王芙蓉， 范提平， 王亞宏， 郭岷江， 張建學(xué)， 雷建明， 張亞宏

(天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，甘肅天水 741001)

紫蘇是典型的藥食兩用作物[1]，同時兼具藥、食、菜、油及香料等作用[2-3]。紫蘇梗、葉及籽均可入藥[4]，性辛、溫，可發(fā)汗解表、理氣去毒[5]；其幼苗全株及籽?？墒?，葉可做菜，營養(yǎng)豐富[6]，食用風(fēng)味獨特，有促進(jìn)健康的作用[7]；其籽可榨油，香味獨特，且富含油酸、亞油酸、α-亞麻酸等健康成分，更有益于身體健康[8]；紫蘇的葉、花、梗、籽均可提取精油[9]，紫蘇精油具有抗氧化活性[10]，氣味芬芳，常應(yīng)用在食品、醫(yī)療及化工領(lǐng)域[11]。紫蘇全身都是寶，用途廣泛，但其品種多為常規(guī)選育品種[12-13]，無法兼有高油芳香抗病蟲害等優(yōu)勢性狀，品種的匱乏與栽植技術(shù)的落后成為其種植業(yè)發(fā)展的主要制約因素[14]?；瘜W(xué)防治是比人工除草更為簡單高效的除草方式，但是除草劑的不當(dāng)使用會引發(fā)很多潛在的藥害問題[15]。除草劑的不同施用方法以及作物接觸除草劑的不同時期對植株生長的最終影響也會不同[16]。苯磺隆作為典型的磺酰脲類除草劑，其成本低廉、來源便易，在小麥等作物生產(chǎn)中大量使用[17-18]，前人的研究進(jìn)展中關(guān)于苯磺隆對環(huán)境與作物的相關(guān)作用研究報道較多[19-23]，但有關(guān)苯磺隆對紫蘇的影響仍鮮見研究報道。紫蘇種植常臨近或套種于其他作物，其生長最為關(guān)鍵的營養(yǎng)生長至生殖生長期正處于冬小麥等作物應(yīng)用苯磺隆化學(xué)除草的時期，應(yīng)用噴霧器或無人機(jī)等進(jìn)行化學(xué)除草都有一定的潛在飄移風(fēng)險。本試驗選用當(dāng)?shù)刂髟杂陀米咸K與菜用紫蘇為試驗材料，設(shè)置不同濃度苯磺隆葉面噴施處理不同時期紫蘇，探討不同時期接觸不同濃度苯磺隆對紫蘇生長及結(jié)實的具體影響，以期為紫蘇實際生產(chǎn)提供建議參考，完善紫蘇栽植技術(shù)指導(dǎo)，保障紫蘇安全生產(chǎn)種植。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及田間管理

試驗于2018、2019年在天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所中梁試驗站(105°40′E，34°33′N)進(jìn)行，該地海拔為1 650 m，日照時數(shù)為2 100 h，年均氣溫為 11 ℃，無霜期約為180 d，年均降水量為450～650 mm，屬半干旱山區(qū)，主要為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)。試驗田為黃綿土區(qū)，土壤全氮含量為0.08%，全磷含量為0.07%，全鉀含量為1.66%，速效氮含量為 73.00 g/kg，速效磷含量為8.60 g/kg，速效鉀含量為190.00 g/kg，有機(jī)質(zhì)含量為1.19%，pH值為8.54，整體地勢平坦?；适┖蠓移剑?月人工劃線定位穴播。株距50 cm，行距60 cm。苗壯后人工間苗，留1株/穴苗，成苗約2 250株/667 m2。除試驗處理外病蟲草害管理防治措施相同。于10月成熟后人工分處理單株采樣收割，自然晾曬后分單株考種測量。

1.2 供試材料

受試品種為何家灣白蘇(V1，品種1，油用紫蘇)和安國紫蘇(V2，品種2，菜用紫蘇)。其中，V1為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶主栽品種，株形高瘦，葉長中等(約 10 cm)，全株青綠，葉片薄脆較稀疏；V2為市場引進(jìn)主栽菜用品種，株形矮胖，葉長約15 cm，葉片肥厚茂密。處理藥劑為10%苯磺隆粉劑(江西瑞邦實業(yè)集團(tuán)有限公司)。

1.3 試驗設(shè)計

試驗品種分區(qū)種植，各處理隨機(jī)分布，在無風(fēng)或微風(fēng)的連續(xù)晴天，用小噴壺進(jìn)行葉面噴施，同時期選生長一致的單株作為處理材料，每個處理3株，重復(fù)3次，噴液量為10 mL/株，以紙板為屏障，單株隔離，從四周均勻噴施于紫蘇整株，用水量約 22.50 L/667 m2。藥劑配制參照劉志權(quán)等的方法[24]，先配制有效成分濃度為300 mg/L的苯磺隆母液備用。2018年以清水為對照(18CK)，分別配制母液的3/200(18C1，4.5 mg/L)、5/200(18C2，7.5 mg/L)、7/200(18C3，10.5 mg/L)、9/200(18C4，13.5 mg/L)倍稀釋液為不同有效成分濃度梯度，于材料現(xiàn)蕾期處理；2019年以清水為對照(19CK)，分別配制母液的1/200(19C1，1.5 mg/L)、2/200(19C2，3.0 mg/L)、3/200(19C3，4.5 mg/L)、4/200(19C4，6.0 mg/L)、5/200(19C5，7.5 mg/L)倍稀釋液為不同有效成分濃度梯度，于分枝期(T1)及現(xiàn)蕾期(T2)2個不同時期分別處理。

1.4 測定指標(biāo)及方法

2018、2019年噴施苯磺隆1周后開始調(diào)查新葉及頂3對葉片的顏色，測量葉長、葉寬，觀察記載葉片伸展等情況，每隔2周調(diào)查1次。依據(jù)記載結(jié)果將葉片受影響情況分為以下5個等級：0，顏色均勻正常不發(fā)黃，大小一致，舒展，無褶皺及卷曲情況；1，新葉輕度發(fā)黃發(fā)皺，大小一致，略皺，無卷曲；2，新葉發(fā)黃，略小，略皺，葉片外卷；3，新葉發(fā)黃，明顯變小，發(fā)皺，卷曲，有黑色受損點出現(xiàn)；4，新葉發(fā)黃，顯著變小，發(fā)皺，向內(nèi)卷曲成團(tuán)，個別出現(xiàn)破損；5，新葉發(fā)黑，極顯著變小，嚴(yán)重皺縮、破損。成熟期時統(tǒng)計各處理結(jié)實情況：結(jié)實率=處理結(jié)實量/對照結(jié)實量×100%。

2019年紫蘇開花后，測量其花朵的長度與寬度，花朵大小=花朵長度×花朵寬度。在紫蘇成熟期分單株取樣，測量并計算各處理紫蘇植株的節(jié)間高、總穗數(shù)、單穗蒴果的橫向?qū)挾扰c縱向長度以及千粒重等。其中，節(jié)間高以平均節(jié)間高表示，平均節(jié)間高=節(jié)間高總和/總節(jié)數(shù)；蒴果大小=蒴果長度×蒴果寬度。

1.5 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析

用Excel 2010整理數(shù)據(jù)并制作圖表，使用IBM SPSS statistics 19單因素方差分析進(jìn)行均值及差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 苯磺隆對紫蘇株高及結(jié)實率的影響

苯磺隆不同施用濃度及不同施用時期對紫蘇株高及結(jié)實率的影響顯著。2018年在現(xiàn)蕾期對紫蘇施用不同濃度的苯磺隆，結(jié)果(表1)表明，隨著苯磺隆施用濃度的增加，品種1及品種2的株高受抑制程度顯著增強，成熟期株高依處理濃度的增加依次呈梯度極顯著降低，品種1株高較對照降低14.33～66.00 cm，降幅為14.43%～66.45%；品種2株高較對照降低20.34～49.34 cm，降幅達(dá)25.85%～62.72%。隨苯磺隆施用濃度的增加，品種1及品種2 結(jié)實率較對照差異極顯著。品種1結(jié)實率在18C1處理時降低19.66百分點，18C2處理時降低48.78百分點，18C3及18C4處理時植株喪失結(jié)實能力，結(jié)實率均為0；品種2結(jié)實率隨苯磺隆處理濃度增加依次極顯著降低，在18C4處理時喪失結(jié)實能力，結(jié)實率為0。

表1 不同濃度苯磺隆處理對紫蘇株高及結(jié)實率的影響Table 1 Effect of tribenuron-methyl at different concentrations on plant height and seed-set rate Perilla frutescens

鑒于2018年試驗結(jié)果，較高濃度(10.5、13.5 mg/L) 苯磺隆處理時植株失去結(jié)籽能力，較低濃度(4.5、7.5 mg/L)處理時植株結(jié)實率亦極顯著降低，因此2019年調(diào)整苯磺隆處理濃度范圍，為1.5～7.5 mg/L，并分別在分枝期及現(xiàn)蕾期處理2個紫蘇品種。

由2019年結(jié)果(表2)可見，品種1的株高及結(jié)實率在苯磺隆的不同施用時期及施用濃度下有顯著差異。T1時期處理后，紫蘇株高在成熟期時隨著處理濃度的增加而降低，各處理較對照降低7.00～23.67 cm，降幅為6.62%～22.40%；T2時各濃度處理下的株高較對照降低11.00～17.50 cm，降幅為10.00%～15.91%。品種1結(jié)實率在T1處理下隨著苯磺隆濃度的增加呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢，各處理結(jié)實率較對照降低的范圍為10.36～46.05百分點，其中19C2處理結(jié)實率最低，為53.95%；T2時期各處理結(jié)實率隨著苯磺隆施用濃度的增加先下降后升高，降幅為21.60～71.79百分點，最低為19C3處理，低至28.21%。

品種2的株高在T1處理時隨著濃度的增加逐漸顯著降低，較對照降低10.67～40.67 cm，降幅達(dá)10.06%～38.36%；T2處理時隨著濃度的增加株高也呈逐漸降低的趨勢，較對照低3.67～16.67 cm，降幅4.30%～19.54%，但僅19C5與對照差異顯著。品種2在T1、T2下各處理的結(jié)實率都隨著苯磺隆施用濃度的增加而顯著降低，T1時結(jié)實率較對照降低23.52～79.84百分點，19C4、19C5處理時天然結(jié)實率較低，分別為20.16%、26.00%，T2時各濃度處理結(jié)實率較對照降低59.42～98.52百分點，19C3、19C4、19C5處理時天然結(jié)實率較低，分別為6.97%、1.48%和3.75%。

表2 紫蘇株高及結(jié)實率對不同時期接觸不同濃度苯磺隆的響應(yīng)Table 2 Response of plant height and seed-set rate of P. frutescens to tribenuron-methyl at different concentrations in different periods

2.2 苯磺隆對紫蘇葉片、花朵的影響及其變異性狀

2019年試驗數(shù)據(jù)方差分析結(jié)果表明，不同施用時期及不同濃度苯磺隆處理對紫蘇的葉片及其花朵影響顯著。以品種1為例，T1時期各處理的葉片受損程度隨苯磺隆濃度的增加而增大，處理后隨著時間的延長，植株葉片受損程度逐漸減小，新長出的葉片顏色及大小逐漸趨于正常，整體葉片生長的受損情況逐漸得到緩解。T2時期，19C1處理葉片受損程度與對照相比無顯著差異，19C2～19C5處理葉片受損程度與對照相比差異顯著，等級均為3左右。在T1、T2時期，紫蘇的花朵大小呈現(xiàn)出隨著苯磺隆施用濃度的增加變小的趨勢，T1時花朵較對照顯著變小4.83～9.50 mm2，T2時花朵較對照顯著變小6.58～12.92 mm2。在T1時期，品種1上出現(xiàn)了穗上分生小穗，且數(shù)量隨著苯磺隆處理濃度的增加而顯著增加，主穗上分生小穗的為1.00～3.00個，側(cè)枝的頂穗上出現(xiàn)變異小穗的個數(shù)與比例和主穗一致。在成熟期樣品測量時將主穗上分生小穗做變異穗記載(表3)。

2.3 苯磺隆處理下紫蘇成熟期相關(guān)性狀的差異

經(jīng)分析(表4)發(fā)現(xiàn)，在T1時期，品種1節(jié)間高對不同濃度苯磺隆的響應(yīng)差異顯著，19C1、19C2節(jié)間高與對照差異不顯著，從19C3開始各處理節(jié)間高顯著低于對照0.70～1.04 cm；T2時苯磺隆處理的節(jié)間高對不同濃度苯磺隆的響應(yīng)不顯著。

表3 2019年不同處理下品種1植株葉片和花朵的差異及其穗部變異Table 3 Differences of leaves and flowers of V1 and its spikes variation under different treatments in 2019

表4 2019年苯磺隆不同施用時期及處理濃度對不同品種紫蘇成熟期性狀的影響Table 4 Effect of different concentrations of tribenuron-methyl sprayed in different stages on the characters of different varieties of P. frutescens in maturity period of 2019

品種2在T1和T2處理時的節(jié)間高都因苯磺隆的噴施濃度不同而產(chǎn)生差異，T1處理時19C2、19C4、19C5節(jié)間高顯著矮于對照1.80、0.65、0.58 cm，T2時19C4、19C5節(jié)間高較對照顯著變矮1.19、1.04 cm。

V1在T1時噴施苯磺隆，19C2處理的單株總穗數(shù)最少，較對照顯著減少48.50個，19C5處理的單株總穗數(shù)反而顯著高于對照34.50個；T2時，19C2、19C3、19C5處理的單株總穗數(shù)分別顯著少于對照69、84、50.50個。V2在T1時噴施苯磺隆，各處理的單株總穗數(shù)均顯著少于對照80.50～197.00個；T2時，單株總穗數(shù)從19C2處理開始比對照顯著減少110.50～121.50個。品種1的單穗蒴果隨著苯磺隆處理濃度的升高反而減少，在T1時各處理均顯著少于對照，分別減少10.02～17.58個；T2時，單穗蒴果從19C2處理開始顯著少于對照，分別減少11.60～17.98個。品種2在T1時噴施苯磺隆，19C2處理的單穗蒴果較對照顯著減少5.50個；T2時，各處理單穗蒴果較對照均顯著減少5.39～16.18個，且各處理隨著苯磺隆濃度的增加而減少。品種1在T1時噴施苯磺隆，其蒴果在19C3、19C5處理下較對照顯著變小1.23、1.07 mm2，T2時在19C4、19C5處理下較對照變小1.00、1.40 mm2；品種2在T1時噴施苯磺隆，各處理的蒴果較對照顯著變小1.30 ～2.60 mm2，且隨著苯磺隆濃度的升高而變小，T2時僅19C5處理的蒴果較對照顯著變小2.17 mm2。不同紫蘇品種在2個不同的生育期噴施苯磺隆，其各處理的千粒重與對照差異均不顯著，但V1在TI時噴施苯磺隆的平均千粒重高于對照0.59 g。

3 討論與結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，不同品種的紫蘇在株高、結(jié)實率及莖稈、葉片、花朵、小穗、蒴果和籽粒的形成方面對苯磺隆的不同噴施時期及不同施用濃度的響應(yīng)程度差異顯著。在紫蘇的不同生育期及苯磺隆的不同濃度范圍處理下，各品種紫蘇的株高整體隨著苯磺隆濃度的升高而降低，這和苯磺隆對雙子葉植物生長的抑制作用相關(guān)[25]。在高濃度范圍內(nèi)，濃度過高會導(dǎo)致紫蘇喪失結(jié)實性，在2018年的C4處理即單株施用濃度為13.5 mg/L的苯磺隆溶液10 mL時，V1及V2的結(jié)實率均為0，這應(yīng)該是苯磺隆濃度過高產(chǎn)生藥害，從而嚴(yán)重抑制了植株的生長[26-27]。在較低濃度范圍內(nèi)，品種1的結(jié)實率整體存在先降后升的情況，這和植株總穗數(shù)的整體變化規(guī)律一致，應(yīng)該是較高濃度抑制品種1生長后產(chǎn)生抗逆反應(yīng)從而分生穗數(shù)增加，這類似實際生產(chǎn)中苯磺隆藥害導(dǎo)致的油菜穗莖部綴化分生的增加，T1時穗上分生的小穗數(shù)隨處理濃度的增加而增加，從而使其結(jié)實率出現(xiàn)了反增現(xiàn)象。T2時的結(jié)實率整體低于T1時的結(jié)實率，這說明T2時苯磺隆直接作用于花蕾，從而對結(jié)實產(chǎn)生了更為顯著的影響。在T1時期噴施苯磺隆太早了，距離成熟期太長，激發(fā)了植株的抗逆保護(hù)，后期仍有新葉長出，葉片等受損得到一定恢復(fù)；T2時葉片已全部長出，老葉受損后恢復(fù)性變差。T2處理時單穗蒴果少于T1，花朵和蒴果整體上在T2處理時較對照變小程度大于T1，這也是T2處理時結(jié)實率較T1更低的原因。品種1的蒴果大小對不同的處理時期更為敏感，品種間差異應(yīng)該是由其株形及葉片結(jié)構(gòu)差異決定的。

綜上所述，苯磺隆在紫蘇分枝期處理對植株的株高影響較現(xiàn)蕾期處理更為明顯，現(xiàn)蕾期處理對紫蘇的結(jié)實率、單株總穗數(shù)、單穗蒴果數(shù)、花朵大小及蒴果大小的影響較分枝期處理更為明顯，由此可見，現(xiàn)蕾期處理主要影響紫蘇生殖生長，而分枝期處理主要影響紫蘇營養(yǎng)生長。不同品種對苯磺隆的不同時期及不同濃度處理響應(yīng)因品種特性不同而存在差異，品種1在現(xiàn)蕾期T2時處理的平均結(jié)實率比分枝期T1時處理的平均結(jié)實率低24.10百分點，T1時結(jié)實率最低為C2(53.95%)，T2時結(jié)實率最低為19C3(28.21%)；品種2現(xiàn)蕾期處理平均結(jié)實率低于分枝期33.59百分點，T1時結(jié)實率最低的為19C4(20.16%)，T2時結(jié)實率最低為19C4(1.48%)。

無論是分枝期還是現(xiàn)蕾期的紫蘇，只要接觸到有效成分濃度大于3.0 mg/L的苯磺隆，其植株生長及最終結(jié)實性都會產(chǎn)生顯著的抑制危害，而10.5 mg/L或高于此有效成分濃度的苯磺隆溶液會極顯著影響紫蘇生長并導(dǎo)致其完全喪失結(jié)實能力。苯磺隆應(yīng)用于大田除草時，一般推薦劑型量為 10～20 g/667 m2，用水量為15～30 L/667 m2，施藥時有效成分濃度為33.33～133.33 mg/L，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于苯磺隆會對紫蘇產(chǎn)生極顯著危害的濃度。因此，在紫蘇實際生產(chǎn)中一定不能施用苯磺隆進(jìn)行除草，并且要關(guān)注鄰近農(nóng)田的施藥作業(yè)，紫蘇種植應(yīng)嚴(yán)格防范苯磺隆藥液飄移等可能導(dǎo)致紫蘇植株受害，以確保紫蘇安全健康生長。