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常见杀菌剂的药害及其控制

作者:liqiang  阅读:490次  发表时间:2015-01-10 11:02:53

  常见杀菌剂的药害及其控制
  杀菌剂的广泛应用为保持农业的可持续发展、保证农产品的产量和质量作出了重要的贡献。但是由于
杀菌剂不同的作用机制,对人畜、作物和环境的安全问题也带来了不同程度的副作用。本文主要讨论因为杀菌剂的不正确使用对农作物造成的药害及其控制技术。
  一、杀菌剂安全使用的基本概念1、杀菌剂的选择性
  杀菌剂的选择性是指杀菌剂对防治靶标与非靶标之间的活性差异程度,这种活性差异的程度常用安全系数表示。
  2、杀菌剂的安全系数是杀菌剂对植物的安全程度。即作物对杀菌剂可忍耐的最高浓度与推荐使用浓度之比。安全系数大于1时才能在生产上使用,大于2.5时使用起来才比较安全。
  3、影响安全系数的因子
  影响安全系数的因子很多,主要包括药剂类别及其性质、作物种类(单子叶和双子叶作物)及品种、作物生育期(营养生长和生殖生长)、环境(湿、温度和酸碱度等)、土质和微生态体系等因子对安全系数的影响。
  4、药害类型4.1、一般按药害发生时间或症状性质分类。按药害发生时间可分为:直接药害??施药后对当季作物造成药害;间接药害??对下茬敏感作物造成药害,如三唑类对下茬双子叶作物和敏感粳稻的生长抑制而表现的药害等。4.2、按药害发生的症状可分为:可见药害??可观察的形态上的药害。这是人们最容易发现的问题。隐性药害??无可见症状,但影响产量和品质。这种药害往往被人们忽视。如三唑类阻止叶面积增加,减少总光合产物;叶菜、果实变小,产量下降;可能使水稻穗小,千粒重下降;改变不饱和脂肪酸和游离氨基酸的含量、蛋白质减少等。嘧菌酯可增加赤霉病菌毒素的产生;重金属杀菌剂也常影响作物光合作用和生殖生长,使结实率下降。
  5、药害症状
  发育周期改变??出苗、分蘖、开花、结果、成熟期推迟,生长缓慢;缺苗??包衣、拌种、浸种降低发芽率,或发芽后不能出土苦死;变色??失绿、花叶、黄花、叶缘叶尖变色、或根、果变色;形态异常??改变果形、植株矮缩、不抽穗、花果畸形;坏死??枯斑、枯萎等。
  二、不同类型杀菌剂的药害及其控制策略(一)多位点杀菌剂1、多位点杀菌剂的主要生物学特性
  一般选择性较差,作用靶点在靶标和非靶标生物中没有差异或差异较小,使用时主要利用病原菌与作物对药剂的忍耐程度差异,选择适当时期合理使用剂量。这种类型的杀菌剂必须不具有内吸性,以免药害,防治植物病害只具有保护作用。如果加工中加入渗透剂或颗粒过细,通过不同途径进入植物体,即可造成药害。多位点杀菌剂的主要种类和品种:无机杀菌剂(铜制剂、硫制剂等)、有机硫杀菌剂(福美锌、福美双、福美甲胂、丙森锌、代森锌、代森铵、代森锰锌、二硫氰基甲烷等)、取代苯类(五氯硝基苯、百菌清)、二甲酰亚胺类(腐霉利、扑海因、菌核净)、植物素杀菌剂(乙蒜素)。
  2、铜素杀菌剂:包括波尔多液、氢氧化铜、氧化亚铜、琥胶肥酸铜、络氨铜等。铜等重金属离子可以破坏细胞膜的透性、钝化蛋白、干扰Mg++、K+平衡,影响叶绿素代谢和呼吸作用等,没有选择性。为了防止铜等重金属离子的药害,一般制成难溶性盐类或络合物杀菌剂,减少游离的铜离子。如波尔多液(Bordeaux mixture)就是将易溶于水的硫酸铜与石灰反应产生难溶性的碱式硫酸铜,使用以后在生物和环境物理化学作用下逐步释放铜离子起杀菌作用。这不仅延长了持效期,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异)。但是如果波尔多液等难溶性铜盐中含有多余的 Ca++或Cu++,以及在高温、高湿和前后使用酸、碱性化合物时,会加速铜离子的释放,容易造成药害。已知对Ca++ 敏感的有茄科、葫芦科、葡萄等作物;对Cu++ 特别敏感的有李、桃、鸭梨、白菜、小麦等;对Cu++比较敏感的有苹果、中国梨、柿、大豆、芜箐等作物。铜制剂药害症状:可使黄瓜、苹果等叶片褪绿、幼芽和叶缘叶尖青枯、叶斑及类似病毒病的花叶症状等,果实上形成小黑点锈斑。在水稻上也可以造成药害,有的水稻品种比较敏感,叶片尤其是叶缘呈红褐色。如氢氧化铜和氢氧化亚铜喷雾2天后可使叶尖、叶缘呈紫红色,或紫红斑点;30%琥胶肥酸铜1:400-700倍在水稻抽穗前3天喷雾,两天后泗优422品种叶尖呈紫红色,5-7天后恢复正常。但在闵优香粳上没有药害。这种药害与高温高湿有关。在秧田使用可造成秧苗枯黄,甚至死苗。铜盐不能与酸碱性化合物混用,如石硫合剂、松脂合剂、矿物油混用。喷施波尔多液的作物15天内不能喷石硫合剂。大棚内、高温高湿条件下慎用。铜制剂与福美类和代森类杀菌剂混用有拮抗作用。氟硅酸呈强酸性,在高温高湿条件下对花生叶片有药害;在水稻上使用,加大使用剂量或在高温下也会引起叶片枯斑。与碱性化合物混用易分解失效。
  3、硫素杀菌剂:硫磺(sulphur)因成本低及被认为是安全的传统杀菌剂,目前被大量用于杀菌剂的复配使用。此外还有膨润硫(sulfur bentonite)、石硫合剂(lime Sulphur)在生产上广泛使用。S 在一般情况下安全,但在170C以下效果较差,300C以上高温使用常造成对植物的药害。S可以取代元素O在氧化还原反应中形成有毒的H2S而不是 H2O,可引起叶片枯斑。石硫合剂可以被氧化或在弱酸下水解释放S和H2S。石硫合剂的防病效果好于硫的其他制剂,但极易发生药害。不同植物对石硫合剂的敏感性不同,桃、李、梅、梨、葡萄、豆类、马铃薯、番茄、葱、姜、黄瓜、甜瓜等最易药害,在高温季节应该尽量避免使用。果树在休眠期可以使用。
  4、双胍辛烷苯基磺酸盐:该药剂对芦笋嫩茎会造成弯曲,对某些花卉(如玫瑰)有药害。
  5.有机杀菌剂
  5.1 有机胂杀菌剂
  有机胂对植物生殖生长阶段有强烈的药害作用,如对水稻轻度药害表现茎叶有暗褐色灼伤斑、穗小、千粒重低、严重时谷粒成青壳或花序状,或莠而不实。有机胂杀菌剂进入土壤以后,容易被微生物降解成无机砷在土壤中残留,无机砷对植物的营养生长有强烈的抑制作用,其他重金属化合物也可能引起类似药害症状。5.2 有机硫杀菌剂
  福美双作为种子处理剂一般比较安全,但在温室里用于黄瓜浓度稍高会引起枯斑。在苹果上剂量稍大,容易引起果锈。代森锰锌等安全性较高,但对苹果幼果也会引起锈果等症状的药害。因为破坏果面蜡质沉积,推荐浓度下使用对美国红提会造成严重的锈果症状。代森铵呈弱碱性,对植物有渗透能力,因此很容易造成药害。主要表现灼伤症状。50%水剂用于水稻,稀释倍数不能低于1000倍。一般不用于果树。二硫代氨基甲酸盐类杀菌剂(福美和代森类杀菌剂)不能与含铜等重金属化合物混用,也不能与石硫合剂混用或15天内前后使用。二硫代氨基甲酸盐类与铜制剂混常表现有拮抗作用,这是氨荒酸根与铜离子2:1鳌合的结果。5.3 取代苯类
  百菌清常用于果树和蔬菜病害防治。但梨和柿比较敏感,不宜使用。在浓度较高时也会引起桃、梅、苹果等药害。苹果落花后20天内使用会造成果实锈斑。五氯硝基苯对丝核菌特效,对甘蓝根肿病、白绢病、放线菌有效。常用作种子处理剂和土壤处理剂。使用时与幼芽或瓜类叶片接触会有灼伤症状的药害。
  (二)单位点专化性杀菌剂药害及其控制单位点专化性杀菌剂的主要生物学性状表现具有高度选择性。位点专化性杀菌剂可以是内吸性或非内吸性杀菌剂。内吸性杀菌剂大多具有治疗作用,具备两种独特的生物学特性。第一,药剂分子能够通过植物茎叶、种子或根表面进入植物体,并能在体内输导;第二,它的作用方式具备专化性,对病原菌有效,而不影响寄主植物。因此,单位点杀菌剂一般对植物比较安全。但是,值得注意的是也有部分专化性杀菌剂使用不当,可能对不同类型的植物产生不同程度的药害。单位点杀菌剂主要品种有有机膦杀菌剂,包括异稻瘟净、乙磷铝、甲基立枯磷等;苯并咪唑类杀菌剂,包括多菌灵、噻菌灵、硫菌灵、乙霉威等;酰胺类,如噻氟菌胺(满穗);氨基甲酸酯类如霜霉威;吡咯类如咯菌腈(适乐时);噻唑类如噻枯唑、三环唑;恶唑类如恶霉灵;甲氧吗啉类包括烯酰吗啉、氟吗啉;苯酰胺类如甲霜灵;抗菌素如井冈霉素、多抗霉素;二甲基甲酰胺类如速克灵、扑海因、菌核净;苯胺嘧啶类如嘧霉胺;甲氧丙烯酸酯类如阿米西达、翠贝等;麦角甾醇生物合成抑制剂中的脱甲基抑制剂(DMI)类杀菌剂包括三唑酮、烯唑醇、丙环唑、戊唑醇、氟硅唑、恶醚唑、咪鲜胺、氯苯嘧啶醇等。
  1.EBI杀菌剂麦角甾醇生物合成抑制剂的生长调节剂作用经常掩盖了它们的非专化性药害症状,如引起的叶片扭曲、坏死、枯萎或落叶。三唑类杀菌剂作为土壤和种子处理,使用不当会出现出苗率降低、幼苗僵化的药害症状。表现地上部分的伸长和小麦苗的叶、根和胚芽鞘的伸长受到抑制。三唑类杀菌剂作为喷施处理会使瓜果果型变小、植株或枝条缩短、节间缩短叶片变小、呈深绿,延缓叶绿体衰老,提高耐寒和抗旱能力,增加座果率。在水稻上使用会导致水稻等作物叶片短小、严重时甚至不能抽穗。如<现代快报>2003年11月6日的A4版报道了 “农药惹祸
  1466亩水稻绝收”的新闻。报道说2003年9月江苏省扬州市邗江区杭集、杨庙及公道等地水稻出现不抽穗、不灌浆现象。到10月中旬该区发生水稻不抽穗现象的共涉及8个乡镇、48个村、658户农户,受损面积总计达1466亩。根据专家实地会诊认定,水稻不抽穗的原因可能是所用农药中含有抑制细胞生长类物质所致。同年,江苏宿迁市和安徽省也发生了大面积的类似药害。水稻大面积不能抽穗的原因是否与在抽穗前使用烯唑醇等有关值得进一步研究。已知烯唑醇等DMI类杀菌剂也是植物体内促进细胞伸长的赤霉素生物合成抑制剂。烯唑醇防治西瓜和辣椒苗期白粉病,曾在浙江和江苏造成严重的僵苗;烯唑醇的同系物多效唑处理早稻秧苗,会造成后茬粳稻秧苗僵化;三唑酮种子处理,也曾经造成小麦大面积不出苗;三唑类喷施黄瓜,导致节间缩短、叶片和瓜果短小。如40%福星(氟硅唑)8000-10000倍在陕西防治梨黑星病时就发生过卷叶症状的药害。DMI类杀菌剂阻止生长的调节或药害机制:(1)三唑类杀菌剂防治病害的机制是抑制真菌体内Cyt P450单加氧酶的活性,破坏麦角甾醇生物合成,导致细胞膜损伤而死亡。同样也能抑制植物体内赤霉素生物合成过程中的C-14位脱甲基酶Cyt P450单加氧酶,使促进细胞伸长的赤霉素不能合成,从而植物表现矮化,叶片果实短小。(2)高剂量下药剂分子与膜甾醇直接作用,引起脂质过氧化,细胞死亡。在植物上表现褪绿和枯斑。(3)咪唑类杀菌剂在植物生理pH下都是质子化的,相反三唑类则是非质子化的。药剂在不同作物上表现不同活性可能与植物体内的生理pH有关。(4)引起与赤霉素代谢相关的激素ABA代谢失衡,含量增加,ABA具有抑制细胞伸长的生理作用。影响DMI杀菌剂药害程度的因子:(1)植物种类和品种。一般双子叶作物比单子叶作物对EBI更加敏感,所以EBI杀菌剂在双子叶植物上使用更容易造成药害。相同作物种类的不同品种对DMI的敏感性差异也很大,如粳稻比籼稻敏感。(2)药剂分子。主要与品种及其异构体关系极大。与药剂品种的关系:不同DMI类杀菌剂在相同浓度下种子处理与对照相比,对禾谷类作物出苗12天叶面积的生长抑制如下:抑霉唑15%,三唑醇16%,丙环唑20%,三唑酮22%,氯苯嘧啶醇23%,乙环唑27%,苄氯三唑醇28%,烯唑醇45%。与异构体的关系:DMI一般含1-2个不对称碳原子,所以有2或4个对映体,他们常有显著的生物特性差异。一般R-异构体有高的杀菌活性,S-异构体有强的植物生长调节作用(PGR)活性。如烯唑醇R(-)对映体的杀菌活性比S(+)高100倍。而S(+)异构体的生长调节作用比R(―)异构体强100倍。多效唑(S,S)-对映体有较高的植物生长调节(PGR)活性,而(R, R)-对映体则有较高的抗菌活性。与植物组织的关系:分生组织特敏感,抑制细胞伸长。
  2.甲氧丙烯酸酯类这是一种新型的特广谱、特高效、特安全的低毒杀菌剂。如阿米西达目前在国际上已登记防治400多种植物病害。但是也有少数植物品种特别敏感,在这些作物上使用容易造成药害。如虽然在红富士等苹果上使用安全,但在嘎啦品种的苹果上使用就特别敏感,在幼果期使用会造成严重的锈果药害症状,高温下喷施还会造成落叶。在云烟G80品种上喷施也会造成过敏性枯斑。
  (三)种子处理剂的药害及其控制1.水稻种子处理剂作者对几种水稻种子处理剂的安全性进行比较研究,结果列表如下。药
  剂 浸种方法 浸种时间 成秧率% 安全系数 防治对象 二硫氰基甲烷 浸后不淘洗 24-72 98.8 3 真菌,细菌,干尖线虫 巴
  丹 浸后淘洗 48-72 86.6 1.2-1.5 干尖线虫 咪鲜胺 浸后不淘洗 48 90.3 1.3-1.5 真菌 强氯净 浸后淘洗 12 85.5 1.0 真菌,细菌 可见,强氯净处理水稻种子的安全系数很低,对水稻极不安全。
  2.拌种灵对担子菌中的锈菌、黑粉菌、丝核菌有特效。常用于种子处理和土壤处理。对双子叶植物比较安全,一般以种子量的0.1% -0.3%有效成分拌种。但单子叶作物容易药害,种子量的0.1%处理即可降低小麦出苗率15%-20%。遇不良环境,药害更重。
  3.DMI类杀菌剂包括三唑类、咪唑类和嘧啶类等许多杀菌剂,由于这类杀菌剂活性高、残效期长,一些企业开发了这类杀菌剂的种子处理剂,对小麦种子包衣或拌种会因这类杀菌剂能够干扰植物体内的赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)的平衡,在遇到寒流、干旱、水渍等不利于种子发芽或出苗的胁迫条件,会出现明显的药害,表现出苗慢,出苗率低,甚至不出苗。
  四、土壤处理剂药害及其控制1.溴甲烷是一种无色、无味、高毒、灭生性液体化合物。3.5 度 以上挥发成比空气重的气体。常用于土壤处理,广谱高效杀灭土壤中的各种生物。包括土居线虫(根结线虫、胞囊线虫、腐生线虫等)、一年或多年生杂草及种子、土居真菌和细菌、土居害虫等。土层15-20厘米处温度8 度以上时处理,覆盖48-72小时后揭膜通风7-10天后播种或移栽蔬菜。如果土温较低需延长通风时间,否则会对移栽作物有强烈的药害。
  2.棉隆在土壤中转化成异硫氰酸甲酯,灭生性土壤处理剂。可杀灭土壤中植物种子。沟施或撒施于20cm处,立即覆土加盖薄膜,一定时间后松土通气,播种。生长期不能使用。施药与播种间隔期视土温而定。10厘米土层温度25度间隔8天;20度间隔11天;15度间隔24天。一般在土壤温度18-30度处理,间隔2-3周播种。最佳处理土壤温度12-18度,含水量在40%以上处理。
  根据中国农药信息网农药电子手册至2004年10月30日公布的部分获得登记使用的杀菌剂资料,对杀菌剂在黄瓜、番茄、辣椒等蔬菜上的使用向着和存在问题进行了分析。
  一、 杀菌剂在黄瓜、番茄和辣椒等蔬菜上的使用现状
  登记防治黄瓜霜霉病的杀菌剂产品最多,达到776个。其中主要活性成分包括具有高效内吸治疗作用的嘧菌酯、甲霜灵、苯霜灵、霜脲氰、恶霜灵、烯酰吗啉、恶唑菌酮、霜霉威、乙磷铝,保护性杀菌剂代森锰锌、代森锌、丙森锌、代森联、代森铵、百菌清、硫磺、退菌特、二氰蒽醌、二氯异氰尿酸、克菌丹、敌磺钠、乙蒜素,含铜的波尔多液、硫酸三铜、氢氧化铜、哇啉铜、琥珀酸铜、松脂酸铜,春雷霉素、嘧啶核苷类抗菌素及微生物制剂等。应当指出的是其中登记的至少87个产品(占登记产品的11.1%)为多菌灵类\福美双或它们的复配制剂,对黄瓜霜霉病无效或低效,许多研究早已证明多菌灵磺酸盐、丙硫多菌灵和甲基托布津对霜霉病无效,福美双对霜霉病的活性较差。
  防治瓜类白粉病的杀菌剂产品有216个。主要有效成分有EBI类的腈菌唑、已唑醇、氟菌唑、三唑酮、烯唑醇、醚菌酯、烯肟菌胺,苯并咪唑类的甲基托布津、多菌灵和硫磺、福美双、福美胂、百菌清和嘧啶核苷类抗菌素。乙磷铝被登记用来防治白粉病值得进一步确认。三唑酮、烯唑醇、福美胂的安全性和白粉病菌很容易产生抗药性的问题值得注意。
  防治黄瓜枯萎病的杀菌剂产品有96个,多为铜制剂、混合氨基酸等的复配剂,但实际防治效果不是很好。
  登记防治番茄灰霉病的杀菌剂产品有309个,但高效并具有内吸治疗作用的苯并咪唑类和苯胺嘧啶类杀菌剂及保护性的二甲酰亚胺类杀菌剂均很容易出现抗药性问题。一些活性较低的广谱保护性杀菌剂如百菌清、福美双、克菌丹以及少数抗菌素也被登记用来防治灰霉病也很难奏效。由于灰霉病菌很容易产生抗药性,使用时应该注意不同作用机制杀菌剂的混用或轮用。
  防治番茄早疫病的杀菌剂产品有235个,其中效果较好的是内吸性杀菌剂嘧菌酯、恶醚唑及保护性杀菌剂异菌脲、腐霉利、菌核净。代森类杀菌剂、百菌清、铜制剂也有较好的效果。但登记的多菌灵敏霜霉威复配剂对早疫病无效。一些对早疫病菌具有活性的EBI类杀菌剂值得开发。
  防治番茄晚疫病和辣椒疫病的杀菌剂产品有59个。主要成分是内吸性杀菌剂甲霜灵、霜脲氰、烯酰吗啉、氟吗啉、乙磷铝、氟啶胺等,保护性杀菌剂代森锰锌、代森锌、丙森锌、百菌清、三苯醋锡、氨基寡糖和多抗霉素等。防治番茄叶霉病的杀菌剂主要是甲基托布津、腈菌唑和氟硅唑等。值得注意的是叶霉病菌很容易对甲基托布津产生抗药性。
  防治瓜类细菌性角斑病的杀菌剂产品有60个,主要是铜制剂。值得开发一些高效、低毒、内吸性的新型杀细菌剂。
  植物病毒病的防治是世界性难题。然而,我国目前登记用于番茄病毒病防治的药剂就有 116个,主要是吗啉胍、寡糖和一些抗菌素。这些药剂在不同地区、不同作物、不同时期及不同的重复之间的效果很不稳定,是否真正对病毒病有效值得细致研究。
  二、 杀菌剂在黄瓜、番茄和辣椒等蔬菜上使用存在的主要问题
  1、 药害问题
  一些植物对重金属离子比较敏感,铜制剂和三苯醋锡等重金属化合物会引起叶片褪绿、叶缘枯黄,严重时引起枯斑和植物组织坏死。代森铵和硫磺、福美双剂量过高或遇高温也会引起黑点或枯斑等症状的药害。
  2、 防治效果差或无效
  目前在生产上使用的效果差或基本无效的杀菌剂有3类。一是企业或经销商自行“研究开发”加工生产而根本没有经过试验登记的杀菌剂。二是一些与登记的防治对 象不符或含量不足的杀菌剂。如将一些登记用于防治蔬菜病毒病的药剂用于水稻等其他作物,或扩大应用到不能防治的对象。三是实际无效或效果较差而蒙混获得登记的杀菌剂,如国内外研究证明对卵菌病害无效的苯并咪唑类杀菌剂,有登记用于防治黄瓜霜霉病的多菌灵磺酸盐、丙硫多菌灵等;对霜霉病菌只有很低活性的福美双单剂或与无效的多菌灵等复配剂则有近90个产品登记用于防治番茄早疫病。此外,防治病毒病的药剂及一些诱导寄主产生抗病性的药剂,其效果往往受植物生长状况和环境的影响,而常常表现无效或效果极低,这类药剂的使用方法和效果值得我们进一步研究和重新评价。
  3、 次要或偶发性病害再猖獗
  随着苯并咪唑类杀菌剂蝗长期使用,在栽培感病品种的情况下,由交链孢引起的病害如番茄早疫病加重。设施栽培的蔬菜用药水平高,土壤中的微生物群落改变可能是根结线虫为害加重的重要原因之一。
  4、 抗药性
  单一作用机制的专化性杀菌剂连续使用引起抗药性病害流行。如蔬菜霜霉病菌对对甲霜灵,炭疽病菌、灰霉病菌对苯并咪唑类、二甲酰亚胺类、苯胺嘧啶类杀菌剂,白粉病菌对苯并咪唑类、EBI类杀菌剂等很容易产生抗药性。
  三、 对农药企业的几点建议
  农药企业应该独立或与科研单位合作,对自身产品或在新产品开发过程中的生物学研究,包括安全性、毒理、活性、防治对象及使用技术和抗药性等进行研究。有些杀菌剂存在着活性相差甚大的异构体(如EBI类),有的杀菌剂活性与助剂和剂型密切相关(如二硫氰基甲烷)。因此,与其他企业生产的相同化合物,其效果和安全性可能相差100倍。杀菌剂的使用技术与药效密切相关,使用时间、使用方法、使用剂量、施药器械和处理的作物及用药时的环境条件都会影响药剂效果。只有对产品的生物学性质有透彻的了解,敢于对产品性能和功效负责、对用户负责,才能使节企业持续发展。
  来源:《中国蔬菜》