不同时期喷施不同浓度苯磺隆对紫苏生长及其结实的影响

王芙蓉， 范提平， 王亚宏， 郭岷江， 张建学， 雷建明， 张亚宏

(天水市农业科学研究所，甘肃天水 741001)

紫苏是典型的药食两用作物[1]，同时兼具药、食、菜、油及香料等作用[2-3]。紫苏梗、叶及籽均可入药[4]，性辛、温，可发汗解表、理气去毒[5]；其幼苗全株及籽粒可食，叶可做菜，营养丰富[6]，食用风味独特，有促进健康的作用[7]；其籽可榨油，香味独特，且富含油酸、亚油酸、α-亚麻酸等健康成分，更有益于身体健康[8]；紫苏的叶、花、梗、籽均可提取精油[9]，紫苏精油具有抗氧化活性[10]，气味芬芳，常应用在食品、医疗及化工领域[11]。紫苏全身都是宝，用途广泛，但其品种多为常规选育品种[12-13]，无法兼有高油芳香抗病虫害等优势性状，品种的匮乏与栽植技术的落后成为其种植业发展的主要制约因素[14]。化学防治是比人工除草更为简单高效的除草方式，但是除草剂的不当使用会引发很多潜在的药害问题[15]。除草剂的不同施用方法以及作物接触除草剂的不同时期对植株生长的最终影响也会不同[16]。苯磺隆作为典型的磺酰脲类除草剂，其成本低廉、来源便易，在小麦等作物生产中大量使用[17-18]，前人的研究进展中关于苯磺隆对环境与作物的相关作用研究报道较多[19-23]，但有关苯磺隆对紫苏的影响仍鲜见研究报道。紫苏种植常临近或套种于其他作物，其生长最为关键的营养生长至生殖生长期正处于冬小麦等作物应用苯磺隆化学除草的时期，应用喷雾器或无人机等进行化学除草都有一定的潜在飘移风险。本试验选用当地主栽油用紫苏与菜用紫苏为试验材料，设置不同浓度苯磺隆叶面喷施处理不同时期紫苏，探讨不同时期接触不同浓度苯磺隆对紫苏生长及结实的具体影响，以期为紫苏实际生产提供建议参考，完善紫苏栽植技术指导，保障紫苏安全生产种植。

1 材料与方法

1.1 试验地点及田间管理

试验于2018、2019年在天水市农业科学研究所中梁试验站(105°40′E，34°33′N)进行，该地海拔为1 650 m，日照时数为2 100 h，年均气温为 11 ℃，无霜期约为180 d，年均降水量为450～650 mm，属半干旱山区，主要为雨养农业。试验田为黄绵土区，土壤全氮含量为0.08%，全磷含量为0.07%，全钾含量为1.66%，速效氮含量为 73.00 g/kg，速效磷含量为8.60 g/kg，速效钾含量为190.00 g/kg，有机质含量为1.19%，pH值为8.54，整体地势平坦。基肥施后翻耕耙平，于4月人工划线定位穴播。株距50 cm，行距60 cm。苗壮后人工间苗，留1株/穴苗，成苗约2 250株/667 m2。除试验处理外病虫草害管理防治措施相同。于10月成熟后人工分处理单株采样收割，自然晾晒后分单株考种测量。

1.2 供试材料

受试品种为何家湾白苏(V1，品种1，油用紫苏)和安国紫苏(V2，品种2，菜用紫苏)。其中，V1为当地农户主栽品种，株形高瘦，叶长中等(约 10 cm)，全株青绿，叶片薄脆较稀疏；V2为市场引进主栽菜用品种，株形矮胖，叶长约15 cm，叶片肥厚茂密。处理药剂为10%苯磺隆粉剂(江西瑞邦实业集团有限公司)。

1.3 试验设计

试验品种分区种植，各处理随机分布，在无风或微风的连续晴天，用小喷壶进行叶面喷施，同时期选生长一致的单株作为处理材料，每个处理3株，重复3次，喷液量为10 mL/株，以纸板为屏障，单株隔离，从四周均匀喷施于紫苏整株，用水量约 22.50 L/667 m2。药剂配制参照刘志权等的方法[24]，先配制有效成分浓度为300 mg/L的苯磺隆母液备用。2018年以清水为对照(18CK)，分别配制母液的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)倍稀释液为不同有效成分浓度梯度，于材料现蕾期处理；2019年以清水为对照(19CK)，分别配制母液的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)倍稀释液为不同有效成分浓度梯度，于分枝期(T1)及现蕾期(T2)2个不同时期分别处理。

1.4 测定指标及方法

2018、2019年喷施苯磺隆1周后开始调查新叶及顶3对叶片的颜色，测量叶长、叶宽，观察记载叶片伸展等情况，每隔2周调查1次。依据记载结果将叶片受影响情况分为以下5个等级：0，颜色均匀正常不发黄，大小一致，舒展，无褶皱及卷曲情况；1，新叶轻度发黄发皱，大小一致，略皱，无卷曲；2，新叶发黄，略小，略皱，叶片外卷；3，新叶发黄，明显变小，发皱，卷曲，有黑色受损点出现；4，新叶发黄，显著变小，发皱，向内卷曲成团，个别出现破损；5，新叶发黑，极显著变小，严重皱缩、破损。成熟期时统计各处理结实情况：结实率=处理结实量/对照结实量×100%。

2019年紫苏开花后，测量其花朵的长度与宽度，花朵大小=花朵长度×花朵宽度。在紫苏成熟期分单株取样，测量并计算各处理紫苏植株的节间高、总穗数、单穗蒴果的横向宽度与纵向长度以及千粒重等。其中，节间高以平均节间高表示，平均节间高=节间高总和/总节数；蒴果大小=蒴果长度×蒴果宽度。

1.5 数据处理及统计分析

用Excel 2010整理数据并制作图表，使用IBM SPSS statistics 19单因素方差分析进行均值及差异显著性比较。

2 结果与分析

2.1 苯磺隆对紫苏株高及结实率的影响

苯磺隆不同施用浓度及不同施用时期对紫苏株高及结实率的影响显著。2018年在现蕾期对紫苏施用不同浓度的苯磺隆，结果(表1)表明，随着苯磺隆施用浓度的增加，品种1及品种2的株高受抑制程度显著增强，成熟期株高依处理浓度的增加依次呈梯度极显著降低，品种1株高较对照降低14.33～66.00 cm，降幅为14.43%～66.45%；品种2株高较对照降低20.34～49.34 cm，降幅达25.85%～62.72%。随苯磺隆施用浓度的增加，品种1及品种2 结实率较对照差异极显著。品种1结实率在18C1处理时降低19.66百分点，18C2处理时降低48.78百分点，18C3及18C4处理时植株丧失结实能力，结实率均为0；品种2结实率随苯磺隆处理浓度增加依次极显著降低，在18C4处理时丧失结实能力，结实率为0。

表1 不同浓度苯磺隆处理对紫苏株高及结实率的影响Table 1 Effect of tribenuron-methyl at different concentrations on plant height and seed-set rate Perilla frutescens

鉴于2018年试验结果，较高浓度(10.5、13.5 mg/L) 苯磺隆处理时植株失去结籽能力，较低浓度(4.5、7.5 mg/L)处理时植株结实率亦极显著降低，因此2019年调整苯磺隆处理浓度范围，为1.5～7.5 mg/L，并分别在分枝期及现蕾期处理2个紫苏品种。

由2019年结果(表2)可见，品种1的株高及结实率在苯磺隆的不同施用时期及施用浓度下有显著差异。T1时期处理后，紫苏株高在成熟期时随着处理浓度的增加而降低，各处理较对照降低7.00～23.67 cm，降幅为6.62%～22.40%；T2时各浓度处理下的株高较对照降低11.00～17.50 cm，降幅为10.00%～15.91%。品种1结实率在T1处理下随着苯磺隆浓度的增加呈现出先降低后升高的趋势，各处理结实率较对照降低的范围为10.36～46.05百分点，其中19C2处理结实率最低，为53.95%；T2时期各处理结实率随着苯磺隆施用浓度的增加先下降后升高，降幅为21.60～71.79百分点，最低为19C3处理，低至28.21%。

品种2的株高在T1处理时随着浓度的增加逐渐显著降低，较对照降低10.67～40.67 cm，降幅达10.06%～38.36%；T2处理时随着浓度的增加株高也呈逐渐降低的趋势，较对照低3.67～16.67 cm，降幅4.30%～19.54%，但仅19C5与对照差异显著。品种2在T1、T2下各处理的结实率都随着苯磺隆施用浓度的增加而显著降低，T1时结实率较对照降低23.52～79.84百分点，19C4、19C5处理时天然结实率较低，分别为20.16%、26.00%，T2时各浓度处理结实率较对照降低59.42～98.52百分点，19C3、19C4、19C5处理时天然结实率较低，分别为6.97%、1.48%和3.75%。

表2 紫苏株高及结实率对不同时期接触不同浓度苯磺隆的响应Table 2 Response of plant height and seed-set rate of P. frutescens to tribenuron-methyl at different concentrations in different periods

2.2 苯磺隆对紫苏叶片、花朵的影响及其变异性状

2019年试验数据方差分析结果表明，不同施用时期及不同浓度苯磺隆处理对紫苏的叶片及其花朵影响显著。以品种1为例，T1时期各处理的叶片受损程度随苯磺隆浓度的增加而增大，处理后随着时间的延长，植株叶片受损程度逐渐减小，新长出的叶片颜色及大小逐渐趋于正常，整体叶片生长的受损情况逐渐得到缓解。T2时期，19C1处理叶片受损程度与对照相比无显著差异，19C2～19C5处理叶片受损程度与对照相比差异显著，等级均为3左右。在T1、T2时期，紫苏的花朵大小呈现出随着苯磺隆施用浓度的增加变小的趋势，T1时花朵较对照显著变小4.83～9.50 mm2，T2时花朵较对照显著变小6.58～12.92 mm2。在T1时期，品种1上出现了穗上分生小穗，且数量随着苯磺隆处理浓度的增加而显著增加，主穗上分生小穗的为1.00～3.00个，侧枝的顶穗上出现变异小穗的个数与比例和主穗一致。在成熟期样品测量时将主穗上分生小穗做变异穗记载(表3)。

2.3 苯磺隆处理下紫苏成熟期相关性状的差异

经分析(表4)发现，在T1时期，品种1节间高对不同浓度苯磺隆的响应差异显著，19C1、19C2节间高与对照差异不显著，从19C3开始各处理节间高显著低于对照0.70～1.04 cm；T2时苯磺隆处理的节间高对不同浓度苯磺隆的响应不显著。

表3 2019年不同处理下品种1植株叶片和花朵的差异及其穗部变异Table 3 Differences of leaves and flowers of V1 and its spikes variation under different treatments in 2019

表4 2019年苯磺隆不同施用时期及处理浓度对不同品种紫苏成熟期性状的影响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

品种2在T1和T2处理时的节间高都因苯磺隆的喷施浓度不同而产生差异，T1处理时19C2、19C4、19C5节间高显著矮于对照1.80、0.65、0.58 cm，T2时19C4、19C5节间高较对照显著变矮1.19、1.04 cm。

V1在T1时喷施苯磺隆，19C2处理的单株总穗数最少，较对照显著减少48.50个，19C5处理的单株总穗数反而显著高于对照34.50个；T2时，19C2、19C3、19C5处理的单株总穗数分别显著少于对照69、84、50.50个。V2在T1时喷施苯磺隆，各处理的单株总穗数均显著少于对照80.50～197.00个；T2时，单株总穗数从19C2处理开始比对照显著减少110.50～121.50个。品种1的单穗蒴果随着苯磺隆处理浓度的升高反而减少，在T1时各处理均显著少于对照，分别减少10.02～17.58个；T2时，单穗蒴果从19C2处理开始显著少于对照，分别减少11.60～17.98个。品种2在T1时喷施苯磺隆，19C2处理的单穗蒴果较对照显著减少5.50个；T2时，各处理单穗蒴果较对照均显著减少5.39～16.18个，且各处理随着苯磺隆浓度的增加而减少。品种1在T1时喷施苯磺隆，其蒴果在19C3、19C5处理下较对照显著变小1.23、1.07 mm2，T2时在19C4、19C5处理下较对照变小1.00、1.40 mm2；品种2在T1时喷施苯磺隆，各处理的蒴果较对照显著变小1.30 ～2.60 mm2，且随着苯磺隆浓度的升高而变小，T2时仅19C5处理的蒴果较对照显著变小2.17 mm2。不同紫苏品种在2个不同的生育期喷施苯磺隆，其各处理的千粒重与对照差异均不显著，但V1在TI时喷施苯磺隆的平均千粒重高于对照0.59 g。

3 讨论与结论

本研究发现，不同品种的紫苏在株高、结实率及茎秆、叶片、花朵、小穗、蒴果和籽粒的形成方面对苯磺隆的不同喷施时期及不同施用浓度的响应程度差异显著。在紫苏的不同生育期及苯磺隆的不同浓度范围处理下，各品种紫苏的株高整体随着苯磺隆浓度的升高而降低，这和苯磺隆对双子叶植物生长的抑制作用相关[25]。在高浓度范围内，浓度过高会导致紫苏丧失结实性，在2018年的C4处理即单株施用浓度为13.5 mg/L的苯磺隆溶液10 mL时，V1及V2的结实率均为0，这应该是苯磺隆浓度过高产生药害，从而严重抑制了植株的生长[26-27]。在较低浓度范围内，品种1的结实率整体存在先降后升的情况，这和植株总穗数的整体变化规律一致，应该是较高浓度抑制品种1生长后产生抗逆反应从而分生穗数增加，这类似实际生产中苯磺隆药害导致的油菜穗茎部缀化分生的增加，T1时穗上分生的小穗数随处理浓度的增加而增加，从而使其结实率出现了反增现象。T2时的结实率整体低于T1时的结实率，这说明T2时苯磺隆直接作用于花蕾，从而对结实产生了更为显著的影响。在T1时期喷施苯磺隆太早了，距离成熟期太长，激发了植株的抗逆保护，后期仍有新叶长出，叶片等受损得到一定恢复；T2时叶片已全部长出，老叶受损后恢复性变差。T2处理时单穗蒴果少于T1，花朵和蒴果整体上在T2处理时较对照变小程度大于T1，这也是T2处理时结实率较T1更低的原因。品种1的蒴果大小对不同的处理时期更为敏感，品种间差异应该是由其株形及叶片结构差异决定的。

综上所述，苯磺隆在紫苏分枝期处理对植株的株高影响较现蕾期处理更为明显，现蕾期处理对紫苏的结实率、单株总穗数、单穗蒴果数、花朵大小及蒴果大小的影响较分枝期处理更为明显，由此可见，现蕾期处理主要影响紫苏生殖生长，而分枝期处理主要影响紫苏营养生长。不同品种对苯磺隆的不同时期及不同浓度处理响应因品种特性不同而存在差异，品种1在现蕾期T2时处理的平均结实率比分枝期T1时处理的平均结实率低24.10百分点，T1时结实率最低为C2(53.95%)，T2时结实率最低为19C3(28.21%)；品种2现蕾期处理平均结实率低于分枝期33.59百分点，T1时结实率最低的为19C4(20.16%)，T2时结实率最低为19C4(1.48%)。

无论是分枝期还是现蕾期的紫苏，只要接触到有效成分浓度大于3.0 mg/L的苯磺隆，其植株生长及最终结实性都会产生显著的抑制危害，而10.5 mg/L或高于此有效成分浓度的苯磺隆溶液会极显著影响紫苏生长并导致其完全丧失结实能力。苯磺隆应用于大田除草时，一般推荐剂型量为 10～20 g/667 m2，用水量为15～30 L/667 m2，施药时有效成分浓度为33.33～133.33 mg/L，这远远高于苯磺隆会对紫苏产生极显著危害的浓度。因此，在紫苏实际生产中一定不能施用苯磺隆进行除草，并且要关注邻近农田的施药作业，紫苏种植应严格防范苯磺隆药液飘移等可能导致紫苏植株受害，以确保紫苏安全健康生长。