乙羧氟草醚和乙草胺對(duì)葡萄的危害原因探究.pdf

1、葡萄園雜草控制是土壤管理的一個(gè)重要方面。近年來由于勞動(dòng)力緊缺以及缺乏對(duì)果園生草的認(rèn)知，除草劑的使用日趨普及和常規(guī)。正因?yàn)槿绱耍嘘P(guān)除草劑藥害的報(bào)道也越來越多。2009年調(diào)查中發(fā)現(xiàn)山東省曲阜市常年噴施高濃度復(fù)合除草劑的巨峰葡萄園中葉片變黑，植株生長勢較弱，以此為背景，本文通過大田和盆栽兩種方式驗(yàn)證了除草劑對(duì)葡萄的傷害，并探究了乙羧氟草醚和乙草胺這兩種單劑對(duì)葡萄傷害的生理機(jī)制以及導(dǎo)致葡萄葉片變黑的原因。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.

2、復(fù)合除草劑對(duì)田間巨峰葡萄葉片光合作用傷害的驗(yàn)證
　　 在山東省曲阜市，與人工除草的巨峰葡萄園相比，2009年使用除草劑(百草枯、乙草胺和乙羧氟草醚復(fù)合)的葡萄園葉片凈光合速率(Pn)明顯降低，光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)和性能指數(shù)PIABS降低，快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線中J點(diǎn)和K點(diǎn)熒光上升，表明葉片PSⅡ反應(yīng)中心和放氧復(fù)合體(OEC)受到了損傷。此外，使用除草劑的葡萄園，落葉后枝條可溶性糖、淀粉、游離氨基酸

3、和可溶性蛋白含量較低。
　　 2010年選擇使用除草劑但未發(fā)生藥害的巨峰葡萄園，證實(shí)噴施低濃度除草劑(百草枯+乙草胺+乙羧氟草醚復(fù)合)降低了前期葡萄中部葉片Pn；而使用復(fù)合高濃度除草劑不僅降低了整個(gè)生長季中部葉片Pn，而且降低了葡萄果實(shí)可溶性固形物和花青素含量以及落葉后枝條中游離氨基酸和可溶性蛋白含量。
　　 2.乙草胺和乙羧氟草醚單劑對(duì)葡萄葉片光合作用的影響
　　 基質(zhì)盆栽巨峰葡萄中部葉片Pn隨著處理時(shí)間延長呈

4、下降趨勢，且隨著乙草胺和乙羧氟草醚單劑濃度的升高而降低。第30天時(shí)，不同部位葉片Pn也均隨除草劑濃度的升高而降低，大田推薦最大用量乙草胺處理的上、下部葉Pn顯著低于清水對(duì)照，而大田推薦最大用量乙羧氟草醚處理的僅中部葉Pn顯著降低；高于大田推薦最大用量除草劑處理不同部位葉片Pn均降低，當(dāng)濃度為田間推薦最大用量10倍時(shí)，Pn降低幅度最大。
　　 沙培巨峰葉片光合功能對(duì)乙草胺和乙羧氟草醚單劑(濃度均為田間最大推薦用量5倍)均有明顯的時(shí)

5、空響應(yīng)效應(yīng)。噴施初期(處理后第13天)，上部葉片對(duì)乙草胺反應(yīng)明顯，Pn、Gs、Fv/Fm和實(shí)際光化學(xué)效率(φPSⅡ)顯著下降；J點(diǎn)和K點(diǎn)熒光顯著上升，PIABS、反應(yīng)中心吸收的光能用于電子傳遞的量子產(chǎn)額(φEo)和反應(yīng)中心捕獲的激子中用來推動(dòng)電子傳遞的效率(φo)顯著下降，這表明PSⅡ反應(yīng)中心和OEC受損傷，電子傳遞能力降低，且程度顯著高于中部葉片，但隨著處理時(shí)間的延長，受損傷的程度減輕；在后期(處理后第60天)，上部葉與中部葉各指標(biāo)之

6、間的差距變??；下部葉片對(duì)除草劑的響應(yīng)時(shí)間滯后，后期時(shí)PSⅡ反應(yīng)中心和OEC受損傷程度以及電子傳遞受抑制程度高于中上部葉片。乙羧氟草醚處理對(duì)葉片光合作用的影響小于乙草胺處理。
　　 3.乙羧氟草醚和乙草胺單劑對(duì)巨峰葡萄葉片顏色的影響
　　 乙羧氟草醚(濃度為田間最大推薦用量5倍)處理后第60天時(shí)，沙培巨峰葡萄中、上部葉片變黑，色素含量顯著增加，其中上部葉色素含量增加與鈣和鐵含量增加以及葉綠體數(shù)目增多呈顯著正相關(guān)。而乙草胺(

7、濃度也為田間最大推薦用量5倍)處理后第60天時(shí)，中、上部葉片明顯變黃，色素含量降低，其中上部葉色素含量降低與鋅含量降低呈顯著正相關(guān)。
　　 4.乙羧氟草醚和乙草胺單劑對(duì)巨峰葡萄葉片細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響
　　 (1)乙羧氟草醚(濃度為田間最大推薦用量5倍)處理后第13天時(shí)，沙培巨峰新葉出現(xiàn)褐色斑點(diǎn)，電鏡觀察結(jié)果表明其細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)有溶解現(xiàn)象，有一些葉綠體內(nèi)部基粒和片層結(jié)構(gòu)清晰，還有一些內(nèi)部模糊：葉綠體、淀粉粒顯著減少，且淀粉粒

8、較小。第60天時(shí)，細(xì)胞膜較完整，而線粒體膜、核膜都較模糊。中部葉大部分葉綠體片層垛疊為基粒，清晰可見，而有少數(shù)葉綠體片層間隙很大，葉綠體、淀粉粒顯著增多且前者明顯變大；上部葉片的葉綠體內(nèi)部片層間隙較大，葉綠體增多且長度顯著增加，但淀粉粒仍較少。
　　 透射電鏡觀察2011年超高濃度乙羧氟草醚處理巨峰葡萄重新萌芽后的畸形葉片，發(fā)現(xiàn)深綠色部位細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整，與同等大小對(duì)照葉片相比，葉綠體、淀粉粒和基粒顯著增多，且淀粉粒明顯變大，而片

9、層數(shù)較少，但這些指標(biāo)除葉綠體長寬外其余均顯著高于黃色部位；黃色部位有一些葉綠體片層較清晰，但片層間隙明顯變大，還有一些葉綠體內(nèi)部有溶解的現(xiàn)象，葉綠體和片層與對(duì)照相比顯著減少，而淀粉粒和基粒顯著增多，葉綠體增大變圓，淀粉粒也增大。
　　 (2)乙草胺(濃度為田間最大推薦用量5倍)處理后第60天時(shí)，沙培巨峰中部葉細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)受損，葉綠體內(nèi)片層間隙變大，淀粉粒顯著增多；上部葉葉綠體內(nèi)部模糊，且葉綠體膜開口。中部葉葉綠體寬和上部葉葉綠體

10、長分別比對(duì)照小21.4％和16.2％。
　　 5.乙草胺和乙羧氟草醚單劑對(duì)葡萄葉片抗氧化系統(tǒng)的影響
　　 (1)超高濃度的乙草胺和乙羧氟草醚處理加快了土培巨峰葉片超氧陰離子產(chǎn)生速率，導(dǎo)致膜脂過氧化程度加劇，產(chǎn)物丙二醛增加，這可能與其較低的超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、過氧化物酶和抗壞血酸過氧化物酶活性有關(guān)。
　　 (2)高濃度乙羧氟草醚處理后，谷胱甘肽還原酶、抗壞血酸氧化酶活性以及上/中部葉片的谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶、單脫

11、氫抗壞血酸還原酶(MDHAR)活性升高，而下部葉MDHAR和上部葉脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)活性僅在14天時(shí)升高，中/下部葉DHAR活性在14天和80天時(shí)顯著升高。這些酶活性的變化導(dǎo)致葉片中抗壞血酸和谷胱甘肽含量發(fā)生相應(yīng)的變化。
　　 6.乙羧氟草醚和乙草胺單劑對(duì)葡萄生長的影響
　　 低于除草推薦濃度的乙羧氟草醚(9.4gaiha-1)和乙草胺(1123gaiha-1)顯著促進(jìn)霞多麗/SO4的新梢生長；而高于除草推薦

12、最大用量的乙羧氟草醚(187gaiha-1)和乙草胺(11230gaiha-1)降低了根系活力，抑制了新梢的生長，第50天時(shí)新梢長度分別比對(duì)照低86.6％、70.6％，前者新梢中IAA含量顯著降低，而ABA含量顯著升高。
　　 高濃度的乙羧氟草醚(187gaiha-1)和乙草胺(11230gaiha-1)降低了沙培巨峰葡萄植株總生物量，但僅前者與對(duì)照差異顯著；乙羧氟草醚處理后，根重顯著低于對(duì)照，植株根冠比降低；而乙草胺處理后，植

13、株根冠比升高。
　　 7.除草劑的后效
　　 在使用較高濃度復(fù)合除草劑的葡萄園改為人工除草的情況下，巨峰葡萄上、中、下部葉片的Pn與相鄰長期人工除草的葡萄園相比降低幅度仍然高達(dá)34.9％、28.5％和61.2％，說明除草劑有較長時(shí)期的殘效作用；盆栽試驗(yàn)也證明，除草推薦上限濃度或更高濃度的乙羧氟草醚處理后，巨峰植株翌年生長受到明顯抑制，特別是超高濃度處理的植株，翌年發(fā)芽后葉片畸形且不能恢復(fù)正常。因此建議嚴(yán)格控制除草劑的使用