幾種除草劑對不同藥用植物種子萌發(fā)的影響

張文芳

前言

除草劑（herbicide）是指可使雜草徹底地或選擇地發(fā)生枯死的藥劑。而除草劑對于作物是否有危害，亦或者說對作物的萌發(fā)與生長是否有抑制作用，已成為眾多人關(guān)注的熱點(diǎn)問題。近年來，在理論研究方面，學(xué)界關(guān)于除草劑的研究越來越受到關(guān)注、研究成果越來越多；同時，在實(shí)踐應(yīng)用方面，隨著我國除草劑在農(nóng)藥使用中的比例呈上升態(tài)勢，除草劑的作用也在實(shí)踐中得到了進(jìn)一步的確證。通過前人的研究成果以及除草劑本身作用機(jī)制的特殊性，決定了其對作物的低毒性的特征。但是以往對除草劑的安全性管理方面，重點(diǎn)集中于其對藥用植物的藥害情況。

由于現(xiàn)在藥用植物種植面積很大，人工除草越來越困難，因此使用化學(xué)除草劑對藥用植物進(jìn)行除草越來越廣泛，但是除草劑對藥材的質(zhì)量影響很大，本文希望能夠通過試驗(yàn)結(jié)果來闡釋：供試的不同濃度的除草劑對5種藥用植物的發(fā)芽率表現(xiàn)出不同的抑制作用，同時也表現(xiàn)出不同的藥害作用。這樣，便可在使用這些除草劑時加強(qiáng)安全性的管理，減輕或避免其對藥用植物的發(fā)芽造成的影響，做到高效、低毒、低殘留，以及確保中藥材的品質(zhì)和質(zhì)量。同時，為了能夠合理、最大限度的利用優(yōu)良化學(xué)除草劑，本次試驗(yàn)選用了幾種大田常用化學(xué)除草劑，在5種藥用植物種子發(fā)芽試驗(yàn)上做了一系列的測定試驗(yàn)。旨在進(jìn)一步研究幾種除草劑對藥用植物的發(fā)芽率是否有影響是及藥害，擴(kuò)大在其他藥用植物田應(yīng)用范圍，為以后田間小區(qū)試驗(yàn)提供可參考依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料

1.1 供試藥劑

48%異惡草酮EC（clomazone）（商品名：廣滅靈，美國富實(shí)美公司生產(chǎn)）； 33%二甲戊樂靈EC（商品名：施田補(bǔ)，德國巴斯夫股份有限公司）；960g/L精異丙甲草胺（Metolachlor-p）EC（商品名：金都爾，完正達(dá)中國投資有限公司生產(chǎn)）

1.2 供試品種

板藍(lán)根（AIsatis tinctori L.）、曼陀羅（Datura stramonium）、薏苡（Coix lachryma-jobi L.）、黃芩（Scutellaria baicalensis Georgi）、桔梗（Campanula latifolia），以上5種藥用植物種子均由吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院藥種植。

1.3 儀器設(shè)備

培養(yǎng)皿、小噴壺、試管、培養(yǎng)箱、剪刀、直尺、100mL容量瓶，100ml燒杯，250mL三角瓶，5mL移液管，濾紙等。

2 試驗(yàn)方法

2.1 除草劑的配制

試驗(yàn)設(shè)48%廣滅靈EC，施用量分別為750ml/公頃、900ml/公頃、1050ml/公頃；33%施田補(bǔ)EC，施用量分別為1500ml公頃、2175ml/公頃、2775ml/公頃；960g/L都爾EC，施用量1350ml/公頃、1800ml/公頃、2250 ml/公頃；兌水量均為750L/ml/公頃。每個培養(yǎng)皿面積是6.36×10-3 m2。噴施量為5ml。

2.2 種子的處理

以上5種藥用植物種子種子用溫水浸泡24小時備用。

2.3 調(diào)查及計(jì)算方法

試驗(yàn)于2010年9月7日在吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院植保實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，分別精選以上5種藥用植物的種子30～50粒，置于直徑為9cm的培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)皿墊雙層濾紙作為發(fā)芽床，濾紙用蒸餾水保持充分濕潤，在每個培養(yǎng)皿中分別噴至配置好的不同濃度的除草劑各5毫升，除草劑均勻的分布在培養(yǎng)皿中，以加無菌水為空白對照CK，3次重復(fù)，將樣品置于（18～25）℃，恒溫?zé)o光照的培養(yǎng)箱中發(fā)芽。自發(fā)芽之日起，每天定時觀察、記錄種子發(fā)芽情況，觀察時間為15d，最后，計(jì)算種子的發(fā)芽率（胚根與種子等長，胚芽為種長的一半為發(fā)芽）。

發(fā)芽率（%）=（ n/N） × 100% （ n 為正常發(fā)芽種子數(shù)，N 為供試種子數(shù)） （15d） 3 結(jié)果與分析

3.1 不同除草劑對5種藥用植物種子發(fā)芽率的影響

由表3-1可見，板藍(lán)根在3種除草劑的處理下，廣滅靈與施田補(bǔ)對其發(fā)芽率影響較大，發(fā)芽率分別為42.6%、45.8%，與對照表現(xiàn)差異顯著，都爾對板藍(lán)根的發(fā)芽率與對照差異不顯著；3種除草劑對曼陀羅的發(fā)芽率均有影響，其中廣滅靈的抑制作用較大，發(fā)芽率僅為32.5%，與對照有顯著性差異，與施田補(bǔ)和均有顯著差異；都爾廣滅靈對黃芩的萌發(fā)率抑制效果顯著，發(fā)芽率僅為30.5%，施田補(bǔ)和都爾對黃芩的發(fā)芽率與對照有顯著性差異；同樣廣滅靈對薏苡的發(fā)芽率也有一定的抑制作用，發(fā)芽率為70.8%，與對照達(dá)到極顯著水平，其它2種除草劑對薏苡的發(fā)芽率沒有抑制作用，與對照沒有顯著差異；廣滅靈對桔梗發(fā)芽率有影響，與對照差異顯著，發(fā)芽率為85.4%，施田補(bǔ)與都爾對桔梗的發(fā)芽率沒有影響，與對照差異不顯著。

3.2 不同藥用植物種子對3種除草劑間發(fā)芽率的差異

由表3-2可見，廣滅靈對5種藥用植物的發(fā)芽率都有不同程度的影響，其中對黃芩和曼陀羅的發(fā)芽率影響比較大，發(fā)芽率分別為為30.5%、32.5%，其次對板藍(lán)根的發(fā)芽率也有一定的影響，其發(fā)芽率為42.6%，均與對照有顯著差異，對薏苡和桔梗的發(fā)芽率無顯著差異；施田補(bǔ)對薏苡和桔梗的發(fā)芽率影響較小，與對照差異不顯著，對板藍(lán)根和曼陀羅的的發(fā)芽率抑制作用較大，發(fā)芽率分別為45.8%、51.6%，與對照表現(xiàn)差異顯著，對黃芩的發(fā)芽率也有不同程度的影響，與其他4種植物種子的發(fā)芽率都有顯著差異；都爾對曼陀羅的發(fā)芽率影響較為嚴(yán)重，發(fā)芽率僅為58.2%，與對照具有顯著差異，其次是對板藍(lán)根和曼陀羅的發(fā)芽率抑制作用較大，發(fā)芽率分別為76.7%、83.9%，與對照差異顯著，對薏苡和桔梗的發(fā)芽率均沒有明顯的抑制作用，與對照差異不顯著。

從除草劑對試驗(yàn)藥用植物安全性可得出如下結(jié)果：3種除草劑中，施田補(bǔ)和都爾對薏苡和桔梗，實(shí)際應(yīng)用相符。廣滅靈對5種藥用植物的發(fā)芽率均由一定的抑制作用；施田補(bǔ)只對薏苡和桔梗發(fā)芽率沒有影響。

3.3 不同濃度的除草劑對5種藥用植物發(fā)芽率的影響

3.3.1 不同濃度的廣滅靈對5種藥用植物發(fā)芽率的影響

4種濃度廣滅靈處理下的5種藥用植物種子的發(fā)芽率隨著濃度的不同，發(fā)芽率亦不同。從圖3.1中可以看出，隨著廣滅靈濃度的增加，5種藥用植物種子的發(fā)芽率逐漸降低，在4種濃度廣滅靈對桔梗種子的發(fā)芽率影響較小，對其他4種種子的發(fā)芽率均與對照有顯著性差異；對廣滅靈對這5種藥用植物種子的發(fā)芽率都有一定程度的抑制作用。在濃度為750ml/公頃時，對曼陀羅和黃芩的發(fā)芽率影響幅度較大。

由于廣滅靈的特殊作用機(jī)理，對這5種藥用植物的幼芽均產(chǎn)生了不同濃度的藥害作用。其中對桔梗的藥害最明顯，幼芽幾乎全部為白化苗；對板藍(lán)根的藥害較小，藥害主要體現(xiàn)在植物的莖和葉，與對照相比，葉片黃綠色，莖顯紫白色；對曼陀羅的藥害使莖白化；對薏苡的藥害不明顯；對黃芩的藥害只要在葉片上，葉片白化，同時葉片有萎蔫現(xiàn)象。

3.3.2 不同濃度的施田補(bǔ)對5種藥用植物發(fā)芽率的影響

從圖3.2中可以看出，不同濃度的施田補(bǔ)對5種藥用植物種子進(jìn)行處理，5種藥用植物種子的發(fā)芽率均低于對照，且隨著濃度的增加而呈現(xiàn)下降趨勢。對桔梗的發(fā)芽率影響較小，與對照差異不顯著，對板藍(lán)根的發(fā)芽率影響最大，其次為曼陀羅，且都與對照形成顯著性差異。同時在3種濃度下施田補(bǔ)對板藍(lán)根和曼陀羅的發(fā)芽率影響幅度較大， 在高濃度時，對薏苡和桔梗的發(fā)芽率影響也比較大一些。

由于施田補(bǔ)的作用機(jī)制是抑制分生組織細(xì)胞分裂，所以施田補(bǔ)對這5種藥用植物的藥害主要在根莖上，使板藍(lán)根的根細(xì)莖粗，葉片厚，有畸形現(xiàn)象；由于看不到曼陀羅的葉，只有莖上有斷根跡象；對薏苡的的藥害最明顯，薏苡的幼芽呈短粗狀，對黃芩的藥害表現(xiàn)在根部上，幾乎看不到黃芩的根，嚴(yán)重的葉片為黃白色。

3.3.3 不同濃度的都爾對5種藥用植物發(fā)芽率的影響

從圖3.3中可以看出，不同濃度的都爾對5種藥用植物種子進(jìn)行處理，4種濃度處理對桔梗和薏苡種子的發(fā)芽率影響較小。而對另外3種藥用植物種子的發(fā)芽率都存在抑制作用，影響其發(fā)芽率。同時隨著濃度的增加，對5種藥用植物種子的發(fā)芽率影響幅度都比較小。

都爾對板藍(lán)根的藥害主要是使板藍(lán)根的嫩莖細(xì)弱并且萎蔫；使曼陀羅的嫩莖萎蔫并且有腐爛的斑點(diǎn)；對薏苡的藥害主要是抑制其幼芽的生長；對黃芩的主要藥害體現(xiàn)在抑制芽長的生長和葉片的失綠現(xiàn)象；使桔梗的根部出現(xiàn)褐色的斑點(diǎn)，并且整個桔梗幼苗顯黃綠色。

結(jié)論

本試驗(yàn)采用3種化學(xué)除草劑對5種藥用植物種子的萌發(fā)和生長進(jìn)行了試驗(yàn)，從發(fā)芽率和芽長生長狀況看3種除草劑在5種藥用植物種子的萌發(fā)和生長均有抑制作用。

廣滅靈對5種藥用植物種子的發(fā)芽率均有不同程度的影響，對黃芩和曼陀種子的發(fā)芽率影響顯著，發(fā)芽率分別為30.5%、32.5%，效果與對照差異顯著，其次對板藍(lán)根的發(fā)芽率也有抑制作用，施田補(bǔ)對板藍(lán)根的發(fā)芽率影響較大，發(fā)芽率僅為45.8%，對曼陀羅的發(fā)芽率也有不同程度的影響，發(fā)芽率為51.6%，對薏苡和桔梗的發(fā)芽率與對照無顯著差異。都爾對薏苡和桔梗的發(fā)芽率與對照表現(xiàn)無顯著差異，對曼陀羅的發(fā)芽率影響較大，其發(fā)芽率為58.2%，與對照具有顯著差異。其次對板藍(lán)根和黃芩的發(fā)芽率也有不同程度的影響，發(fā)芽率分別為76.7%和83.9%，與對照表現(xiàn)差異顯著。

由于本試驗(yàn)是在室內(nèi)對5種藥用植物種子進(jìn)行不同濃度下的不同除草劑萌發(fā)和生長試驗(yàn)得出以上結(jié)論，雖然在發(fā)芽率和生長情況上存在不同的抑制作用，但是進(jìn)行田間小區(qū)試驗(yàn)時，藥害會減輕一些，因?yàn)樵谔镩g試驗(yàn)時會有土壤和其他雜草的吸附作用，而在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)時，是藥用植物種子直接接觸除草劑，所以選擇除草劑對以上5種藥用植物除草時，是可以選擇對藥用植物種子藥害小的除草劑的。總之，要在對作物安全的基礎(chǔ)上，根據(jù)除草劑對藥用植物藥害效果不同，各地區(qū)可以根據(jù)情況選擇適宜的除草劑進(jìn)行化學(xué)除草，也可以通過除草劑合理混用進(jìn)一步提高除草效果。

同時我們也不能忽略藥用植物成長受影響的其他因素，因?yàn)樗怂幱弥参锏倪x地、整地、播種、育苗、移栽、管理、采收、產(chǎn)地加工等整個生產(chǎn)過程。具有不同于糧、油、棉作物的特點(diǎn)。如藥用植物栽培分布有很強(qiáng)的地域性，不同地區(qū)栽植將對品質(zhì)有很大影響。形成這種地區(qū)性強(qiáng)的原因是多方面的，主要是不同的藥用植物對生態(tài)環(huán)境有不同要求。還有，藥用植物的栽培技術(shù)性強(qiáng)。它的種植管理和加工技術(shù)，常常是獨(dú)特的，繁殖方法幾乎包括了植物界全部繁殖方法。藥用植物的繁殖種子（有性繁殖）、營養(yǎng)繁殖和單性和繁殖（孢子繁殖）等。因此，本文的不足是僅在實(shí)驗(yàn)室情況下進(jìn)行了關(guān)于除草劑對于藥用植物種子的萌發(fā)和生長的影響研究，并沒有考慮到其他因素對其的影響。此外，各類藥用植物對自然環(huán)境條件，如光照、溫度、水分、土壤等主要因子的要求，往往有所差異，就是說不能排除藥用植物生長的實(shí)際情況而做純實(shí)驗(yàn)室的研究分析。我們可以看出，基于社會生態(tài)環(huán)境視域下的研究亟待加強(qiáng)。

從對藥用植物安全性來看，廣滅靈主要用于防除1年生禾本科雜草和闊葉雜草，隨蒸騰作用由根部向上運(yùn)輸?shù)街参锔鞑糠郑璧K植物光合作用，使敏感植物短期內(nèi)死亡[1] [2] 。

一般而言，廣滅靈是通過抑制敏感植物葉綠素和類胡蘿卜素的生物合成，導(dǎo)致植物變白、變黃或失綠，且能選擇性地抑制雜草中雙萜的合成[3]；廣滅靈對眼睛有刺激，對皮膚有輕微刺激，對試驗(yàn)動物無三致作用[4]，屬低毒除草劑[1，2，4]。廣滅靈在發(fā)達(dá)國家的施用已相當(dāng)普遍，先后被用于大豆、花生、馬鈴薯、棉花、木薯、玉米、油菜、甘蔗目前將其試用于西紅柿、小白菜、花菜、椰菜、甜菜、罌粟和水稻等作物田的研究也獲得突破性進(jìn)展[5]。

施田補(bǔ)主要抑制分生組織細(xì)胞分裂，不影響雜草種子的的萌發(fā)，而是在雜草種子萌發(fā)過程中幼芽、莖和根吸收藥劑后而起作用，屬于二硝基苯胺類除草劑。適用于蔬菜、玉米、花生、棉花、果樹等旱田作物，可有效防除多種一年生單子葉雜草和一年生闊葉雜草，被譽(yù)為是除草劑中的“全能好手”[6]。在國內(nèi)外主要用于以下各種作物：大田作物：大麥、小麥、黑麥、黑小麥、玉米、水稻、高粱、棉花等。油料作物：大豆、花生、向日葵等對十字花科植物（甘藍(lán)、大白菜、板藍(lán)根）。施田補(bǔ)在國內(nèi)外主要用于蔬菜田、棉花、煙草、花生除草及作為煙草抑芽劑使用[7]。

96%金都爾主要成分為異丙甲草胺，該藥劑對玉米、番茄、白菜等作物的雜草均有良好的放出效果[8，9，10]。屬于選擇性芽前除草劑。主要通過萌發(fā)雜草的芽鞘、幼芽吸收而發(fā)揮殺草作用。對多種單子葉雜草、一年生莎草及部分一年生雙子葉雜草都有高度防效。金都爾已在夏玉米、棉花、大豆、移栽甘藍(lán)、水稻（移栽田）上獲得登記[11]，花生、移栽油菜、西瓜、甜瓜、芝麻、甜菜、移栽黃瓜和煙草等作物的登記正在進(jìn)行中[12]。

3種除草劑都可以用于桔梗除草，與實(shí)際應(yīng)用情況相符。廣滅靈禁用于曼陀羅、黃芩。施田補(bǔ)只禁用于曼陀羅。只有都爾對5種藥用植物物安全，因而均可應(yīng)用[13，14]。