大連市3種除草劑對(duì)刺槐生長(zhǎng)的影響及其殘留分析

范阿南，張寶權(quán)，呂曉亮，任 嬌

(1. 大連市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展服務(wù)中心，遼寧 大連 116033； 2. 吉林省林業(yè)實(shí)驗(yàn)區(qū)國(guó)有林保護(hù)中心，吉林 吉林 132057； 3. 吉林省林業(yè)科學(xué)研究院，吉林 長(zhǎng)春 130033)

刺槐(RobiniapseudoacaciaL.)亦稱洋槐，落葉喬木，觀賞及用材樹(shù)種，高達(dá)25 m，胸徑1.1 m，冠幅達(dá)19 m。原產(chǎn)北美，1601年引入歐洲，1877年由德國(guó)引入中國(guó)青島、大連等地，因其適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)快、繁殖易、用途廣而深受歡迎。大連地區(qū)全域都有刺槐人工林分布，是城鄉(xiāng)造林綠化應(yīng)用最廣泛的樹(shù)種，分布面積僅次于人工櫟林，約占人工林總面積的15.3 %。由于刺槐耐瘠薄、耐干旱、造林易成活，因此，它是大連市荒山綠化的最重要樹(shù)種。刺槐人工林能否健康生長(zhǎng)，是關(guān)系到大連市生態(tài)環(huán)境健康與穩(wěn)定的重要因素之一。近年來(lái)普蘭店市、莊河市等地春季刺槐發(fā)生大面積不放葉、葉片扭曲、發(fā)黃枯萎等生長(zhǎng)異?，F(xiàn)象，造成樹(shù)勢(shì)衰弱，部分刺槐死亡，對(duì)刺槐林的生存形成了很大的危脅。大連市林業(yè)局曾邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)著名森防、生態(tài)等方面專家進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)考察論證，認(rèn)為可能是大田除草劑漂移產(chǎn)生的藥害所致。

為確切查清造成刺槐春季生長(zhǎng)異常的原因，本研究對(duì)大連市各區(qū)、市(縣)春季刺槐萌發(fā)情況以及周邊大田玉米除草劑使用狀況進(jìn)行了調(diào)查，并根據(jù)調(diào)查結(jié)論指向，在刺槐純林中使用了阿特拉津、乙草胺和2，4-D丁酯3種除草劑進(jìn)行了2個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度的交叉處理試驗(yàn)，探討除草劑種類及施用方法對(duì)刺槐生長(zhǎng)的影響，以期為大連市除草劑的合理使用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試樹(shù)種

30年生刺槐。

1.2 供試藥劑

質(zhì)量分?jǐn)?shù)20 %阿特拉津懸浮劑(莠去津青島百禾豐華生物工程有限公司)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)50 %乙草胺乳油(大連瑞澤農(nóng)藥股份有限公司)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)72 % 2， 4-D丁酯乳油(大連松遼化工有限公司)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 刺槐萌發(fā)情況調(diào)查

2010年5月10日至2010年7月15日分別對(duì)甘井子區(qū)、金州新區(qū)、普蘭店市、莊河市、瓦房店市、長(zhǎng)興島臨港工業(yè)區(qū)等地的部分鄉(xiāng)(鎮(zhèn))刺槐的生長(zhǎng)開(kāi)花及結(jié)實(shí)情況、施用除草劑種類及方法進(jìn)行了調(diào)查。

1.3.2 3種除草劑漂移影響試驗(yàn)

通過(guò)前期調(diào)查，在認(rèn)為是由于除草劑2， 4-D丁酯漂移造成刺槐春季生長(zhǎng)異常的背景下，針對(duì)發(fā)生區(qū)域最常使用的3種除草劑阿特拉津、乙草胺、2， 4-D丁酯漂移期間對(duì)枝葉生長(zhǎng)的影響程度，進(jìn)行了漂移影響試驗(yàn)。為消除環(huán)境誤差，特選擇沒(méi)有種植玉米和不施用除草劑的區(qū)域并且生長(zhǎng)正常的林地進(jìn)行試驗(yàn)。

上海金山第二工業(yè)區(qū)不僅加強(qiáng)安全環(huán)保管理，還積極構(gòu)筑循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈條。孫莉軍提到，工業(yè)區(qū)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈的完善使區(qū)內(nèi)企業(yè)形成了原料互補(bǔ)。如匯得聚氨酯產(chǎn)品供應(yīng)給亨斯邁作為TPU產(chǎn)品的原材料；園區(qū)精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)園和物流產(chǎn)業(yè)園也自成一體，形成生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)和制造業(yè)的互補(bǔ)。與此同時(shí)，工業(yè)區(qū)還與周邊的上海石化及上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)兩個(gè)化工基地聯(lián)合發(fā)展，更是形成了資源互補(bǔ)、產(chǎn)業(yè)鏈延伸。產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的形成使得園區(qū)環(huán)境得到進(jìn)一步提升。

2010年8月10日，在大連金州新區(qū)七頂山街道海防林刺槐純林中，使用3種除草劑阿特拉津、乙草胺、2， 4-D丁酯進(jìn)行交叉處理試驗(yàn)，試驗(yàn)一為按照藥品說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，試驗(yàn)二為按目前大連市農(nóng)民實(shí)際使用的藥劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)(標(biāo)準(zhǔn)值的2～3倍)。各試驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 七頂山除草劑漂移試驗(yàn)

表1(續(xù))

選擇風(fēng)力在3級(jí)以下時(shí)，在風(fēng)頭用背負(fù)式噴霧器在林地邊緣，模仿大田實(shí)際噴灑方法，對(duì)地面進(jìn)行噴施除草劑，每個(gè)處理面積為100 m2，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地包括有林地面積為1 hm2。為避免交互影響，相鄰試驗(yàn)地相距200 m。噴灑1周后進(jìn)行調(diào)查，記錄受害等級(jí)，藥劑危害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：0級(jí)—新生葉或老葉無(wú)任何萎縮現(xiàn)象；1級(jí)—新生葉或老葉有零星萎縮，萎縮部分占全部1/4以下；2級(jí)—新生葉或老葉約1/2發(fā)生萎縮；3級(jí)—新生葉或老葉約3/4發(fā)生萎縮；4級(jí)—新生葉或老葉全部發(fā)生萎縮。

在各標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)隨機(jī)采集刺槐萌發(fā)新梢1 kg，裝入密封袋送至大連市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所進(jìn)行殘留量檢測(cè)。檢測(cè)方法依據(jù)中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲(chóng)菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測(cè)定》(NY/T 761—2008)。稱取粉碎均勻的樣品25 g(精確至0.01 g)，置于100 mL塑料帶蓋離心管中，加入50 mL乙腈和10 g NaCl，勻漿2 min后于3 500 r·min-1條件下離心3 min，取上層液體25 mL在45 ℃條件下減壓蒸發(fā)至近干，加入質(zhì)量濃度為0.5 mg·mL-1的二嗪磷溶液72 mL、PSA約100 mg，混合均勻，過(guò)0.45 μm濾膜，待測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 刺槐受害與除草劑種類關(guān)聯(lián)調(diào)查結(jié)果

甘井子區(qū)、金州新區(qū)、瓦房店市、長(zhǎng)興島臨港工業(yè)區(qū)等地在春季新芽的萌發(fā)及新梢的生長(zhǎng)都很正常，葉片鮮綠，梢頭伸展，開(kāi)花季節(jié)時(shí)花滿枝頭，結(jié)實(shí)期結(jié)莢量大，結(jié)實(shí)率高。而在普蘭店市、莊河市各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))則普遍存在春季刺槐葉芽萌發(fā)異常，主要表現(xiàn)為萌動(dòng)晚，新梢及葉剛萌發(fā)時(shí)瘦小扭曲，顏色灰暗，小葉初期不伸展，觸碰即脫落，葉在勉強(qiáng)展開(kāi)時(shí)，即變黃、枯萎、脫落。這時(shí)期萌發(fā)的葉梢大部分枯黃脫落后1個(gè)月左右，再萌發(fā)出的新葉及新梢才接近正常狀態(tài)，但枝梢瘦弱，葉片稍小，顏色稍黃?；鹃_(kāi)花極不正常，花序短小，只能達(dá)到原正?；ㄐ虻?/3左右，花量也少，不及正常開(kāi)花量的1/10，結(jié)實(shí)期結(jié)實(shí)率極低，果莢小，在普蘭店市二龍山公園的刺槐種子園中，結(jié)實(shí)量極少，基本上沒(méi)有產(chǎn)量。這些地區(qū)部分林地的中幼齡刺槐，地上部分枝干存在枯死現(xiàn)象，死亡原因主要是由于連續(xù)多年枝葉生長(zhǎng)衰弱，造成樹(shù)勢(shì)整體衰弱，根系發(fā)育不良，在環(huán)境出現(xiàn)不良時(shí)即發(fā)生部分枝干枯死或整株死亡。

各區(qū)、市(縣)春季大田玉米地按除草劑使用種類，可分為兩大區(qū)域。以使用阿特拉津(莠去津)和乙草胺為主的瓦房店市、金州新區(qū)、長(zhǎng)興島臨港工業(yè)區(qū)等(I區(qū))；以使用阿特拉津、乙草胺加2， 4-D丁酯為主的莊河市、普蘭店市等(Ⅱ區(qū))。各地區(qū)使用的除草劑種類是由當(dāng)?shù)囟嗄陙?lái)使用的經(jīng)驗(yàn)及習(xí)慣決定的。在I區(qū)，主要使用阿特拉津和乙草胺的混合液用于除治玉米地雜草，效果好，持效期長(zhǎng)，對(duì)于當(dāng)?shù)乩习傩账追Q的“三角菜”(即鴨跖草CommelinacommunisL.)不加用2， 4-D丁酯，認(rèn)為用阿特拉津就可以完全控制住。這些不使用2， 4-D丁酯的地區(qū)，其玉米田附近的刺槐，在春季生長(zhǎng)均正常，無(wú)小葉和枯黃落葉現(xiàn)象發(fā)生。在Ⅱ區(qū)，主要使用阿特拉津、乙草胺加2，4-D丁酯的混合物用于防治玉米地雜草，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民認(rèn)為加用2， 4-D丁酯主要是為了防止“三角菜”的生長(zhǎng)，用其他除草劑防不住。這些區(qū)域鄰近刺槐在春季生長(zhǎng)均表現(xiàn)不正常，小葉、黃葉及落葉，樹(shù)勢(shì)衰弱。據(jù)此區(qū)域農(nóng)民介紹，當(dāng)?shù)貜?005年左右才開(kāi)始使用2， 4-D丁酯，在此之前，刺槐生長(zhǎng)得非常好，認(rèn)為近幾年刺槐春季生長(zhǎng)不正常，就是使用2， 4-D丁酯之后才出現(xiàn)的，而且當(dāng)?shù)剞r(nóng)家栽種的葡萄、蕓豆等也深受其害。從2個(gè)區(qū)域使用除草劑種類情況及相應(yīng)的刺槐春季生長(zhǎng)情況來(lái)看，認(rèn)定Ⅱ區(qū)刺槐春季生長(zhǎng)不正常與當(dāng)?shù)仄毡槭褂?， 4-D丁酯有必然關(guān)聯(lián)。

2.2 不同除草劑漂移對(duì)刺槐影響

2.2.1 受害級(jí)別調(diào)查及藥物殘留檢測(cè)

對(duì)各處理的受害級(jí)別調(diào)查及藥物殘留檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 刺槐枝葉因除草劑漂移受害級(jí)別及其中殘留量

2.2.2 單一藥劑施用刺槐的受害等級(jí)及藥物殘留分析

從單一藥劑施用刺槐的受害等級(jí)及藥物殘留量看，阿特拉津受害級(jí)別最輕，為1，殘留量最多，乙草胺受害級(jí)別較重(在試驗(yàn)一中為2，在試驗(yàn)二中為3)，殘留量未檢出，2， 4—D丁酯受害級(jí)別最重(在試驗(yàn)一、試驗(yàn)二中均為3)，殘留量未檢出。阿特拉津是選擇性內(nèi)吸傳導(dǎo)型苗前、苗后除草劑[4]，莖葉吸收很少，根吸收為主，吸收后迅速傳導(dǎo)到植物分生組織及葉部，干擾光合作用，使雜草致死。經(jīng)漂移至植物枝葉表面的阿特拉津由于莖葉吸收少，因此，在植物表面殘留量多而受害較輕。乙草胺屬內(nèi)吸性酰胺類除草劑，是選擇性芽前除草劑[5]?？杀恢参镉籽课眨瑔巫尤~植物通過(guò)芽鞘吸收，雙子葉植物通過(guò)下胚軸吸收傳導(dǎo)，有效成分在植物體內(nèi)干擾核酸代謝及蛋白質(zhì)合成，使幼芽、幼根停止生長(zhǎng)，因此，乙草胺經(jīng)漂移與植物接觸后，即被植物體吸收代謝，在植物體內(nèi)殘留很少或不殘留，但受害狀表現(xiàn)嚴(yán)重。2， 4-D丁酯為苯氧乙酸類激素型選擇性除草劑，具有較強(qiáng)的內(nèi)吸傳導(dǎo)性，具有很強(qiáng)的揮發(fā)性，藥劑霧滴可在空氣中飄移很遠(yuǎn)，使敏感作物受害[6]。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01 %時(shí)即可抑制植物生長(zhǎng)發(fā)育，出現(xiàn)畸形，直到死亡。它在植物頂端抑制核酸代謝和蛋白質(zhì)的合成，使生長(zhǎng)點(diǎn)停止生長(zhǎng)，幼嫩葉片不能伸展，抑制光合作用的正常進(jìn)行。莖桿扭曲畸形，根尖膨大，喪失吸收能力，從而破壞植物正常的生活能力，最終導(dǎo)致植物死亡。該藥劑展著性好，滲透力強(qiáng)，易進(jìn)入植物體內(nèi)，很快在植物體內(nèi)代謝，因此，其在植物體內(nèi)殘留量低，很難檢測(cè)出來(lái)，但受害較重。

2.2.3 混合藥劑施用刺槐的受害等級(jí)及藥物殘留分析

在混合藥劑處理中，以上3種除草劑在混用時(shí)均表現(xiàn)出增效作用，尤其3種除草劑同時(shí)使用藥害最大，這與前人研究結(jié)果一致[7，8]。另外，從表2中可以看出，當(dāng)阿特拉津、乙草胺與2， 4-D丁酯混用后，由于2， 4-D丁酯強(qiáng)烈的揮發(fā)性，導(dǎo)致阿特拉津和乙草胺漂移能力明顯加強(qiáng)，表現(xiàn)在刺槐枝葉中這2種除草劑殘留量都有所增加。

2.2.4 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)藥劑施用刺槐的受害等級(jí)

在單一藥劑施用處理中，阿特拉津和2， 4-D丁酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加對(duì)刺槐藥害沒(méi)有明顯的加強(qiáng)，而乙草胺的藥害隨施藥質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而加大。在混合藥劑處理中，提高阿特拉津和2， 4-D丁酯混合藥劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)并沒(méi)有增加藥害，而乙草胺和阿特拉津、乙草胺和2， 4-D丁酯混合施用，藥劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加明顯增加了毒害作用。

3 討論

調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，刺槐春季生長(zhǎng)不正常與當(dāng)?shù)仄毡槭褂?， 4-D丁酯有必然關(guān)聯(lián)。后進(jìn)行的3種除草劑漂移影響試驗(yàn)也證明了這一論斷。從單一除草劑施用受害等級(jí)來(lái)看，受害級(jí)別阿特拉津<乙草胺<2， 4-D丁酯，隨著藥劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，乙草胺的藥害會(huì)相應(yīng)加強(qiáng)。2種及3種除草劑混合后，具有增效作用，乙草胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加也會(huì)加強(qiáng)藥害，尤其在與2， 4-D丁酯混合后，其漂移作用明顯增強(qiáng)，受害加重。已有研究表明，阿特拉津和乙草胺這2種除草劑穩(wěn)定性較好，不易產(chǎn)生漂移[9，10]，但在本次試驗(yàn)中均表現(xiàn)出不同程度的漂移，表現(xiàn)出受害狀，主要是由于試驗(yàn)地面枯死雜草較高、較多，相當(dāng)數(shù)量的除草劑不能直接被土壤固定，而枯死的植物又不會(huì)將除草劑代謝掉，在溫度和風(fēng)的作用下，會(huì)蒸發(fā)而產(chǎn)生漂移。

由于各除草劑的特點(diǎn)不同，在植物表面和體內(nèi)的殘留量是不同的，阿特拉津不易被枝葉吸收，主要?dú)埩粼谥参矬w表面，會(huì)檢測(cè)出較高的殘留量，而乙草胺和2， 4-D丁酯由于被植物枝葉很快吸收，并被植物代謝，殘留少而不易被檢測(cè)出來(lái)。

目前可以替代2， 4-D丁酯的除草劑種類很多，比如2， 4-D異辛酯，分子量大、生產(chǎn)技術(shù)成熟，完全可以取代2， 4-D丁酯，而且效果與2， 4-D丁酯相同[11]。還有新產(chǎn)品“耕杰”對(duì)鴨趾草防除效果也好，可與乙草胺混合使用，作為大田玉米的苗前封地使用[12]。據(jù)筆者在瓦房店市三臺(tái)調(diào)查，只使用“乙草胺+莠去津”即可很好地對(duì)頑固性雜草鴨趾草進(jìn)行封殺。因此，完全禁止2， 4-D丁酯的銷售和使用是完全可行的。各地區(qū)主管部門應(yīng)對(duì)藥品的進(jìn)貨渠道與銷售網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格管理，從源頭把住關(guān)。另外還要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民的引導(dǎo)，積極示范，消除疑慮，早日實(shí)現(xiàn)除草劑規(guī)范、科學(xué)和安全使用。對(duì)除草劑漂移危害嚴(yán)重地區(qū)，建議使用二氯丙烯胺等生長(zhǎng)解毒劑進(jìn)行臨時(shí)救治[13]，恢復(fù)受害樹(shù)木生長(zhǎng)勢(shì)，避免林分出現(xiàn)大面積枯萎死亡的危險(xiǎn)局面。