表现的持续研究。通过开展同一除草剂的不同剂量、不同作用时间和不同除草剂的相同剂量、不同作用时间的调查分析,围绕利用叶尖、叶缘的形态变化,植株茎秆、茎围和节距的影响及变化,叶片颜色绿、黄、白的色度差异,根系多少和根形态的变化等不同情况,开展除草剂药害症状表现和分级因素研究,确定适用分级的除草剂药害症状类型。通过对各除草剂药害症状的观察研究发现,随农药种类、施药剂量、施药时期等的不同,烟草上各农药药害症状表现差异显著,但总体来说,药害类型可以大致分为两类:(1)叶片和植株生长发育正常,但由于在除草剂作用下,叶片中叶绿素受损伤,导致叶片枯焦或斑点;(2)由于除草剂干扰了植株的生长和发育,导致植株和叶片出现明显畸形。这两种类型是各农药药害的主要表现形式。因此,将烟草叶面斑点和畸形作为进行除草剂药害分级的主要因素。(二)稻田常用除草剂对烟草药害影响研究1材料与方法供试药剂:50%二氯喹啉酸(quinclorac)WP,江苏富田农化有限公司;10%苄嘧磺隆(bensulfuronmethyl)WP,浙江天一农化有限公司;10%吡嘧磺隆(pyrazosulfuron)WP,江苏富田农化有限公司;100g/L氰氟草酯(cyhalofop-butyl)EC,美国陶氏益农公司。试验地在中国农业科学院烟草研究所实验基地,地势平坦,试验前未施用过其他除草剂。供试土壤为棕壤,理化性状为:pH值6.68,有机质7.22g/kg,全氮0.85g/kg,全磷0.81g/kg,全钾1.95%,速效氮81.9mg/kg,速效磷13.6mg/kg,速效钾31.75mg/kg,综合肥力中等。栽培措施遵从当地生产操作技术规范。烟草品种:NC89。1.1室内初筛二氯喹啉酸设3个浓度处理。试验方法:称取3份土壤,每份10kg,分别用喷雾法添加1mg/L的二氯喹啉酸溶液1mL、10mL、100mL,混合均匀,土壤中除草剂浓度分别为0.0001、0.001、0.01mg/kg,分装在5个花盆,栽烟,3次重复,另设CK处理做对照(不施任何农药)。苄嘧磺隆、吡嘧磺隆、氰氟草酯试验方法同二氯喹啉酸。常规化管理,室内温度28℃左右,土壤相对含水量在60%-80%。观察除草剂对烟草生长的影响。1.2大田试验参考田间推荐剂量和室内盆栽试验结果,每种除草剂试验设Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5个处理,二氯喹啉酸施药剂量分别为0.312、1.25、5.00、20.0、80.0a.i.g/hm2;苄嘧磺隆施药剂量分别为0.25、1.0、4.0、16.0、64.0a.i.g/hm2;吡嘧磺隆施药剂量分别为0.25、1.0、4.0、16.0、64.0a.i.g/hm2;氰氟草酯施药剂量分别为5.0、20.0、80.0、320.0、1280.0a.i.g/hm2。每个处理重复3次,另设CK处理做对照(不施任何农药)。试验小区随机区组排列,面积为30m2,行株距为1.2m×0.5m。施药方法:烟苗移栽前2d,4种药剂分别按照不同剂量兑水稀释,用水量90mL/m2,垄面均匀喷雾。2d后规范化栽培烟株,尽量保证所有试验小区操作保持一致。1.3调查与测定移栽后定期观察症状,记录烟叶生长状况。药害分级标准参考GB/T17980.53-2000。选取代表性烟株,分别于移栽后15、30d调查记录株高、叶长、叶宽,计算各小区烟叶株高、叶长叶宽抑制率。抑制率公式如下:株高抑制率=(对照平均株高-处理平均株高)/对照平均株高叶长抑制率=(对照平均叶长-处理平均叶长)/对照平均叶长叶宽抑制率=(对照平均叶宽-处理平均叶宽)/对照平均叶宽施药后30d选取4种除草剂各个处理烟株根系,测其根重、根系活力、根系阳离子交换量,并取各个处理的烟叶测其叶绿素含量。2结果与分析2.1室内初筛结果二氯喹啉酸在0.0001mg/kg剂量下与ck无明显差别,0.001mg/kg剂量下烟株长势稍弱,0.01mg/kg剂量下新叶出现畸形,叶面皱缩,叶缘锯齿状,向背面卷曲,叶尖向下勾。苄嘧磺隆和吡嘧磺隆在0.0001mg/kg剂量下与ck无明显差别,0.001mg/kg剂量下烟株长势弱,0.01mg/kg剂量下烟株矮小,长势最差。氰氟草酯在3个剂量下和ck无明显差别。2.2除草剂对烟草生长的影响图2-1施药后30天二氯喹啉酸在烟草上的药害症状二氯喹啉酸对烟草影响的结果见图和表1,随着施药剂量的加大,二氯喹啉酸对烟草的株高、叶长叶宽抑制作用加大。各浓度间差异明显。烟草在低剂量(0.312a.i.g/hm2)下,无药害症状。二氯喹啉酸对烟草株高、叶长、叶宽的抑制率均小于5%,在0.05水平上与CK无明显差异。二氯喹啉酸为1.25a.i.g/hm2剂量时,烟草移栽后15d无明显症状,株高、叶长叶宽与CK无明显差异,移栽后30d心叶有轻微的药害症状,叶缘稍卷,但大部分叶子正常,且随着时间的延长,其症状可以恢复,大约移栽后60d恢复正常。可能是因为烟株进入旺长期后抵抗力增强,减轻了二氯喹啉酸对其影响,说明低于1.25a.i.g/hm2剂量对烟草生长发育影响不大。在5.00a.i.g/hm2的剂量下,烟草新叶畸形,叶缘向背面卷,叶尖向下弯,下部叶正常。二氯喹啉酸对烟草的株高、叶长、叶宽均有显著影响,15d时抑制率分别达到33.98%、15.32%、16.48%。在20.0a.i.g/hm2的剂量下,烟草药害明显,烟株矮小,叶宽明显变窄,叶缘卷曲严重,从上部看叶尖钝圆,叶面凹凸不平,叶色浓绿,叶片变厚。烟草药害已达4级,烟叶产量受到明显影响,严重减产。在80.0a.i.g/hm2的剂量下,烟草畸形症状严重,叶子狭长呈线形,叶尖下勾呈狗尾状,主脉突出,占叶宽1/4-1/2,而叶宽也只有几厘米,烟叶无使用价值。烟株明显矮化,株高从15d的6.40cm到30d的7.38cm,增高不到1cm,叶宽从15d的2.24cm到30d的2.75cm,增长0.51cm,在随后的观察中,烟株增长极缓慢,叶宽几乎未增长。产生药害的烟株随时间延长其抑制率反而增加,叶宽抑制率从15d的72.65%到30d的80.94%。这是因为烟草在团棵期生长迅速,未施药的CK植株在此期间长势快,而受药害影响的烟株生长缓慢,从而导致烟草生长抑制率后期大于前期。表2-1二氯喹啉酸对烟草生长的影响天数剂量(a.i.g/hm2)株高(cm)株高抑制率(%)叶长(cm)叶长抑制率(%)叶宽(cm)叶宽抑制率(%)药害级别15CK13.83a19.00a8.19a0.3113.26a4.1218.55a2.378.16a0.3711.2512.46a9.9117.28ab9.057.75ab5.37259.13b33.9816.09bc15.326.84bc16.483207.74c44.0414.70c22.635.91c27.844806.40c53.7212.00d36.842.24d72.65530CK35.94a30.46a14.43a0.3134.48a4.0630.46a0.0014.35a0.5511.2528.69b20.1727.44b9.9111.36b21.282522.00c38.7922.54c26.0010.26b28.9032014.63d59.2917.63d42.128.08c44.014807.38e79.4715.50d49.112.75d80.945注:表中数据是10次测量的平均值,数字后标a、b、c、d不同字母表示在p=0.05水平上差异显著。苄嘧磺隆和吡嘧磺隆药害症状相似,在低浓度下和CK无明显差别,在高浓度下,烟株矮小,叶片小,无其他明显畸形症状。由表2-2和表2-3可以看出,苄嘧磺隆和吡嘧磺隆对烟草生长呈现相近的抑制趋势。0.25a.i.g/hm2剂量下与CK无明显差异;在1.0a.i.g/hm2的剂量下与CK有显著差异;随剂量加大,抑制作用增大。对叶长、叶宽、株高的影响进行比较,苄嘧磺隆和吡嘧磺隆对叶长叶宽的影响稍小,对株高的影响最大,最高可达78.02%。苄嘧磺隆和吡嘧磺隆虽然对烟叶长、宽和叶面积影响不大,但因其对株高影响较大,单株叶片减少,仍会对烟叶产量和质量产生明显影响。表2-2苄嘧磺隆对烟草生长的影响天数剂量(a.i.g/hm2)株高(cm)株高抑制率(%)叶长(cm)叶长抑制率(%)叶宽(cm)叶宽抑制率(%)药害级别15CK13.83a19.00a8.19a0.2512.95a6.3618.38a3.2638.09a1.22117.59b45.1216.03b15.637.83a4.40247.36b46.7815.73b17.2117.76a5.253165.20c62.4015.66b17.587.74a5.504643.04d78.0210.96c42.325.80b29.18430CK35.94a30.46a14.43a0.2534.13a5.0428.46a6.5713.96a3.261124.06b33.0624.09b20.9111.24b22.112420.81c42.1023.78b21.9311.18b22.5231613.56d62.2721.24bc30.2710.16b29.594649.69e73.0418.74c38.4810.00b30.704表2-3吡嘧磺隆对烟草生长的影响天数剂量(a.i.g/hm2)株高(cm)株高抑制率(%)叶长(cm)叶长抑制率(%)叶宽(cm)叶宽抑制率(%)药害级别15CK13.83a19.00a8.19a0.2512.55a9.2619.03a-0.168.00a2.321110.96b20.7517.24ab9.267.58a7.45248.19c40.7816.76b11.797.50a8.433166.03d56.4015.46b18.637.33a10.503645.29d61.7515.18b20.117.06a13.80430CK35.94a30.46a14.43a0.2534.25a4.7028.37a6.8614.31a0.831128.62b20.3724.18b20.6211.53b20.102421.31c40.7123.95b21.3710.55b26.8931615.50d56.8720.90c31.3910.46b27.5136413.68d61.9420.81c31.6810.36b28.214氰氟草酯在5个浓度下和CK均无明显差别,没有药害症状。氰氟草酯在推荐剂量下(80a.i.g/hm2),烟草的株高、叶长和叶宽在0.05水平上与CK无明显差别。在最高剂量下(1280a.i.g/hm2),15d时烟草的株高在0.05水平上与CK有差别,但抑制率也只有15.47%,且随时间延长到30d时无明显差别。即使按照16倍的推荐剂量超量使用,对烟草的抑制率也只有15.47%。因此氰氟草酯对烟草生长影响不大。表2-4氰氟草酯对烟草生长的影响天数剂量(a.i.g/hm2)株高(cm)株高抑制率(%)叶长(cm)叶长抑制率(%)叶宽(cm)叶宽抑制率(%)药害级别15CK13.83a19.00a8.19a513.81a0.1518.77a1.218.18a0.1212013.68a1.0918.61a2.0537.90a3.5418013.50a2.3917.68ab6.957.80a4.76132012.23b11.5716.94b10.847.69a6.111128011.69b15.4716.65b12.377.54a7.94130CK35.94a30.46a14.43a535.88a0.1729.75a2.3314.39a0.2812034.62a3.6728.63ab6.0113.94a3.4018033.75a6.0927.15b10.8713.16a8.80132033.44a6.9626.95b11.5212.42a13.931128033.51a6.7626.4b13.3312.32a14.6213讨论与结论二氯喹啉酸对烟草抑制作用最明显,药害症状最典型。二氯喹啉酸在土壤中残留时间长,降解速度慢导致后茬烟草吸收后生长受抑制,受害的烟叶叶缘向背面卷,药害严重的发展成为线状,且生长缓慢,严重影响烟叶产量和质量。这与陈泽鹏等人的研究结果一致。随时间延长,已经产生二氯喹啉酸药害的烟株很难恢复,生长受到严重抑制,且抑制率变大。二氯喹啉酸被烟草根、茎及叶部迅速吸收,并迅速向茎和顶端传导。叶片正面生长速度比背面快,导致烟叶边缘向下卷曲,造成畸形。根系是植物重要的器官之一。烟草根系不仅是烟株保持直立的固着器官,更重要的是水分、养分的吸收器官和烟草主要化学物质—烟碱的合成器官。二氯喹啉酸、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆对烟株根系发育产生明显影响,使烟草抗逆力减弱,吸收养分和水分能力降低,抑制烟株正常生长发育,导致烟株矮小瘦弱,叶面积减小,影响烟叶产质量。研究结果表明,二氯喹啉酸在5a.i.g/hm2的剂量下就可以使烟株产生明显药害症状,而1.25a.i.g/hm2的剂量下,移栽后15d,烟草无明显症状,30d新叶稍有畸形,但随后可以消失,所以可以把二氯喹啉酸对烟田的直接使用致畸剂量确定为1.25a.i.g/hm2。如果此剂量农药分散到0-5cm土层中,根据植烟土壤容重1.2g/cm3(2007)计算,土壤中农药浓度为2.08×10-3mg/kg,可以把2.08×10-3mg/kg作为二氯喹啉酸对烟草产生药害的致畸临界浓度。由于防治水稻田稗草时二氯喹啉酸的有效剂量较大,且二氯喹啉酸在土壤中降解缓慢,烟草前茬最好不要使用二氯喹啉酸。苄嘧磺隆和吡嘧磺隆在1a.i.g/hm2下对烟草株高有抑制作用,按照上述算法,其在土壤中浓度为1.67×10-3mg/kg,可以把1.67×10-3mg/kg作为苄嘧磺隆和吡嘧磺隆对烟草产生药害的致畸临界浓度。虽然苄嘧磺隆和吡嘧磺隆对烟草产生药害的症状不明显,但其严重影响烟株高度,从而影响烟叶有效叶数,影响烟叶产量。建议前茬谨慎使用这两种农药。氰氟草酯对烟草几乎没有影响,在16倍的推荐剂量下,对烟草的抑制率也只有15.47%。因为氰氟草酯是水稻田选择性除草剂,属芳氧基苯氧基丙酸类除草剂,只能作茎叶处理,芽前处理无效。另外,氰氟草酯降解特别快,降解半衰期只有几天。所以使用过氰氟草酯的稻田后茬种植烟草,对烟草生长发育几乎没有影响。建议烟草前茬稻田使用氰氟草酯,而尽量避免使用二氯喹啉酸、磺酰脲类等对烟草敏感的除草剂。(三)二氯喹啉酸在不同土壤中的降解规律及其影响因子1材料与方法1.1试验土壤及理化性质试验于2012年在中国农业科学院烟草研究所进行,供试土壤样品为取自不同烟叶产区的植烟土壤,包括湖南长沙的河潮土、四川西昌的水稻土、云南腾冲的红壤土和山东青岛的棕壤土等4种类型,土壤取样深度为0~15cm耕层,土壤取样后,去除石块、植物根和其他植株残体等杂物,室温阴干,研磨后过2mm筛。4种土壤样品的高效液相色谱检测结果显示,4种土壤中都不含有二氯喹啉酸。试验土壤信息见表1。表3-1试验土壤信息土壤有机质/(g·kg-1)阳离子交换量/(cmol·kg-1)pH粘粒(<1um)/%山东棕壤土7.2212.266.6810.21湖南河潮土21.913.635.4715.57四川水稻土32.814.554.5821.32云南红壤土22.113.284.7219.261.2仪器与试剂1.2.1仪器Waters2695液相色谱仪带紫外检测器(HPLC-UV,美国Waters公司);Advantage系列旋转蒸发仪(德国Heidolph公司),BLUDPARDWSZ-200A回旋式振荡器(上海一恒科技有限公司);TD5A-WS多管架自动平衡离心机(上海卢湘仪离心机仪器有限公司);RSQ-60AS超声波震荡机(宁波荣顺科技仪器厂);BS224S电子天平(感量0.0001g,瑞士Satorius公司);BSA323S电子天平(感量0.001g,瑞士Satorius公司);RXZ-380B人工培养箱(江南宁波仪器厂)。1.2.2试剂50%二氯喹啉酸可湿性粉剂,江苏富田农化有限公司生产。二氯喹啉酸标准品(纯度98.1%)由德国Dr.EhrenstorferGmbH公司购买。甲醇为色谱纯,其余试剂均为分析纯,所有用水均为蒸馏水。1.3试验方法1.3.1不同土壤类型对二氯喹啉酸降解的影响分别称取山东、湖南、四川、云南4种供试土壤10kg,用AGROLEXHD400型喷雾器在土壤表面均匀喷施50%二氯喹啉酸可湿性粉剂,混合均匀,土壤原始添加浓度约为0.5mg/kg,调节土壤相对含水量为25%左右,装入陶瓷盆内,盆口覆盖塑料薄膜以保持土壤含水量,在薄膜上用针刺适量小洞,以便透气。置于温度为25℃的人工气候箱中培养,土样间隔5d加适量水以保持土壤湿度基本恒定。分别于1h、1、3、5、7、14、21、28、35、42、60d取土样,每次取样200g,检测土壤中二氯喹啉酸残留量。重复3次。1.3.2不同土壤pH对二氯喹啉酸降解的影响称取10kg山东棕壤土3份,分别向其中添加适量硫酸溶液或氢氧化钠溶液调节土壤pH[14],使pH分别为5.0、7.0、9.0,放于阴凉处,连续3d用酸度计检测并修正到所需pH。其他操作同1.3.1。1.3.3不同土壤含水量对二氯喹啉酸降解的影响称取10kg山东棕壤土3份,按照土壤浓度0.5mg/kg添加适量二氯喹啉酸,添加后检测并计算实际含量,用去离子水调节土壤相对含水量分别约为20%、40%、80%。其他同1.3.11.3.4不同温度对二氯喹啉酸降解的影响称取10kg山东棕壤土3份,按照土壤浓度0.5mg/kg添加二氯喹啉酸,添加后检测并计算实际含量,分别放置在温度设为15、25、35℃的人工气候箱中,整个试验过程保持土壤相对含水量为25%左右。其他同1.3.1。1.4二氯喹啉酸检测方法1.4.1提取准确称取20.0g土壤样品,置于磨口三角瓶中,加60mL甲醇/0.01%磷酸水溶液(3:1,V/V),回旋式振荡器提取1h后,将提取液转移至50mL离心管中,4000r/min离心5min,滤纸过滤,取上清液30mL,过0.22μm滤膜,待测定。1.4.2检测仪器条件:高效液相色谱仪-紫外检测器(HPLC-UV),色谱柱:WatersSunFireTM-C18,5.0μm,4.6mm×250mm。流动相:甲醇/0.01%磷酸水溶液(3:1,V/V),流速0.6mL/min进样量10uL,柱温30℃,检测波长为240nm。二氯喹啉酸特征峰响应时间6.07min。2结果2.1检测方法标准曲线和精确度试验用二氯喹啉酸固标配成100mg/L的二氯喹啉酸母液,用甲醇逐级稀释为5个浓度梯度:0.05、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0mg/L。按照本试验确定的检测方法,测定峰面积。横坐标代表进样量,纵坐标代表峰面积,绘制残留量标准曲线,残留回归方程:Y=125676X-2813.4,R2=0.9999,其中Y为峰面积,X为农药残留量(mg/kg)。在空白土壤样品中,添加3个浓度(0.01、0.1、1mg/L)的二氯喹啉酸,按照上述方法进行添加回收率试验,每浓度5个重复,表3-2结果显示,3个浓度水平的平均添加回收率分别为89.86%、93.76%、95.64%,相对标准偏差均小于4%,本试验采用的检测方法符合农药残留检测要求。表3-2二氯喹啉酸在土壤中的添加回收率添加水平/(mg·kg-1)回收率/%平均回收率/%相对标准偏差/%123450.0187.491.889.786.993.589.862.820.1092.693.989.397.295.893.763.051.093.798.499.591.794.995.643.252.2二氯喹啉酸在不同土壤类型中的降解二氯喹啉酸在不同土壤中的消解动态结果见表3-3。山东、湖南、四川、云南4地土壤中添加二氯喹啉酸的原始添加浓度相差不大,分别为0.475、0.469、0.466、0.489mg/kg;21d时,除四川土壤外,其他3地土壤消解率均超过50%。通过土壤降解动力学方程,计算出二氯喹啉酸在山东、湖南、四川和云南4地中半衰期分别为26.8、23.9、35.6、32.4d。2.3不同土壤pH对二氯喹啉酸降解的影响由图2可见,二氯喹啉酸在土壤中降解较缓慢。动力学方程结果(表3-4)表明,土壤中二氯喹啉酸的降解符合一级动力学特征。pH为5、7、9的土壤中,二氯喹啉酸的半衰期分别为30.9、22.7、16.6d;21d时二氯喹啉酸的降解率分别为47.44%、60.49%、68.55%;二氯喹啉酸在碱性土壤中降解快于酸性土壤。用SAS统计软件将二氯喹啉酸在3种不同土壤pH下的半衰期值与土壤pH进行回归分析,其回归方程为y=-3.575x+48.425,R2=0.9929。土壤pH与半衰期的数值呈明显负相关。表3-3二氯喹啉酸在土壤中的残留消解动态取样时间/d山东湖南四川云南残留量/(mg·kg-1)消解率/%残留量/(mg·kg-1)消解率/%残留量/(mg·kg-1)消解率/%残留量/(mg·kg-1)消解率/%0.040.4750.4690.4660.48910.4466.110.41212.190.36821.030.42113.9130.41213.260.35125.250.34625.720.36425.5650.35325.680.33528.540.31831.740.32533.5470.33629.260.29936.230.28538.890.29839.06140.25845.620.24747.400.26343.480.25847.24210.22053.750.18460.790.24647.270.21755.62280.19159.740.17063.650.22851.000.19859.51350.16166.170.14868.360.17861.770.16466.46420.14369.870.12773.020.16764.110.15368.71600.09979.160.07085.060.11974.410.12774.03消解方程Ct=0.4184e-0.0259tCt=0.3941e-0.029tCt=0.3724e-0.0195tCt=0.3829e-0.0214t相关系数/R20.97190.97780.94540.9181半衰期/d26.823.935.632.4图3-1不同pH土壤对二氯喹啉酸的残留动态表3-4不同pH土壤中二氯喹啉酸的降解参数土壤pH降解动态方程相关系数r半衰期T0.55Ct=0.4379e-0.0224t0.970730.97Ct=0.4079e-0.0305t0.969622.79Ct=0.3982e-0.0418t0.994616.62.4土壤含水量对二氯喹啉酸降解的影响从图3和表5的测定结果可以看出:在不同土壤相对含水量试验中,二氯喹啉酸的降解速率因土壤相对湿度不同表现出较大差异,降解速率与含水量呈正相关,随着含水量增加,半衰期明显缩短。两者的回归方程为y=-0.2329x+34.1,R2=0.8038。相对含水量为20%、40%、80%土壤中,21d时二氯喹啉酸的降解率分别为41.27%、53.06%、62.96%;60d时,土壤相对含水量为80%的二氯喹啉酸降解率超过90%。图3-2不同含水量土壤中二氯喹啉酸的残留动态表3-5二氯喹啉酸在不同土壤含水量中的降解参数含水量/%降解动态方程相关系数r半衰期T0.520Ct=0.3665e-0.0216t0.995032.140Ct=0.3631e-0.0333t0.994420.880Ct=0.3512e-0.0413t0.996116.82.5温度对二氯喹啉酸降解的影响从图4和表6的试验结果可以看出:温度和二氯喹啉酸降解呈正相关,随着温度升高,不同处理土壤中二氯喹啉酸的降解速率也明显增加。在15、25、35℃时,二氯喹啉酸在土壤中的降解速率常数分别为0.016、0.0264、0.0329。二氯喹啉酸在3种不同温度下的半衰期值与温度的回归方程为y=-1.11x+57.983,R2=0.9139。即温度越高,二氯喹啉酸在土壤中的降解半衰期越短,降解越快。图3-3二氯喹啉酸在不同温度中的残留动态表6二氯喹啉酸在不同温度中的降解参数温度/℃降解动态方程相关系数r半衰期T0.515Ct=0.4492e-0.016t0.956243.325Ct=0.4278e-0.0264t0.971226.335Ct=0.4168e-0.0329t0.995021.13讨论二氯喹啉酸在中性土壤(山东)中的半衰期明显短于偏酸土壤(四川和云南)。二氯喹啉酸在湖南土中降解最快,这与土壤环境有密切相关。陈泽鹏等研究二氯喹啉酸在烟区土壤中的半衰期为22.04~23.30d,也有学者研究结果认为二氯喹啉酸在稻田土中降解较快,半衰期只有几天。这与除草剂降解过程中的土壤性状、温湿度等环境条件有关。本文是在室内模拟条件下开展的研究,在温湿度可控条件下,降解半衰期的差异主要来自于土壤本身,土壤pH和有机质含量决定了微生物的生长和繁殖状况,而微生物是农药在土壤中降解的主要因素。陈莉等,朱九生等研究结果研究结果都证明了农药在土壤中的降解过程中,微生物参与的生物降解起了主要作用,对土壤中农药降解速度有显著影响。二氯喹啉酸在土壤中的降解速率随土壤含水量的增加而加快。王静等研究结果二氯喹啉酸在烟草水培液中的降解较在土壤中降解稍快,说明含水量高,二氯喹啉酸降解快。一方面由于含水量影响微生物生命活力和代谢作用,土壤高含水量可显著减弱土壤对农药的吸附作用,稀释土壤中农药含量,提高生物活性和生物利用率。另一方面,土壤含水量大小影响土壤中的氧化还原电位和土壤透气性,从而对农药化学降解速率产生较大影响。二氯喹啉酸在降解过程中,由于温度升高促进水解,农药降解加快。同时土壤微生物参与了酶催化的生化反应,在一定温度条件下,温度越高,土壤中农药残留微生物降解酶的生理活性越活跃,温度为酶促反应提供了充分的环境条件,从而对农药残留降解转化起着关键调控作用。研究表明:温度每变动10℃,降解速率相应变动2.2倍。在温度为0~50℃时,温度提高10℃,水解速率常数k值将提高2.5倍。如果按照二氯喹啉酸田间推荐剂量225~375a.i.g/hm2施用,在土壤0~5cm表土层形成药剂处理层,根据植烟土壤容重1.2g/cm3计算,土壤中原始沉积量为0.375~0.625mg/kg。按照上述半衰期计算,经过180~301d,山东棕壤土、湖南河潮土、四川水稻土、云南红壤土等4土壤中的二氯喹啉酸残留量基本可以降解到对烟草生长无致畸影响的0.002mg/kg水平,与农业部农药登记建议的施用过二氯喹啉酸的田里一年后才能种植烟草的结论基本相符。由于二氯喹啉酸在土壤中的降解与土壤和气候环境密切相关,在烟叶生产中,应根据前茬作物种植情况,计算施用二氯喹啉酸后种植烟草的安全间隔期,防止因土壤残留二氯喹啉酸在土壤中残留导致烟草药害,影响烟草生产。4结论二氯喹啉酸在山东棕壤土、湖南河潮土、四川水稻土、云南红壤土4种不同类型土壤中的降解半衰期分别为26.8、23.9、35.6、32.4d,属长残留除草剂,在土壤中降解较慢。二氯喹啉酸在土壤中的降解与土壤类型、酸碱度、含水量、温度等条件有关,土壤pH值、水分含量和温度与二氯喹啉酸降解呈正相关。在烟叶生产中,可采用调整土壤墒情,改变土壤pH和调整移栽期改变土壤温度等措施,适当改变其生长环境,降低二氯喹啉酸在土壤中的残留,减轻对作物和环境的影响。(四)烟草药害分级症状标准与调查方法的确定在适用于烟草除草剂药害分级的症状类型基础上,使用药害严重度和药害指数分别表示单株和群体水平上除草剂药害严重程度并确定田间调查方法。药害严重度定义为植株或根、茎、叶等部位的受害程度。参考“烟草病虫害分级与调查方法”(GB/T23222-2008)、“转基因大豆环境安全检测技术规范第一部分:生存竞争能力检测”(NY/T719.1-2003)等标准及“2,4-D丁酯棉田药害分级及损失鉴定”、“几种水稻田除草剂对烟叶生长的影响”等文献对药害分级的思路,将

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