淺談草甘膦對棉花的藥害及其預(yù)防措施

桑麗文

（新疆臻冠達(dá)農(nóng)業(yè)科技有限公司，新疆烏魯木齊 830000）

草甘膦是一種廣譜、非選擇性全葉片傳導(dǎo)的除草劑，因其具有毒性低、效果好、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了顯著益處。然而，大量使用草甘膦會帶來土壤污染、水源污染以及對非目標(biāo)植物的藥害問題，這已經(jīng)成為世界性的環(huán)境問題。棉花作為新疆烏魯木齊市重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，其產(chǎn)量和品質(zhì)直接影響著農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。在實(shí)際生產(chǎn)中，草甘膦的抗性作物種植關(guān)注度日益增長，但棉花苗期經(jīng)常出現(xiàn)草甘膦藥害問題。例如，棉花生長速度放緩，落葉、黃化以及整株死亡等。這無疑給棉花生產(chǎn)帶來了極大困擾。在這樣的背景下，為減輕草甘膦對棉花的藥害，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，減少環(huán)境污染，進(jìn)而給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)的指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，從草甘膦對棉花造成藥害的影響機(jī)理、防治措施等方面進(jìn)行深入研究和探討。

1 草甘膦在棉花種植中的作用

在棉花種植期間，雜草侵入是非常常見的問題。雜草與棉花爭奪有限的養(yǎng)分和水分，因此需要及時將其清除。草甘膦可以對大部分的草本和木本雜草進(jìn)行有效清除。尤其是在初生長階段，通過噴施草甘膦進(jìn)行預(yù)防性處理，可以在根源上控制雜草的生長。草甘膦可以促進(jìn)棉花的生長，與其他除草劑相比，草甘膦在除草過程中，只會阻止嫩葉吸收營養(yǎng)物質(zhì)，不會對已經(jīng)成熟的棉花植株造成損害。草甘膦通過抑制雜草的生長，能讓棉花獲得更多的光照、空間和養(yǎng)分，從而提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)。此外，一些雜草不僅會與棉花爭奪資源，還可能成為棉花病蟲害的宿主。使用草甘膦清除這些雜草，有助于間接預(yù)防棉花病蟲害，減少化肥和農(nóng)藥的使用量，降低棉花種植的生態(tài)環(huán)境壓力[1]。

2 草甘膦對棉花藥害的影響機(jī)理及案例分析

2.1 影響機(jī)理

草甘膦是一種廣譜、非選擇性、高效的除草劑，俗稱“見綠殺”，其在綠色組織中可以抑制生物合成幾種必需氨基酸，進(jìn)而干擾植物的正常生理代謝過程，導(dǎo)致雜草死亡。但在使用過程中，如果操作不當(dāng)，可能對作物產(chǎn)生藥害。

草甘膦對棉花藥害的影響機(jī)理主要體現(xiàn)在以下4 個方面。1）草甘膦的藥害經(jīng)常表現(xiàn)為作物生長停滯和外形變異。草甘膦可以阻斷植物的氨基酸代謝過程，并造成植物體內(nèi)積累大量有害物質(zhì)，使細(xì)胞發(fā)生顯著改變，導(dǎo)致植物生長受阻。從棉花生長狀況來看，這會導(dǎo)致新葉發(fā)黃、萎蔫，整株生長緩慢，嚴(yán)重時棉苞變形，出現(xiàn)矮化，產(chǎn)量降低。2）草甘膦會影響棉花的呼吸與光合作用。酮酸代謝途徑在C3 植物（如棉花）的夜間代謝和光呼吸中具有重要作用，草甘膦對這一代謝途徑的制約作用會導(dǎo)致棉花光合作用與呼吸作用失衡，從而干擾棉花的養(yǎng)分合成及能量供給。3）草甘膦對棉花自身的抗性構(gòu)成傷害。棉花需要一定的抗性來抵御環(huán)境壓力和病蟲害，草甘膦的存在可能中斷或阻止棉花自我防御機(jī)制的發(fā)揮。①草甘膦會削弱棉花對外部壓力（病蟲害、干旱等）的抗性；②如果棉花在面臨外部壓力時進(jìn)行自我防御反應(yīng)，如合成抗性物質(zhì)，草甘膦也可能影響其正常運(yùn)行。4）草甘膦影響棉花的生殖發(fā)育。草甘膦通過抑制氨基酸代謝從而引發(fā)一系列植物生理代謝的混亂，這些混亂狀態(tài)會抑制棉花生殖器官的發(fā)育，從而使得棉球數(shù)量減少，單球質(zhì)量下降，直接影響棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)[2]。

2.2 藥害案例

為明確草甘膦對棉花的具體影響，以新疆塔城地區(qū)沙灣市商戶地鄉(xiāng)硝坑村棉花種植區(qū)域?yàn)槔Ｔ搮^(qū)域鄰區(qū)為抗草甘膦棉花種植區(qū)域。于2023 年5 月采用無人機(jī)噴施草甘膦除草劑（41%草甘膦異丙胺鹽），有效成分（草甘膦）含量30%。2023 年6 月，棉花種植區(qū)域內(nèi)作物出現(xiàn)葉片變黃現(xiàn)象，周圍樹木葉片干枯，棉花種植區(qū)域整體異常狀況為靠近鄰區(qū)受害癥狀嚴(yán)重，從鄰區(qū)向西北、東北方向癥狀逐漸減輕，癥狀分布情況符合玉米地?zé)o人機(jī)施藥因藥液飄移造成藥害的表現(xiàn)。為明確是否因草甘膦藥液對棉花生長產(chǎn)生影響，農(nóng)戶在受害嚴(yán)重地塊取樣，送至專業(yè)檢測公司檢測。檢測公司現(xiàn)場勘測發(fā)現(xiàn)地塊中受害嚴(yán)重面積3.07 hm2，受害較重面積14.60 hm2，受害較輕面積5.67 hm2。隨后對農(nóng)民送樣進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)其中草甘膦異丙胺鹽成分較多，根據(jù)《除草劑作用機(jī)理與藥害識別圖鑒》可確定為草甘膦產(chǎn)生的藥害。受害嚴(yán)重地塊減產(chǎn)損失在40%～50%；藥害較重地塊減產(chǎn)損失在15%～25%。整體減產(chǎn)約為30%。

通過該案例，發(fā)現(xiàn)僅是周圍地塊無人機(jī)噴施草甘膦漂移后的殘留藥液，便對棉花種植產(chǎn)生了約30%的減產(chǎn)，側(cè)面說明濫用、不規(guī)范使用草甘膦除草劑將對棉花產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響。因此，農(nóng)戶使用草甘膦時，應(yīng)著重注意濃度、噴施方式等，盡可能避免藥害出現(xiàn)[3]。

3 預(yù)防措施

3.1 控制草甘膦濃度

草甘膦能夠阻斷植物重要的氨基酸的合成，導(dǎo)致植物枯死。因此，在棉花種植雜草控制中，控制草甘膦濃度至關(guān)重要，過量使用會影響棉花的健康生長和產(chǎn)量。通常情況下，草甘膦的使用濃度在0.5%～1.5%。其濃度可根據(jù)田間雜草的種類以及生長狀況進(jìn)行微調(diào)。例如，對于生長旺盛、覆蓋面積大的雜草，可適當(dāng)提高草甘膦的使用濃度，但最高不應(yīng)超過1.5%。在實(shí)際操作中，可以先對部分棉田進(jìn)行草甘膦濃度的小面積實(shí)驗(yàn)，對比觀察不同濃度下棉花與雜草的反應(yīng)，獲取最佳濃度值。人工噴施作業(yè)時必須注意風(fēng)向，最好選擇無風(fēng)晴天施工，避免草甘膦飄移到棉花上，造成損害。草甘膦作業(yè)最佳時間是在晴天、無風(fēng)的中午或下午，這樣可以利用日光加速草甘膦在雜草葉面的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。盡量選擇精確、霧滴小、覆蓋面廣的設(shè)備進(jìn)行噴藥，可有效提高除草效果，減少對棉花的影響。對于已經(jīng)栽種的棉花需要進(jìn)行除草劑處理時，建議與草甘膦使用間隔時間為7～10 d，讓棉花有時間消解草甘膦。雖然無法避免接觸，但是可以減少草甘膦對棉花的危害。在草甘膦使用過程中，對其殘留量的監(jiān)控至關(guān)重要。若草甘膦在棉花上的殘留超過安全限度，棉花可能會吸收這些過量的草甘膦，導(dǎo)致棉花發(fā)育受阻。因此，應(yīng)定期取樣進(jìn)行草甘膦殘留檢測，一旦發(fā)現(xiàn)問題，需要立即采取補(bǔ)救措施[4]。

合理使用草甘膦可以大大提高棉花田的除草效率，縮短除草時間，提高棉花產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。但是，必須嚴(yán)格按照指示使用草甘膦，并始終注意棉花的生長狀況，以免過度使用草甘膦造成的潛在風(fēng)險。

3.2 規(guī)范噴施草甘膦

在使用草甘膦時，只有抗草甘膦的棉花品種可以使用無人機(jī)或者人工噴施草甘膦，普通棉花品種不能進(jìn)行草甘膦噴施，只能涂莖或者點(diǎn)心。對于抗草甘膦品種，農(nóng)戶必須經(jīng)過準(zhǔn)確的操作，才能有效地抑制棉田中的雜草，而不影響棉花的生長。噴施的時間點(diǎn)和方式直接影響到草甘膦的效果。噴施草甘膦的最佳時期通常在雜草的2～4 葉期，氣象條件要求為無風(fēng)、無降水、氣溫25～30 ℃。同時，需要避免草甘膦濺落到棉花上，可以考慮采用定向噴霧、罩杯噴霧或背帶式噴桿。使用噴霧器噴施草甘膦后，應(yīng)馬上進(jìn)行清洗，避免草甘膦殘留影響下次的使用。清洗時使用清水反復(fù)清洗，直至無泡沫產(chǎn)生。同時，定期做好噴霧器的維護(hù)，確保其正常工作。雖然草甘膦具有廣譜的殺草效果，但是長期、大量使用會導(dǎo)致雜草產(chǎn)生遺傳抗性。因此，需要定期更換除草劑或綜合使用其他方法來控制雜草，以減少抗性產(chǎn)生。使用草甘膦時，工作人員要佩戴好保護(hù)設(shè)備，避免草甘膦直接接觸到皮膚和眼睛，同時盡量避免吸入草甘膦[5]。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，新疆烏魯木齊市部分地區(qū)選擇采用植保無人機(jī)進(jìn)行草甘膦噴施。對于植保無人機(jī)的操作，需要嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范來執(zhí)行。從基本的飛行要求出發(fā)，妥善控制無人機(jī)的飛行高度和速度。對于易產(chǎn)生飄移危害的作業(yè)，建議將飛行高度控制在2 m 左右，速度保持在5.5 m·s-1以內(nèi)，以有效減少霧滴飄移和蒸發(fā)飄移的可能性。施藥者在作業(yè)前必須詳細(xì)分析當(dāng)天的氣象條件，尤其是風(fēng)速和風(fēng)向情況，以確保霧滴能夠準(zhǔn)確地落在目標(biāo)區(qū)域，減少濺出或飄移。一般來說，適合作業(yè)的風(fēng)速應(yīng)在2 級以內(nèi)。在風(fēng)速為1 m·s-1的情況下，安全距離至少應(yīng)保留10 m。隨著風(fēng)速的增加，安全距離也相應(yīng)增加。例如，在風(fēng)速為3 m·s-1時，至少需要保留30 m 的安全距離。作業(yè)人員在作業(yè)過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守安全規(guī)則，禁止處于植保無人機(jī)的下風(fēng)向，以免對草甘膦產(chǎn)生敏感反應(yīng)或吸入引起中毒。對于在作業(yè)區(qū)域下風(fēng)向存在對藥物敏感的動植物，應(yīng)做好相應(yīng)的防護(hù)措施。例如，設(shè)置安全隔離區(qū)，最大限度減少草甘膦的不良影響。即便在施藥過程結(jié)束后，霧滴的活性物質(zhì)仍可能從植物、土壤或其他表面蒸發(fā)，使得草甘膦無規(guī)則擴(kuò)散，甚至可能影響到較遠(yuǎn)的地方。因此，在噴施草甘膦后，需要做好現(xiàn)場清理工作，并密切觀察可能的蒸發(fā)飄移。

3.3 合理控制栽培間距

棉花栽培密度控制即行距和株距的控制，是決定單棵棉花生長環(huán)境及棉花單位面積產(chǎn)量的關(guān)鍵。它直接影響光照、空氣、水分、肥料等資源的利用效率。合理的栽培間距可避免草甘膦的飄移，以防止棉花受損。1）株距的確定須考慮品種、生長力與當(dāng)?shù)貧夂驐l件等。強(qiáng)勢品種生長力強(qiáng)，為避免草甘膦飄移到棉花植株上，應(yīng)適當(dāng)減小密度，拉大株距。一般品種棉花栽培，株距為10 cm+66 cm。2）控制行距也同樣重要。經(jīng)管良好，施肥充足的情況下，行距適當(dāng)增大，利于棉花分枝，單位面積產(chǎn)量也會有所提高。但行距過大，會造成草甘膦噴施時的濺跳和飄移，增加風(fēng)險。根據(jù)工具寬度，常規(guī)管理行距可控制在38 cm。栽培間距的合理控制，除了提高棉花的單位面積產(chǎn)量，還能降低草甘膦對棉花的潛在危害。

3.4 采用科學(xué)輪作制度

科學(xué)輪作策略在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中具有重要意義。通過選擇與棉花生長周期、抵抗病蟲害能力各異的作物進(jìn)行輪作，豐富田間動植物種類，從而降低病蟲害發(fā)生概率。同時，一些作物在輪作過程中留下的殘根可以作為天然的覆蓋物，有助于減少草甘膦的流失。為了進(jìn)一步降低草甘膦對單一作物的負(fù)面影響，選擇與棉花生長周期不同，對草甘膦敏感性低的作物進(jìn)行輪作，如玉米、大豆、甘蔗、冬小麥等。這些作物不僅具有較強(qiáng)的抗草甘膦能力，還能有效防治共生病蟲害。在制訂輪作計(jì)劃時，應(yīng)充分考慮草甘膦的殘留期。由于草甘膦對棉花的殘留期較長，為避免對新種植的棉花造成潛在威脅，應(yīng)在草甘膦完全分解后再種植棉花。此外，不同作物對肥料需求不同，適當(dāng)調(diào)整施肥方法，可以提高土壤對草甘膦的吸附能力，減輕其對后續(xù)作物的危害。同時，恰當(dāng)?shù)氖┓史椒ㄓ兄谛迯?fù)因草甘膦使用而受損的土壤。

4 結(jié)語

本文揭示了草甘膦對棉花藥害的復(fù)雜機(jī)制和應(yīng)對策略。草甘膦對棉花造成的藥害是一個多元素交織的問題，其中涉及植物生理、生態(tài)和環(huán)境等多方面的因素，需要跨學(xué)科的團(tuán)隊(duì)共同研究和應(yīng)對。為解決這個問題，不僅需要優(yōu)化草甘膦的使用方式和培育抗性更強(qiáng)的棉花品種，還需要完善農(nóng)藥管理措施，促進(jìn)環(huán)保與農(nóng)業(yè)發(fā)展的平衡，確保農(nóng)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性。