楊 森，黃化剛，龍友華，陳 雪，李 磊，代園鳳，尹顯慧*

(1.貴州大學(xué) 作物保護(hù)研究所，貴州 貴陽(yáng) 550025； 2.貴州省煙草公司 畢節(jié)市公司，貴州 畢節(jié) 551700)

煙草(Nicotianatabacum)是我國(guó)重要的葉用經(jīng)濟(jì)作物之一，對(duì)除草劑較為敏感。研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，為防除煙地雜草，前茬作物過(guò)量使用除草劑致后茬煙草藥害的情況時(shí)有發(fā)生[1]，且有不斷上升的趨勢(shì)，給煙葉安全生產(chǎn)帶來(lái)較大的影響。二甲四氯為選擇性內(nèi)吸傳導(dǎo)激素型苯氧乙酸類除草劑，主要用于小麥和玉米等田間闊葉雜草的防除[2-3]，且因其除草效果顯著，價(jià)格低廉，在煙田被大規(guī)模使用[4-5]。近年來(lái)，貴州畢節(jié)地區(qū)烤煙—玉米和烤煙—高粱是主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，由于部分煙農(nóng)盲目追求除草效果等原因造成了二甲四氯過(guò)量使用，使得前茬作物上使用的二甲四氯殘留在土壤中，嚴(yán)重影響了后茬煙葉的品質(zhì)和產(chǎn)量[6]。因此，如何預(yù)防和緩解二甲四氯除草劑藥害，降低煙農(nóng)損失已成為烤煙生產(chǎn)上亟待解決的問(wèn)題。

生物炭是指由含碳量豐富的生物質(zhì)在較低溫度、缺氧或限氧條件下，經(jīng)過(guò)高溫慢熱解而得到的一種細(xì)粒度、多孔性碳質(zhì)材料[7]。目前，較多研究表明，生物炭吸附力強(qiáng)[8]，可調(diào)控土壤中微生物數(shù)量及其群落結(jié)構(gòu)組成[9]，還可提高土壤肥力[10]并增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)持有量[11]，增碳減排效果顯著，從而促進(jìn)作物生長(zhǎng)。因此，生物炭被廣泛應(yīng)用于重金屬[12]和除草劑[13-14]等污染土壤的改良和修復(fù)。陳懿等[15]通過(guò)田間試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，土壤中施入煙稈炭可提高土壤肥力及煙株根系體積、干質(zhì)量，促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)。丁春霞[16]研究證明，生物炭對(duì)二氯喹啉酸具有良好的吸附性能，可緩解其對(duì)煙草的藥害。李新安等[17]研究表明，4 g/kg生物炭對(duì)咪唑乙煙酸致害花生的葉綠素、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(POD)和過(guò)氧化氫酶(CAT)等指標(biāo)均具有一定的改善效果。此外，有機(jī)肥也能改善土壤微生物環(huán)境，降低無(wú)機(jī)和有機(jī)污染物生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而改良土壤理化性狀，提高土壤肥力，故常被作為污染土壤修復(fù)材料[18-21]。然而，目前竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯致害煙草的修復(fù)效應(yīng)及其機(jī)制尚未見報(bào)道。為此，通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究二甲四氯致煙草藥害癥狀及其臨界值，再通過(guò)竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)致害煙株進(jìn)行修復(fù)，了解修復(fù)效果并探究其修復(fù)機(jī)制，以期明確竹炭用量，探索二甲四氯除草劑致煙草藥害的有效修復(fù)方法，為煙草產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試煙草為貴煙1號(hào)，由黔西縣林泉科技園惠贈(zèng)。漂浮育苗至3～4葉期，移出溫室，置于遮陰處并常規(guī)管理，3 d后移栽至花盆中。盆栽土壤取自貴陽(yáng)市花溪區(qū)前茬為荒地的土壤，顏色為偏黃色，土壤放置鋪平暴曬3個(gè)月，經(jīng)高效液相色譜法檢測(cè)無(wú)二甲四氯殘留后使用。供試土壤理化性質(zhì)經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定后，全氮為1.32 g/kg，全磷為0.94 g/kg，全鉀為17.60 g/kg，堿解氮為105.24 mg/kg，有效磷為16.26 mg/kg，速效鉀為143.22 mg/kg，緩效鉀為326.33 mg/kg，有機(jī)質(zhì)為30.73 g/kg，pH值為6.69。供試除草劑為56%二甲四氯可溶粉劑，由山東勝邦綠野化學(xué)有限公司提供。竹炭由貴州省畢節(jié)市煙草公司西河煙草科技園提供；有機(jī)肥由貴州吉龍生態(tài)科技有限公司提供，有機(jī)質(zhì)含量為70.63%，全氮為3.95%，全磷為1%，有機(jī)炭為21.32%，全鉀為1.9%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 二甲四氯土壤殘留致煙草藥害癥狀及其致害臨界值的觀測(cè) 二甲四氯最高施藥劑量參考其田間最大施用量及我國(guó)農(nóng)田20 cm耕作層每公頃2.25×103t干土進(jìn)行換算[22]。二甲四氯設(shè)置4個(gè)劑量處理，稱取10 kg土壤，用噴霧法分別添加5 g/L二甲四氯母液1、2、4、20 mL，統(tǒng)一加入適量水緩慢均勻澆透各供試土壤，混合均勻，土壤中二甲四氯有效成分含量分別為630、1 260(常規(guī)推薦用量)、2 520、12 600 g/hm2，分裝在5個(gè)花盆(高×寬=11 cm×9 cm)中，即5次重復(fù)，另設(shè)清水對(duì)照(CK，即不施二甲四氯)。施藥3 d后，每盆移栽1株長(zhǎng)勢(shì)基本一致且健壯的3葉期煙苗，室外常規(guī)水肥管理。觀察煙株藥害癥狀，60 d后利用株高、葉長(zhǎng)及葉寬抑制率10%～15%作為煙草致害臨界值的參考標(biāo)準(zhǔn)[22]，其中以株高和葉長(zhǎng)抑制率為主要參考值。

1.2.2 竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯土壤殘留致煙草藥害的修復(fù)效應(yīng) 試驗(yàn)于2015年3—9月在貴州大學(xué)南校區(qū)農(nóng)藥廠試驗(yàn)基地進(jìn)行。采用噴霧法，按照二甲四氯田間常規(guī)推薦用量10倍配藥，與10 kg土壤混合均勻后裝盆(高×寬=35 cm×40 cm)，即土壤中二甲四氯有效成分含量為12 600 g/hm2。1 d后，往施藥花盆中添加修復(fù)劑，混合均勻，并向花盆加入1 g煙草專用肥。試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理，CK：清水對(duì)照(即正常煙株)；CK1：藥劑對(duì)照，即花盆中添加二甲四氯，不加修復(fù)劑；CK2：有機(jī)肥50 g；T1：有機(jī)肥50 g+竹炭30 g；T2：有機(jī)肥50 g+竹炭60 g；T3：有機(jī)肥50 g+竹炭120 g；T4：有機(jī)肥50 g+竹炭240 g。每個(gè)處理10次重復(fù)。加入修復(fù)劑2 d后每盆移栽1株長(zhǎng)勢(shì)基本一致的3葉期健壯煙苗，其他水肥管理等按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。于煙苗移栽30、80 d后觀察其藥害癥狀，測(cè)量株高、葉長(zhǎng)和葉寬(自上到下第4片葉)，并計(jì)算相應(yīng)抑制率。80 d后將煙株拔起，觀察其根系生長(zhǎng)情況，測(cè)定主根長(zhǎng)度，并拍照記錄。

1.3 測(cè)量指標(biāo)及方法

1.3.1 煙葉生理生化指標(biāo)和化學(xué)成分測(cè)定 煙苗移栽30、60、80 d后取煙株從上到下第4片有效葉，分別測(cè)定煙葉SOD、POD活性和MDA含量。煙苗移栽80 d后，取煙株自上而下第4片葉，120 ℃殺青后，測(cè)定煙葉總糖、還原糖、煙堿、總氮和鉀含量。其中，抗氧化酶液提取參照Moerschbacher等[23]的方法；SOD活性采用氮藍(lán)四唑(NBT)光還原法[24]測(cè)定，以抑制NBT光化還原50%為1個(gè)酶活力單位(U)；POD活性采用Kochba等[25]的方法測(cè)定，以O(shè)D470增加1為1個(gè)酶活力單位；MDA含量參考張志良等[26]的硫代巴比妥酸方法，改進(jìn)后進(jìn)行測(cè)定，以μmol/g表示；化學(xué)成分采用王瑞新[27]的方法測(cè)定。

1.3.2 煙葉透射電鏡樣品制備與觀察 2015年9月，選取盆栽試驗(yàn)烤煙從上至下第4～5片葉中部靠近主葉脈的葉肉組織，用手術(shù)刀將其剪切成長(zhǎng)和寬為1 cm的組織塊，放入預(yù)先配制好的2.5%戊二醛固定液(pH值為7.3～7.4)中固定，4 ℃冰箱內(nèi)固定1 d后，再用PBS清洗2～3次，繼續(xù)用1%鋨酸固定1 h左右。梯度脫水(50%、70%、80%、90%乙醇各15 min，最后用100%丙酮在室溫條件下處理3次，每次10 min)，梯度滲透液滲透后，Epon 812進(jìn)行滲透包埋，Leica ultracut R(德國(guó)萊卡)超薄切片機(jī)切片，用3%醋酸鈾-枸櫞酸鉛雙染色法對(duì)切片染色，JEM1230型(日本JEOL公司)透射電子顯微鏡觀察、拍照。

1.3.3 煙葉及土壤中二甲四氯殘留檢測(cè) 參照傅強(qiáng)等[28]、單淑芳[29]和劉金勝等[30]的土壤和植株二甲四氯殘留測(cè)定方法并改進(jìn)。采用Waters 600E液相色譜儀紫外檢測(cè)器檢測(cè)，檢測(cè)條件為：Agilent 300SB-C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)色譜柱；流動(dòng)相為V(甲醇)∶V(1%乙酸水)=70∶30的混合溶液；流速1 mL/min；檢測(cè)波長(zhǎng)230 nm；柱溫27 ℃；進(jìn)樣量10 μL。以保留時(shí)間定性，峰面積外標(biāo)法定量，在上述色譜條件下，二甲四氯的保留時(shí)間為6.708 min。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用SAS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析，Duncan’s方法檢驗(yàn)不同處理間差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 二甲四氯土壤殘留致煙株藥害癥狀及其致害臨界值

二甲四氯土壤殘留對(duì)煙草生長(zhǎng)有較大影響，隨其殘留量的增加，藥害癥狀越加明顯。二甲四氯致害煙株藥害癥狀主要表現(xiàn)為煙葉黃化和短小、煙株矮小、煙株生長(zhǎng)緩慢或停滯、高劑量下煙株停止生長(zhǎng)或死亡(圖1)。煙苗移栽9 d后，開始出現(xiàn)二甲四氯藥害癥狀，40 d后煙株藥害癥狀更明顯，可見二甲四氯除草劑致煙株藥害癥狀不易恢復(fù)。

圖1 不同劑量二甲四氯處理對(duì)煙株生長(zhǎng)的影響(移栽后40 d)

二甲四氯土壤殘留對(duì)煙株農(nóng)藝性狀有較大的影響(表1)，其株高、葉長(zhǎng)和葉寬抑制率隨施藥劑量的增加而增加。煙苗移栽60 d后，土壤二甲四氯劑量為630 g/hm2時(shí)，煙株株高、葉長(zhǎng)和葉寬抑制率分別為-28.30%、-10.13%和2.41%，說(shuō)明煙株生長(zhǎng)基本不受抑制，反而有促進(jìn)作用。當(dāng)土壤二甲四氯劑量由1 260 g/hm2增加到2 520 g/hm2時(shí)，煙株株高、葉長(zhǎng)和葉寬的抑制率分別從-18.87%、-3.55%和4.81%升高為3.30%、0.53%和11.11%。土壤二甲四氯劑量為12 600 g/hm2時(shí)，煙株株高、葉長(zhǎng)和葉寬的抑制率最大，分別為15.09%、21.25%和15.93%，除葉寬外，其他農(nóng)藝指標(biāo)與常規(guī)推薦用量(1 260 g/hm2)處理差異顯著。因此，二甲四氯土壤殘留致煙草藥害臨界值介于2 520～12 600 g/hm2。

表1 二甲四氯土壤殘留對(duì)煙株農(nóng)藝性狀的影響(移栽后60 d)

注：同列不同小寫字母表示處理間差異達(dá)顯著水平(P<0.05)，不同大寫字母表示差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)，下同。

2.2 竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯致害煙株生長(zhǎng)的影響

2.2.1 農(nóng)藝性狀 由表2可知，竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯土壤殘留致害煙草有較好的修復(fù)效果。藥劑對(duì)照CK1處理中，煙苗移栽30 d和80 d后，致害煙株藥害癥狀明顯，兩時(shí)期煙株株高、葉長(zhǎng)、葉寬抑制率分別為42.97%和14.40%、50.95%和23.46%、57.82%和25.73%，可見煙株生長(zhǎng)遭到明顯抑制。煙苗移栽30 d后，各修復(fù)處理對(duì)二甲四氯致害煙株都有較好的修復(fù)效果，其中以T2對(duì)致害煙株株高的修復(fù)效果最好，株高抑制率為-56.14%，T1次之，抑制率為-45.10%，兩處理差異不顯著。同時(shí)以T1對(duì)致害煙株葉長(zhǎng)和葉寬的修復(fù)效果最佳，其抑制率分別為-8.11%和-24.70%，T2次之，抑制率分別為-2.55%和-22.42%，且兩處理差異不顯著。煙苗移栽80 d后，加入修復(fù)劑處理煙株株高和葉長(zhǎng)不受抑制，其中T2處理對(duì)二甲四氯土壤殘留致害煙株的修復(fù)效果最好，株高、葉長(zhǎng)和葉寬的抑制率分別為-24.41%、-13.98%和-9.92%。

表2 不同用量竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)不同時(shí)期二甲四氯致害煙株農(nóng)藝性狀的影響

2.2.2 煙株根系 從圖2可以看出，竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯致害煙株根系有較好的修復(fù)作用。各處理中，藥劑對(duì)照CK1處理致害煙株主根長(zhǎng)最短，僅為14.17 cm，同時(shí)此處理煙株根量也較少，可見，二甲四氯土壤殘留嚴(yán)重影響煙株根系正常生長(zhǎng)。各修復(fù)處理對(duì)煙株根系都有一定的修復(fù)效果，其中以T2處理對(duì)致害煙株主根長(zhǎng)的修復(fù)效果最好，其主根長(zhǎng)為19.83 cm，較CK1提高了39.94%(圖2a)。然而，T3和T4處理對(duì)致害煙株根量的修復(fù)效果最佳，從圖2b可看出，這2個(gè)處理致害煙株根量比藥劑對(duì)照CK1和清水對(duì)照CK都多，說(shuō)明竹炭和有機(jī)肥配施有利于二甲四氯致害煙株根系的生長(zhǎng)發(fā)育。

a.各處理主根長(zhǎng)；b.根系修復(fù)效果。不同小寫字母表示處理間差異達(dá)顯著水平(P<0.05)圖2 竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯致害煙株根系的影響(移栽后80 d)

2.3 竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯致害煙葉生理生化指標(biāo)的影響

2.3.1 POD活性 如圖3所示，二甲四氯土壤殘留可降低致害煙葉POD活性。加入竹炭和有機(jī)肥修復(fù)劑后，可提高二甲四氯致害煙葉POD活性，不同時(shí)期煙葉POD活性呈先增加后下降的趨勢(shì)。煙苗移栽60 d后，各處理煙葉POD活性達(dá)到一個(gè)峰值，其中各修復(fù)處理(CK2、T1、T2、T3、T4)POD活性分別為438.61、700.78、947.52、725.33、737.89 U/(g·min)，分別比藥劑對(duì)照CK1提高了29.96%、107.64%、180.75%、114.92%、118.64%，除CK2處理外，其他修復(fù)處理與CK1差異顯著，其中以T2處理POD活性最高，并與清水對(duì)照差異不顯著。

同一時(shí)期標(biāo)注小寫字母不同表示處理間差異顯著(P<0.05)，下同圖3 不同用量竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)不同時(shí)期二甲四氯致害煙葉POD保護(hù)酶活性的影響

2.3.2 SOD活性 如圖4所示，二甲四氯土壤殘留嚴(yán)重影響煙葉SOD活性，不同時(shí)期(30、60、80 d)藥劑對(duì)照CK1煙葉SOD活性分別為411.25、550.21、523.28 U/(g·h)，較清水對(duì)照CK降低了31.24%、30.45%、28.28%。各處理以60 d后煙葉SOD活性最高，其中修復(fù)處理T2的SOD活性為727.51 U/(g·h)，較CK1提高了32.33%，差異顯著。

圖4 不同用量竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)不同時(shí)期二甲四氯致害煙葉SOD保護(hù)酶活性的影響

2.3.3 MDA含量 二甲四氯土壤殘留可導(dǎo)致致害煙葉MDA含量升高，并隨時(shí)間的延長(zhǎng)進(jìn)一步升高，煙苗移栽80 d后達(dá)到峰值，含量為11.37 μmol/g(圖5)，可見二甲四氯致害煙葉隨時(shí)間的延長(zhǎng)受害程度加重。加入竹炭和有機(jī)肥混合修復(fù)劑后，不同時(shí)期致害煙葉MDA含量都低于藥劑對(duì)照CK1，80 d 后，各修復(fù)處理(CK2、T1、T2、T3、T4)煙葉MDA含量為7.41、6.79、6.44、7.23、7.07 μmol/g，較CK1分別下降了34.82%、40.28%、43.35%、36.41%、37.81%，且差異顯著，但各修復(fù)處理間差異不顯著。

圖5 不同用量竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)不同時(shí)期二甲四氯致害煙葉MDA含量的影響

2.4 竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯致害煙葉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響

從圖6可以看出，清水對(duì)照CK煙葉葉綠體呈梭形，所含淀粉粒大小適中，基粒和基質(zhì)片層清晰，葉綠體緊貼細(xì)胞壁排列，細(xì)胞結(jié)構(gòu)較完整。與CK相比較，二甲四氯土壤殘留量為12 600 g/hm2(CK1)的致害煙株煙葉細(xì)胞結(jié)構(gòu)有明顯的變化，其葉綠體偏離細(xì)胞壁一定距離，出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象，葉綠體和線粒體中部邊緣有凹陷，且形狀有所變化，基質(zhì)和基粒排列不清晰，嗜鋨顆粒增多，淀粉粒體積變??；而修復(fù)處理T2中，煙葉葉綠體緊靠細(xì)胞壁排列，未出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象，線粒體呈規(guī)則的橢圓形，基質(zhì)和基粒片層逐漸清晰，淀粉粒增多且體積較大，細(xì)胞發(fā)育逐漸恢復(fù)穩(wěn)定。

2.5 竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯致害煙葉化學(xué)成分的影響

如表3所示，二甲四氯土壤殘留致害煙葉總氮、鉀、總糖、還原糖含量為1.32%、1.35%、12.63%、13.13%，與清水對(duì)照CK相比分別下降了24.57%、23.72%、32.81%%、27.69%，而煙堿含量為2.59%，較CK提高了60.02%。此外，致害煙葉的糖堿比和氮堿比分別為5.15和0.51，與CK比較，分別下降了55.94%和54.86%，可見二甲四氯土壤殘留嚴(yán)重影響煙葉品質(zhì)。然而，加入竹炭和有加肥混合修復(fù)劑后，不同處理致害煙葉化學(xué)成分含量都趨于CK，逐漸恢復(fù)到正常水平。其中以T2處理修復(fù)效果最佳，其煙葉的總氮、鉀、總糖、還原糖、煙堿、糖堿比、氮堿比分別為1.59%、1.65%、16.72%、16.23%、1.74%、9.36、0.92，除煙堿外，其他各化學(xué)成分含量和比值介于致害煙葉和CK之間，其中鉀、還原糖和煙堿含量與CK差異不顯著?？梢?，竹炭與有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯致害煙葉化學(xué)成分有較好的修復(fù)作用。

M.線粒體；Ch.葉綠體；S.淀粉粒；GL.基粒片層；SL.基質(zhì)片層；P.嗜鋨顆粒；CW.細(xì)胞壁圖6 竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯致害煙葉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響

表3 不同用量竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯致害煙葉化學(xué)成分的影響

2.6 植煙土壤和煙葉中二甲四氯的殘留量

二甲四氯的殘留檢測(cè)結(jié)果表明(表4)，在正常煙株土壤及煙葉中均未檢測(cè)到二甲四氯，說(shuō)明該試驗(yàn)土壤前茬作物未使用二甲四氯或使用量較少致檢測(cè)不到。煙苗移栽后30 d，藥劑對(duì)照CK1土壤和煙葉中二甲四氯的含量較高，分別為1.671 3 mg/kg和0.085 0 mg/kg，高于我國(guó)規(guī)定的稻米中二甲四氯最大殘留限量0.05 mg/kg[29]。然而，在二甲四氯殘留土壤中施用竹炭60 g和有機(jī)肥50 g(T2)，煙苗移栽后30 d土壤和煙葉中二甲四氯的殘留量分別為0.512 3 mg/kg和0.022 5 mg/kg，較CK1減少了69.34%和73.52%，煙苗移栽后80 d此處理土壤和煙葉中均檢測(cè)不到二甲四氯，而CK1土壤和煙葉二甲四氯殘留量分別為0.541 9 mg/kg和0.032 6 mg/kg，說(shuō)明修復(fù)處理T2能有效加快植煙土壤和煙葉中二甲四氯殘留的降解。

表4 土壤和煙葉中二甲四氯殘留量 mg/kg

注：ND表示未檢出。

3 結(jié)論與討論

近年來(lái)，長(zhǎng)殘效除草劑土壤殘留致后茬煙草藥害問(wèn)題日益突出。二甲四氯為激素型內(nèi)吸性除草劑，廣泛應(yīng)用于稻、麥和玉米等禾本科作物，防除1年生和多年生闊葉雜草[31]。但由于二甲四氯除草劑使用量的增加，在土壤中殘留時(shí)間較長(zhǎng)[32]，易對(duì)后茬作物產(chǎn)生藥害[33-34]。明確二甲四氯除草劑致煙草藥害癥狀和臨界值及探索其修復(fù)技術(shù)，對(duì)二甲四氯致煙草藥害的預(yù)防和修復(fù)將起到關(guān)鍵作用。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，二甲四氯致煙草藥害癥狀為植株矮小、煙葉黃化且短小，低劑量可促進(jìn)煙株生長(zhǎng)，但高劑量下煙株死亡或停止生長(zhǎng)。并且，初步明確了二甲四氯致煙草藥害的臨界值介于2 520～12 600 g/hm2，故后茬煙草種植時(shí)可檢測(cè)煙地二甲四氯殘留量，評(píng)估除草劑土壤殘留致后茬煙草產(chǎn)生藥害的風(fēng)險(xiǎn)，以防除草劑藥害產(chǎn)生。

目前，除草劑污染土壤的改良措施主要有化學(xué)、物理和生物技術(shù)[35]。生物技術(shù)對(duì)環(huán)境友好、無(wú)污染，是當(dāng)下治理除草劑污染問(wèn)題較流行的方法。同時(shí)生物炭可改善微生物生存環(huán)境，對(duì)植煙土壤生物學(xué)特性有較好的改良作用[36]，對(duì)土壤肥力也有優(yōu)越的改良效果[37-39]，因而被廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。鄭雄志等[40]通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，施用1 875 kg/hm2生物質(zhì)炭，對(duì)土壤殘留常規(guī)用量3倍二氯喹啉酸致煙草藥害的修復(fù)效果最佳，建議后茬煙地施用生物質(zhì)炭1 500 kg/hm2，能夠有效預(yù)防和緩解煙株二氯喹啉酸藥害癥狀。本研究修復(fù)試驗(yàn)結(jié)果表明，每株煙苗施用有機(jī)肥50 g和竹炭60 g對(duì)二甲四氯土壤殘留致害煙株農(nóng)藝性狀具有較好的修復(fù)效果，可促進(jìn)致害煙株根系的生長(zhǎng)，基本解除除草劑藥害癥狀，恢復(fù)到正常生長(zhǎng)水平，研究結(jié)果與陳澤鵬等[41]研究發(fā)現(xiàn)的93.75 kg/hm2活性炭對(duì)二氯喹啉酸致害煙株具有較好的緩解效果相類似。

植物在逆境條件下或衰老過(guò)程中，細(xì)胞內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的自由基，從而加劇膜脂過(guò)氧化程度、損傷生物膜系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡[42]。鄧建朝等[43]研究表明，POD在清除二氯喹啉酸致煙草藥害的自由基中起到關(guān)鍵作用。本研究結(jié)果表明，每株煙苗施用有機(jī)肥50 g和竹炭60 g可提高二甲四氯致害煙株煙葉的POD和SOD活性，降低MDA含量，與左濤等[44]的研究結(jié)果有相同之處。同時(shí)，此處理可使致害煙葉的葉綠體形狀規(guī)則且緊靠細(xì)胞壁排列，避免質(zhì)壁分離現(xiàn)象出現(xiàn)，讓基質(zhì)和基粒片層逐漸清晰，淀粉粒增多且體積增大，細(xì)胞發(fā)育逐漸恢復(fù)穩(wěn)定。并且對(duì)致害煙葉的化學(xué)成分具有較好的協(xié)調(diào)作用，降低了煙堿含量，提高了總氮、鉀、還原糖和總糖含量，使煙葉糖堿比(9.36)、氮堿比(0.92)分別處于優(yōu)質(zhì)煙葉的范圍(8～12、1或略小于1)[45]，結(jié)果與趙殿峰[46]研究結(jié)論相吻合。

此外，煙苗移栽30 d后，有機(jī)肥50 g和竹炭60 g配施修復(fù)處理與藥劑對(duì)照相比，煙葉和土壤二甲四氯殘留量大幅度下降，至80 d時(shí)，此修復(fù)處理土壤和煙葉中都檢測(cè)不到二甲四氯殘留量。綜合來(lái)看，有機(jī)肥和竹炭配施一方面可有效加快土壤中二甲四氯的降解速率，另一方面可通過(guò)生理生化機(jī)制來(lái)誘導(dǎo)致害煙株提高抗逆性，降低膜脂過(guò)氧化程度，促進(jìn)致害煙葉細(xì)胞結(jié)構(gòu)的恢復(fù)，增強(qiáng)光合作用和加強(qiáng)生理代謝，使致害煙葉恢復(fù)到健康生長(zhǎng)水平，從而提高了致害煙葉品質(zhì)，最終起到修復(fù)二甲四氯致害煙株的效應(yīng)。

總之，每株煙苗施入竹炭60 g和有機(jī)肥50 g對(duì)二甲四氯污染土壤和致害煙株有良好的修復(fù)效果。煙葉生產(chǎn)中，對(duì)前茬過(guò)量噴施二甲四氯除草劑煙地進(jìn)行竹炭和有機(jī)肥配施，可預(yù)防除草劑藥害。本研究?jī)H初步探索了二甲四氯致煙草藥害癥狀和臨界值及其修復(fù)機(jī)制，但其具體致害臨界值還需進(jìn)一步測(cè)定，竹炭和有機(jī)肥配施對(duì)二甲四氯致害煙株的分子修復(fù)機(jī)制也有待研究。