几种除草剂对不同药用植物种子萌发的影响

前言

除草剂（herbicide）是指可使杂草彻底地或选择地发生枯死的药剂。而除草剂对于作物是否有危害，亦或者说对作物的萌发与生长是否有抑制作用，已成为众多人关注的热点问题。近年来，在理论研究方面，学界关于除草剂的研究越来越受到关注、研究成果越来越多；同时，在实践应用方面，随着我国除草剂在农药使用中的比例呈上升态势，除草剂的作用也在实践中得到了进一步的确证。通过前人的研究成果以及除草剂本身作用机制的特殊性，决定了其对作物的低毒性的特征。但是以往对除草剂的安全性管理方面，重点集中于其对药用植物的药害情况。

由于现在药用植物种植面积很大，人工除草越来越困难，因此使用化学除草剂对药用植物进行除草越来越广泛，但是除草剂对药材的质量影响很大，本文希望能够通过试验结果来阐释：供试的不同浓度的除草剂对5种药用植物的发芽率表现出不同的抑制作用，同时也表现出不同的药害作用。这样，便可在使用这些除草剂时加强安全性的管理，减轻或避免其对药用植物的发芽造成的影响，做到高效、低毒、低残留，以及确保中药材的品质和质量。同时，为了能够合理、最大限度的利用优良化学除草剂，本次试验选用了几种大田常用化学除草剂，在5种药用植物种子发芽试验上做了一系列的测定试验。旨在进一步研究几种除草剂对药用植物的发芽率是否有影响是及药害，扩大在其他药用植物田应用范围，为以后田间小区试验提供可参考依据。

1 试验材料

1.1 供试药剂

48%异恶草酮EC（clomazone）（商品名：广灭灵，美国富实美公司生产）； 33%二甲戊乐灵EC（商品名：施田补，德国巴斯夫股份有限公司）；960g/L精异丙甲草胺（Metolachlor-p）EC（商品名：金都尔，完正达中国投资有限公司生产）

1.2 供试品种

板蓝根（AIsatis tinctori L.）、曼陀罗（Datura stramonium）、薏苡（Coix lachryma-jobi L.）、黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）、桔梗（Campanula latifolia），以上5种药用植物种子均由吉林农业科技学院药种植。

1.3 仪器设备

培养皿、小喷壶、试管、培养箱、剪刀、直尺、100mL容量瓶，100ml烧杯，250mL三角瓶，5mL移液管，滤纸等。

2 试验方法

2.1 除草剂的配制

试验设48%广灭灵EC，施用量分别为750ml/公顷、900ml/公顷、1050ml/公顷；33%施田补EC，施用量分别为1500ml公顷、2175ml/公顷、2775ml/公顷；960g/L都尔EC，施用量1350ml/公顷、1800ml/公顷、2250 ml/公顷；兑水量均为750L/ml/公顷。每个培养皿面积是6.36×10-3 m2。喷施量为5ml。

2.2 种子的处理

以上5种药用植物种子种子用温水浸泡24小时备用。

2.3 调查及计算方法

试验于2010年9月7日在吉林农业科技学院植保实验室进行，分别精选以上5种药用植物的种子30～50粒，置于直径为9cm的培养皿中，培养皿垫双层滤纸作为发芽床，滤纸用蒸馏水保持充分湿润，在每个培养皿中分别喷至配置好的不同浓度的除草剂各5毫升，除草剂均匀的分布在培养皿中，以加无菌水为空白对照CK，3次重复，将样品置于（18～25）℃，恒温无光照的培养箱中发芽。自发芽之日起，每天定时观察、记录种子发芽情况，观察时间为15d，最后，计算种子的发芽率（胚根与种子等长，胚芽为种长的一半为发芽）。

发芽率（%）=（ n/N） × 100% （ n 为正常发芽种子数，N 为供试种子数） （15d） 3 结果与分析

3.1 不同除草剂对5种药用植物种子发芽率的影响

由表3-1可见，板蓝根在3种除草剂的处理下，广灭灵与施田补对其发芽率影响较大，发芽率分别为42.6%、45.8%，与对照表现差异显著，都尔对板蓝根的发芽率与对照差异不显著；3种除草剂对曼陀罗的发芽率均有影响，其中广灭灵的抑制作用较大，发芽率仅为32.5%，与对照有显著性差异，与施田补和均有显著差异；都尔广灭灵对黄芩的萌发率抑制效果显著，发芽率仅为30.5%，施田补和都尔对黄芩的发芽率与对照有显著性差异；同样广灭灵对薏苡的发芽率也有一定的抑制作用，发芽率为70.8%，与对照达到极显著水平，其它2种除草剂对薏苡的发芽率没有抑制作用，与对照没有显著差异；广灭灵对桔梗发芽率有影响，与对照差异显著，发芽率为85.4%，施田补与都尔对桔梗的发芽率没有影响，与对照差异不显著。

3.2 不同药用植物种子对3种除草剂间发芽率的差异

由表3-2可见，广灭灵对5种药用植物的发芽率都有不同程度的影响，其中对黄芩和曼陀罗的发芽率影响比较大，发芽率分别为为30.5%、32.5%，其次对板蓝根的发芽率也有一定的影响，其发芽率为42.6%，均与对照有显著差异，对薏苡和桔梗的发芽率无显著差异；施田补对薏苡和桔梗的发芽率影响较小，与对照差异不显著，对板蓝根和曼陀罗的的发芽率抑制作用较大，发芽率分别为45.8%、51.6%，与对照表现差异显著，对黄芩的发芽率也有不同程度的影响，与其他4种植物种子的发芽率都有显著差异；都尔对曼陀罗的发芽率影响较为严重，发芽率仅为58.2%，与对照具有显著差异，其次是对板蓝根和曼陀罗的发芽率抑制作用较大，发芽率分别为76.7%、83.9%，与对照差异显著，对薏苡和桔梗的发芽率均没有明显的抑制作用，与对照差异不显著。

从除草剂对试验药用植物安全性可得出如下结果：3种除草剂中，施田补和都尔对薏苡和桔梗，际应用相符。广灭灵对5种药用植物的发芽率均由一定的抑制作用；施田补只对薏苡和桔梗发芽率没有影响。

3.3 不同浓度的除草剂对5种药用植物发芽率的影响

3.3.1 不同浓度的广灭灵对5种药用植物发芽率的影响

4种浓度广灭灵处理下的5种药用植物种子的发芽率随着浓度的不同，发芽率亦不同。从图3.1中可以看出，随着广灭灵浓度的增加，5种药用植物种子的发芽率逐渐降低，在4种浓度广灭灵对桔梗种子的发芽率影响较小，对其他4种种子的发芽率均与对照有显著性差异；对广灭灵对这5种药用植物种子的发芽率都有一定程度的抑制作用。在浓度为750ml/公顷时，对曼陀罗和黄芩的发芽率影响幅度较大。

由于广灭灵的特殊作用机理，对这5种药用植物的幼芽均产生了不同浓度的药害作用。其中对桔梗的药害最明显，幼芽几乎全部为白化苗；对板蓝根的药害较小，药害主要体现在植物的茎和叶，与对照相比，叶片黄绿色，茎显紫白色；对曼陀罗的药害使茎白化；对薏苡的药害不明显；对黄芩的药害只要在叶片上，叶片白化，同时叶片有萎蔫现象。

3.3.2 不同浓度的施田补对5种药用植物发芽率的影响

从图3.2中可以看出，不同浓度的施田补对5种药用植物种子进行处理，5种药用植物种子的发芽率均低于对照，且随着浓度的增加而呈现下降趋势。对桔梗的发芽率影响较小，与对照差异不显著，对板蓝根的发芽率影响最大，其次为曼陀罗，且都与对照形成显著性差异。同时在3种浓度下施田补对板蓝根和曼陀罗的发芽率影响幅度较大， 在高浓度时，对薏苡和桔梗的发芽率影响也比较大一些。

由于施田补的作用机制是抑制分生组织细胞分裂，所以施田补对这5种药用植物的药害主要在根茎上，使板蓝根的根细茎粗，叶片厚，有畸形现象；由于看不到曼陀罗的叶，只有茎上有断根迹象；对薏苡的的药害最明显，薏苡的幼芽呈短粗状，对黄芩的药害表现在根部上，几乎看不到黄芩的根，严重的叶片为黄白色。

3.3.3 不同浓度的都尔对5种药用植物发芽率的影响

从图3.3中可以看出，不同浓度的都尔对5种药用植物种子进行处理，4种浓度处理对桔梗和薏苡种子的发芽率影响较小。而对另外3种药用植物种子的发芽率都存在抑制作用，影响其发芽率。同时随着浓度的增加，对5种药用植物种子的发芽率影响幅度都比较小。

都尔对板蓝根的药害主要是使板蓝根的嫩茎细弱并且萎蔫；使曼陀罗的嫩茎萎蔫并且有腐烂的斑点；对薏苡的药害主要是抑制其幼芽的生长；对黄芩的主要药害体现在抑制芽长的生长和叶片的失绿现象；使桔梗的根部出现褐色的斑点，并且整个桔梗幼苗显黄绿色。

结论

本试验采用3种化学除草剂对5种药用植物种子的萌发和生长进行了试验，从发芽率和芽长生长状况看3种除草剂在5种药用植物种子的萌发和生长均有抑制作用。

广灭灵对5种药用植物种子的发芽率均有不同程度的影响，对黄芩和曼陀种子的发芽率影响显著，发芽率分别为30.5%、32.5%，效果与对照差异显著，其次对板蓝根的发芽率也有抑制作用，施田补对板蓝根的发芽率影响较大，发芽率仅为45.8%，对曼陀罗的发芽率也有不同程度的影响，发芽率为51.6%，对薏苡和桔梗的发芽率与对照无显著差异。都尔对薏苡和桔梗的发芽率与对照表现无显著差异，对曼陀罗的发芽率影响较大，其发芽率为58.2%，与对照具有显著差异。其次对板蓝根和黄芩的发芽率也有不同程度的影响，发芽率分别为76.7%和83.9%，与对照表现差异显著。

由于本试验是在室内对5种药用植物种子进行不同浓度下的不同除草剂萌发和生长试验得出以上结论，虽然在发芽率和生长情况上存在不同的抑制作用，但是进行田间小区试验时，药害会减轻一些，因为在田间试验时会有土壤和其他杂草的吸附作用，而在室内进行试验时，是药用植物种子直接接触除草剂，所以选择除草剂对以上5种药用植物除草时，是可以选择对药用植物种子药害小的除草剂的。总之，要在对作物安全的基础上，根据除草剂对药用植物药害效果不同，各地区可以根据情况选择适宜的除草剂进行化学除草，也可以通过除草剂合理混用进一步提高除草效果。

同时我们也不能忽略药用植物成长受影响的其他因素，因为它包括了药用植物的选地、整地、播种、育苗、移栽、管理、采收、产地加工等整个生产过程。具有不同于粮、油、棉作物的特点。如药用植物栽培分布有很强的地域性，不同地区栽植将对品质有很大影响。形成这种地区性强的原因是多方面的，主要是不同的药用植物对生态环境有不同要求。还有，药用植物的栽培技术性强。它的种植管理和加工技术，常常是独特的，繁殖方法几乎包括了植物界全部繁殖方法。药用植物的繁殖种子（有性繁殖）、营养繁殖和单性和繁殖（孢子繁殖）等。因此，本文的不足是仅在实验室情况下进行了关于除草剂对于药用植物种子的萌发和生长的影响研究，并没有考虑到其他因素对其的影响。此外，各类药用植物对自然环境条件，如光照、温度、水分、土壤等主要因子的要求，往往有所差异，就是说不能排除药用植物生长的实际情况而做纯实验室的研究分析。我们可以看出，基于社会生态环境视域下的研究亟待加强。

从对药用植物安全性来看，广灭灵主要用于防除1年生禾本科杂草和阔叶杂草，随蒸腾作用由根部向上运输到植物各部分，阻碍植物光合作用，使敏感植物短期内死亡[1] [2] 。

一般而言，广灭灵是通过抑制敏感植物叶绿素和类胡萝卜素的生物合成，导致植物变白、变黄或失绿，且能选择性地抑制杂草中双萜的合成[3]；广灭灵对眼睛有刺激，对皮肤有轻微刺激，对试验动物无三致作用[4]，属低毒除草剂[1，2，4]。广灭灵在发达国家的施用已相当普遍，先后被用于大豆、花生、马铃薯、棉花、木薯、玉米、油菜、甘蔗目前将其试用于西红柿、小白菜、花菜、椰菜、甜菜、罂粟和水稻等作物田的研究也获得突破性进展[5]。

施田补主要抑制分生组织细胞分裂，不影响杂草种子的的萌发，而是在杂草种子萌发过程中幼芽、茎和根吸收药剂后而起作用，属于二硝基苯胺类除草剂。适用于蔬菜、玉米、花生、棉花、果树等旱田作物，可有效防除多种一年生单子叶杂草和一年生阔叶杂草，被誉为是除草剂中的“全能好手”[6]。在国内外主要用于以下各种作物：大田作物：大麦、小麦、黑麦、黑小麦、玉米、水稻、高粱、棉花等。油料作物：大豆、花生、向日葵等对十字花科植物（甘蓝、大白菜、板蓝根）。施田补在国内外主要用于蔬菜田、棉花、烟草、花生除草及作为烟草抑芽剂使用[7]。

96%金都尔主要成分为异丙甲草胺，该药剂对玉米、番茄、白菜等作物的杂草均有良好的放出效果[8，9，10]。属于选择性芽前除草剂。主要通过萌发杂草的芽鞘、幼芽吸收而发挥杀草作用。对多种单子叶杂草、一年生莎草及部分一年生双子叶杂草都有高度防效。金都尔已在夏玉米、棉花、大豆、移栽甘蓝、水稻（移栽田）上获得登记[11]，花生、移栽油菜、西瓜、甜瓜、芝麻、甜菜、移栽黄瓜和烟草等作物的登记正在进行中[12]。

3种除草剂都可以用于桔梗除草，与实际应用情r相符。广灭灵禁用于曼陀罗、黄芩。施田补只禁用于曼陀罗。只有都尔对5种药用植物物安全，因而均可应用[13，14]。