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Chemical Control of Ipomoea cairica with Three Herbicides and Effect of 2,4-D Butylate on the Environment

三种除草剂对五爪金龙的防除作用及2,4-D丁酯对环境的影响



全 文 :三种除草剂对五爪金龙的防除作用及2,4-D丁酯对
环境的影响
张泰劼1, 罗剑宁2a, 李伟华1*, 梁梦芽1, 田兴山2b, 彭长连1
(1. 华南师范大学生命科学学院,广东省高等学校生态与环境科学重点实验室,广州 510631; 2. 广东省农业科学院, a. 蔬菜研究所; b. 植物保
护研究所,广州 510640)
摘要: 用3种除草剂(2,4-D丁酯、麦草畏和塔隆)对五爪金龙 (Ipomoea cairica L. Sweet)进行化学防除试验。结果表明:1.00 mL L-1
的 2,4-D 丁酯可以彻底杀灭五爪金龙。喷施 1.00 mL L-1 2,4-D 丁酯 20 d 后,五爪金龙茎叶枯死率接近 100%;60 d 后五爪金龙
的总生物量显著低于其它处理及对照;90 d 后未出现生长恢复,最终盖度防效为 99.8%。而喷施 1.00 mL L-1 的麦草畏 40 d 后,
五爪金龙的茎叶枯死率为 99.0%,但仍有少量存活的根, 90 d 后再次萌生率为 10.0%;喷施 1.00 mL L-1 塔隆 40 d 后,五爪金龙
的茎叶枯死率为 100%, 90 d 后再次萌生率为100%。土壤残留分析表明:在有机质含量较高 [(10.14±1.01) g kg-1]的土壤中2,4-D
丁酯降解速率较快,半衰期为 14 d,施药后 80 d 的土壤中已检测不到 2,4-D 丁酯。此外,在野外喷洒 1.0 mL L-1 的 2,4-D 丁酯
对其它植物是安全的,施药 1 年后,样地内的植物均能恢复生长。因此,实践中可用 1.00 mL L-1 的 2,4-D 丁酯来防除五爪金龙。
关键词: 杂草; 五爪金龙; 化学除草剂; 农药残留; 2,4-D 丁酯
doi: 10.3969/j.issn.1005–3395.2012.04.001
Chemical Control of Ipomoea cairica with Three Herbicides and Effect
of 2,4-D Butylate on the Environment
ZHANG Tai-jie1, LUO Jian-ning2a, LI Wei-hua1*, LIANG Meng-ya1, TIAN Xing-shan2b,
PENG Chang-lian1
(1. Key Laboratory of Ecology and Environmental Science in Guangdong Higher Education, School of Life Sciences, South China Normal University,
Guangzhou 510631, China; 2a. Vegetable Research Institute; 2b. Plant Protection Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences,
Guangzhou 510640, China)
Abstract: Ipomoea cairica is a notorious weed which has serious harm to the environment in South China. The
effects of three chemical herbicides, such as 2,4-D butylate, dicamba and fluroxypyr, on control of I. cairica in
the field were studied. The results showed that 2,4-D butylate (1.00 mL L-1) could eradicate this weed. The death
rate of I. cairica stems and leaves was close to 100% after spraying 2,4-D butylate (1.00 mL L-1) in 20 days. The
total biomass also decreased significantly in 60 days (P<0.05), and the growth did not recovery after 90 days.
The final control effect of 2,4-D butylate (1.00 mL L-1) on Ipomoea cairica was 99.8%. After spraying dicamba
(1.00 mL L-1) and fluroxypyr (1.00 mL L-1) in 40 days, the death rate of I. cairica stems and leaves were 99.0%
and 100%, respectively, and the regeneration rate of I. cairica was 10% and 100% after 90 days. A few roots were
survival sprayed dicamba (1.00 mL L-1) after 40 days. The herbicide residue analysis showed that 2,4-D butylate
could degrade quickly with half-life for 14 days, and it could not be detected in the soil after 80 days. Furthermore,
收稿日期: 2011–09–15    接受日期: 2011–12–30
基金项目: 广东省科技计划项目(2008A030203006)资助
作者简介: 张泰劼 (1985~ ),男,硕士研究生 , 主要从事有害杂草的化学防治研究。E-mail: miner08@126.com
* 通讯作者 Corresponding author. E-mail: whli@scnu.edu.cn
热带亚热带植物学报 2012, 20(4): 319~325
Journal of Tropical and Subtropical Botany
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五爪金龙(Ipomoea cairica L. Sweet)是旋花科
(Convolvulaceae)多 年 生 草 质 藤 本 植 物,20 世 纪
70 年代曾在我国南方地区作为观赏植物栽培,后
逃逸为野生,目前广泛分布在华南地区[1]。它能常
年开花,结实率不高,无性繁殖能力却极强,单个
茎节触地即能萌出一个新植株;生长速度极快,夏
季主茎平均最高生长速率达 11.9 cm d-1[2];根、茎、
叶均具有化感抑制作用[3],甚至落叶腐解物也具有
化感潜力[4],能抑制伴生植物的生长从而发展成单
优群落。它严重影响了农林生产以及荒地植被的
自然恢复过程,现已成为华南地区仅次于薇甘菊
(Mikania micrantha)的第二大害草[5–10]。
应用化学除草剂防除杂草具有省工、省力、快
速、效果好等特点,是农林业生产清除杂草的主要
方法。随着人们环保意识的增强,筛选低毒、高效、
残留少、降解快的除草剂越来越受到人们的重视。
目前有关五爪金龙的化学防除研究较少,仅有用 2
甲 4 氯及 2,4-D丁酯灭除五爪金龙的研究报道[11],
未见有其残留量测定及其环境安全性方面的评
估。对多种除草剂初步筛选的实验结果表明植物
激素类除草剂对五爪金龙的防除效果较佳。因此,
本文选用 3 种激素类化学除草剂(2,4-D丁酯、麦草
畏和塔隆),比较了它们对五爪金龙的杀灭效果,并
对效果最佳的除草剂 2,4-D丁酯在土壤中的残留进
行了测定及其对群落中其它植物的影响进行了评
估,以期为农林业防除五爪金龙提供一种低毒、高
效、对环境相对安全的除草剂提供参考。
1 材料和方法
1.1 实验地概况
实验样地一位于广州大学城中环东路旁的一
块弃荒地(23°03′N,113°23′E),样地基质为碎砖石、
瓦砾、泥砂、混杂泥土等,地上有成片生长的五爪
金龙,覆盖率达 90% 以上。实验于 2010 年 1 月至
4 月进行,实验期间 (1 月 10 日至 4 月 15 日) 平均
气温 18℃,总降雨量约为 176 mm,平均相对湿度
为 80%[12]。
实 验 样 地 二 位 于 广 州 市 东 郊 火 炉 山 山 脚
(23°09′N,113°21′E),研 究 区 域 内 五 爪 金 龙 覆 盖
率大于 80%,地形属缓坡低丘,土壤为赤红壤。
实 验 于 2010 年 10 月 至 2011 年 11 月 进 行,年
均 气 温 为 21.4 ℃ ~21.9 ℃,最 冷 月(1 月) 平 均 气
温 为 12.4 ℃ ~13.5 ℃, 最 热 月(7 月) 平 均 气 温 为
28.0℃ ~28.7℃。年均降雨量达 1689~1876 mm,约
85% 的降水集中在 4–9 月的汛期[13]。
1.2 实验设计
在大学城实验样地内选择五爪金龙覆盖率接
近 100% 的地块设置样方 20 个,每个样方大小为
2 m×2 m。选用的 3 种除草剂分别为:(1) 72% 2,4-D
丁酯乳油(大连松辽化工有限公司产品),使用说明
上每 0.067 hm2 用量为 60~80 mL,兑水量为 25~30 kg
(浓度为 2~3.2 mL L-1);(2) 48% 麦草畏水剂 (浙江
升华拜克生物股份有限公司产品),使用说明上每
0.067 hm2 用量为 30~68 mL,兑水量 30~40 kg(浓度
为 0.75~2.3 mL L-1);(3) 200 g L-1 氯氟吡氧乙酸乳油
(商品名:塔隆;济南绿霸公司产品),使用说明上每
0.067 hm2 用 量 为 50~70 mL,兑 水 量 15~40 kg(浓
度为 1.3~4.7 mL L-1)。每种除草剂分别设高、中、低
3 个喷施浓度,即每 0.067 hm2 约 250 mL、50 mL
和 15 mL,分 别 为 使 用 说 明 用 量 的 4~8 倍、1 倍
和 0.2~0.5 倍。具体配制过程为:分别取 1.5、0.3、
0.09 mL 除草剂原液,兑自来水 1.5 L,浓度分别为:
1.00 mL L-1(高)、0.20 mL L-1(中)、0.06 mL L-1(低)。
2010 年 1 月 15 日,使用手提式喷雾器 (市下牌) 对
样方内的五爪金龙进行喷洒,每个样方 (4 m2) 喷洒
1.5 L 药液,喷完为止。对照喷洒相同量的自来水。
施药后 7 d 内无降雨。3 种除草剂 3 个浓度梯度
共 9 个处理,另外以不喷药为对照。每处理设 2 个
2 m×2 m 样方,共有样方 20 个。
在火炉山实验样地选取五爪金龙覆盖程度较
高 (80%)的地点,设置 3 块面积为 100~150 m2 的样
地。喷洒 1.0 mL L-1 的 2,4-D 丁酯,至样地内植物
叶面全湿为止。
1.3 五爪金龙防除效果的测定(大学城实验)
喷药前先统计每个样方内五爪金龙的覆盖
2,4-D butylate (1.00 mL L-1) was relatively safe to other plants, which could regenerate after spraying 2,4-D
butylate in 1 year. Therefore, it suggested that the Ipomoea cairica growth could be good control treated with
1.00 mL L-1 2,4-D butylate.
Key words: Weed; Ipomoea cairica; Chemical herbicides; Herbicide residues; 2,4-D butylate
第4期 321
率。施药后第一阶段(头 20 d)每隔 5 d 观测一次,
记录五爪金龙的药后症状,并使用 0.5 m×0.5 m 的
样方框在样方内随机取样统计五爪金龙的茎叶枯
死率、根存活状况,6 次重复。第二阶段(20~60 d)
每隔 20 d 观察一次,第三阶段(60~90 d)一个月观
察一次,计算新萌生茎叶的萌生率。具体计算方法
如下[14]:茎叶枯死率(%)= 喷药后五爪金龙枯死面
积 / 喷药前五爪金龙覆盖面积 ×100%;萌生率 (%)=
五爪金龙新萌生的茎叶面积 / 五爪金龙全部枯死的
面积 ×100%;盖度防效(%)=[(处理减退率–对照减
退率)/(100–对照减退率)]×100%,其中,处理减退
率是指喷洒了除草剂的样方中枯死部分面积占总
面积的百分比;对照减退率是指对照样方中枯死面
积占总面积的百分比。
在施药后第 60 天测定各样地五爪金龙的总
生物量:用 0.5 m×0.5 m 的样方框(框内有钢丝网
格,格子大小均为 0.1 m×0.1 m)在各处理样地内取
样,每次采获 0.09 m2(9 小格) 样地面积内的五爪金
龙全部植株(包括茎、叶及根),重复 3 次。带回实
验室后,将存活部分与枯死部分分开,存活部分在
80℃烘干称重,得到存活部分干重,计算生物量。
1.4 2,4-D丁酯土壤残留分析(大学城实验)
除草剂在土壤中的残留主要分布于表面数厘
米的浅层[15]。分别在施药后 15、40 和 80 d 从各处
理样方内随机采集表层 5 cm 的土样,带回实验室
风干、捣碎和过 10 目筛,–20℃保存。
由于 2,4-D丁酯对五爪金龙的灭除效果最好,
因此只测定了 2,4-D丁酯在土壤中的残留量。具体
方法如下:称取 20 g 土样放入 100 mL 锥形瓶内,
加入 50 mL 石油醚,置于摇床上震荡 1 h 后静置
5 min,倒 出 24 mL 提 取 液。 用 Florisil SPE 柱
(500 mg 3 mL)萃取 2,4-D丁酯:先用 10 mL 石油醚冲
洗柱子,然后依靠重力让提取液以 3~5 mL min-1 的
流速过柱,最后用 3 mL 石油醚-乙酸乙酯 (95/5,V/V)
洗脱并收集洗脱液。添加 2,4-D丁酯 8.9 μg g-1 于空
白土样中,测得萃取柱的回收率为 (91.09±1.13)%
(n=3)。 用 Agilent1100 HPLC 系 统 测 定 洗 脱 液 中
2,4-D丁酯的含量,色谱柱为 AgilentC18 反相柱
(250 mm×4.6 mm, 5 μm),流动相为甲醇 / 水 (70∶30,
V/V),进样量 10 μL,流速 1 mL min-1,检测波长 为
236 nm[16]。所用试剂均为色谱纯,所用的水均为去离
子水。2,4-D丁酯标样购自广州分析测试中心。
1.5 2,4-D丁酯对其它植物的影响(火炉山实验)
喷药前先统计样地内植物分布情况。根据数
量多少分为 3 个等级:Ⅰ为有分布,较少,盖度占
1%~10%;Ⅱ为分布较多,盖度占 11%~31%;Ⅲ为
占绝对优势,盖度大于 60%。施药一个月后调查各
种植物的药害程度,一年后调查各种植物的恢复情
况。植物的药害划分为 4 个等级[17]:0 为无药害;1
为药害轻微,出现药斑;2 为明显药害,出现枯叶;3
为严重药害,出现枯枝;4 为枯死。
1.6 数据处理
实验数据用 SAS 6.12 软件进行方差分析,差
异显著性检验用 LSD 法进行多重比较。
2 结果和分析
2.1 2,4-D丁酯对五爪金龙的防除效果
用不同浓度 2,4-D 丁酯喷施五爪金龙后可见,
喷药 1 d 后叶子出现倒伏、卷曲,5 d 后呈现发黄
枯死症状,10~15 d 后陆续枯死。高浓度和中浓度
2,4-D 丁酯处理 20 d 后,样方内五爪金龙枯死率分
别为 98% 和 99%,显著高于低浓度处理和对照 (表
1)。施药 40~90 d 后,高浓度 2,4-D 丁酯使五爪金
龙的茎叶枯死率达 100%,根也被杀死,而中、低浓
度 2,4-D 丁酯不能彻底杀死根 (表 1)。90 d 后,高
浓度 2,4-D 丁酯处理的样方未出现五爪金龙的新
生茎叶,而中、低浓度处理的样方内五爪金龙分别
有 15.8% 和 28.3% 的新生枝叶萌生率。
表 1 2,4-D丁酯 (mL L-1) 对五爪金龙地上部分的杀灭效果
Table 1 Control effect of 2,4-D butylate (mL L-1) on aboveground parts
of Ipomoea cairica
时间
Days
茎叶枯死率 Stem and leaves death rate (%)
1 0.2 0.06 对照 Control
5 6.7±5.1a 3.3±1.0b 3.8±2.4b 1.0±0.9c
10 7.5±4.3b 11.7±2.4a 12.5±7.2a 1.2±1.0c
15 62.3±8.1a 68.8±18.3a 64.0±20.41a 2.2±1.5b
20 98.2±1.8a 99.0±1.3a 92.5±5.1b 1.3±1.2c
40 100.0±0.0a 100.0±0.0a 98.2±1.5b 4.5±1.7c
60 99.2±1.6a 89.8±3.9b 84.7±8.1c 0.7±0.8d
90 99.8±0.4a 84.2±5.6b 70.3±9.3c 0.0±0.0d
n=6,同行数据后不同字母表示差异显著(LSD检验,P < 0.05)。下表同。
n=6. Data followed different letters within line indicate significant
difference at 0.05 level by LSD Multiple Comparisons. The same is
following Tables.
张泰劼等:三种除草剂对五爪金龙的防除作用及2,4-D丁酯对环境的影响
322                       热带亚热带植物学报               第20卷
2.2 麦草畏对五爪金龙的防除效果
用麦草畏喷施 10 d 后,五爪金龙出现叶片枯
黄、卷曲、枯萎的现象,枯死程度随着用药浓度的
升高而升高。喷药后 15 d,高浓度麦草畏对五爪
金龙的杀灭效果显著高于中、低浓度,茎叶枯死率
达 到 80.5%,40 d 后 茎 叶 枯 死 率 为 99.0%(表 2),
但仍有少量存活的根,再次萌生率为 10.0%。中浓
度麦草畏喷施 60 d 后茎叶枯死率达 74.8%(表 2),
再次萌生率较高,达 81.3%。低浓度麦草畏对五爪
金龙的杀灭效果很差,喷药 60 d 后茎叶枯死率为
36.8%(表 2),90 d 后再次萌生率达 90.0%。
表 2 麦草畏对五爪金龙的茎叶枯死率(%)的影响
Table 2 Effect of dicamba on death rate (%) of stems and leaves of
Ipomoea cairica
时间
Days
麦草畏 Dicamba (mL L-1) 对照
Control1.00 0.20 0.06
5 4.2±1.0a 3.7±1.5ab 2.7±1.0b 1.0±0.9c
10 5.0±1.7a 3.5±2.6ab 2.2±0.8b 1.2±1.0b
15 80.5±13.4a 26.3±18.8b 5.7±2.7c 2.2±1.5c
20 97.0±2.8a 48.0±23.3b 11.0±7.5c 1.3±1.2d
40 99.0±1.7a 39.3±13.9b 16.3±8.5c 4.5±1.7d
60 98.5±2.0a 74.8±16.2b 36.8±20.4c 0.7±0.8d
90 90.0±4.7a 13.7±5.2b 10.2±4.7b 0.0±0.0c
2.3 塔隆对五爪金龙的防除效果
喷施塔隆 10 d 后,五爪金龙出现枯黄、卷曲、枯
死等症状,其中高、中浓度处理的症状较为明显。
喷药 40 d 后,高浓度组茎叶枯死率为 100%,中浓
度组茎叶枯死率为 93.2%,低浓度组只有 48.8%(表
3),均显著高于对照。但 60 d 后,各处理均出现
不同程度的生长恢复,90 d 后,再次萌生率均达
100%。各浓度塔隆处理均没有杀死五爪金龙的根。
表 3 塔隆对五爪金龙的茎叶枯死率(%)的影响
Table 3 Effects of fluroxypyr on death rate (%) of stems and leaves of
Ipomoea cairica
时间
Days
塔隆 Fluroxypyr (mL L-1) 对照
Control1.00 0.20 0.06
5 6.7±3.7b 11.5±4.3a 2.0±1.1c 1.0±0.9c
10 12.5±3.3a 13.8±13.5a 8.0±5.0b 1.2±1.0c
15 67.5±18.0a 58.8±11.8a 23.2±9.4b 2.2±1.5c
20 99.7±0.5a 89.0±6.8b 53.7±14.6c 1.3±1.2d
40 100.0±0.0a 93.2±5.2a 48.8±20.1b 4.5±1.7c
60 91.7±4.0a 38.5±14.8b 10.7±3.4c 0.7±0.8d
90 0.0±0.0a 0.0±0.0a 0.0±0.0a 0.0±0.0a
2.4 五爪金龙的生物量及盖度防效
各除草剂处理 60 d 后,除低浓度塔隆处理的生
物量与对照无显著差异外,其它处理的均显著低于
对照,其中高浓度 2,4-D丁酯处理的五爪金龙生物
量最低(表 4)。比较 3 种除草剂对五爪金龙的盖度
防效可见,2,4-D丁酯的防效最高,3 个浓度的防
效均达 70% 以上,高浓度接近 100%;中、低浓度麦
草畏对五爪金龙的防效较低,但高浓度的防效也达
90%(表 4),若提高浓度有望将五爪金龙彻底杀灭。
塔隆对五爪金龙防效最差(表 4)。
表 4 除草剂对五爪金龙生物量的影响及盖度防效
Table 4 Effects of herbicides on Ipomoea cairica biomass and final
control effects
除草剂 (mL L-1)
Herbcides
存活部分生物量*(g m-2)
Alive part biomass
盖度防效**(%)
Control effect
2,4-D丁酯 1.00 23.0±6.0f 99.83±0.41a
2,4-D butylate 0.20 39.0±4.0e 84.17±5.56b
0.06 44.0±2.2e 70.33±9.33c
麦草畏 1.00 41.2±13.5e 90.00±4.73ab
Dicamba 0.20 55.8±15.5d 13.67±5.20d
0.06 124.5±21.2c 10.17±4.67d
塔隆 1.00 142.6±26.3c 0.00
Fluroxypyr 0.20 193.4±19.1b 0.00
0.06 309.6±29.2a 0.00
对照 Control 332.0±17.1a —
*n=3; ** n=6.
2.5 2,4-D丁酯残留分析
用 HPLC 分 析 2,4-D丁 酯 残 留 量,出 峰 时 间
为 20 min。用标样做 7 点标准曲线得到 2,4-D丁
酯峰面积与含量的线性方程为 y=13.846x+6.0595
(R2=0.9987)。施药后,2,4-D丁酯在土壤中的平均
残留量随着时间的推移逐渐减小,样品检出率也越
来越低,80 d 后已检测不到残留(表 5)。
表 5 2,4-D丁酯在土壤中的残留量变化
Table 5 Residues of 2,4-D butylate in the soil
2,4-D丁酯
2,4-D butylate
时间 Days
15 40 80
检出量 Detected content (μg g-1) 0.47±0.16 0.20±0.11 —
检出率 Detection rate (%) 66.7 50 0
n=6; — : 未检测到。
n=6; — : Not detected.
第4期 323
由于各样地土壤外观颜色差别较大,依照有机
质含量对 2,4-D丁酯(添加量为 1.8 μg g-1)的降解情
况进行分类研究。结果表明,2,4-D丁酯在有机质
含量较高[(10.14±1.01) g kg-1]的黑色土样中降解
速率最快,30 d 降解了 73.26%,半衰期为 14 d;在
有机质含量中等[(5.28±1.04) g kg-1]的灰色土样中
降解较慢,30 d 降解了 71.25%,半衰期为 15 d;在
有机质含量较低[(0.86±0.03) g kg-1]的黄色土样中
降解最慢,30 d 降解了 58.11%,半衰期为 25 d,平
均半衰期为 18 d(图 1)。
图 1 2,4-D丁酯在不同土样中的降解。L、M、H 分别表示有机质
含量较低、中等、较高的土壤,A 为平均值。
Fig. 1 2,4-D butylate degradation in different soils. L, M and H indicate
soil with low, moderate, and high organic contents, respectively; A:
Average.
2.6 2,4-D丁酯对其他植物的影响
火炉山样地群落在施药前以五爪金龙占优势,
覆盖率在 80% 以上。群落下层分布有少量其它植
物,如南美蟛蜞菊 (Wedelia trilobata)、鬼针草(Bidens
pilosa)、马缨丹 (Lantana camara) 等 20 多种 (表 6)。
用 1.0 mL L-1 的 2,4-D丁酯喷洒 1 个月后,五爪金
龙基本枯死,鬼针草、薇甘菊和牵牛(Pharbitis nil)
等也受到了较严重的药害,水茄 (Solanum torvum)
和海芋(Alocasia macrorrhiza)等受到药害的程度较
轻,南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)等基本不受影响,
药害为 0 级和 1 级的植物占 61%(表 6)。可见,用
2,4-D丁酯在野外防除五爪金龙对大多数植物是安
全的。一年后,五爪金龙有一定程度的恢复,主要
表现是再次攀爬到其它植物之上,而样地上基本没
有分布,对样地总覆盖程度减少;此时南美蟛蜞菊
占据了优势。样地内其它植物依然有分布,新增加
的植物仅有胜红蓟(Ageratum conyzoides)1种(表6)。
表 6 2,4-D丁酯对其它植物的影响
Table 6 Effects of 2,4-D butylate on growth of other species
植物
Species
危害等级
Damage
level
喷药前盖度
Original
coverage
一年后盖度
Coverage
after 1 year
五爪金龙 Ipomoea cairica 4 Ⅲ Ⅱ
牵牛 Pharbitis nil 4 Ⅰ Ⅰ
鬼针草 Bidens pilosa 3 Ⅱ Ⅰ
薇甘菊 Mikania micrantha 3 Ⅰ Ⅰ
金腰箭 Synedrella nodiflora 2 Ⅰ Ⅰ
对叶榕 Ficus hispida 2 Ⅰ Ⅰ
构树 Broussonetia papyrifera 2 Ⅰ Ⅰ
海芋 Alocasia macrorrhiza 2 Ⅰ Ⅰ
水茄 Solanum torvum 2 Ⅰ Ⅰ
盐肤木 Rhus chinensis 1 Ⅰ Ⅰ
火炭母 Polygonum chinense 1 Ⅰ Ⅰ
水蓼 Polygonum hydropiper 1 Ⅰ Ⅰ
鸡屎藤 Paederia scandens 1 Ⅰ Ⅰ
算盘子 Glochidion puberum 1 Ⅰ Ⅰ
牛白藤 Hedyotis hedyotidea 1 Ⅰ Ⅰ
毛稔 Melastoma sanguineum 1 Ⅰ Ⅰ
蜈蚣草 Nephrolepis cordifolia 1 Ⅰ Ⅰ
南美蟛蜞菊 Wedelia trilobata 0 Ⅱ Ⅲ
桉树 Eucalyptus robusta 0 Ⅱ Ⅱ
五节芒 Miscanthus floridulus 0 Ⅰ Ⅱ
马缨丹 Lantana camara 0 Ⅰ Ⅰ
芒萁 Dicranopteris dichotoma 0 Ⅰ Ⅰ
锡叶藤 Tetracera asiatica 0 Ⅰ Ⅰ
胜红蓟 Ageratum conyzoides – – Ⅰ
3 讨论
2,4-D丁酯、麦草畏和塔隆均属激素类除草剂,
它们通过使植物体内积累大量超氧阴离子和过氧
化氢,造成组织损伤而死亡[18–20]。但本研究结果表
明,3 种除草剂对五爪金龙的防除效果显著不同。
施药后 20~40 d,除中、低浓度麦草畏和塔隆处理
的茎叶枯死率较低外,其余处理的茎叶枯死率均在
89% 以上 (表 1~3)。施药后 60~90 d 除高浓度 2,4-D
丁酯处理的五爪金龙未出现生长恢复外 (表 1),其
余处理均出现不同程度的生长恢复,其中塔隆处理
后五爪金龙的再次萌生率达 100%(表 3)。3 种除
草剂的药效持续时间也有差异,2,4-D丁酯和麦草
畏的药效持续时间比塔隆长。总体看来 2,4-D丁酯
对五爪金龙的杀灭效果最强,麦草畏次之,塔隆最
弱。
张泰劼等:三种除草剂对五爪金龙的防除作用及2,4-D丁酯对环境的影响
324                       热带亚热带植物学报               第20卷
本 研 究 结 果 表 明,喷 施 1.00 mL L-1 剂 量 的
2,4-D丁酯可以彻底杀死五爪金龙,比王永繁等 [11]
报道的 3.6 mL L-1 的浓度低,这对减少除草剂的土
壤残留及对环境的影响有积极意义。由于喷药的
时间和地点不同,单位面积喷洒药量不同,试验区
五爪金龙的生长状态以及使用的 2,4-D丁酯的品
牌和批次不一样都有可能造成这种差异。施药后
60 d 五爪金龙生物量的变化表明(表 4),喷药后样
方内上层的五爪金龙易被杀死,但样方下层的老茎
仍有部分存活,老茎的生命力很强。在实际应用中,
应根据五爪金龙的生境类型和生长寿命,适当增加
除草剂的用药量。
化学除草剂对环境的影响也不容忽视。本研
究结果表明,在野外使用 1.00 mL L-1 的 2,4-D丁酯
防除五爪金龙,对群落内其它植物是安全的,并对
某些其他外来入侵植物,如牵牛、鬼针草和薇甘菊
也有较好的防除效果。但是,施药 1 年后攀附在大
树上的五爪金龙有一定程度的恢复生长,平地上的
五爪金龙则没有出现生长恢复,这可能与攀附于大
树上的五爪金龙喷药量不够有关。因为五爪金龙
攀爬较高,实际喷药操作困难,部分五爪金龙不能
被喷到。对于如何防除攀爬较高的五爪金龙尚需
进一步研究。
不同的除草剂在环境中的降解速率不同,除
草剂在环境中降解到最初含量的一半所需要的时
间称为半衰期[21],这是一个反映除草剂在环境中
安全性大小的重要指标。本研究中,2,4-D丁酯在
有机质含量较高土壤中的降解速率较快,半衰期为
14 d,施药后 80 d 土壤中已检测不到 2,4-D丁酯。
但有资料表明,与 2,4-D丁酯相比,麦草畏和塔隆
的降解更快、毒性更低,它们的半衰期分别为 8~15
和 7~13 d[22–24]。实际上,本研究中在相同浓度施药
水平下,麦草畏(有效成分含量为 48%)和塔隆 (有
效成分含量为 20%)的有效成分含量分别比 2,4-D
丁酯 (有效成分含量为 72%) 低 33.3% 和 72.2%。
1.00 mL L-1 的麦草畏对五爪金龙的盖度防效达
90%(表 4),仅次于 2,4-D丁酯,1.00 mL L-1 的塔隆
施药 40 d 后五爪金龙的茎叶枯死率达 100%(表 3),
因此,麦草畏和塔隆对五爪金龙都具有较强的防除
潜力,若适当增加浓度或配合助剂使用两者均有望
彻底杀灭五爪金龙。至于如何减少 2,4-D丁酯和麦
草畏对环境的影响,使其降解快、残留少、更高效、
更安全地用于五爪金龙的化学防除,仍需做进一步
的研究。
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