1. 引言
草莓(FragariaananassaDuch)隶属蔷薇科(Rosaceae)，草莓属(Fragaria)，为多年生宿根性草本植物。草莓是一种高产值的作物，适于多种生产模式，能在许多气候带种植。草莓果肉鲜美，营养丰富，深受消费者的青睐。我国草莓的年产量位居世界第一，草莓也是山东、安徽、浙江等地农民的致富产业，生产上栽培高效优质的草莓离不开除草剂的使用。2022年10月诸暨有草莓农户报告，前茬为水稻[1]，今年开始种植大棚草莓，出现草莓移栽后不生根的问题。后经过对土壤监测分析后发现，地块中草铵膦含量较高，丁草胺[2]含量其次。有文献报道草铵膦[3]和丁草胺[4]均可对草莓产生药害。为明确土壤中残留除草剂对草莓的药害作用，本研究设置一系列不同浓度梯度的除草剂处理土壤组别的草莓苗和未经除草剂处理的草莓苗对照，旨在确定残留除草剂对草莓要害部位的作用以及筛选有效的草莓除草剂药害缓解药剂[5]和使用剂量，掌握草莓种植土壤中的农药残留状况及风险情况，以期为草莓的安全种植和增大产量提供科学依据。
2. 实验材料和方法
2.1. 实验材料
植株：丹东99品种草莓苗；
农药：草铵膦、丁草胺；
激素：芸苔素内酯；
土壤：无污染土壤；
实验仪器：烧杯、量筒、移液枪、玻璃棒、尺子；
实验用具：水桶、喷壶、塑料筐、隔板(如图1所示)。
Figure 1.Sample drawing of plastic basket partition
图1.塑料筐隔板样板图
2.2. 实验方法
研究草铵膦农药残留对于草莓苗根的影响。第一步：配制足够的草铵膦母液。首先用500 mL量筒量取997.5 mL水放入容器中，再用移液枪移去2.5 mL 10%的草铵膦溶液，后用玻璃棒搅拌至溶解，放置下一步使用。第二步：以除草剂推荐剂量为最高暴露浓度，梯度设置六个暴露浓度，进行土壤处理，详见表1。计算六组土壤中所需草铵膦的用量，求出各组需要的草铵膦母液的量。用量筒和移液枪量取所需用量，并加入喷壶中供下一步喷洒土壤。每天观察喷施的草莓苗的长势，并拍照记录情况。对照A4纸左边刻度尺刻度，读出相应根长。将拍完的照片导入CAD中，点击CAD工具栏中的测量面积选项，用如图2所示方法框选根系面积，以便用来计算根长和根系面积。
Figure 2.Root area chart calculated using CAD
图2.用CAD计算的根面积图
Table 1.Concentration setting and dosage of glyphosate treatment group
表1.草铵膦处理组浓度设置及用量
| 组别 |
施用土量 |
浓度 |
| 1 |
20 kg |
0 |
| 2 |
20 kg |
0.0128 mg/kg |
| 3 |
20 kg |
0.032 mg/kg |
| 4 |
20 kg |
0.08 mg/kg |
| 5 |
20 kg |
0.2 mg/kg |
| 6 |
20 kg |
0.5 mg/kg |
| 7 |
20 kg |
1.25 mg/kg |
研究丁草胺农药残留对于草莓苗根的影响。第一步：配制足够的丁草胺母液。首先用500 mL量筒和移液枪量取999.2 mL水放入容器中，再用移液枪移去0.8 mL 10%的丁草胺溶液，后用玻璃棒搅拌至溶解，放置下一步使用。第二步：以除草剂推荐剂量为最高暴露浓度，梯度设置六个暴露浓度，进行土壤处理，详见表2。计算六组土壤中所需丁草胺的用量，求出各组需要的丁草胺母液的量。用量筒和移液枪量取所需用量，并加入喷壶中供下一步喷洒土壤。每天观察喷施的草莓苗的长势，并拍照记录情况，用同样方法来计算根长和根系面积。
Table 2.Concentration setting and dosage of butachlor treatment group
表2.丁草胺处理组浓度设置及用量
| 组别 |
施用土量 |
浓度 |
| 1 |
20 kg |
0 |
| 2 |
20 kg |
0.02048 mg/kg |
| 3 |
20 kg |
0.0512 mg/kg |
| 4 |
20 kg |
0.128 mg/kg |
| 5 |
20 kg |
0.32 mg/kg |
| 6 |
20 kg |
0.8 mg/kg |
| 7 |
20 kg |
2 mg/kg |
研究芸苔素内酯[6]对于草莓苗根的缓解作用。在第七天喷施草铵膦、丁草胺稀释液后观察草莓苗根的情况，并作根长和根面积的记录。并用隔板将塑料筐同一组六个草莓苗三个为一组隔开作为对照组(喷施水)和实验组(喷施芸苔素内酯)。每天配置稀释1500倍的芸苔素内酯溶液装入喷壶、另取相同量的水装入两个喷壶中对同一组的对照组和实验组进行喷洒草莓苗植株。并每天观察拍照记录各组中对照组和实验组草莓苗的生长情况。喷洒10天后，测量各组草莓苗的根长和根面积。利用测量的数据分析芸苔素内酯对于草莓苗根的缓解作用。
3. 结果与分析
3.1. 草铵膦草莓植株根系的影响
经过草铵膦[7]处理的土壤均降低了草莓苗植株根系的面积与长度，而且其幅度随着施用剂量的增加而加剧。与对照组相比，低浓度草铵膦(0.0128 mg/kg)处理根面积和根长分别下降16.29%和8.47%对草莓苗植株根系影响不显著，但是施用高剂量时均显著抑制草莓苗植株根系。
草铵膦高浓度会抑制草莓根的生长，在根长和根面积上有明显的体现。根据图2、图3，表3、表4可知，在土壤中草铵膦浓度为0.0128 mg/kg无明显抑制效果，土壤中草铵膦浓度为1.25 mg/kg对草莓根面积和根长有着抑制效果最大，根的增长率只有−35.95%，根据折线图趋势可知浓度越大抑制作用越明显。
Table 3.The effect of glyphosate on strawberry root length
表3.草铵膦对草莓根长的影响
| 编号 |
浓度 |
0天根长cm (mean ± sd) |
7天根长cm (mean ± sd) |
14天根长cm (mean ± sd) |
| 1 |
CK |
17.233 + 1.935 |
16.317 + 1.695 |
17.333 + 1.358 |
| 2 |
1.25 mg/kg |
18.017 + 4.082 |
11.567 + 3.333 |
13.367 + 2.81 |
| 3 |
0.5 mg/kg |
17.4 + 2.535 |
12.383 + 1.254 |
14.1 + 2.298 |
| 4 |
0.2 mg/kg |
17.067 + 3.667 |
11.667 + 3.022 |
12.967 + 4.407 |
| 5 |
0.08 mg/kg |
17.633 + 3.628 |
14.733 + 3.352 |
15.758 + 3.303 |
| 6 |
0.032 mg/kg |
17.233 + 2.498 |
14.167 + 3.001 |
15.067 + 3.254 |
| 7 |
0.0128 mg/kg |
15.517 + 3.040 |
14.067 + 3.186 |
14.25 + 5.311 |
Table4.The effect of butachlor on strawberry root length
表4.丁草胺对草莓根长的影响
| 编号 |
浓度 |
0天根长 cm (mean ± sd) |
7天根长 cm (mean ± sd) |
14天根长 cm (mean ± sd) |
| 1 |
CK |
17.233 + 1.935 |
16.317 + 1.695 |
17.333 + 1.358 |
| 2 |
2 mg/kg |
15.05 + 3.602 |
10.083 + 2.422 |
12.85 + 2.031 |
| 3 |
0.8 mg/kg |
15.717 + 3.48 |
12.567 + 3.582 |
15.067 + 4.231 |
| 4 |
0.32 mg/kg |
15.917 + 3.482 |
12.75 + 2.688 |
15.233 + 2.594 |
| 5 |
0.128 mg/kg |
16.1 + 2.527 |
13.267 + 2.554 |
15.5 + 2.577 |
| 6 |
0.0512 mg/kg |
16.567 + 2.154 |
14.783 + 2.555 |
15.25 + 2.505 |
| 7 |
0.02048 mg/kg |
17.4 + 2.97 |
16.317 + 2.856 |
18 + 4.881 |
Figure3.Inhibition rate of glyphosate on root area growth of strawberries
图3.草铵膦对草莓根面积生长抑制率
Figure4.Inhibition rate of glyphosate on strawberry root growth
图4.草铵膦对草莓根长生长抑制率
3.2. 丁草胺对草莓植株根系的影响
经过丁草胺处理的土壤均降低了草莓苗植株根系的面积与长度，而且其幅度随着施用剂量的增加而加剧。与对照组相比，低浓度丁草胺(0.02048 mg/kg)处理根面积和根长分别下降18.26%和5.96%，对草莓苗植株根系影响不显著，但是施用高剂量时均显著抑制草莓苗植株根系。
Table5.The effect of glyphosate on strawberry root area
表5.草铵膦对草莓根面积的影响
| 编号 |
浓度 |
0天根面积 cm2(mean ± sd) |
7天根面积cm2(mean ± sd) |
14天根面积cm2(mean ± sd) |
| 1 |
CK |
639.283 ± 270.233 |
451.461 ± 193.267 |
287.211 ± 206.680 |
| 2 |
1.25 mg/kg |
411.868 ± 188.801 |
201.917 ± 58.228 |
130.452 ± 36.944 |
| 3 |
0.5 mg/kg |
435.683 ± 307.511 |
272.187 ± 140.857 |
178.554 ± 106.400 |
| 4 |
0.2 mg/kg |
422.673 ± 119.879 |
275.691 ± 105.447 |
239.266 ± 97.184 |
| 5 |
0.08 mg/kg |
439.449 ± 129.157 |
337.193 ± 104.771 |
223.421 ± 130.696 |
| 6 |
0.032 mg/kg |
419.905 ± 132.215 |
287.317 ± 113.769 |
203.673 ± 43.490 |
| 7 |
0.0128 mg/kg |
432.595 ± 207.793 |
334.860 ± 142.164 |
315.550 ± 122.872 |
Table 6.The effect of butachlor on strawberry root area
表6.丁草胺对草莓根面积的影响
| 编号 |
浓度 |
0天根面积cm2(mean ± sd) |
7天根面积cm2(mean ± sd) |
14天根面积cm2(mean ± sd) |
| 1 |
CK |
639.283 ± 270.233 |
451.461 ± 193.267 |
287.211 ± 206.680 |
| 2 |
2 mg/kg |
372.782 ± 151.454 |
225.096 ± 56.636 |
168.322 ± 38.075 |
| 3 |
0.8 mg/kg |
392.726 ± 215.593 |
312.484 ± 179.373 |
256.801 ± 161.266 |
| 4 |
0.32 mg/kg |
613.220 ± 437.280 |
433.400 ± 375.839 |
334.012 ± 337.510 |
| 5 |
0.128 mg/kg |
644.603 ± 431.492 |
461.139 ± 368.390 |
208.950 ± 138.940 |
| 6 |
0.0512 mg/kg |
577.706 ± 250.540 |
429.913 ± 251.749 |
395.895 ± 251.749 |
| 7 |
0.02048 mg/kg |
469.801 ± 204.448 |
396.593 ± 202.961 |
393.497 ± 211.589 |
丁草胺高浓度会抑制草莓根的生长，在根长和根面积上有明显的体现，如图1、图4，表5、表6可知在丁草胺浓度为2 mg/kg时，根面积的平均增长率为−30.78%，土壤中丁草胺浓度为0.02048 mg/kg和对照组相比无明显抑制效果，根据折线图的趋势可知随着土壤中丁草胺的含量不断增加，抑制效果也越来越明显。
Figure 5.Inhibition rate of butachlor on strawberry root growth
图5.丁草胺对草莓根长生长抑制率
Figure 6.Inhibition rate of butachlor on root area growth of strawberries
图6.丁草胺对草莓根面积生长抑制率
3.3. 芸苔素的缓解作用
随着芸苔素[8]的喷洒，被草铵膦和丁草胺抑制的草莓苗植株与未施加芸苔素[9]的对照组相比，根系有了显著的缓解。根据图5、图6可以看出缓解作用明显，喷施了芸苔素根的增长率远远大于没有喷施芸苔素的实验草莓组，而且随着草铵膦和丁草胺在土壤中的浓度越高，芸苔素缓解根生长状况更加明显，因此喷施芸苔素对于草铵膦和丁草胺对于草莓苗的抑制作用有缓解效果，如图7、图8所示。
Figure 7.Inhibition rate of strawberry root system treated with brassinolide 14 d butachlor
图7.使用芸苔素14 d丁草胺处理的草莓根系抑制率
Figure 8.Inhibition rate of strawberry root system treated with 14 day gibberellin ammonium phosphate
图8.使用芸苔素14 d草铵膦处理的草莓根系抑制率
4. 结论
随着丁草胺高浓度会抑制草莓根的生长，根长和根面积都会受到抑制作用，且浓度越高作用越明显。随着草铵膦高浓度会抑制草莓根的生长，根长和根面积都会受到抑制作用，且浓度越高作用越明显。
芸苔素[10]对于丁草胺和草铵膦对于根长和根面积的抑制具有缓解作用，土壤中农药的浓度越高，缓解作用越明显。
由数据分析可知，在不同处理组中，芸苔素对于草铵膦和丁草胺对于草莓苗的抑制作用有缓解效果，0.1%芸苔素0.01 mg/kg可有效降低农药对草莓苗的抑制作用。
因此，可在土地上喷洒适宜浓度0.1%芸苔素0.01 mg/kg以改善当前除草剂药害问题，尽最大可能避免草莓遭受药害，提高草莓种植产量。
注释
文中所有图片均为作者自绘或者自摄