不同蔬菜對(duì)甲咪唑煙酸土壤殘留的敏感性

馮 莉，田興山，楊彩宏，張?zhí)﹦?/p>

（廣東省農(nóng)科院植物保護(hù)研究所/廣東省植物保護(hù)新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廠東 廣州 510640）

不同蔬菜對(duì)甲咪唑煙酸土壤殘留的敏感性

馮 莉，田興山，楊彩宏，張?zhí)﹦?/p>

（廣東省農(nóng)科院植物保護(hù)研究所/廣東省植物保護(hù)新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廠東 廣州 510640）

為了解花生田除草劑甲咪唑煙酸殘留對(duì)后茬不同種類蔬菜的藥害風(fēng)險(xiǎn)，田間評(píng)價(jià)了甲咪唑煙酸在有效成分用量為108 g /hm2后對(duì)下茬13種蔬菜生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明：甲咪唑煙酸土壤殘留對(duì)后茬瓜菜（青瓜、節(jié)瓜、白瓜）和葉菜（菜心、芥藍(lán)、芥菜、紅莧菜）幼苗生長(zhǎng)抑制作用均達(dá)到極顯著水平（P＜0.001），株高、根長(zhǎng)和鮮重抑制率達(dá)到31%～95%；對(duì)不同茄科蔬菜（茄子、番茄、辣椒、馬鈴薯）、豆角及其不同部位的抑制作用有差異；對(duì)甜玉米根長(zhǎng)和株高的抑制作用與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異。用土壤添加法進(jìn)一步的室內(nèi)生測(cè)結(jié)果表明，青瓜、菜心、辣椒和豆角對(duì)甲咪唑煙酸十分敏感性，按根長(zhǎng)和株高的ID50和ID10值由低至高排列對(duì)甲咪唑煙酸敏感性，結(jié)果均顯示：青瓜＞菜心＞辣椒＞豆角，且不同部位的ID50和ID10均顯示根系比株高更敏感。因此，在蔬菜種植區(qū)，特別是后茬種植瓜菜和葉菜的田塊不能使用甲咪唑煙酸。

甲咪唑煙酸；土壤殘留；蔬菜；敏感性

甲咪唑煙酸（imazapic），化學(xué)名稱 2-［4，5-二氫-4甲基-4-（1-甲乙基）-5-氧1H-咪唑-2-基］-5-甲基-3-吡啶羧酸氨鹽，又名百壟通，是咪唑啉酮類除草劑系列產(chǎn)品中的一種，主要用于花生、大豆和苜蓿等豆科旱地作物田苗后超高效、廣譜莖葉處理除草劑，能有效滅除一年生和多年生禾本科雜草、闊葉雜草和莎草科雜草［1-2］，由于其除草活性高、用量低、殺草譜廣而深受農(nóng)民歡迎。但這類除草劑在土壤中殘留時(shí)間較長(zhǎng)［3］，容易對(duì)后茬作物造成傷害，其對(duì)小麥、玉米、油菜等作物生長(zhǎng)的影響相關(guān)研究有報(bào)道［4-6］。甲咪唑煙酸目前在我國(guó)登記主要用于防除花生田和甘蔗田的雜草中國(guó)（中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)），因此，在南方雜草發(fā)生種類多、危害重的花生或甘蔗田苗后有使用，由于這些作物的后茬常有發(fā)生種植不同蔬菜，特別是近年來(lái)，種植業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)整，在廣東蔬菜規(guī)?；N植面積越來(lái)越較大，且種類繁多，甲咪唑煙酸對(duì)后茬不同蔬菜生長(zhǎng)及敏感性未見有研究報(bào)道，因此，我們通過田間試驗(yàn)觀察甲咪唑煙酸對(duì)后茬13種蔬菜作物生長(zhǎng)的影響，并通過室內(nèi)毒性試驗(yàn)，測(cè)定不同蔬菜對(duì)甲咪唑煙酸的敏感性，旨在了解甲咪唑煙酸殘留對(duì)不同類蔬菜生長(zhǎng)影響的差異，為甲咪唑煙酸的科學(xué)管理和合理使用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試除草劑：240g/L甲咪唑煙酸水劑（德國(guó)巴斯夫中國(guó)有限公司生產(chǎn)）。供試13種蔬菜分別為：4種茄科菜，包括農(nóng)夫長(zhǎng)茄（Solanum melongena）、金冠一號(hào)番茄（Lycopersicon esculentum）、粵蔬匯豐5號(hào)尖椒（Capsium annuum）、費(fèi)烏瑞它馬鈴薯（Solanum tuberosum）；3種瓜類菜，包括粵秀三號(hào)青瓜（Cucumis sativus L.）、夏冠一號(hào)節(jié)瓜（Benincasa hispida var. chieh-qua）、白瓜（Cucurbita pepo L.）；4種葉菜，包括翠綠80天菜心（Brassica campestris L. ssp.chinensis var.utilis Tsen et Lee）、芥菜（Brassica juncea L.）、中花圓葉芥藍(lán)（Brassica alboglabra L.）、大葉紅莧菜（Amaranthus mangostanus L.）；1種豆角，為亮青豆角（Vigna unguiculata）；1種甜玉米（Zea mays L.），為正甜68號(hào)。種子購(gòu)自廣東省農(nóng)科院蔬菜研究所。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 田間試驗(yàn)甲咪唑煙酸對(duì)后茬不同種類蔬菜幼苗生長(zhǎng)的影響 按照甲咪唑煙酸在花生田的常規(guī)使用方法，用240 g/L甲咪唑煙酸水劑田間推薦有效成分用量108 g/hm2，噴液量為450 L/hm2，在花生播后15 d，雜草3～4葉期均勻莖葉噴霧?；ㄉ斋@后10 d，在原種植花生的畦面上劃分試驗(yàn)小區(qū)，另設(shè)沒有用過除草劑的小區(qū)作空白對(duì)照，小區(qū)面積為9 m2（1.5 m×6 m），淺表層松土后，采用大粒種子點(diǎn)播、小粒種子撒播的方式，定量播種13種蔬菜，每種蔬菜隨機(jī)區(qū)組排列，處理和空白各重復(fù)4次，共104個(gè)小區(qū)。播種后淋水，搭弓棚覆蓋白色塑料薄膜保溫，在播種后40 d，分別在各對(duì)照和處理區(qū)5點(diǎn)法取樣，每點(diǎn)取10株，調(diào)查株高、根長(zhǎng)和地上鮮重。試驗(yàn)時(shí)間：花生種植時(shí)間2013年8月25日播種，12月28日收獲；2014年1月10日播種后茬蔬菜，2月20日取樣調(diào)查。試驗(yàn)期間最低和最高平均氣溫為8.5℃和20℃。試驗(yàn)地在廣州市白云區(qū)鐘落潭鎮(zhèn)廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院白云試驗(yàn)基地進(jìn)行，試驗(yàn)田土壤為沙壤土，pH值為6.2，有機(jī)質(zhì)含量1.0%～1.2%。

1.2.2 室內(nèi)測(cè)定不同蔬菜對(duì)甲咪唑煙酸的敏感性 土壤采自廣東省農(nóng)科院白云試驗(yàn)基地外來(lái)入侵植物觀測(cè)圃（3年內(nèi)未使用過除草劑），pH5.38，有機(jī)質(zhì)1.42%，風(fēng)干碾碎過篩，盆栽試驗(yàn)采用土壤添加藥劑法，配制含甲咪唑煙酸系列質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度的藥土（0、3、6、12、24、48、96μg/kg），在田間試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選4種蔬菜（黃瓜、豆角、菜心、辣椒），經(jīng)浸種催芽后挑選均勻一致的種子定量播種，每種蔬菜7個(gè)處理劑量，各重復(fù)5次，置于溫度為25～30℃，相對(duì)濕度為70%～85%的溫室內(nèi)培養(yǎng)14～20 d，當(dāng)培養(yǎng)材料出現(xiàn)明顯藥害時(shí)，測(cè)定株高和根系長(zhǎng)度。試驗(yàn)時(shí)間：2014年9～10月。

1.3 指標(biāo)測(cè)定與計(jì)算

室內(nèi)根系長(zhǎng)度測(cè)定：將幼苗連根取出，沖洗根系，用WinRHIZO根系分析系統(tǒng)（Canada）測(cè)定根的直徑在0～4.50 mm范圍之內(nèi)的全部根長(zhǎng)總和。田間指標(biāo)測(cè)定：將幼苗取出，沖洗根系，用直尺測(cè)量株高、根長(zhǎng)，稱株鮮重。株高（或根長(zhǎng)、鮮重）抑制率（%）=（空白對(duì)照平均株高或根長(zhǎng)或鮮重-處理平均株高或根長(zhǎng)或鮮重）/空白對(duì)照平均株高或根長(zhǎng)或鮮重× 100。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)采用Excel2007、SPSS18.0軟件進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析。用DPS7.05軟件計(jì)算毒性回歸方程，以根長(zhǎng)或株高抑制率機(jī)率值（y）和甲咪唑煙酸劑量的對(duì)數(shù)值（x）建立回歸方程，求出甲咪唑煙酸對(duì)供試蔬菜根長(zhǎng)和株高的ID50、ID10值（抑制供試蔬菜根長(zhǎng)或株高50%、10%的甲咪唑煙酸劑量）及95%置信限。

2 結(jié)果與分析

2.1 甲咪唑煙酸土壤殘留對(duì)后茬不同種類蔬菜幼苗生長(zhǎng)的影響

按照甲咪唑煙酸常規(guī)使用方法和在花生田推薦使用有效成分量為108 g/hm2，花生收獲后播種13種不同種類的蔬菜，結(jié)果表明，甲咪唑煙土壤殘留對(duì)13種試驗(yàn)蔬菜幼苗生長(zhǎng)均表現(xiàn)出不同程度的抑制（表1），其中對(duì)3種瓜菜（青瓜、節(jié)瓜、白瓜）和4種葉菜（菜心、芥藍(lán)、芥菜、紅莧菜）的株高、根長(zhǎng)和鮮重抑制率最大，與其未使用過甲咪唑鹽酸的對(duì)照組相比，對(duì)瓜類菜的鮮重抑制率達(dá)到71%～77%，對(duì)葉菜鮮重抑制率達(dá)到83%～95%，對(duì)4種葉菜和3種瓜菜的株高和根長(zhǎng)的抑制率達(dá)到31%～74%，均達(dá)到極顯著水平（P＜0.001）。藥害癥狀表現(xiàn)為植株出苗后生長(zhǎng)非常緩慢，幾乎停滯，植株矮小，部分植株的莖稈和葉片顏色變暗紫紅色（圖1，封三）。對(duì)豆角不同部位的抑制作用存在差異，與未施用過甲咪唑鹽酸的對(duì)照相比，對(duì)根長(zhǎng)的抑制率為33%，達(dá)顯著水平，對(duì)株高和鮮重的抑制率分別為7%和29%，與對(duì)照差異不顯著。在4種茄科蔬菜中，對(duì)番茄株高和鮮重的抑制率達(dá)到顯著水平，而對(duì)茄子、辣椒和馬鈴薯的株高、根長(zhǎng)和地上鮮重抑制率為7%～17%，與對(duì)照相比無(wú)顯著差異。對(duì)甜玉米株高和根長(zhǎng)的抑制與對(duì)照相比無(wú)顯著差異，對(duì)鮮重有顯著抑制。

2.2 室內(nèi)測(cè)定不同蔬菜對(duì)甲咪唑煙酸的敏感性

表1 甲咪唑煙酸土壤殘留對(duì)后茬不同種類蔬菜幼苗生長(zhǎng)的影響

在田間試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從不同類蔬菜中分別選1種進(jìn)行室內(nèi)模擬甲咪唑煙酸土壤不同殘留量（0～96μg/kg）對(duì)根長(zhǎng)和株高的毒性測(cè)定，4種蔬菜分別是青瓜、菜心、辣椒和豆角，測(cè)定的結(jié)果顯示（表2），在相同土壤添加量條件下，甲咪唑煙酸對(duì)根長(zhǎng)的抑制率大于對(duì)株高的抑制率，表明根比莖對(duì)甲咪唑煙酸更敏感，生長(zhǎng)更易受到抑制。計(jì)算甲咪唑煙酸對(duì)4種蔬菜根長(zhǎng)的毒性回歸方程、ID50和ID10（表3），結(jié)果表明：抑制青瓜、菜心、辣椒和豆角根長(zhǎng)50%的甲咪唑煙酸土壤殘留量（ID50值）分別為0.0209、0.1264、0.5067、1.2545μg/kg，表明對(duì)甲咪唑煙酸敏感性由高至低依次為青瓜＞菜心＞辣椒＞豆角，由根長(zhǎng)ID10值排列4種蔬菜敏感性的順序，結(jié)果亦顯示青瓜＞菜心＞辣椒＞豆角。

甲咪唑煙酸對(duì)4種蔬菜株高的毒性測(cè)定結(jié)果（表3）顯示，抑制青瓜、菜心、辣椒和豆角株高的ID50值分別為0.1350、4.3195、13.6548、24.0912μg/kg，得出和根長(zhǎng)ID50一樣的敏感性排列順序。因此，由室內(nèi)毒性測(cè)定結(jié)果得出，對(duì)甲咪唑煙酸敏感性高低順序依次是青瓜＞菜心＞辣椒＞豆角，青瓜最敏感，其次是菜心，與田間試驗(yàn)的結(jié)果基本一致，瓜菜和葉菜對(duì)甲咪唑煙酸最敏感。

表2 甲咪唑煙酸不同土壤殘留量對(duì)4種蔬菜幼苗根長(zhǎng)和株高的影響

表3 甲咪唑鹽酸對(duì)4種蔬菜的毒性測(cè)定

比較同種蔬菜根長(zhǎng)和株高的ID50或ID10值（表3），可以看出根系和株高對(duì)甲咪唑煙酸敏感性存在差異，抑制根系生長(zhǎng)的ID50或ID10值均低于抑制株高的ID50或ID10值，如甲咪唑煙酸抑制青瓜根長(zhǎng)的ID50值為0.0209μg/kg，低于對(duì)株高抑制的ID500.1350μg/kg，菜心、辣椒和豆角的結(jié)果亦是同樣，因此，毒性測(cè)定的結(jié)果表明，根比莖對(duì)土壤殘留的甲咪唑煙酸更敏感。因此，用根長(zhǎng)特別是用敏感蔬菜青瓜的根長(zhǎng)可以作為診斷甲咪唑煙酸土壤殘留的敏感指示器官。

3 結(jié)論與討論

田間試驗(yàn)和室內(nèi)毒性測(cè)定的結(jié)果均顯示：（1）不同種類的蔬菜對(duì)土壤殘留的甲咪唑煙酸敏感性不同，其中瓜菜（青瓜、節(jié)瓜、白瓜）最敏感，根長(zhǎng)和株高受抑制程度最大；其次是葉菜（菜心、芥藍(lán)、芥菜、紅莧菜），再者是茄科蔬菜和豆角；而甜玉米相對(duì)敏感性最低。（2）同種蔬菜的不同器官對(duì)土壤殘留的甲咪唑煙酸敏感性不同，測(cè)定結(jié)果顯示對(duì)根長(zhǎng)的抑制作用大于對(duì)株高的抑制，因此，根比莖對(duì)甲咪唑煙酸更敏感。

甲咪唑煙酸是咪唑啉酮類除草劑系列中的一種，該類除草劑包括：咪唑喹啉酸（imazaquin）、咪唑乙煙酸（imazethapyr）、甲氧咪草煙（imazamox）、咪草酯（imazamethabenzmethyl）、甲咪唑煙酸（imazapic）和咪唑煙酸（imazapyr）6種［7］，是20世紀(jì)80年代原美國(guó)氰胺公司（現(xiàn)歸并為德國(guó)BASF公司）發(fā)現(xiàn)的一類超高效、廣譜苗后除草劑［8］。自產(chǎn)品商品化后，被廣泛用于公路、森林、車站、倉(cāng)庫(kù)等非耕地以及橡膠和棕櫚園防除多種惡性雜草［9-10］。該藥劑自1990年開始進(jìn)入我國(guó)，目前登記用于防除花生和甘蔗田雜草（中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)），在花生田有效成分用藥量為72～108 g/hm2，據(jù)統(tǒng)計(jì)僅黑龍江和內(nèi)蒙古兩個(gè)省在2005年中使用量就達(dá)到5 000多t［11］，成為我國(guó)北方花生田除草劑主要產(chǎn)品。隨著使用年限的增加，人們發(fā)現(xiàn)其長(zhǎng)期使用對(duì)后茬作物生長(zhǎng)影響較大，在北方大豆后茬不能進(jìn)行正常的輪作［13］。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)咪唑啉酮類除草劑的環(huán)境行為，包括其在不同類型土壤中的降解動(dòng)態(tài)、影響其降解的因子、對(duì)動(dòng)物和敏感植物的影響等開展了系列研究［12-15］，表明咪唑煙酸在土壤中降解受土壤微生物和溫度影響較大，土壤有機(jī)質(zhì)越高、pH值越低，土壤對(duì)其吸附力越強(qiáng)。

廣東是我國(guó)花生主產(chǎn)區(qū)之一，年種植面積120.9萬(wàn)hm2［16］，后茬多種植水稻和蔬菜。由于特殊的氣候，光溫水熱資源相對(duì)豐富，導(dǎo)致農(nóng)田雜草危害非常嚴(yán)重，特別是隨著勞動(dòng)力成本的不斷攀升，化學(xué)除草劑使用量越來(lái)越大，甲咪唑煙酸以其除草活性高、用量低、殺草譜廣以及對(duì)花生安全而受到使用者的青睞，故用量有逐年增加的趨勢(shì)［2］。但其在土壤中殘留時(shí)間較長(zhǎng)，容易對(duì)后茬作物造成傷害，使作物矮小、變黃，籽實(shí)產(chǎn)量低［4］。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其對(duì)下茬蔬菜等作物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。于建壘等［17］研究了在濟(jì)南和杭州兩地花生田，苗后用甲咪唑煙酸有效成分為108 g/hm2莖葉處理后，收獲期取土樣，用HPLC法測(cè)定其在土壤中的留量低于0.05 mg/kg（未檢出）。室內(nèi)毒性試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果顯示，多種蔬菜根長(zhǎng)和株高的ID50值低于0.05 mg/kg，因此，在使用過甲咪唑煙酸有效成分為108 g /hm2的田塊，即使花生收獲后其田間土壤未檢出其殘留，后茬也不能輕易種植蔬菜，特別是瓜菜和葉菜，否則出現(xiàn)生長(zhǎng)受抑制的殘留藥害風(fēng)險(xiǎn)較大。

近年來(lái)，廣東農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，蔬菜等高收益經(jīng)濟(jì)作物的種植面積不斷增加，花生-蔬菜輪作栽培模式普遍存在。因此，在蔬菜種植過程中注意前茬使用除草劑的種類，提高前茬和后茬使用除草劑的安全意識(shí)，對(duì)于避免或減少除草劑藥害發(fā)生至關(guān)重要。如果前茬使用了長(zhǎng)殘效期除草劑，建議后茬種植作物前，提前取土用敏感指示作物進(jìn)行殘留診斷，一旦發(fā)現(xiàn)有殘留藥害風(fēng)險(xiǎn)，可以輪作其它不敏感的作物，以免造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

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（責(zé)任編輯 楊賢智）

Sensitivity of different vegetables to imazapic residue in soil

FENG Li，TIAN Xing-shan，YANG Cai-hong，ZHANG Tai-jie
（ Plant Protection Research Institute，Guangdong Academy of Agricultural Sciences / Guangdong Provincial Key Laboratory of High Technology for Plant Protection，Guangzhou 510640，China ）

In order to study the effects of imazapic residue on growth of vegetables，experiments were conducted by growing 13 kinds of vegetables succeeding to the field with initial imazapic dosage of 108 g/hm2. The results showed that imazapic residue obviously affected cucurbitaceous vegetables （cucumber，Zucchini，white melon） and leaf vegetables（flowering Chinese cabbage，cabbage mustard，senvy，red spinach）. The inhibition rate of their plant height，root length and upside fresh weight varied from 31% to 95%，which was significant. As for Solanaceous vegetables （eggplant，tomato，pepper and potato） and long bean，the inhibition effect varied for different vegetables and different parts of the vegetables；the root length and plant height for sweet corn did not have significant difference compared to control group. Moreover，4 kinds of vegetables were grown in lab with modeling imazapic residue dosage from 0 to 96μg/kg. By comparing their ID50and ID10value for plant height and root length，we can conclude the order of sensitivity to imazapic: cucumber ＞ flowering Chinese cabbage ＞ pepper ＞ bean；ID50and ID10value also showed that roots were more sensitive than stem. Therefore，it is not recommended to use imazapic if succeeding corps are leaf vegetables and cucurbitaceous vegetables.

imazapic；residue；vegetables；sensitivity

S482.4+9

A

1004-874X（2016）11-0103-06

2016-09-14

國(guó)家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科技專項(xiàng)（201203098）；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（廣東省農(nóng)作物病蟲害綠色防控技術(shù)研究開發(fā)中心建設(shè)）

馮莉（1963-），女，碩士，研究員，E-mail：fengligd@126.com.

田興山（1964-），男，博士，研究員，E-mail：xstian@tom.com

馮莉，田興山，楊彩宏，等.不同蔬菜對(duì)甲咪唑煙酸土壤殘留的敏感性［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，43（11）：103-108.