二氯喹啉酸在煙草上發(fā)生藥害原因及預(yù)防措施

于慶濤　賓波　曾鈺

摘 要：簡(jiǎn)述了二氯喹啉酸作為中國(guó)水稻田常用的一種除草劑的特性及作用機(jī)理，回顧二氯喹啉酸在國(guó)內(nèi)各煙草產(chǎn)區(qū)對(duì)煙草產(chǎn)生藥害的歷史，分析了二氯喹啉酸的使用對(duì)煙草產(chǎn)生藥害的癥狀、原因及防治措施。通過(guò)各地的試驗(yàn)、實(shí)踐得出如下結(jié)論。二氯喹啉酸是稻田中比較好的除草劑，對(duì)煙草產(chǎn)生的藥害是可以防止的，通過(guò)輪作間隔期、合理施藥等方法即可避免。但是，藥害一旦發(fā)生，則很難通過(guò)生理生化等方法使煙草產(chǎn)生的畸形癥狀得以恢復(fù)。文章可為二氯喹啉酸類(lèi)除草劑的合理使用提供依據(jù)及技術(shù)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：二氯喹啉酸；除草劑；煙草

中圖分類(lèi)號(hào)：S482.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號(hào)：2013-1021

Quinclorac Injury Occurred Causes and Preventive Measures on Tobacco

Yu Qingtao， Bin Bo， Zeng Yu

（Shaoyang City Branch of Hunan Provincial Tobacco Corporation， Shaoyang 422000， Hunan， China）

Abstract： Quinclorac， which was a common chemical herbicide in rice field in China its characteristics and mechanism was summarized. The history of the quinclorac caused drug harms to tobacco in Chinese tobacco producing areas were reviewed， the symptoms of drug harms were described， the reasons how the harms happened and how to prevent harms were analyzed. Through most of the rest， practice， it was the conclusion that quinclorac was effective chemical herbicide， the drug harms to tobacco could prevent. Rotation and rational use could avoid the drug harms due to quinclorac. Then once the drug harms occurred， tobacco malformation caused by the drug harms couldnt recover. The basis and technical guidance were provided for rational application and preventions of the tobacco harms occurrence.

Key words： Quinclorac； Herbicides； Tobacco

0 引言

化學(xué)農(nóng)藥是防治農(nóng)作物病蟲(chóng)害及農(nóng)產(chǎn)品豐收的重要保障，其中化學(xué)除草劑具有高效、省工的優(yōu)點(diǎn)，可大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收提供保障，但同時(shí)也易帶來(lái)除草劑藥害等一系列問(wèn)題。從除草劑對(duì)作物的安全性角度來(lái)看，包括除草劑對(duì)當(dāng)季作物的安全性及對(duì)后茬作物的安全性2個(gè)方面。二氯喹啉酸屬激素型喹啉羧酸類(lèi)除草劑，藥效好、價(jià)格低，在水稻田大齡稗草及其他雜草的防除上發(fā)揮著極其重要的作用，目前在國(guó)內(nèi)水稻上登記的二氯喹啉酸產(chǎn)品達(dá)150種以上[1]。但是，隨著其用量的逐年增加，近些年在煙稻輪作區(qū)域發(fā)生稻田施用含二氯喹啉酸類(lèi)除草劑導(dǎo)致后茬煙草產(chǎn)生藥害而嚴(yán)重影響煙草種植的現(xiàn)象。2009年僅湖南省因除草劑造成的藥害面積在667 hm2左右，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[1]。江西每年約有4.5萬(wàn)hm2煙田發(fā)生除草劑藥害。廣東省五華縣煙草曾發(fā)生大面積畸形，猜測(cè)是因?yàn)榍安绲咎锸┯眠^(guò)二氯喹啉酸除草劑，對(duì)后茬煙草生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響[2]。

1 二氯喹啉酸特性及分析

二氯喹啉酸通用名為quinclorac，化學(xué)名為3，7-二氯-8-喹啉羧酸，商品名為FACE，是由BASF公司于20世紀(jì)80年代首先開(kāi)發(fā)的一類(lèi)喹啉羧酸除草劑，主要用于防治稻田稗草，1～7葉期均有效，還可應(yīng)用于休耕地、草坪、大田作物田防治馬唐、牛筋草等禾本科雜草和部分闊葉雜草，施用適用期長(zhǎng)，用量少，殘效期長(zhǎng)，對(duì)稗草特效。二氯喹啉酸是一種激素型除草劑，Grossmnann[3]認(rèn)為其殘留活性與其刺激植物乙烯生物合成密切相關(guān)，對(duì)陸生動(dòng)物急性毒性試驗(yàn)顯示其為一種低毒農(nóng)藥。

植物的組織可快速吸收二氯喹啉酸并傳導(dǎo)到莖和頂端，致使雜草中毒[4]，導(dǎo)致雜草組織迅速失綠甚至壞死，而電解質(zhì)滲漏則是二氯喹啉酸作為激素型除草劑應(yīng)具備的特點(diǎn)[5]。影響二氯喹啉酸作用的主要因素為土壤中有機(jī)質(zhì)含量，另外也有研究證明二氯喹啉酸會(huì)隨著環(huán)境溫度的降低，其吸附率也下降，從而其在土壤中的持久性和有效量也減少。

2 作用機(jī)理

二氯喹啉酸是芽前芽后水田除草劑，處理后雜草葉片扭曲變形，顏色變紅加深，14～28天整株雜草死亡。二氯喹啉酸的作用機(jī)理尚不確定，普遍認(rèn)為與激素類(lèi)除草劑作用機(jī)理類(lèi)似。Grossmann[3-4]認(rèn)為，二氯喹啉酸的選擇性可能在其受體或隨后的信號(hào)傳導(dǎo)水平上，由生長(zhǎng)素途徑調(diào)節(jié)基因表達(dá)或逆轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)ACC合成酶的合成并提高其活性，ACC氧化酶催化ACC稀釋放出乙烯和氰化物，其中氰化物可以抑制多種生物化學(xué)過(guò)程，而乙烯可抑制細(xì)胞壁的合成，又因雙子葉植物較為敏感，乙烯含量的增加可導(dǎo)致脫落酸ABA積累，阻礙植物生長(zhǎng)使葉片衰老等。Koo等[5]則認(rèn)為二氯喹啉酸的靶標(biāo)位點(diǎn)位于細(xì)胞壁的生物合成中，從而抑制細(xì)胞壁的合成，因雜草種類(lèi)不同而出現(xiàn)選擇性差異是因?yàn)樽饔梦稽c(diǎn)對(duì)二氯喹啉酸的敏感性差異所致。Berghaus等[6]研究發(fā)現(xiàn)，二氯喹啉酸對(duì)闊葉植物有激素型除草劑特點(diǎn)，癥狀與2，4-D相似，但在稗草中有其他作用機(jī)制。

3 二氯喹啉酸在煙草上發(fā)生藥害癥狀

稻田殘留除草劑一般在煙草的團(tuán)棵期到旺長(zhǎng)期產(chǎn)生藥害癥狀，此時(shí)煙株處于旺盛的吸收土壤中水分及養(yǎng)分，在吸收同時(shí)極易將殘留的農(nóng)藥也吸入體內(nèi)，在揭膜或打頂前后有所表現(xiàn)，1～2天內(nèi)突然表現(xiàn)藥害癥狀。

研究表明，二氯喹啉酸對(duì)煙草的影響頗大，包括對(duì)煙草的葉片寬度和幼苗根的長(zhǎng)度都有較大的抑制作用。輪作田前茬種植水稻，并施用過(guò)二氯喹啉酸，則后茬可用來(lái)種植煙草的安全間隔期為1年，可大大減少甚至消除二氯喹啉酸將對(duì)稻煙輪作地區(qū)煙葉的生產(chǎn)影響，在產(chǎn)量和質(zhì)量方面皆有所體現(xiàn)。煙草受二氯喹啉酸直接（漂移等）或間接（前茬殘留）危害后，新葉會(huì)不正常生長(zhǎng)，葉片邊緣將向下卷曲并向葉背面內(nèi)卷皺縮，最后形成狹長(zhǎng)葉形，更甚者會(huì)出現(xiàn)線(xiàn)狀葉形，造成煙草大幅度減產(chǎn)，質(zhì)量大大下降。

4 對(duì)煙草產(chǎn)生藥害原因

在輪作田里，因?yàn)樯弦徊缱魑锍輨埩舳鴮?duì)煙草產(chǎn)生藥害的現(xiàn)象較為普遍，尤其在旱地?zé)煵輩^(qū)及北方煙草小麥輪作的煙區(qū)較為突出。相對(duì)而言，對(duì)于南方水稻煙草輪作煙區(qū)在以前很少發(fā)生此種藥害，但近年來(lái)，隨除草劑用量逐年增大而有煙草藥害增多的趨勢(shì)，其中，二氯喹啉酸由于在酸性土壤中降解較為緩慢，極易導(dǎo)致后茬敏感作物造成嚴(yán)重危害，特別在水稻與煙草輪作產(chǎn)區(qū)，容易造成煙草生長(zhǎng)畸形[4]。

陳澤鵬等[2，7]研究表明，導(dǎo)致煙草藥害的主要原因是農(nóng)藥殘留，試驗(yàn)對(duì)二氯喹啉酸、草甘膦、二甲四氯、丁草胺等數(shù)十種除草劑進(jìn)行室內(nèi)測(cè)定，發(fā)現(xiàn)二氯喹啉酸造成的藥害最嚴(yán)重，抑制率高達(dá)60%以上，有的甚至導(dǎo)致新葉不能正常生長(zhǎng)。李晶新等[8]研究表明，當(dāng)二氯喹啉酸的濃度為0.05、0.25、1.25 mg/L時(shí)，對(duì)煙草種子發(fā)芽抑制作用明顯，差異顯著。王靜[9]對(duì)二氯喹啉酸土壤殘留引起煙草藥害的生理生化機(jī)制進(jìn)行了研究，闡述了煙草葉片組織中蛋白質(zhì)、葉綠素、氨基酸等的含量和保護(hù)酶系統(tǒng)與畸形煙草之間可能存在的關(guān)系。研究還表明，二氯喹啉酸經(jīng)過(guò)煙草吸收及運(yùn)輸傳導(dǎo)，導(dǎo)致煙草頂部葉片出現(xiàn)畸形，出現(xiàn)激素除草劑藥害的癥狀[10-13]。在田間，殘留量為2.08×10-3 mg/mL時(shí)就會(huì)造成煙草畸形，癥狀也將隨著濃度的升高而加重，另外，煙草葉片蛋白質(zhì)的含量也大大降低，比正常值低了約30%[12]。

5 預(yù)防措施

國(guó)內(nèi)對(duì)二氯喹啉酸殘留而造成藥害的治理還停留在摸索階段。二氯喹啉酸施用于農(nóng)田后，可被土壤微粒少量吸收，吸收的量因土壤類(lèi)型和土壤有機(jī)物含量的差異而不相同。存在于土壤的部分微生物可降解二氯喹啉酸，降解速度因土壤施藥量、土壤氧氣含量以及土壤溫度不同而不同，適當(dāng)提高土壤溫度可促進(jìn)其分解。陳澤鵬等[7]采用多種手段進(jìn)行了盆栽模擬解毒試驗(yàn)，擬緩解土壤中殘留二氯喹啉酸對(duì)煙草畸形生長(zhǎng)的影響。

研究表明，假如土壤中二氯喹啉酸的含量超過(guò)了煙草的忍耐度，則植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類(lèi)藥劑幾乎不可能使煙草恢復(fù)正常生長(zhǎng)，但葉片肥的使用對(duì)急性藥害可能會(huì)有一定的恢復(fù)效果，即使如此，對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生畸形的煙草葉片肥亦無(wú)法使其恢復(fù)正常生長(zhǎng)[14-15]。但是，利用生石灰并掌握好使用的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及使用活性炭，可形成保護(hù)帶，防止二氯喹啉酸對(duì)煙草的傷害。

國(guó)家煙草局早就明確的規(guī)定了禁止使用的除草劑成分，但在實(shí)際生產(chǎn)中，使用可能危害煙株的除草劑現(xiàn)象還時(shí)有發(fā)生。農(nóng)民看中的是高效、用量少、殘留期限長(zhǎng)的除草劑，盲目重復(fù)使用，加大劑量使用和施藥方法不規(guī)范現(xiàn)象嚴(yán)重。用藥量的盲目加大，可導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量降低，土壤微生態(tài)平衡受到嚴(yán)重破壞。值得一提的是，使用過(guò)二氯喹啉酸的水稻田的水去澆灌煙草等敏感作物，也會(huì)造成除草劑藥害。

較為普遍認(rèn)可的預(yù)防方法為：（1）采用恰當(dāng)?shù)氖┧幏椒?，根?jù)除草劑性能及天氣情況來(lái)決定施藥方法；（2）合理選擇除草劑，把握好施用適期適當(dāng)用藥，降低長(zhǎng)殘留除草劑的施藥劑量；（3）準(zhǔn)確了解土壤質(zhì)地、環(huán)境氣候因素等，因地制宜合理用藥；（4）掌握好藥劑間隔期，合理輪作，要求施用12個(gè)月內(nèi)不能種植茄子、煙草。對(duì)于水稻煙草輪作田應(yīng)采用其他藥劑防治水稻雜草，或施過(guò)1次二氯喹啉酸的1年后才種植煙草[15]。

6 展望

水稻是中國(guó)第一大糧食作物和農(nóng)作物，約有0.3億hm2，產(chǎn)量年均約2億t，而受到雜草危害減產(chǎn)多達(dá)1000萬(wàn)t。隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的城市化發(fā)展，人工除草由以往的正常事情變成了極難完成的任務(wù)，除草劑的需求日益增大，而二氯喹啉酸藥效好，價(jià)格低，廣受農(nóng)戶(hù)追捧，國(guó)內(nèi)水稻上登記的二氯喹啉酸產(chǎn)品多達(dá)150多個(gè)。除此之外，已登記的乙草胺和芐嘧磺隆為主要成分的商品化的除草劑亦對(duì)煙草敏感。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，很多的藥品亦會(huì)有毒副作用或者對(duì)其他植物威脅作用的產(chǎn)生，要應(yīng)用其有利的一面，通過(guò)適宜時(shí)期施藥，明確不同作物輪作間隔期等措施，避免危險(xiǎn)或?qū)⑽ｋU(xiǎn)程度降到最低。同時(shí)，需要積極研究二氯喹啉酸的解毒方法，通過(guò)生石灰施用、激素調(diào)節(jié)、煙葉酶的調(diào)整等措施，找到一種或幾種緩解或消除二氯喹啉酸對(duì)煙草產(chǎn)生藥害的影響，保證煙草環(huán)境安全和質(zhì)量品質(zhì)，使水稻低成本豐收，找到解決問(wèn)題的最佳途徑。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋穩(wěn)成，余蘋(píng)中.二氯喹啉酸的生態(tài)毒理學(xué)研究進(jìn)展[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理，2006，25（9）：13-17.

[2] 陳澤鵬，王靜，萬(wàn)樹(shù)青，等.廣東部分地區(qū)煙葉畸形生長(zhǎng)的原因及治理的研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2004，10（3）：34-37.

[3] Grossmann K， Kwiakowski J. Evidence for a causative role of cyanide， derived from ethylene biosynthesis， in the herbicidal made of action of quinclorac in barnyard grass[J]. Pesticide biochemistry and physiology，1995，51（2）：150-160.

[4] Grossmann K. Quinclorac belongs to a new class of highly selective auxin herbicides[J]. Weed Science，1998，46（6）：707-716.

[5] Koo S J， Neal J C， DiTomaso J M. Mechanism of action and selectivity of quinclorac in grass roots[J]. Pesticide biochemistry and physiology，1997，57（1）：44-53.

[6] Berghaus R， Wuerzer B. The mode of action of the new experimental herbicide quinclorac （BAS 514H）[A]. Proceedings 11th Asian-Pacific Weed Science Society Conference[C].1987：81-87.

[7] 李晶新，韓錦峰，劉華山.二氯喹啉酸對(duì)烤煙種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（2）：37-39.

[8] 王靜.土壤殘留二氯喹啉酸引起煙草畸形生長(zhǎng)的研究[D].廣東：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

[9] 宋穩(wěn)成，楊仁斌，郭廣元，等.二氯喹啉酸除草劑殘留與講解研究進(jìn)展[J].世界農(nóng)藥，2005，27（3）：42-44.

[10] 陳澤鵬，鄧建朝，萬(wàn)樹(shù)青，等.二氯喹啉酸致煙草畸形的解毒劑篩選與解毒效果[J].生態(tài)環(huán)境，2007，16（2）：453-456.

[11] 李欣.二氯喹啉酸在煙地中的殘留降解吸附及煙地和煙葉中的效應(yīng)研究[D].湖南：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011：16-23.

[12] 韓錦峰，張志勇，劉華山，等.稻田殘留二氯喹啉酸對(duì)后茬烤煙的危害及其修復(fù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2013，19（1）：81-83.

[13] 劉華山，左濤，韓錦峰，等.降解菌H36對(duì)二氯喹啉酸脅迫下烤煙莖尖及葉片超微結(jié)構(gòu)的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，36（3）：262-268.

[14] 易建華，韓錦峰，劉華山，等.博德特氏菌HN36對(duì)二氯喹啉酸脅迫下烤煙的修復(fù)效應(yīng)[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，41（3）：51-55.

[15] 黃光環(huán).二氯喹啉酸發(fā)生藥害原因及預(yù)防措施[J].福建農(nóng)業(yè)科技，2010，5：59-60.