以下主要討論因?yàn)闅⒕鷦┑牟徽_使用對(duì)農(nóng)作物造成的藥害及其控制技術(shù)。
一、殺菌劑安全使用的基本概念
1、殺菌劑的選擇性
殺菌劑的選擇性是指殺菌劑對(duì)防治靶標(biāo)與非靶標(biāo)之間的活性差異程度,這種活性差異的程度常用安全系數(shù)表示。
2、殺菌劑的安全系數(shù)
是殺菌劑對(duì)植物的安全程度。即作物對(duì)殺菌劑可忍耐的最高濃度與推薦使用濃度之比。安全系數(shù)大于1時(shí)才能在生產(chǎn)上使用,大于2.5時(shí)使用起來才比較安全。
3、影響安全系數(shù)的因子
影響安全系數(shù)的因子很多,主要包括藥劑類別及其性質(zhì)、作物種類(單子葉和雙子葉作物)及品種、作物生育期(營養(yǎng)生長和生殖生長)、環(huán)境(濕、溫度和酸堿度等)、土質(zhì)和微生態(tài)體系等因子對(duì)安全系數(shù)的影響。
4、藥害類型
4.1、一般按藥害發(fā)生時(shí)間或癥狀性質(zhì)分類。按藥害發(fā)生時(shí)間可分為:
直接藥害??施藥后對(duì)當(dāng)季作物造成藥害;
間接藥害??對(duì)下茬敏感作物造成藥害,如三唑類對(duì)下茬雙子葉作物和敏感粳稻的生長抑制而表現(xiàn)的藥害等。
4.2、按藥害發(fā)生的癥狀可分為:
可見藥害??可觀察的形態(tài)上的藥害。這是人們最容易發(fā)現(xiàn)的問題。
隱性藥害??無可見癥狀但影響產(chǎn)量和品質(zhì)。這種藥害往往被人們忽視。如三唑類阻止葉面積增加減少總光合產(chǎn)物;葉菜、果實(shí)變小,產(chǎn)量下降;可能使水稻穗小千粒重下降;改變不飽和脂肪酸和游離氨基酸的含量、蛋白質(zhì)減少等。嘧菌酯可增加赤霉病菌毒素的產(chǎn)生;重金屬殺菌劑也常影響作物光合作用和生殖生長,使結(jié)實(shí)率下降。
5、藥害癥狀
發(fā)育周期改變??出苗、分蘗、開花、結(jié)果、成熟期推遲,生長緩慢;
缺苗??包衣、拌種、浸種降低發(fā)芽率,或發(fā)芽后不能出土苦死;
變色??失綠、花葉、黃花、葉緣葉尖變色、或根、果變色;
形態(tài)異常??改變果形、植株矮縮、不抽穗、花果畸形;
壞死??枯斑、枯萎等。
二、不同類型殺菌劑的藥害及其控制策略
(一)多位點(diǎn)殺菌劑
1、多位點(diǎn)殺菌劑的主要生物學(xué)特性
一般選擇性較差,作用靶點(diǎn)在靶標(biāo)和非靶標(biāo)生物中沒有差異或差異較小,使用時(shí)主要利用病原菌與作物對(duì)藥劑的忍耐程度差異,選擇適當(dāng)時(shí)期合理使用劑量。這種類型的殺菌劑必須不具有內(nèi)吸性,以免藥害,防治植物病害只具有保護(hù)作用。如果加工中加入滲透劑或顆粒過細(xì),通過不同途徑進(jìn)入植物體,即可造成藥害。
多位點(diǎn)殺菌劑的主要種類和品種:無機(jī)殺菌劑(銅制劑、硫制劑等)、有機(jī)硫殺菌劑(福美鋅、福美雙、福美甲胂、丙森鋅、代森鋅、代森銨、代森錳鋅、二硫氰基甲烷等)、取代苯類(五氯硝基苯、百菌清)、二甲酰亞胺類(腐霉利、撲海因、菌核凈)、植物素殺菌劑(乙蒜素).
2、銅素殺菌劑:包括波爾多液、氫氧化銅、氧化亞銅、琥膠肥酸銅、絡(luò)氨銅等。銅等重金屬離子可以破壞細(xì)胞膜的透性、鈍化蛋白、干擾Mg++、K+平衡,影響葉綠素代謝和呼吸作用等,沒有選擇性。為了防止銅等重金屬離子的藥害,一般制成難溶性鹽類或絡(luò)合物殺菌劑,減少游離的銅離子。如波爾多液
(Bordeaux
mixture)就是將易溶于水的硫酸銅與石灰反應(yīng)產(chǎn)生難溶性的堿式硫酸銅,使用以后在生物和環(huán)境物理化學(xué)作用下逐步釋放銅離子起殺菌作用。這不僅延長了持效期,而且增加了安全性。
Cu(SO)45H2O + CaO + H2O→CuSO4xCu(OH)2yCa(OH)2zH2O
(xyz因配置方法和配比不同而異).
但是如果波爾多液等難溶性銅鹽中含有多余的
Ca++或Cu++,以及在高溫、高濕和前后使用酸、堿性化合物時(shí),會(huì)加速銅離子的釋放,容易造成藥害。已知對(duì)Ca++
敏感的有茄科、葫蘆科、葡萄等作物;對(duì)Cu++
特別敏感的有李、桃、鴨梨、白菜、小麥等;對(duì)Cu++比較敏感的有蘋果、中國梨、柿、大豆、蕪箐等作物。
銅制劑藥害癥狀:可使黃瓜、蘋果等葉片褪綠、幼芽和葉緣葉尖青枯、葉斑及類似病毒病的花葉癥狀等,果實(shí)上形成小黑點(diǎn)銹斑。在水稻上也可以造成藥害,有的水稻品種比較敏感,葉片尤其是葉緣呈紅褐色。如氫氧化銅和氫氧化亞銅噴霧2天后可使葉尖、葉緣呈紫紅色,或紫紅斑點(diǎn);30%琥膠肥酸銅1:400-700倍在水稻抽穗前3天噴霧,兩天后泗優(yōu)422品種葉尖呈紫紅色,5-7天后恢復(fù)正常。但在閔優(yōu)香粳上沒有藥害。這種藥害與高溫高濕有關(guān)。在秧田使用可造成秧苗枯黃,甚至死苗。
銅鹽不能與酸堿性化合物混用,如石硫合劑、松脂合劑、礦物油混用。噴施波爾多液的作物15天內(nèi)不能噴石硫合劑。大棚內(nèi)、高溫高濕條件下慎用。銅制劑與福美類和代森類殺菌劑混用有拮抗作用。
氟硅酸呈強(qiáng)酸性,在高溫高濕條件下對(duì)花生葉片有藥害;在水稻上使用,加大使用劑量或在高溫下也會(huì)引起葉片枯斑。與堿性化合物混用易分解失效。
3、硫素殺菌劑:硫磺(sulphur)因成本低及被認(rèn)為是安全的傳統(tǒng)殺菌劑,目前被大量用于殺菌劑的復(fù)配使用。此外還有膨潤硫(sulfur
bentonite)、石硫合劑(lime Sulphur)在生產(chǎn)上廣泛使用。
S
在一般情況下安全,但在170C以下效果較差,300C以上高溫使用常造成對(duì)植物的藥害。S可以取代元素O在氧化還原反應(yīng)中形成有毒的H2S而不是
H2O,可引起葉片枯斑。
石硫合劑可以被氧化或在弱酸下水解釋放S和H2S.石硫合劑的防病效果好于硫的其他制劑,但極易發(fā)生藥害。不同植物對(duì)石硫合劑的敏感性不同,桃、李、梅、梨、葡萄、豆類、馬鈴薯、番茄、蔥、姜、黃瓜、甜瓜等最易藥害,在高溫季節(jié)應(yīng)該盡量避免使用。果樹在休眠期可以使用。
4、雙胍辛烷苯基磺酸鹽:該藥劑對(duì)蘆筍嫩莖會(huì)造成彎曲,對(duì)某些花卉(如玫瑰)有藥害。
5.有機(jī)殺菌劑
5.1 有機(jī)胂殺菌劑
有機(jī)胂對(duì)植物生殖生長階段有強(qiáng)烈的藥害作用,如對(duì)水稻輕度藥害表現(xiàn)莖葉有暗褐色灼傷斑、穗小、千粒重低、嚴(yán)重時(shí)谷粒成青殼或花序狀,或莠而不實(shí)。有機(jī)胂殺菌劑進(jìn)入土壤以后,容易被微生物降解成無機(jī)砷在土壤中殘留,無機(jī)砷對(duì)植物的營養(yǎng)生長有強(qiáng)烈的抑制作用,其他重金屬化合物也可能引起類似藥害癥狀。
5.2 有機(jī)硫殺菌劑
福美雙作為種子處理劑一般比較安全,但在溫室里用于黃瓜濃度稍高會(huì)引起枯斑。在蘋果上劑量稍大,容易引起果銹。
代森錳鋅等安全性較高,但對(duì)蘋果幼果也會(huì)引起銹果等癥狀的藥害。因?yàn)槠茐墓嫦炠|(zhì)沉積,推薦濃度下使用對(duì)美國紅提會(huì)造成嚴(yán)重的銹果癥狀。
代森銨呈弱堿性,對(duì)植物有滲透能力,因此很容易造成藥害。主要表現(xiàn)灼傷癥狀。50%水劑用于水稻,稀釋倍數(shù)不能低于1000倍。一般不用于果樹。
二硫代氨基甲酸鹽類殺菌劑(福美和代森類殺菌劑)不能與含銅等重金屬化合物混用,也不能與石硫合劑混用或15天內(nèi)前后使用。二硫代氨基甲酸鹽類與銅制劑混常表現(xiàn)有拮抗作用,這是氨荒酸根與銅離子2:1鰲合的結(jié)果。
5.3 取代苯類
百菌清常用于果樹和蔬菜病害防治。但梨和柿比較敏感,不宜使用。在濃度較高時(shí)也會(huì)引起桃、梅、蘋果等藥害。蘋果落花后20天內(nèi)使用會(huì)造成果實(shí)銹斑。
五氯硝基苯對(duì)絲核菌特效,對(duì)甘藍(lán)根腫病、白絹病、放線菌有效。常用作種子處理劑和土壤處理劑。使用時(shí)與幼芽或瓜類葉片接觸會(huì)有灼傷癥狀的藥害。
(二)單位點(diǎn);詺⒕鷦┧幒捌淇刂
單位點(diǎn)專化性殺菌劑的主要生物學(xué)性狀表現(xiàn)具有高度選擇性。位點(diǎn)專化性殺菌劑可以是內(nèi)吸性或非內(nèi)吸性殺菌劑。內(nèi)吸性殺菌劑大多具有治療作用,具備兩種獨(dú)特的生物學(xué)特性。第一,藥劑分子能夠通過植物莖葉、種子或根表面進(jìn)入植物體,并能在體內(nèi)輸導(dǎo);第二,它的作用方式具備;,對(duì)病原菌有效,而不影響寄主植物。因此,單位點(diǎn)殺菌劑一般對(duì)植物比較安全。但是,值得注意的是也有部分;詺⒕鷦┦褂貌划(dāng),可能對(duì)不同類型的植物產(chǎn)生不同程度的藥害。
單位點(diǎn)殺菌劑主要品種有有機(jī)膦殺菌劑,包括異稻瘟凈、乙磷鋁、甲基立枯磷等;苯并咪唑類殺菌劑,包括多菌靈、噻菌靈、硫菌靈、乙霉威等;酰胺類,如噻氟菌胺(滿穗);氨基甲酸酯類如霜霉威;吡咯類如咯菌腈(適樂時(shí));噻唑類如噻枯唑、三環(huán)唑;惡唑類如惡霉靈;甲氧嗎啉類包括烯酰嗎啉、氟嗎啉;苯酰胺類如甲霜靈;抗菌素如井岡霉素、多抗霉素;二甲基甲酰胺類如速克靈、撲海因、菌核凈;苯胺嘧啶類如嘧霉胺;甲氧丙烯酸酯類如阿米西達(dá)、翠貝等;麥角甾醇生物合成抑制劑中的脫甲基抑制劑(DMI)類殺菌劑包括三唑酮、烯唑醇、丙環(huán)唑、戊唑醇、氟硅唑、惡醚唑、咪鮮胺、氯苯嘧啶醇等。
1.EBI殺菌劑
麥角甾醇生物合成抑制劑的生長調(diào)節(jié)劑作用經(jīng)常掩蓋了它們的非;运幒ΠY狀,如引起的葉片扭曲、壞死、枯萎或落葉。
三唑類殺菌劑作為土壤和種子處理,使用不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)出苗率降低、幼苗僵化的藥害癥狀。表現(xiàn)地上部分的伸長和小麥苗的葉、根和胚芽鞘的伸長受到抑制。
三唑類殺菌劑作為噴施處理會(huì)使瓜果果型變小、植株或枝條縮短、節(jié)間縮短葉片變小、呈深綠,延緩葉綠體衰老,提高耐寒和抗旱能力,增加座果率。在水稻上使用會(huì)導(dǎo)致水稻等作物葉片短小、嚴(yán)重時(shí)甚至不能抽穗。如<現(xiàn)代快報(bào)>2003年11月6日的A4版報(bào)道了
"農(nóng)藥惹禍
1466畝水稻絕收"的新聞。報(bào)道說2003年9月江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)杭集、楊廟及公道等地水稻出現(xiàn)不抽穗、不灌漿現(xiàn)象。到10月中旬該區(qū)發(fā)生水稻不抽穗現(xiàn)象的共涉及8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、48個(gè)村、658戶農(nóng)戶,受損面積總計(jì)達(dá)1466畝。根據(jù)專家實(shí)地會(huì)診認(rèn)定,水稻不抽穗的原因可能是所用農(nóng)藥中含有抑制細(xì)胞生長類物質(zhì)所致。同年,江蘇宿遷市和安徽省也發(fā)生了大面積的類似藥害。
水稻大面積不能抽穗的原因是否與在抽穗前使用烯唑醇等有關(guān)值得進(jìn)一步研究。已知烯唑醇等DMI類殺菌劑也是植物體內(nèi)促進(jìn)細(xì)胞伸長的赤霉素生物合成抑制劑。烯唑醇防治西瓜和辣椒苗期白粉病,曾在浙江和江蘇造成嚴(yán)重的僵苗;烯唑醇的同系物多效唑處理早稻秧苗,會(huì)造成后茬粳稻秧苗僵化;三唑酮種子處理,也曾經(jīng)造成小麥大面積不出苗;三唑類噴施黃瓜,導(dǎo)致節(jié)間縮短、葉片和瓜果短小。如40%福星(氟硅唑)8000-10000倍在陜西防治梨黑星病時(shí)就發(fā)生過卷葉癥狀的藥害。
DMI類殺菌劑阻止生長的調(diào)節(jié)或藥害機(jī)制:(1)三唑類殺菌劑防治病害的機(jī)制是抑制真菌體內(nèi)Cyt
P450單加氧酶的活性,破壞麥角甾醇生物合成,導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷而死亡。同樣也能抑制植物體內(nèi)赤霉素生物合成過程中的C-14位脫甲基酶Cyt
P450單加氧酶,使促進(jìn)細(xì)胞伸長的赤霉素不能合成,從而植物表現(xiàn)矮化,葉片果實(shí)短小。(2)高劑量下藥劑分子與膜甾醇直接作用引起脂質(zhì)過氧化細(xì)胞死亡。在植物上表現(xiàn)褪綠和枯斑。(3)咪唑類殺菌劑在植物生理pH下都是質(zhì)子化的,相反三唑類則是非質(zhì)子化的。藥劑在不同作物上表現(xiàn)不同活性可能與植物體內(nèi)的生理pH有關(guān)。(4)引起與赤霉素代謝相關(guān)的激素ABA代謝失衡,含量增加,ABA具有抑制細(xì)胞伸長的生理作用。
影響DMI殺菌劑藥害程度的因子:(1)植物種類和品種。一般雙子葉作物比單子葉作物對(duì)EBI更加敏感,所以EBI殺菌劑在雙子葉植物上使用更容易造成藥害。相同作物種類的不同品種對(duì)DMI的敏感性差異也很大,如粳稻比秈稻敏感。(2)藥劑分子。主要與品種及其異構(gòu)體關(guān)系極大。
與藥劑品種的關(guān)系:不同DMI類殺菌劑在相同濃度下種子處理與對(duì)照相比,對(duì)禾谷類作物出苗12天葉面積的生長抑制如下:抑霉唑15%,三唑醇16%,丙環(huán)唑20%,三唑酮22%,氯苯嘧啶醇23%,乙環(huán)唑27%,芐氯三唑醇28%,烯唑醇45%.
與異構(gòu)體的關(guān)系:DMI一般含1-2個(gè)不對(duì)稱碳原子,所以有2或4個(gè)對(duì)映體,他們常有顯著的生物特性差異。一般R-異構(gòu)體有高的殺菌活性,S-異構(gòu)體有強(qiáng)的植物生長調(diào)節(jié)作用(PGR)活性。如烯唑醇R(-)對(duì)映體的殺菌活性比S(+)高100倍。而S(+)異構(gòu)體的生長調(diào)節(jié)作用比R(―)異構(gòu)體強(qiáng)100
倍。多效唑(S,S)-對(duì)映體有較高的植物生長調(diào)節(jié)(PGR)活性,而(R,
R)-對(duì)映體則有較高的抗菌活性。
與植物組織的關(guān)系:分生組織特敏感,抑制細(xì)胞伸長。
2.甲氧丙烯酸酯類
這是一種新型的特廣譜、特高效、特安全的低毒殺菌劑。如阿米西達(dá)目前在國際上已登記防治400多種植物病害。但是也有少數(shù)植物品種特別敏感,在這些作物上使用容易造成藥害。如雖然在紅富士等蘋果上使用安全,但在嘎啦品種的蘋果上使用就特別敏感,在幼果期使用會(huì)造成嚴(yán)重的銹果藥害癥狀,高溫下噴施還會(huì)造成落葉。在云煙G80品種上噴施也會(huì)造成過敏性枯斑。
(三)種子處理劑的藥害及其控制
1.水稻種子處理劑
作者對(duì)幾種水稻種子處理劑的安全性進(jìn)行比較研究結(jié)果列表如下。
藥 劑 浸種方法 浸種時(shí)間 成秧率% 安全系數(shù) 防治對(duì)象
二硫氰基甲烷 浸后不淘洗 24-72 98.8 3 真菌細(xì)菌干尖線蟲
巴 丹 浸后淘洗 48-72 86.6 1.2-1.5 干尖線蟲
咪鮮胺 浸后不淘洗 48 90.3 1.3-1.5 真菌
強(qiáng)氯凈 浸后淘洗 12 85.5 1.0 真菌細(xì)菌
可見強(qiáng)氯凈處理水稻種子的安全系數(shù)很低,對(duì)水稻極不安全。
2.拌種靈
對(duì)擔(dān)子菌中的銹菌、黑粉菌、絲核菌有特效。常用于種子處理和土壤處理。對(duì)雙子葉植物比較安全,一般以種子量的0.1%
-0.3%有效成分拌種。但單子葉作物容易藥害,種子量的0.1%處理即可降低小麥出苗率15%-20%.遇不良環(huán)境,藥害更重。
3.DMI類殺菌劑
包括三唑類、咪唑類和嘧啶類等許多殺菌劑,由于這類殺菌劑活性高、殘效期長,一些企業(yè)開發(fā)了這類殺菌劑的種子處理劑,對(duì)小麥種子包衣或拌種會(huì)因這類殺菌劑能夠干擾植物體內(nèi)的赤霉素(GA3)和脫落酸(ABA)的平衡,在遇到寒流、干旱、水漬等不利于種子發(fā)芽或出苗的脅迫條件,會(huì)出現(xiàn)明顯的藥害,表現(xiàn)出苗慢,出苗率低,甚至不出苗。
四、土壤處理劑藥害及其控制
1.溴甲烷
是一種無色、無味、高毒、滅生性液體化合物。3.5 度
以上揮發(fā)成比空氣重的氣體。常用于土壤處理,廣譜高效殺滅土壤中的各種生物。包括土居線蟲(根結(jié)線蟲、胞囊線蟲、腐生線蟲等)、一年或多年生雜草及種子、土居真菌和細(xì)菌、土居害蟲等。
土層15-20厘米處溫度8
度以上時(shí)處理,覆蓋48-72小時(shí)后揭膜通風(fēng)7-10天后播種或移栽蔬菜。如果土溫較低需延長通風(fēng)時(shí)間,否則會(huì)對(duì)移栽作物有強(qiáng)烈的藥害。
2.棉隆
在土壤中轉(zhuǎn)化成異硫氰酸甲酯,滅生性土壤處理劑?蓺缤寥乐兄参锓N子。溝施或撒施于20cm處立即覆土加蓋薄膜一定時(shí)間后松土通氣播種。生長期不能使用。施藥與播種間隔期視土溫而定。10厘米土層溫度25度間隔8天;20度間隔11天;15度間隔24天。一般在土壤溫度18-30度處理,間隔2-
3周播種。最佳處理土壤溫度12-18度,含水量在40%以上處理。