唑嘧磺草胺對(duì)3種作物初期生長發(fā)育的影響*

劉 鵬，謝 源，聶天瑩， 姚 斌，廖朝選，

(1貴州健安德科技有限公司，貴州 貴陽 550014；2貴州省分析測(cè)試研究院，貴州 貴陽 550014；3中國林業(yè)科學(xué)研究院 荒漠化研究所，北京 100091)

0 引言

唑嘧磺草胺(Flumetsulam)是美國陶氏益農(nóng)公司開發(fā)的超高效三唑并嘧啶磺酰胺類除草劑，具有內(nèi)吸傳導(dǎo)性。在田間應(yīng)用時(shí)，通過根系和葉片吸收，在植物分生組織內(nèi)積累，抑制乙酚乳酸合成酶，使支鏈氨基酸和蛋白質(zhì)合成受阻，從而達(dá)到除草的目的[1]。由于其具有高效、廣譜、可混性好、抗旱以及適用范圍廣，被廣泛應(yīng)用于田間雜草防治[2-3]，特別是在大豆田闊葉雜草防治中應(yīng)用廣泛[4-5]。雖然唑嘧磺草胺的應(yīng)用消滅了與作物競(jìng)爭(zhēng)營養(yǎng)的雜草，對(duì)糧食的生產(chǎn)做出了很大的貢獻(xiàn)，但田間施用濃度過大時(shí)，對(duì)后茬作物的生長產(chǎn)生了一定的藥害[6]。已有研究發(fā)現(xiàn)，在田間施用唑嘧磺草胺12個(gè)月后，土壤中殘留農(nóng)藥對(duì)高粱、西紅柿、蔥、向日葵、亞麻、甜菜、甘藍(lán)和油菜等還有一定的藥害[7]。因此，唑嘧磺草胺在保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，其對(duì)非靶標(biāo)作物的生長影響必須加以重視。

1 材料及方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)種子：豌豆，貴州亞春農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)；水稻，長沙利誠種業(yè)有限公司制造；黃瓜，貴陽杰豐農(nóng)業(yè)種子有限公司制造。

試驗(yàn)土壤：黃壤，采集于貴州省植物園松樹林，地面覆蓋植物殘?jiān)?。去除表層土壤后采?0～20 cm深度的土壤，然后置于風(fēng)干，過10目的標(biāo)準(zhǔn)篩。土壤的pH值為5.90，有機(jī)質(zhì)為2.92%，陽離子交換量為18.1 cmol/kg。

1.2 儀器與試劑

電子天平：梅特勒-托利多(中國)有限公司，TLE204E/02，0.0001 g；

電子臺(tái)秤：常熟市雙杰測(cè)試儀器廠，TC15KH，0.5 g；

直尺：鋼制直尺，0～150 mm，精度1 mm；

花盆：PVC材質(zhì)，d=18 cm；

唑嘧磺草胺：80%水分散粒劑，來自貴州省分析測(cè)試研究院；

去離子水：經(jīng)美國millp純水機(jī)制備。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 染毒土壤的制備

稱取0.0102 g被試物于100 mL容量瓶中，加去離子水溶解并稀釋至刻度，得到81.60 mg a.i./L的母液。然后取一定體積的母液于100 mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度得到相應(yīng)濃度試驗(yàn)液備用。稱取4.5 kg的試驗(yàn)土壤置于攪拌機(jī)內(nèi)，然后將制備的試驗(yàn)液轉(zhuǎn)入噴壺內(nèi)均勻噴灑于土壤表面。開啟攪拌機(jī)，順時(shí)針、逆時(shí)針交替攪拌1 min，然后添加700 mL去離子水繼續(xù)攪拌5 min，制備出一系列濃度土壤均分裝于3個(gè)花盆用于試驗(yàn)暴露。用于黃瓜試驗(yàn)的系列濃度為空白對(duì)照、0.00372 mg a.i./kg干土、0.00521 mg a.i./kg干土、0.00729 mg a.i./kg干土、0.0102 mg a.i./kg干土、0.0143 mg a.i./kg干土、0.0200 mg a.i./kg干土；用于水稻試驗(yàn)的系列濃度為空白對(duì)照、0.00981 mg a.i./kg干土、0.0162 mg a.i./kg干土、0.0267 mg a.i./kg干土、0.0441 mg a.i./kg干土、0.0727 mg a.i./kg干土、0.120 mg a.i./kg干土；用于豌豆試驗(yàn)9.80的系列濃度為空白對(duì)照、0.0183 mg a.i./kg干土、0.0320 mg a.i./kg干土、0.0560 mg a.i./kg干土、0.0980 mg a.i./kg干土、0.171 mg a.i./kg干土、0.300 mg a.i./kg干土。

1.3.2 種子的處理與試驗(yàn)暴露

將種子在10%的次氯酸鈉消毒液中浸泡10 min，然后轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)皿中用去離子水漂洗后浸泡1 h。

將種子處理完成后，取出用鑷子均勻播種于各花盆土壤中，每盆10 粒，種子的胚芽均按相同方式朝下種植。然后將種滿種子的花盆置于人工氣候培養(yǎng)箱中進(jìn)行試驗(yàn)暴露，試驗(yàn)條件為16 h光照(25℃±2℃，光強(qiáng)20000 lx)、8 h黑暗(22℃±2℃)，試驗(yàn)周期為50%的對(duì)照組種子出苗后14 d。

1.3.3 株高、根長和生物量的影響

將植株拉直，采用鋼直尺直接測(cè)定植株的葉枕株高和根全長，統(tǒng)計(jì)各濃度組植株的平均株高和平均根長；截取植株地面部分，清洗干凈后在60℃±2℃下恒溫干燥72 h，稱取地上部分植株的質(zhì)量，并以此計(jì)算各濃度組植株的平均生物量。然后通過與對(duì)照組平均值對(duì)比，獲得株高、根長和生物量的抑制率，并采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.3.4 毒性判定依據(jù)

參考GB31270.19—2014《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則 第19部分：非靶標(biāo)植物影響試驗(yàn)》，EC50≤0.01 mg a.i./kg干土?xí)r，毒性為“劇毒”；0.01 mg a.i./kg干土1.0 mg a.i./kg干土?xí)r，毒性為“低毒”。

2 結(jié)果與分析

2.1 唑嘧磺草胺對(duì)3種作物的株高、根長和生物量的影響

通過模擬試驗(yàn)暴露，唑嘧磺草胺對(duì)3種作物的株高、根長和生物量均有一定抑制。將試驗(yàn)的濃度與株高、根長和生物量的抑制率經(jīng)Probit擬合，統(tǒng)計(jì)其EC50。結(jié)果顯示，唑嘧磺草胺對(duì)黃瓜、水稻和豌豆3種作物的株高抑制效應(yīng)EC50依次為0.0117 mg a.i./kg干土、0.0464 mg a.i./kg干土、0.101 mg a.i./kg干土，抑制程度為黃瓜>水稻>豌豆；對(duì)根長的效應(yīng)EC50依次為0.0103 mg a.i./kg干土、0.0889 mg a.i./kg干土、0.0949 mg a.i./kg干土，抑制程度為黃瓜>水稻>豌豆；對(duì)生物量的抑制效應(yīng)EC50依次為0.0211 mg a.i./kg干土、0.101 mg a.i./kg干土、0.233 mg a.i./kg干土，抑制程度為黃瓜>水稻>豌豆。

2.2 唑嘧磺草胺對(duì)3種作物的毒性評(píng)價(jià)

唑嘧磺草胺對(duì)黃瓜、水稻和豌豆的最敏感指標(biāo)分別為根長、株高、根長，其EC50分別為0.0103 mg a.i./kg干土、0.0464 mg a.i./kg干土、0.0949 mg a.i./kg干土，毒性作用為黃瓜>水稻>豌豆。其最敏感指標(biāo)的EC50均介于0.01～0.1 mg a.i./kg干土范圍，表明唑嘧磺草胺對(duì)3種作物的毒性均為高毒。黃瓜、水稻和豌豆分屬葫蘆科、豆科和禾本科，唑嘧磺草胺對(duì)其毒性作用為黃瓜>水稻>豌豆，據(jù)此可推測(cè)唑嘧磺草胺對(duì)葫蘆科和禾本科的植物影響高于豆科植物。

表1 唑嘧磺草胺對(duì)3種作物的抑制效應(yīng)結(jié)果Tab.1 Inhibition effect of flumetsulam on the three kinds of crops

3 討論

農(nóng)藥施用于田間，可直接與土壤或植物接觸，影響植物生長，也可能隨雨水的沖刷、土壤的淋溶等進(jìn)入水體，影響水生植物生長，造成環(huán)境危害。唑嘧磺草胺對(duì)3種作物的株高、根長和生物量均有一定的抑制效應(yīng)，抑制程度均為黃瓜>水稻>豌豆。對(duì)3種作物最敏感指標(biāo)的抑制效應(yīng)EC50均介于0.01～0.1 mg a.i./kg干土范圍，為“高毒”類農(nóng)藥，在田間應(yīng)用時(shí)需特別注意對(duì)作物以及環(huán)境的影響。

農(nóng)藥施用于田間，其對(duì)作物及環(huán)境的影響不僅與毒性有關(guān)，也與田間用藥量有關(guān)。據(jù)中國農(nóng)藥信息網(wǎng)顯示，唑嘧磺草胺主要登記于大豆田，用于闊葉雜草的控制，田間用藥量為40～60 g a.i./hm2，在該劑量下對(duì)大豆安全。由于唑嘧磺草胺對(duì)3種作物均為高毒，在田間應(yīng)用時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范用藥，切勿私自增大劑量使用，以防造成作物減產(chǎn)。