不同時(shí)期噴施不同濃度苯磺隆對(duì)紫蘇生長(zhǎng)及其結(jié)實(shí)的影響

王芙蓉， 范提平， 王亞宏， 郭岷江， 張建學(xué)， 雷建明， 張亞宏

(天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，甘肅天水 741001)

紫蘇是典型的藥食兩用作物[1]，同時(shí)兼具藥、食、菜、油及香料等作用[2-3]。紫蘇梗、葉及籽均可入藥[4]，性辛、溫，可發(fā)汗解表、理氣去毒[5]；其幼苗全株及籽粒可食，葉可做菜，營(yíng)養(yǎng)豐富[6]，食用風(fēng)味獨(dú)特，有促進(jìn)健康的作用[7]；其籽可榨油，香味獨(dú)特，且富含油酸、亞油酸、α-亞麻酸等健康成分，更有益于身體健康[8]；紫蘇的葉、花、梗、籽均可提取精油[9]，紫蘇精油具有抗氧化活性[10]，氣味芬芳，常應(yīng)用在食品、醫(yī)療及化工領(lǐng)域[11]。紫蘇全身都是寶，用途廣泛，但其品種多為常規(guī)選育品種[12-13]，無(wú)法兼有高油芳香抗病蟲害等優(yōu)勢(shì)性狀，品種的匱乏與栽植技術(shù)的落后成為其種植業(yè)發(fā)展的主要制約因素[14]?；瘜W(xué)防治是比人工除草更為簡(jiǎn)單高效的除草方式，但是除草劑的不當(dāng)使用會(huì)引發(fā)很多潛在的藥害問(wèn)題[15]。除草劑的不同施用方法以及作物接觸除草劑的不同時(shí)期對(duì)植株生長(zhǎng)的最終影響也會(huì)不同[16]。苯磺隆作為典型的磺酰脲類除草劑，其成本低廉、來(lái)源便易，在小麥等作物生產(chǎn)中大量使用[17-18]，前人的研究進(jìn)展中關(guān)于苯磺隆對(duì)環(huán)境與作物的相關(guān)作用研究報(bào)道較多[19-23]，但有關(guān)苯磺隆對(duì)紫蘇的影響仍鮮見(jiàn)研究報(bào)道。紫蘇種植常臨近或套種于其他作物，其生長(zhǎng)最為關(guān)鍵的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)至生殖生長(zhǎng)期正處于冬小麥等作物應(yīng)用苯磺隆化學(xué)除草的時(shí)期，應(yīng)用噴霧器或無(wú)人機(jī)等進(jìn)行化學(xué)除草都有一定的潛在飄移風(fēng)險(xiǎn)。本試驗(yàn)選用當(dāng)?shù)刂髟杂陀米咸K與菜用紫蘇為試驗(yàn)材料，設(shè)置不同濃度苯磺隆葉面噴施處理不同時(shí)期紫蘇，探討不同時(shí)期接觸不同濃度苯磺隆對(duì)紫蘇生長(zhǎng)及結(jié)實(shí)的具體影響，以期為紫蘇實(shí)際生產(chǎn)提供建議參考，完善紫蘇栽植技術(shù)指導(dǎo)，保障紫蘇安全生產(chǎn)種植。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及田間管理

試驗(yàn)于2018、2019年在天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所中梁試驗(yàn)站(105°40′E，34°33′N)進(jìn)行，該地海拔為1 650 m，日照時(shí)數(shù)為2 100 h，年均氣溫為 11 ℃，無(wú)霜期約為180 d，年均降水量為450～650 mm，屬半干旱山區(qū)，主要為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)。試驗(yàn)田為黃綿土區(qū)，土壤全氮含量為0.08%，全磷含量為0.07%，全鉀含量為1.66%，速效氮含量為 73.00 g/kg，速效磷含量為8.60 g/kg，速效鉀含量為190.00 g/kg，有機(jī)質(zhì)含量為1.19%，pH值為8.54，整體地勢(shì)平坦?；适┖蠓移?，于4月人工劃線定位穴播。株距50 cm，行距60 cm。苗壯后人工間苗，留1株/穴苗，成苗約2 250株/667 m2。除試驗(yàn)處理外病蟲草害管理防治措施相同。于10月成熟后人工分處理單株采樣收割，自然晾曬后分單株考種測(cè)量。

1.2 供試材料

受試品種為何家灣白蘇(V1，品種1，油用紫蘇)和安國(guó)紫蘇(V2，品種2，菜用紫蘇)。其中，V1為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶主栽品種，株形高瘦，葉長(zhǎng)中等(約 10 cm)，全株青綠，葉片薄脆較稀疏；V2為市場(chǎng)引進(jìn)主栽菜用品種，株形矮胖，葉長(zhǎng)約15 cm，葉片肥厚茂密。處理藥劑為10%苯磺隆粉劑(江西瑞邦實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)品種分區(qū)種植，各處理隨機(jī)分布，在無(wú)風(fēng)或微風(fēng)的連續(xù)晴天，用小噴壺進(jìn)行葉面噴施，同時(shí)期選生長(zhǎng)一致的單株作為處理材料，每個(gè)處理3株，重復(fù)3次，噴液量為10 mL/株，以紙板為屏障，單株隔離，從四周均勻噴施于紫蘇整株，用水量約 22.50 L/667 m2。藥劑配制參照劉志權(quán)等的方法[24]，先配制有效成分濃度為300 mg/L的苯磺隆母液備用。2018年以清水為對(duì)照(18CK)，分別配制母液的3/200(18C1，4.5 mg/L)、5/200(18C2，7.5 mg/L)、7/200(18C3，10.5 mg/L)、9/200(18C4，13.5 mg/L)倍稀釋液為不同有效成分濃度梯度，于材料現(xiàn)蕾期處理；2019年以清水為對(duì)照(19CK)，分別配制母液的1/200(19C1，1.5 mg/L)、2/200(19C2，3.0 mg/L)、3/200(19C3，4.5 mg/L)、4/200(19C4，6.0 mg/L)、5/200(19C5，7.5 mg/L)倍稀釋液為不同有效成分濃度梯度，于分枝期(T1)及現(xiàn)蕾期(T2)2個(gè)不同時(shí)期分別處理。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

2018、2019年噴施苯磺隆1周后開(kāi)始調(diào)查新葉及頂3對(duì)葉片的顏色，測(cè)量葉長(zhǎng)、葉寬，觀察記載葉片伸展等情況，每隔2周調(diào)查1次。依據(jù)記載結(jié)果將葉片受影響情況分為以下5個(gè)等級(jí)：0，顏色均勻正常不發(fā)黃，大小一致，舒展，無(wú)褶皺及卷曲情況；1，新葉輕度發(fā)黃發(fā)皺，大小一致，略皺，無(wú)卷曲；2，新葉發(fā)黃，略小，略皺，葉片外卷；3，新葉發(fā)黃，明顯變小，發(fā)皺，卷曲，有黑色受損點(diǎn)出現(xiàn)；4，新葉發(fā)黃，顯著變小，發(fā)皺，向內(nèi)卷曲成團(tuán)，個(gè)別出現(xiàn)破損；5，新葉發(fā)黑，極顯著變小，嚴(yán)重皺縮、破損。成熟期時(shí)統(tǒng)計(jì)各處理結(jié)實(shí)情況：結(jié)實(shí)率=處理結(jié)實(shí)量/對(duì)照結(jié)實(shí)量×100%。

2019年紫蘇開(kāi)花后，測(cè)量其花朵的長(zhǎng)度與寬度，花朵大小=花朵長(zhǎng)度×花朵寬度。在紫蘇成熟期分單株取樣，測(cè)量并計(jì)算各處理紫蘇植株的節(jié)間高、總穗數(shù)、單穗蒴果的橫向?qū)挾扰c縱向長(zhǎng)度以及千粒重等。其中，節(jié)間高以平均節(jié)間高表示，平均節(jié)間高=節(jié)間高總和/總節(jié)數(shù)；蒴果大小=蒴果長(zhǎng)度×蒴果寬度。

1.5 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析

用Excel 2010整理數(shù)據(jù)并制作圖表，使用IBM SPSS statistics 19單因素方差分析進(jìn)行均值及差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 苯磺隆對(duì)紫蘇株高及結(jié)實(shí)率的影響

苯磺隆不同施用濃度及不同施用時(shí)期對(duì)紫蘇株高及結(jié)實(shí)率的影響顯著。2018年在現(xiàn)蕾期對(duì)紫蘇施用不同濃度的苯磺隆，結(jié)果(表1)表明，隨著苯磺隆施用濃度的增加，品種1及品種2的株高受抑制程度顯著增強(qiáng)，成熟期株高依處理濃度的增加依次呈梯度極顯著降低，品種1株高較對(duì)照降低14.33～66.00 cm，降幅為14.43%～66.45%；品種2株高較對(duì)照降低20.34～49.34 cm，降幅達(dá)25.85%～62.72%。隨苯磺隆施用濃度的增加，品種1及品種2 結(jié)實(shí)率較對(duì)照差異極顯著。品種1結(jié)實(shí)率在18C1處理時(shí)降低19.66百分點(diǎn)，18C2處理時(shí)降低48.78百分點(diǎn)，18C3及18C4處理時(shí)植株喪失結(jié)實(shí)能力，結(jié)實(shí)率均為0；品種2結(jié)實(shí)率隨苯磺隆處理濃度增加依次極顯著降低，在18C4處理時(shí)喪失結(jié)實(shí)能力，結(jié)實(shí)率為0。

表1 不同濃度苯磺隆處理對(duì)紫蘇株高及結(jié)實(shí)率的影響Table 1 Effect of tribenuron-methyl at different concentrations on plant height and seed-set rate Perilla frutescens

鑒于2018年試驗(yàn)結(jié)果，較高濃度(10.5、13.5 mg/L) 苯磺隆處理時(shí)植株失去結(jié)籽能力，較低濃度(4.5、7.5 mg/L)處理時(shí)植株結(jié)實(shí)率亦極顯著降低，因此2019年調(diào)整苯磺隆處理濃度范圍，為1.5～7.5 mg/L，并分別在分枝期及現(xiàn)蕾期處理2個(gè)紫蘇品種。

由2019年結(jié)果(表2)可見(jiàn)，品種1的株高及結(jié)實(shí)率在苯磺隆的不同施用時(shí)期及施用濃度下有顯著差異。T1時(shí)期處理后，紫蘇株高在成熟期時(shí)隨著處理濃度的增加而降低，各處理較對(duì)照降低7.00～23.67 cm，降幅為6.62%～22.40%；T2時(shí)各濃度處理下的株高較對(duì)照降低11.00～17.50 cm，降幅為10.00%～15.91%。品種1結(jié)實(shí)率在T1處理下隨著苯磺隆濃度的增加呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì)，各處理結(jié)實(shí)率較對(duì)照降低的范圍為10.36～46.05百分點(diǎn)，其中19C2處理結(jié)實(shí)率最低，為53.95%；T2時(shí)期各處理結(jié)實(shí)率隨著苯磺隆施用濃度的增加先下降后升高，降幅為21.60～71.79百分點(diǎn)，最低為19C3處理，低至28.21%。

品種2的株高在T1處理時(shí)隨著濃度的增加逐漸顯著降低，較對(duì)照降低10.67～40.67 cm，降幅達(dá)10.06%～38.36%；T2處理時(shí)隨著濃度的增加株高也呈逐漸降低的趨勢(shì)，較對(duì)照低3.67～16.67 cm，降幅4.30%～19.54%，但僅19C5與對(duì)照差異顯著。品種2在T1、T2下各處理的結(jié)實(shí)率都隨著苯磺隆施用濃度的增加而顯著降低，T1時(shí)結(jié)實(shí)率較對(duì)照降低23.52～79.84百分點(diǎn)，19C4、19C5處理時(shí)天然結(jié)實(shí)率較低，分別為20.16%、26.00%，T2時(shí)各濃度處理結(jié)實(shí)率較對(duì)照降低59.42～98.52百分點(diǎn)，19C3、19C4、19C5處理時(shí)天然結(jié)實(shí)率較低，分別為6.97%、1.48%和3.75%。

表2 紫蘇株高及結(jié)實(shí)率對(duì)不同時(shí)期接觸不同濃度苯磺隆的響應(yīng)Table 2 Response of plant height and seed-set rate of P. frutescens to tribenuron-methyl at different concentrations in different periods

2.2 苯磺隆對(duì)紫蘇葉片、花朵的影響及其變異性狀

2019年試驗(yàn)數(shù)據(jù)方差分析結(jié)果表明，不同施用時(shí)期及不同濃度苯磺隆處理對(duì)紫蘇的葉片及其花朵影響顯著。以品種1為例，T1時(shí)期各處理的葉片受損程度隨苯磺隆濃度的增加而增大，處理后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，植株葉片受損程度逐漸減小，新長(zhǎng)出的葉片顏色及大小逐漸趨于正常，整體葉片生長(zhǎng)的受損情況逐漸得到緩解。T2時(shí)期，19C1處理葉片受損程度與對(duì)照相比無(wú)顯著差異，19C2～19C5處理葉片受損程度與對(duì)照相比差異顯著，等級(jí)均為3左右。在T1、T2時(shí)期，紫蘇的花朵大小呈現(xiàn)出隨著苯磺隆施用濃度的增加變小的趨勢(shì)，T1時(shí)花朵較對(duì)照顯著變小4.83～9.50 mm2，T2時(shí)花朵較對(duì)照顯著變小6.58～12.92 mm2。在T1時(shí)期，品種1上出現(xiàn)了穗上分生小穗，且數(shù)量隨著苯磺隆處理濃度的增加而顯著增加，主穗上分生小穗的為1.00～3.00個(gè)，側(cè)枝的頂穗上出現(xiàn)變異小穗的個(gè)數(shù)與比例和主穗一致。在成熟期樣品測(cè)量時(shí)將主穗上分生小穗做變異穗記載(表3)。

2.3 苯磺隆處理下紫蘇成熟期相關(guān)性狀的差異

經(jīng)分析(表4)發(fā)現(xiàn)，在T1時(shí)期，品種1節(jié)間高對(duì)不同濃度苯磺隆的響應(yīng)差異顯著，19C1、19C2節(jié)間高與對(duì)照差異不顯著，從19C3開(kāi)始各處理節(jié)間高顯著低于對(duì)照0.70～1.04 cm；T2時(shí)苯磺隆處理的節(jié)間高對(duì)不同濃度苯磺隆的響應(yīng)不顯著。

表3 2019年不同處理下品種1植株葉片和花朵的差異及其穗部變異Table 3 Differences of leaves and flowers of V1 and its spikes variation under different treatments in 2019

表4 2019年苯磺隆不同施用時(shí)期及處理濃度對(duì)不同品種紫蘇成熟期性狀的影響Table 4 Effect of different concentrations of tribenuron-methyl sprayed in different stages on the characters of different varieties of P. frutescens in maturity period of 2019

品種2在T1和T2處理時(shí)的節(jié)間高都因苯磺隆的噴施濃度不同而產(chǎn)生差異，T1處理時(shí)19C2、19C4、19C5節(jié)間高顯著矮于對(duì)照1.80、0.65、0.58 cm，T2時(shí)19C4、19C5節(jié)間高較對(duì)照顯著變矮1.19、1.04 cm。

V1在T1時(shí)噴施苯磺隆，19C2處理的單株總穗數(shù)最少，較對(duì)照顯著減少48.50個(gè)，19C5處理的單株總穗數(shù)反而顯著高于對(duì)照34.50個(gè)；T2時(shí)，19C2、19C3、19C5處理的單株總穗數(shù)分別顯著少于對(duì)照69、84、50.50個(gè)。V2在T1時(shí)噴施苯磺隆，各處理的單株總穗數(shù)均顯著少于對(duì)照80.50～197.00個(gè)；T2時(shí)，單株總穗數(shù)從19C2處理開(kāi)始比對(duì)照顯著減少110.50～121.50個(gè)。品種1的單穗蒴果隨著苯磺隆處理濃度的升高反而減少，在T1時(shí)各處理均顯著少于對(duì)照，分別減少10.02～17.58個(gè)；T2時(shí)，單穗蒴果從19C2處理開(kāi)始顯著少于對(duì)照，分別減少11.60～17.98個(gè)。品種2在T1時(shí)噴施苯磺隆，19C2處理的單穗蒴果較對(duì)照顯著減少5.50個(gè)；T2時(shí)，各處理單穗蒴果較對(duì)照均顯著減少5.39～16.18個(gè)，且各處理隨著苯磺隆濃度的增加而減少。品種1在T1時(shí)噴施苯磺隆，其蒴果在19C3、19C5處理下較對(duì)照顯著變小1.23、1.07 mm2，T2時(shí)在19C4、19C5處理下較對(duì)照變小1.00、1.40 mm2；品種2在T1時(shí)噴施苯磺隆，各處理的蒴果較對(duì)照顯著變小1.30 ～2.60 mm2，且隨著苯磺隆濃度的升高而變小，T2時(shí)僅19C5處理的蒴果較對(duì)照顯著變小2.17 mm2。不同紫蘇品種在2個(gè)不同的生育期噴施苯磺隆，其各處理的千粒重與對(duì)照差異均不顯著，但V1在TI時(shí)噴施苯磺隆的平均千粒重高于對(duì)照0.59 g。

3 討論與結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，不同品種的紫蘇在株高、結(jié)實(shí)率及莖稈、葉片、花朵、小穗、蒴果和籽粒的形成方面對(duì)苯磺隆的不同噴施時(shí)期及不同施用濃度的響應(yīng)程度差異顯著。在紫蘇的不同生育期及苯磺隆的不同濃度范圍處理下，各品種紫蘇的株高整體隨著苯磺隆濃度的升高而降低，這和苯磺隆對(duì)雙子葉植物生長(zhǎng)的抑制作用相關(guān)[25]。在高濃度范圍內(nèi)，濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致紫蘇喪失結(jié)實(shí)性，在2018年的C4處理即單株施用濃度為13.5 mg/L的苯磺隆溶液10 mL時(shí)，V1及V2的結(jié)實(shí)率均為0，這應(yīng)該是苯磺隆濃度過(guò)高產(chǎn)生藥害，從而嚴(yán)重抑制了植株的生長(zhǎng)[26-27]。在較低濃度范圍內(nèi)，品種1的結(jié)實(shí)率整體存在先降后升的情況，這和植株總穗數(shù)的整體變化規(guī)律一致，應(yīng)該是較高濃度抑制品種1生長(zhǎng)后產(chǎn)生抗逆反應(yīng)從而分生穗數(shù)增加，這類似實(shí)際生產(chǎn)中苯磺隆藥害導(dǎo)致的油菜穗莖部綴化分生的增加，T1時(shí)穗上分生的小穗數(shù)隨處理濃度的增加而增加，從而使其結(jié)實(shí)率出現(xiàn)了反增現(xiàn)象。T2時(shí)的結(jié)實(shí)率整體低于T1時(shí)的結(jié)實(shí)率，這說(shuō)明T2時(shí)苯磺隆直接作用于花蕾，從而對(duì)結(jié)實(shí)產(chǎn)生了更為顯著的影響。在T1時(shí)期噴施苯磺隆太早了，距離成熟期太長(zhǎng)，激發(fā)了植株的抗逆保護(hù)，后期仍有新葉長(zhǎng)出，葉片等受損得到一定恢復(fù)；T2時(shí)葉片已全部長(zhǎng)出，老葉受損后恢復(fù)性變差。T2處理時(shí)單穗蒴果少于T1，花朵和蒴果整體上在T2處理時(shí)較對(duì)照變小程度大于T1，這也是T2處理時(shí)結(jié)實(shí)率較T1更低的原因。品種1的蒴果大小對(duì)不同的處理時(shí)期更為敏感，品種間差異應(yīng)該是由其株形及葉片結(jié)構(gòu)差異決定的。

綜上所述，苯磺隆在紫蘇分枝期處理對(duì)植株的株高影響較現(xiàn)蕾期處理更為明顯，現(xiàn)蕾期處理對(duì)紫蘇的結(jié)實(shí)率、單株總穗數(shù)、單穗蒴果數(shù)、花朵大小及蒴果大小的影響較分枝期處理更為明顯，由此可見(jiàn)，現(xiàn)蕾期處理主要影響紫蘇生殖生長(zhǎng)，而分枝期處理主要影響紫蘇營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。不同品種對(duì)苯磺隆的不同時(shí)期及不同濃度處理響應(yīng)因品種特性不同而存在差異，品種1在現(xiàn)蕾期T2時(shí)處理的平均結(jié)實(shí)率比分枝期T1時(shí)處理的平均結(jié)實(shí)率低24.10百分點(diǎn)，T1時(shí)結(jié)實(shí)率最低為C2(53.95%)，T2時(shí)結(jié)實(shí)率最低為19C3(28.21%)；品種2現(xiàn)蕾期處理平均結(jié)實(shí)率低于分枝期33.59百分點(diǎn)，T1時(shí)結(jié)實(shí)率最低的為19C4(20.16%)，T2時(shí)結(jié)實(shí)率最低為19C4(1.48%)。

無(wú)論是分枝期還是現(xiàn)蕾期的紫蘇，只要接觸到有效成分濃度大于3.0 mg/L的苯磺隆，其植株生長(zhǎng)及最終結(jié)實(shí)性都會(huì)產(chǎn)生顯著的抑制危害，而10.5 mg/L或高于此有效成分濃度的苯磺隆溶液會(huì)極顯著影響紫蘇生長(zhǎng)并導(dǎo)致其完全喪失結(jié)實(shí)能力。苯磺隆應(yīng)用于大田除草時(shí)，一般推薦劑型量為 10～20 g/667 m2，用水量為15～30 L/667 m2，施藥時(shí)有效成分濃度為33.33～133.33 mg/L，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于苯磺隆會(huì)對(duì)紫蘇產(chǎn)生極顯著危害的濃度。因此，在紫蘇實(shí)際生產(chǎn)中一定不能施用苯磺隆進(jìn)行除草，并且要關(guān)注鄰近農(nóng)田的施藥作業(yè)，紫蘇種植應(yīng)嚴(yán)格防范苯磺隆藥液飄移等可能導(dǎo)致紫蘇植株受害，以確保紫蘇安全健康生長(zhǎng)。