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)實驗區(qū)國有林保護中心,吉林 吉林 132057; 3. 吉林省林業(yè)科學(xué)研究院,吉林 長春 130033)
刺槐(RobiniapseudoacaciaL.)亦稱洋槐,落葉喬木,觀賞及用材樹種,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年由德國引入中國青島、大連等地,因其適應(yīng)性強、生長快、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種。刺槐人工林能否健康生長,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)黃枯萎等生長異常現(xiàn)象,造成樹勢衰弱,部分刺槐死亡,對刺槐林的生存形成了很大的危脅。大連市林業(yè)局曾邀請國內(nèi)著名森防、生態(tài)等方面專家進行了現(xiàn)場考察論證,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異常的原因,本研究對大連市各區(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種除草劑進行了2個質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度的交叉處理試驗,探討除草劑種類及施用方法對刺槐生長的影響,以期為大連市除草劑的合理使用提供科學(xué)依據(jù)。
30年生刺槐。
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)。
1.3.1 刺槐萌發(fā)情況調(diào)查
2010年5月10日至2010年7月15日分別對甘井子區(qū)、金州新區(qū)、普蘭店市、莊河市、瓦房店市、長興島臨港工業(yè)區(qū)等地的部分鄉(xiāng)(鎮(zhèn))刺槐的生長開花及結(jié)實情況、施用除草劑種類及方法進行了調(diào)查。
1.3.2 3種除草劑漂移影響試驗
通過前期調(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異常的背景下,針對發(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丁酯漂移期間對枝葉生長的影響程度,進行了漂移影響試驗。為消除環(huán)境誤差,特選擇沒有種植玉米和不施用除草劑的區(qū)域并且生長正常的林地進行試驗。
上海金山第二工業(yè)區(qū)不僅加強安全環(huán)保管理,還積極構(gòu)筑循環(huán)經(jīng)濟產(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。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。與此同時,工業(yè)區(qū)還與周邊的上海石化及上?;瘜W(xué)工業(yè)區(qū)兩個化工基地聯(lián)合發(fā)展,更是形成了資源互補、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丁酯進行交叉處理試驗,試驗一為按照藥品說明書中規(guī)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù),試驗二為按目前大連市農(nóng)民實際使用的藥劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)(標(biāo)準(zhǔn)值的2~3倍)。各試驗參數(shù)見表1。
表1 七頂山除草劑漂移試驗
表1(續(xù))
選擇風(fēng)力在3級以下時,在風(fēng)頭用背負(fù)式噴霧器在林地邊緣,模仿大田實際噴灑方法,對地面進行噴施除草劑,每個處理面積為100 m2,每個標(biāo)準(zhǔn)地包括有林地面積為1 hm2。為避免交互影響,相鄰試驗地相距200 m。噴灑1周后進行調(diào)查,記錄受害等級,藥劑危害分級標(biāo)準(zhǔn)為:0級—新生葉或老葉無任何萎縮現(xiàn)象;1級—新生葉或老葉有零星萎縮,萎縮部分占全部1/4以下;2級—新生葉或老葉約1/2發(fā)生萎縮;3級—新生葉或老葉約3/4發(fā)生萎縮;4級—新生葉或老葉全部發(fā)生萎縮。
在各標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)隨機采集刺槐萌發(fā)新梢1 kg,裝入密封袋送至大連市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所進行殘留量檢測。檢測方法依據(jù)中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》(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0.45 μm濾膜,待測。
甘井子區(qū)、金州新區(qū)、瓦房店市、長興島臨港工業(yè)區(qū)等地在春季新芽的萌發(fā)及新梢的生長都很正常,葉片鮮綠,梢頭伸展,開花季節(jié)時花滿枝頭,結(jié)實期結(jié)莢量大,結(jié)實率高。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)為萌動晚,新梢及葉剛萌發(fā)時瘦小扭曲,顏色灰暗,小葉初期不伸展,觸碰即脫落,葉在勉強展開時,即變黃、枯萎、脫落。這時期萌發(fā)的葉梢大部分枯黃脫落后1個月左右,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_花極不正常,花序短小,只能達(dá)到原正常花序的1/3左右,花量也少,不及正常開花量的1/10,結(jié)實期結(jié)實率極低,果莢小,在普蘭店市二龍山公園的刺槐種子園中,結(jié)實量極少,基本上沒有產(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)多年枝葉生長衰弱,造成樹勢整體衰弱,根系發(fā)育不良,在環(huán)境出現(xiàn)不良時即發(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)囟嗄陙硎褂玫慕?jīng)驗及習(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,對于當(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,在春季生長均正常,無小葉和枯黃落葉現(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,用其他除草劑防不住。這些區(qū)域鄰近刺槐在春季生長均表現(xiàn)不正常,小葉、黃葉及落葉,樹勢衰弱。據(jù)此區(qū)域農(nóng)民介紹,當(dāng)?shù)貜?005年左右才開始使用2, 4-D丁酯,在此之前,刺槐生長得非常好,認(rèn)為近幾年刺槐春季生長不正常,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個區(qū)域使用除草劑種類情況及相應(yīng)的刺槐春季生長情況來看,認(rèn)定Ⅱ區(qū)刺槐春季生長不正常與當(dāng)?shù)仄毡槭褂?, 4-D丁酯有必然關(guān)聯(lián)。
2.2.1 受害級別調(diào)查及藥物殘留檢測
對各處理的受害級別調(diào)查及藥物殘留檢測結(jié)果見表2。
表2 刺槐枝葉因除草劑漂移受害級別及其中殘留量
2.2.2 單一藥劑施用刺槐的受害等級及藥物殘留分析
從單一藥劑施用刺槐的受害等級及藥物殘留量看,阿特拉津受害級別最輕,為1,殘留量最多,乙草胺受害級別較重(在試驗一中為2,在試驗二中為3),殘留量未檢出,2, 4—D丁酯受害級別最重(在試驗一、試驗二中均為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]。可被植物幼芽吸收,單子葉植物通過芽鞘吸收,雙子葉植物通過下胚軸吸收傳導(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,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,具有較強的內(nèi)吸傳導(dǎo)性,具有很強的揮發(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 %時即可抑制植物生長發(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,使生長點停止生長,幼嫩葉片不能伸展,抑制光合作用的正常進行。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,易進入植物體內(nèi),很快在植物體內(nèi)代謝,因此,其在植物體內(nèi)殘留量低,很難檢測出來,但受害較重。
2.2.3 混合藥劑施用刺槐的受害等級及藥物殘留分析
在混合藥劑處理中,以上3種除草劑在混用時均表現(xiàn)出增效作用,尤其3種除草劑同時使用藥害最大,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,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
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)的增加對刺槐藥害沒有明顯的加強,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。
調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn),刺槐春季生長不正常與當(dāng)?shù)仄毡槭褂?, 4-D丁酯有必然關(guān)聯(lián)。后進行的3種除草劑漂移影響試驗也證明了這一論斷。從單一除草劑施用受害等級來看,受害級別阿特拉津<乙草胺<2, 4-D丁酯,隨著藥劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,乙草胺的藥害會相應(yīng)加強。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)的增加也會加強藥害,尤其在與2, 4-D丁酯混合后,其漂移作用明顯增強,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將除草劑代謝掉,在溫度和風(fēng)的作用下,會蒸發(fā)而產(chǎn)生漂移。
由于各除草劑的特點不同,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,主要殘留在植物體表面,會檢測出較高的殘留量,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出來。
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調(diào)查,只使用“乙草胺+莠去津”即可很好地對頑固性雜草鴨趾草進行封殺。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)對藥品的進貨渠道與銷售網(wǎng)點進行嚴(yán)格管理,從源頭把住關(guān)。另外還要加強對農(nóng)民的引導(dǎo),積極示范,消除疑慮,早日實現(xiàn)除草劑規(guī)范、科學(xué)和安全使用。對除草劑漂移危害嚴(yán)重地區(qū),建議使用二氯丙烯胺等生長解毒劑進行臨時救治[13],恢復(fù)受害樹木生長勢,避免林分出現(xiàn)大面積枯萎死亡的危險局面。