淺談草甘膦對棉花的藥害及其預防措施

桑麗文

摘 要 在實際生產(chǎn)中，由于棉田除草劑的連續(xù)多年大量使用，其藥害問題已日益顯現(xiàn)，表現(xiàn)最為突出的是草甘膦。為明確草甘膦產(chǎn)生的藥害，采取相應防護措施，實現(xiàn)對草甘膦使用的優(yōu)化以及對棉花保護力度的最大化，詳述了草甘膦在棉花種植中的作用，深入分析了草甘膦對棉花藥害的影響機理，通過實證研究和案例比較，提出了在棉花種植中預防草甘膦藥害的有效措施，包括控制草甘膦濃度、規(guī)范噴施草甘膦、合理控制栽培間距、采用科學輪作制度等。

關(guān)鍵詞 草甘膦；棉花；藥害；預防措施

中圖分類號：S482.48 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.02.005

草甘膦是一種廣譜、非選擇性全葉片傳導的除草劑，因其具有毒性低、效果好、價格低廉等優(yōu)點，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了顯著益處。然而，大量使用草甘膦會帶來土壤污染、水源污染以及對非目標植物的藥害問題，這已經(jīng)成為世界性的環(huán)境問題。棉花作為新疆烏魯木齊市重要的經(jīng)濟作物之一，其產(chǎn)量和品質(zhì)直接影響著農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。在實際生產(chǎn)中，草甘膦的抗性作物種植關(guān)注度日益增長，但棉花苗期經(jīng)常出現(xiàn)草甘膦藥害問題。例如，棉花生長速度放緩，落葉、黃化以及整株死亡等。這無疑給棉花生產(chǎn)帶來了極大困擾。在這樣的背景下，為減輕草甘膦對棉花的藥害，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，減少環(huán)境污染，進而給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學的指導，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，從草甘膦對棉花造成藥害的影響機理、防治措施等方面進行深入研究和探討。

1 草甘膦在棉花種植中的作用

在棉花種植期間，雜草侵入是非常常見的問題。雜草與棉花爭奪有限的養(yǎng)分和水分，因此需要及時將其清除。草甘膦可以對大部分的草本和木本雜草進行有效清除。尤其是在初生長階段，通過噴施草甘膦進行預防性處理，可以在根源上控制雜草的生長。草甘膦可以促進棉花的生長，與其他除草劑相比，草甘膦在除草過程中，只會阻止嫩葉吸收營養(yǎng)物質(zhì)，不會對已經(jīng)成熟的棉花植株造成損害。草甘膦通過抑制雜草的生長，能讓棉花獲得更多的光照、空間和養(yǎng)分，從而提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)。此外，一些雜草不僅會與棉花爭奪資源，還可能成為棉花病蟲害的宿主。使用草甘膦清除這些雜草，有助于間接預防棉花病蟲害，減少化肥和農(nóng)藥的使用量，降低棉花種植的生態(tài)環(huán)境壓力[1]。

2 草甘膦對棉花藥害的影響機理及案例分析

2.1 影響機理

草甘膦是一種廣譜、非選擇性、高效的除草劑，俗稱“見綠殺”，其在綠色組織中可以抑制生物合成幾種必需氨基酸，進而干擾植物的正常生理代謝過程，導致雜草死亡。但在使用過程中，如果操作不當，可能對作物產(chǎn)生藥害。

草甘膦對棉花藥害的影響機理主要體現(xiàn)在以下

4個方面。1）草甘膦的藥害經(jīng)常表現(xiàn)為作物生長停滯和外形變異。草甘膦可以阻斷植物的氨基酸代謝過程，并造成植物體內(nèi)積累大量有害物質(zhì)，使細胞發(fā)生顯著改變，導致植物生長受阻。從棉花生長狀況來看，這會導致新葉發(fā)黃、萎蔫，整株生長緩慢，嚴重時棉苞變形，出現(xiàn)矮化，產(chǎn)量降低。2）草甘膦會影響棉花的呼吸與光合作用。酮酸代謝途徑在C3植物（如棉花）的夜間代謝和光呼吸中具有重要作用，草甘膦對這一代謝途徑的制約作用會導致棉花光合作用與呼吸作用失衡，從而干擾棉花的養(yǎng)分合成及能量供給。3）草甘膦對棉花自身的抗性構(gòu)成傷害。棉花需要一定的抗性來抵御環(huán)境壓力和病蟲害，草甘膦的存在可能中斷或阻止棉花自我防御機制的發(fā)揮。①草甘膦會削弱棉花對外部壓力（病蟲害、干旱等）的抗性；②如果棉花在面臨外部壓力時進行自我防御反應，如合成抗性物質(zhì)，草甘膦也可能影響其正常運行。4）草甘膦影響棉花的生殖發(fā)育。草甘膦通過抑制氨基酸代謝從而引發(fā)一系列植物生理代謝的混亂，這些混亂狀態(tài)會抑制棉花生殖器官的發(fā)育，從而使得棉球數(shù)量減少，單球質(zhì)量下降，直接影響棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)[2]。

2.2 藥害案例

為明確草甘膦對棉花的具體影響，以新疆塔城地區(qū)沙灣市商戶地鄉(xiāng)硝坑村棉花種植區(qū)域為例。該區(qū)域鄰區(qū)為抗草甘膦棉花種植區(qū)域。于2023年5月采用無人機噴施草甘膦除草劑（41%草甘膦異丙胺鹽），有效成分（草甘膦）含量30%。2023年6月，棉花種植區(qū)域內(nèi)作物出現(xiàn)葉片變黃現(xiàn)象，周圍樹木葉片干枯，棉花種植區(qū)域整體異常狀況為靠近鄰區(qū)受害癥狀嚴重，從鄰區(qū)向西北、東北方向癥狀逐漸減輕，癥狀分布情況符合玉米地無人機施藥因藥液飄移造成藥害的表現(xiàn)。為明確是否因草甘膦藥液對棉花生長產(chǎn)生影響，農(nóng)戶在受害嚴重地塊取樣，送至專業(yè)檢測公司檢測。檢測公司現(xiàn)場勘測發(fā)現(xiàn)地塊中受害嚴重面積3.07 hm2，受害較重面積14.60 hm2，受害較輕面積5.67 hm2。隨后對農(nóng)民送樣進行檢測，發(fā)現(xiàn)其中草甘膦異丙胺鹽成分較多，根據(jù)《除草劑作用機理與藥害識別圖鑒》可確定為草甘膦產(chǎn)生的藥害。受害嚴重地塊減產(chǎn)損失在40%～50%；藥害較重地塊減產(chǎn)損失在15%～25%。整體減產(chǎn)約為30%。

通過該案例，發(fā)現(xiàn)僅是周圍地塊無人機噴施草甘膦漂移后的殘留藥液，便對棉花種植產(chǎn)生了約30%的減產(chǎn)，側(cè)面說明濫用、不規(guī)范使用草甘膦除草劑將對棉花產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響。因此，農(nóng)戶使用草甘膦時，應著重注意濃度、噴施方式等，盡可能避免藥害出現(xiàn)[3]。

3 預防措施

3.1 控制草甘膦濃度

草甘膦能夠阻斷植物重要的氨基酸的合成，導致植物枯死。因此，在棉花種植雜草控制中，控制草甘膦濃度至關(guān)重要，過量使用會影響棉花的健康生長和產(chǎn)量。通常情況下，草甘膦的使用濃度在0.5%～1.5%。其濃度可根據(jù)田間雜草的種類以及生長狀況進行微調(diào)。例如，對于生長旺盛、覆蓋面積大的雜草，可適當提高草甘膦的使用濃度，但最高不應超過1.5%。在實際操作中，可以先對部分棉田進行草甘膦濃度的小面積實驗，對比觀察不同濃度下棉花與雜草的反應，獲取最佳濃度值。人工噴施作業(yè)時必須注意風向，最好選擇無風晴天施工，避免草甘膦飄移到棉花上，造成損害。草甘膦作業(yè)最佳時間是在晴天、無風的中午或下午，這樣可以利用日光加速草甘膦在雜草葉面的吸收和轉(zhuǎn)運。盡量選擇精確、霧滴小、覆蓋面廣的設(shè)備進行噴藥，可有效提高除草效果，減少對棉花的影響。對于已經(jīng)栽種的棉花需要進行除草劑處理時，建議與草甘膦使用間隔時間為7～10 d，讓棉花有時間消解草甘膦。雖然無法避免接觸，但是可以減少草甘膦對棉花的危害。在草甘膦使用過程中，對其殘留量的監(jiān)控至關(guān)重要。若草甘膦在棉花上的殘留超過安全限度，棉花可能會吸收這些過量的草甘膦，導致棉花發(fā)育受阻。因此，應定期取樣進行草甘膦殘留檢測，一旦發(fā)現(xiàn)問題，需要立即采取補救措施[4]。

合理使用草甘膦可以大大提高棉花田的除草效率，縮短除草時間，提高棉花產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益。但是，必須嚴格按照指示使用草甘膦，并始終注意棉花的生長狀況，以免過度使用草甘膦造成的潛在風險。

3.2 規(guī)范噴施草甘膦

在使用草甘膦時，只有抗草甘膦的棉花品種可以使用無人機或者人工噴施草甘膦，普通棉花品種不能進行草甘膦噴施，只能涂莖或者點心。對于抗草甘膦品種，農(nóng)戶必須經(jīng)過準確的操作，才能有效地抑制棉田中的雜草，而不影響棉花的生長。噴施的時間點和方式直接影響到草甘膦的效果。噴施草甘膦的最佳時期通常在雜草的2～4葉期，氣象條件要求為無風、無降水、氣溫25～30 ℃。同時，需要避免草甘膦濺落到棉花上，可以考慮采用定向噴霧、罩杯噴霧或背帶式噴桿。使用噴霧器噴施草甘膦后，應馬上進行清洗，避免草甘膦殘留影響下次的使用。清洗時使用清水反復清洗，直至無泡沫產(chǎn)生。同時，定期做好噴霧器的維護，確保其正常工作。雖然草甘膦具有廣譜的殺草效果，但是長期、大量使用會導致雜草產(chǎn)生遺傳抗性。因此，需要定期更換除草劑或綜合使用其他方法來控制雜草，以減少抗性產(chǎn)生。使用草甘膦時，工作人員要佩戴好保護設(shè)備，避免草甘膦直接接觸到皮膚和眼睛，同時盡量避免吸入草甘膦[5]。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，新疆烏魯木齊市部分地區(qū)選擇采用植保無人機進行草甘膦噴施。對于植保無人機的操作，需要嚴格按照技術(shù)規(guī)范來執(zhí)行。從基本的飛行要求出發(fā)，妥善控制無人機的飛行高度和速度。對于易產(chǎn)生飄移危害的作業(yè)，建議將飛行高度控制在2 m左右，速度保持在5.5 m·s-1以內(nèi)，以有效減少霧滴飄移和蒸發(fā)飄移的可能性。施藥者在作業(yè)前必須詳細分析當天的氣象條件，尤其是風速和風向情況，以確保霧滴能夠準確地落在目標區(qū)域，減少濺出或飄移。一般來說，適合作業(yè)的風速應在2級以內(nèi)。在風速為1 m·s-1的情況下，安全距離至少應保留10 m。隨著風速的增加，安全距離也相應增加。例如，在風速為

3 m·s-1時，至少需要保留30 m的安全距離。作業(yè)人員在作業(yè)過程中應嚴格遵守安全規(guī)則，禁止處于植保無人機的下風向，以免對草甘膦產(chǎn)生敏感反應或吸入引起中毒。對于在作業(yè)區(qū)域下風向存在對藥物敏感的動植物，應做好相應的防護措施。例如，設(shè)置安全隔離區(qū)，最大限度減少草甘膦的不良影響。即便在施藥過程結(jié)束后，霧滴的活性物質(zhì)仍可能從植物、土壤或其他表面蒸發(fā)，使得草甘膦無規(guī)則擴散，甚至可能影響到較遠的地方。因此，在噴施草甘膦后，需要做好現(xiàn)場清理工作，并密切觀察可能的蒸發(fā)飄移。

3.3 合理控制栽培間距

棉花栽培密度控制即行距和株距的控制，是決定單棵棉花生長環(huán)境及棉花單位面積產(chǎn)量的關(guān)鍵。它直接影響光照、空氣、水分、肥料等資源的利用效率。合理的栽培間距可避免草甘膦的飄移，以防止棉花受損。1）株距的確定須考慮品種、生長力與當?shù)貧夂驐l件等。強勢品種生長力強，為避免草甘膦飄移到棉花植株上，應適當減小密度，拉大株距。一般品種棉花栽培，株距為10 cm+66 cm。2）控制行距也同樣重要。經(jīng)管良好，施肥充足的情況下，行距適當增大，利于棉花分枝，單位面積產(chǎn)量也會有所提高。但行距過大，會造成草甘膦噴施時的濺跳和飄移，增加風險。根據(jù)工具寬度，常規(guī)管理行距可控制在38 cm。栽培間距的合理控制，除了提高棉花的單位面積產(chǎn)量，還能降低草甘膦對棉花的潛在危害。

3.4 采用科學輪作制度

科學輪作策略在農(nóng)業(yè)實踐中具有重要意義。通過選擇與棉花生長周期、抵抗病蟲害能力各異的作物進行輪作，豐富田間動植物種類，從而降低病蟲害發(fā)生概率。同時，一些作物在輪作過程中留下的殘根可以作為天然的覆蓋物，有助于減少草甘膦的流失。為了進一步降低草甘膦對單一作物的負面影響，選擇與棉花生長周期不同，對草甘膦敏感性低的作物進行輪作，如玉米、大豆、甘蔗、冬小麥等。這些作物不僅具有較強的抗草甘膦能力，還能有效防治共生病蟲害。在制訂輪作計劃時，應充分考慮草甘膦的殘留期。由于草甘膦對棉花的殘留期較長，為避免對新種植的棉花造成潛在威脅，應在草甘膦完全分解后再種植棉花。此外，不同作物對肥料需求不同，適當調(diào)整施肥方法，可以提高土壤對草甘膦的吸附能力，減輕其對后續(xù)作物的危害。同時，恰當?shù)氖┓史椒ㄓ兄谛迯鸵虿莞熟⑹褂枚軗p的土壤。

4 結(jié)語

本文揭示了草甘膦對棉花藥害的復雜機制和應對策略。草甘膦對棉花造成的藥害是一個多元素交織的問題，其中涉及植物生理、生態(tài)和環(huán)境等多方面的因素，需要跨學科的團隊共同研究和應對。為解決這個問題，不僅需要優(yōu)化草甘膦的使用方式和培育抗性更強的棉花品種，還需要完善農(nóng)藥管理措施，促進環(huán)保與農(nóng)業(yè)發(fā)展的平衡，確保農(nóng)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性。

參考文獻：

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[5] 楊延龍，馬君，師維軍.國外引進抗草甘膦棉花種質(zhì)資源田間鑒定及其特性分析[J].中國棉花，2021，48（1）：10-12.

（責任編輯：張春雨）