煙草殺蟲劑和除草劑藥害修復劑篩選試驗

沈會芳，蒲小明，張景欣，孫大元，林壁潤

（廣東省農業科學院植物保護研究所/廣東省植物保護新技術重點實驗室，廣東 廣州 510640）

【研究意義】煙草是我國重要的經濟作物，楊靜等對黔東南州植煙區的368戶煙農農藥使用情況進行了問卷調查，顯示當前煙草種植中存在用藥行為不規范、施藥技術不科學等問題［1］。廣東省煙區主要縣市化學農藥銷售和使用種類調查后發現，煙區存在使用高毒或高殘留的有機磷等農藥現象，如滅多威等［2］。農藥使用有嚴格的要求，若用量過大、濃度過高，就可能產生藥害，為減少農藥藥害給煙草生長造成的損失，篩選煙草藥害有效修復劑勢在必行。【前人研究進展】殺蟲劑、殺菌劑多引起煙草急性藥害，發生快，表現為葉片褪綠斑點或斑駁。劉世超等研究12種殺菌劑對煙草苗期的藥害，表明粉劑型藥劑濃度高于正常用量容易產生藥害，且藥害癥狀明顯，葉面噴霧處理的藥劑容易出現藥害［3］。對殺蟲劑、殺菌劑藥害可噴施赤霉素、植保素、腐殖酸等以減輕藥害［4］。除草劑殘留藥害是對煙草危害最大的農藥藥害，通常觀察到藥害癥狀時，作物已經出苗甚至到了種植后期，造成了巨大損失。近年來，湖南、四川、福建、江西、廣東、安徽等產區煙葉生產多次出現除草劑藥害，其中以二氯喹啉酸和磺酰脲類除草劑殘留藥害最為普遍。二氯喹啉酸在土壤中持效期長，對水稻生長安全，但對茄科作物如煙草極易產生藥害。陳澤鵬等研究表明，二氯喹啉酸半衰期為22 d，處理后180 d，土壤中仍檢測到0.069～0.085 mg/kg的殘留量，推論稻田中一次施用二氯喹啉酸，煙草的安全間隔期為342 d［5］，因此水稻施用的二氯喹啉酸易對下茬煙草造成藥害。磺酰脲類除草劑如芐嘧磺隆、砜嘧磺隆、氯嘧磺隆、苯磺隆和煙嘧磺隆等也致煙株產生藥害，持續時間長，不易恢復［6-8］。我國對二氯喹啉酸等藥害的治理措施有物理化學降解等，如客土法、施用活性炭和生石灰［9-10］，另外利用微生物降解除草劑，因其綠色安全成為國內外研究熱點。其中，Lu等從原藥生產廠的污水處理池中分離得到LS（Ochrobactrumsp.）和WZI菌（Bukhlderia cepecia），2個菌株能高效降解二氯喹啉酸，降解率為 95.7%和 93.5%［11-12］。一些真菌黑曲霉、青霉、假單胞菌、淺灰鏈霉菌具有降解磺隆類除草劑的作用，但目前降解菌的研究僅局限于菌株的分離篩選和室內試驗，還未有成功應用于大田的報道［13］。【本研究切入點】煙草發生藥害，及時施用修復劑可有效緩解，減少損失。因此，本研究就幾種常見煙草殺蟲劑和除草劑藥害修復劑進行篩選。【擬解決的關鍵問題】篩選出修復煙草上滅多威、辛硫磷、吡蟲啉、二氯喹啉酸和芐嘧磺隆藥害的修復劑，為解決生產中煙草農藥藥害問題提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藥劑：90%滅多威可溶性粉劑，廣東中迅農科股份有限公司；40%辛硫磷乳油，山東埃森化學有限公司；70%吡蟲啉水分散粒劑，拜耳作物科學（中國）有限公司；50%二氯喹啉酸可濕性粉劑，江蘇江南農化有限公司；10%芐嘧磺隆可濕性粉劑，浙江天豐生物科學有限公司；微量元素水溶性肥，山東嘉豐海洋生物科技有限公司；0.004%蕓苔素內酯水劑，昆明云大科技農化有限公司；植保素，廣東省佛山市化工產品技術開發公司；20%赤霉酸可溶性粉劑，浙江錢江生物化學股份有限公司；甲殼素有機水溶性肥，深圳海苒化學科技有限公司；氨基酸肥，漯河百威生物技術有限公司；生物菌肥，山東華諾聯邦農化有限公司；活性炭，東莞市洪笙活性炭有限公司；生石灰，廣州市慶康化工有限公司；解草酯，北京普博欣生物科技有限責任公司；吡唑解菌酯，北京普博欣生物科技有限責任公司。

供試煙草品種粵煙98，由南雄煙草研究所提供，溫室播種，育苗，于5～6片真葉期移栽。供試土壤取自廣東省農科院大豐基地試驗田，未施用任何農藥，經自然風干過篩備用。

1.2 試驗方法

1.2.1 殺蟲劑藥害修復劑的篩選 稱取等重土壤裝盆，移栽5～6片葉煙苗，移栽后20 d噴施殺蟲劑，待煙草出現明顯藥害后，按說明書推薦使用濃度噴施修復劑，20%赤霉酸可溶性粉劑稀釋10 000倍，0.004%蕓臺素內酯水劑稀釋500倍，植保素稀釋1 000倍，微量元素肥稀釋500倍，氨基酸肥稀釋500倍，甲殼素有機水溶性肥稀釋1 000倍噴于煙草植株，以噴施清水為對照。每個處理4次重復，每個重復5株煙苗，藥后3、6、9 d調查藥害發生程度。試驗于2017年6—12月在廣東省農科院大豐基地試驗大棚內進行。

為方便數據統計，對殺蟲劑造成的煙草藥害進行分級，0級：煙草葉片無藥害斑；1級：葉片上有藥害斑，占葉面積20%以下；2級：葉片上有藥害斑，占葉面積20%～40%；3級：葉片上有藥害斑，占葉面積40%～60%；4級：葉片上有藥害斑，占葉面積60%～80%；5級：葉片上有藥害斑，占葉面積80%以上；

1.2.2 除草劑藥害修復劑的篩選 稱等重土壤，加入用水稀釋的除草劑制劑，混合均勻，使土壤中除草劑達到同一致藥害濃度；同時把修復劑稀釋加入土壤，混合均勻，使土壤中修復劑達到推薦使用濃度，裝盆，移栽5～6片葉煙苗，以不施除草劑和修復劑為空白對照，以只施除草劑無修復劑處理為除草劑對照。20%赤霉酸可溶性粉劑稀釋10 000倍，0.004%蕓臺素內酯水劑稀釋500倍，植保素稀釋1 000倍，微量元素肥稀釋500倍，生物菌肥50 mg/kg，生石灰150 mg/kg，活性碳80 mg/kg，解草酯1 mg/kg，吡唑解草酯4 mg/kg，每個處理4次重復，每個重復5盆煙苗。在溫室中種植10、20、30 d后，分別測量煙草中部葉片的葉長、葉寬和株高，計算抑制率。選取效果較好的修復劑，分設5個處理濃度，按上述方法進行試驗。試驗于2018年3—10月在廣東省農科院大豐基地試驗大棚內進行。

采用DPS軟件對試驗結果用鄧肯氏新復極差多重比較法（DMRT）進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 殺蟲劑藥害修復劑的篩選

2.1.1 滅多威藥害修復劑的篩選 把滅多威制劑按有效成分配制為500 μg/mL溶液，均勻噴于煙草植株上，藥后2 d可見葉片出現灰白色灼傷型不規則藥害斑，此時噴施6種修復劑。從表1可以看出，6種修復劑對滅多威藥害均有一定的修復作用，微量元素肥的修復效果最好，藥后9 d對滅多威藥害的修復率達47.28%，其次是氨基酸肥，藥后9 d修復率達42.71%。但赤霉酸、蕓臺素內酯和植保素對藥害的修復效果相對較差，藥后9 d對滅多威藥害的修復率低于20%。因此，對滅多威引致煙草藥害的修復劑可以選擇微量元素肥和氨基酸肥。

2.1.2 辛硫磷藥害修復劑篩選 把辛硫磷制劑按有效成分配制為500 μg/mL溶液，均勻噴于煙草植株上，藥后3 d可見煙草葉片出現黃白色藥害斑，類似煙草花葉病癥狀，此時噴施修復劑。在6種修復劑中，微量元素肥的修復效果最好，藥后9 d對辛硫磷藥害修復率達54.43%，其次是氨基酸肥，修復率達44.72%，甲殼素肥和赤霉酸的修復效果次之，修復率為33.08%和27.75%。蕓臺素內酯和植保素對藥害的修復效果相對較差，藥后9 d藥害修復率低于20%（表2）。因此，對辛硫磷引起的煙草藥害的修復劑可以選擇微量元素肥和氨基酸肥。

2.1.3 吡蟲啉藥害修復劑篩選 把吡蟲啉制劑按有效成分配制為350 μg/mL溶液，均勻噴于煙草植株上，藥后3 d可見煙草葉片出現黃化褪綠藥害斑現象，此時噴施修復劑。在6種修復劑中，蕓臺素內酯的修復效果最好，藥后9 d藥害修復率達60.32%，其次是氨基酸肥，修復率達56.77%；微量元素肥和甲殼素肥的修復效果也較好，藥后9 d修復率分別為46.24%和42.78%。赤霉酸和植保素的修復效果較差，藥后9 d藥害修復率低于20%（表3）。因此，對吡蟲啉引致的煙草藥害可選擇蕓臺素內酯和氨基酸肥進行修復。

表1 不同修復劑對滅多威藥害的修復效果Table1 The remediation effects of different detoxications on methomyl phytotoxicity

表2 不同修復劑對辛硫磷藥害的修復效果Table2 The remediation effects of different detoxications on phoxim phototoxicity

2.2 除草劑藥害修復劑的篩選

2.2.1 二氯喹啉酸藥害修復劑的篩選 花盆土壤中二氯喹啉酸濃度為5×10-3mg/kg，致煙草產生明顯藥害。從表4可以看出，活性炭對二氯喹啉酸藥害修復效果最好，藥后30 d對煙草株高、葉長和葉寬的修復率分別為80.83%、73.92%和85.80%；其次是生石灰，藥后30 d對煙草株高、葉長和葉寬修復率分別為64.15%、63.71%和77.07%。而赤霉酸、蕓苔素內酯、植保素、微量元素肥和生物菌肥對二氯喹啉酸的修復效果均相對較差。因此，選取生石灰和活性炭分設5個濃度進行二氯喹啉酸藥害修復試驗，以確定修復劑的適合濃度，試驗結果見表5。

表3 不同修復劑對吡蟲啉藥害的修復效果Table3 The remediation effects of different detoxications on imidacloprid phototoxicity

表4 不同修復劑對二氯喹啉酸藥害的修復效果Table4 The remediation effect of different detoxications on quinclorac phototoxicity

由表5可知，生石灰施用量為150 mg/kg時，修復效果最好，藥后30 d對煙草株高、葉長和葉寬修復率分別為70.45%、68.36%和83.36%；但當生石灰施用量增加至300、600 mg/kg時，對藥害的修復效果下降，表明利用生石灰作為煙草二氯喹啉酸藥害修復劑時需選擇合適的使用量，避免用量過大對煙草畸形緩解不利。在試驗濃度范圍內，活性炭對煙草二氯喹啉酸藥害的修復效果隨著施用量的增加而增加，當施用量為80 mg/kg時，藥后30 d對煙草株高、葉長和葉寬修復率分別為81.44%、76.81%和89.59%，施用量增加到160 mg/kg和320 mg/kg時，對煙草藥害的修復效果也有所增加，沒有出現用量過大對煙草畸形緩解不利的結果。

表5 生石灰和活性炭對二氯喹啉酸藥害的修復效果Table5 The remediation effect of quick lime and active carbon to quinclorac phototoxicity

2.2.2 芐嘧磺隆藥害修復劑的篩選 花盆土壤中芐嘧磺隆濃度為2×10-2mg/kg，致煙草產生明顯藥害。從表6可以看出，活性炭對芐嘧磺隆藥害修復效果最好，處理后30 d對煙草株高、葉長和葉寬的修復率分別為78.11%、80.14%和82.84%，其次是吡唑解草酯，處理后30 d對煙草株高、葉長和葉寬修復率分別為65.16%、65.81%和60.45%，解草酯對株高、葉長和葉寬修復率分別為48.70%、45.39%和53.52%，而赤霉酸、蕓苔素內酯、植保素、微量元素肥和生物菌肥對芐嘧磺隆的修復效果相對較差。因此，選取活性炭和吡唑解草酯，分設5個濃度進行芐嘧磺隆藥害修復研究，以確定修復劑的適合濃度，結果見表7。由表7可知，吡唑解草酯施用量為4～6 mg/kg時，對芐嘧磺隆藥害修復效果最好，藥后30 d對煙草株高、葉長和葉寬修復率均在60%～70%之間；當吡唑解草酯施用量增加到8 mg/kg時，藥后30 d對煙草株高、葉長和葉寬修復率均在60%以下，修復效果下降。因此用吡唑解草酯作為芐嘧磺隆藥害修復劑時，應嚴格控制使用量。在試驗濃度范圍內，活性炭對芐嘧磺隆藥害修復效果隨著施用量的增加而增加，當施用量為320 mg/kg時，藥后30 d對煙草株高、葉長和葉寬修復率分別為93.03%、94.99%和96.08%，表明活性炭基本可修復芐嘧磺隆所致煙草藥害。

表6 不同修復劑對芐嘧磺隆藥害的修復效果Table6 The remediation effect of different detoxications on bensulfuron-methy phototoxicity

3 討論

殺蟲劑滅多威、辛硫磷和吡蟲啉易對煙草產生藥害，藥害癥狀與劉勇報道的基本一致［14］。赤霉素、植保素、腐殖酸等可修復殺蟲劑藥害［4］，本研究對這3種殺蟲劑所致煙草藥害的修復劑進行篩選，結果表明微量元素肥對滅多威和辛硫磷藥害的修復效果較好，藥后9 d修復率分別為47.28%和54.43%，其次是氨基酸肥，藥后9 d修復率為42.71%和44.72%。微量元素肥和氨基酸肥均是葉面肥，葉面肥具有肥效快、養分利用率高，可在短期內為植物補充營養，增加抗逆性，有效修復農藥急性藥害［15］。蕓臺素內酯和氨基酸肥對吡蟲啉藥害的修復效果較好，藥后9 d藥害修復率達60.32%和56.77%。蕓苔素內酯是一種生長調節劑，可以提高作物的光合能力,減弱蒸騰作用，促進植物體內細胞的分裂和伸長，作為一種解農藥藥害修復劑，被廣泛使用［16］。

表7 吡唑解草酯和活性炭對芐嘧磺隆藥害的修復效果Table7 The remediation effect of mefenpyr-diethyl and active carbon on bensulfuron-methy phototoxicity

二氯喹啉酸是水稻田常用除草劑，在土壤中殘留時間較長，不易降解，是引起下茬煙草畸形藥害的一種重要除草劑。本研究發現各種葉面肥和生長調節劑對二氯喹啉酸殘留藥害修復效果較差，生物菌肥有一定的修復作用，但無法使畸形煙草恢復正常，這與彭耀東等［17］和陳澤鵬等［18］的研究結果一致。施用生石灰可提高土壤堿性，加速土壤中殘留的二氯喹啉酸分解，緩解煙草的畸形發生，彭耀東等［17］建議后茬植煙前施用生石灰1 125 kg/hm2并用水灌溉，以緩解煙株畸形癥狀。但陳澤鵬等［18］認為土壤中生石灰含量過高，土壤堿性增大，會造成煙草新的畸形生長。本研究也證明土壤中生石灰施用量過大，對二氯喹啉酸藥害的修復效果下降，因此利用石灰修復二氯喹啉酸藥害時，需控制其使用量，以免加重藥害。生石灰增加土壤堿性的同時，也可有效抑制煙草莖基部病害如青枯病、黑脛病的發生［19］。本研究結果表明，活性碳對二氯喹啉酸藥害的修復效果比生石灰更好，活性炭可吸附土壤中的二氯喹啉酸，降低二氯喹啉酸在土壤中的濃度，對煙草株高和葉寬的畸型程度有明顯修復效果。活性碳或生物碳可吸附土壤中的二氯喹啉酸，降低煙草或蔬菜根際土壤中二氯喹啉酸的濃度，減輕除草劑對作物的危害［10，18，20］。可見，活性炭是有效減緩二氯喹啉酸藥害的修復劑。

芐嘧磺隆等磺酰脲類除草劑也是一種易致煙草藥害的水稻田常用除草劑。李德萍等指出復合菌肥對氯嘧磺隆所致甜菜藥害有較好的修復作用［21］，本研究顯示生物菌肥對煙草芐嘧磺隆藥害的修復效果比赤霉酸、蕓苔素內酯、植保素和微量元素肥要好。除草劑安全劑可選擇地保護作物免遭除草劑的藥害，是除草劑藥害研究的新領域，目前已經商品化的安全劑有10余種，其中最成功的是二氯乙酰胺類安全劑［22］。N-二氯乙酰基-2-甲基-1-氧雜-4-氮雜-螺［4.4］壬烷能夠減輕氯嘧磺隆對玉米幼苗的藥害［23］，環丙磺酰胺和奈安對高粱煙嘧磺隆藥害有一定的修復作用［24］，環丙磺酰胺和雙苯噁唑酸可緩解玉米煙嘧磺隆藥害［25］。蘇旺蒼等［26］報道吡唑解草酯可較大程度地減輕藥害對玉米有效葉片數、莖粗的影響，解草酯拌種在有效葉片數、莖粗、株高、地上鮮質量上均能獲得相對理想的緩解效果。但張全國等［27］研究顯示解草酯雖能減小煙嘧磺隆對玉米株高及穗位高的影響, 但不能對玉米藥害進行有效修復，不僅藥害率有所增加, 產量也進一步下降。本研究顯示解草酯和吡唑解草酯對煙草芐嘧磺藥害均有一定的修復效果，吡唑解草酯對煙草芐嘧磺隆藥害的修復效果優于解草酯，在土壤施用量為4 mg/kg時修復效果最好，當施用量增加到8 mg/kg時，修復效果明顯下降，因此使用吡唑解草酯作為芐嘧磺隆藥害解毒劑時，應控制藥劑使用量。因活性碳對除草劑的吸附作用，其對煙草芐嘧磺隆藥害修復效果最好，且隨著活性炭使用量的增大，修復效果隨之增加，是較安全的煙草芐嘧磺隆藥害修復劑。

4 結論

滅多威、辛硫磷和吡蟲啉施用不當時，可導致煙草產生藥害。本研究結果表明，微量元素肥對滅多威和辛硫磷引起的煙草藥害修復效果較好，蕓臺素內酯和氨基酸肥可緩解吡蟲啉藥害。二氯喹啉酸和芐嘧磺隆是水稻田常用除草劑，常引起煙草藥害。生石灰和活性炭對二氯喹啉酸藥害修復效果較好，活性炭和吡唑解草酯對芐嘧磺隆藥害修復效果較好，但利用生石灰修復二氯喹啉酸藥害和利用吡唑解草酯修復芐嘧磺隆藥害時，需控制其使用量，以免加重藥害。活性炭對2種煙草除草劑藥害均有較好的修復效果，且隨著使用量的增大，修復效果隨之增加，是較安全的二氯喹啉酸和芐嘧磺隆藥害修復劑。