五氟磺草胺等6種除草劑對直播稻田高齡稗草的生物活性及田間控制效果

馬國蘭， 劉都才， 劉雪源， 唐 濤， 彭亞軍

（湖南省植物保護(hù)研究所，長沙 410125）

五氟磺草胺等6種除草劑對直播稻田高齡稗草的生物活性及田間控制效果

馬國蘭， 劉都才*， 劉雪源*， 唐 濤， 彭亞軍

（湖南省植物保護(hù)研究所，長沙 410125）

摘要為篩選防治高齡稗草的有效藥劑，用室內(nèi)盆栽法測定了6種除草劑對高齡稗草的生物活性，并通過大田試驗(yàn)作了進(jìn)一步驗(yàn)證。盆栽法測得五氟磺草胺和雙草醚對高齡稗草的活性最高，其ED50值均為9.3 g／hm2，而噁唑酰草胺和氰氟草酯對高齡稗草活性最低，ED50分別為28.7、28.6 g／hm2。其余2種除草劑嘧啶肟草醚和氟吡磺隆對高齡稗草的活性介于以上兩者之間，ED50為10.1 g／hm2和11.4 g／hm2。田間試驗(yàn)結(jié)果顯示，2.5%五氟磺草胺油懸浮劑30、37.5 g／hm2和10%噁唑酰草胺乳油150、180 g／hm24個處理對高齡稗草防效優(yōu)良，處理后20、40 d防效均在93.0%以上；處理后40 d，10%雙草醚懸浮劑3種濃度處理和5%嘧啶肟草醚乳油80 g／hm2的防效均在91.4%以上；10%氟吡磺隆水分散粒劑和10%氰氟草酯乳油對高齡稗草防效均不理想，藥后20、40 d各處理的株防效均不到80%。

關(guān)鍵詞直播稻田； 高齡稗草； 除草劑； 活性； 藥效

稗草［Echinochloa crusgalli（L.）Beauv.］是全球分布最廣、對水稻產(chǎn)量影響最大的惡性雜草。也是我國水稻田中危害最嚴(yán)重的雜草，危害面積高達(dá)94萬hm2，占我國稻田總面積的43.5%，嚴(yán)重影響水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量［1］。水稻直播是一項(xiàng)最輕簡的稻作技術(shù)，它可省去育秧栽培環(huán)節(jié)，省工節(jié)本，有效地解決勞力不足情況下的水稻集約化生產(chǎn)問題，已成為一種重要的輕型稻作方式而得到迅速發(fā)展［2］。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展和勞動力成本的提高，直播水稻的面積將會進(jìn)一步擴(kuò)大。但由于直播前期采用干濕交替管理的方式，雜草發(fā)生數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于移栽或拋秧水稻田。如不除草，稀疏的稻苗迅速被雜草掩蓋，嚴(yán)重時可導(dǎo)致水稻顆粒無收。尤其是稗草，在直播水稻田的發(fā)生頻率幾乎高達(dá)100%，是危害最嚴(yán)重的雜草。因此，有效控制稗草的危害，已成為直播水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵之一［3］。

現(xiàn)階段，我國農(nóng)田雜草治理仍以化學(xué)除草為主，且處于快速發(fā)展階段。常用的防除稗草的除草劑有酰胺類、芳氧苯氧丙酸酯類以及苯甲酸類等。但現(xiàn)行推廣的除草劑一般只能防除1～3葉期的低齡稗草，一旦錯過適期便難以取得理想的防效。在直播水稻生長前期，一方面由于洪澇災(zāi)害天氣的影響，土壤封閉和芽后早期莖葉處理均無法進(jìn)行，或即使進(jìn)行了苗前土壤處理但防效仍然較差。另一方面由于當(dāng)前水稻直播田管理越來越粗放，導(dǎo)致封閉除草和苗后早期處理失敗的比例很高。這使得田間稗草迅速長至4～6葉齡，常用除草劑已難以奏效。目前，我國用于防除高齡稗草的藥劑是二氯喹啉酸，它是水稻田經(jīng)濟(jì)、有效、安全的防除稗草的優(yōu)秀除草劑品種之一，尤其對高齡稗草有特效［4］。但隨著使用年限的增加及選擇壓的不斷加大，很多地區(qū)的稗草已突變?yōu)榭苟揉岬纳鷳B(tài)型雜草，且抗性程度日趨嚴(yán)重。少部分地區(qū)的抗性指數(shù)更是高達(dá)718.48和695.84，使得二氯喹啉酸對這些稻區(qū)的稗草基本失效，逐漸面臨淘汰［5-8］。因此，評價(jià)和篩選新的除草劑來防除直播田高齡稗草是非常必要的。

本研究采用室內(nèi)盆栽法測定了目前水稻田新型、高效且近年來已大面積推廣應(yīng)用的五氟磺草胺、氰氟草酯和嘧啶肟草醚等6種除草劑對高齡稗草的生物活性，并在高齡稗草發(fā)生盛期進(jìn)行了田間試驗(yàn)驗(yàn)證，旨在為高齡稗草的防除提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

（1）供試雜草：稗草［Echinochloa crusgalli（L.）Beauv.］于2011年7月采自湖南省長沙縣春華鎮(zhèn)龍王廟村。曬干后置于試驗(yàn)室常溫保存。

（2）供試藥劑：乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制劑：2.5%五氟磺草胺（penoxsulam）油懸浮劑，美國陶氏益農(nóng)公司；10%雙草醚（bispyribac-sodium）懸浮劑，日本組合化學(xué)工業(yè)株式會社；5%嘧啶肟草醚（pyribenzoxim）乳油，韓國LG化學(xué)株式會社；10%氟吡磺隆（flucetosulfuron）水分散粒劑，美國富美實(shí)植物保護(hù)劑有限公司；乙酰輔酶A羧化酶（ACCase）抑制劑：10%噁唑酰草胺（metamifop）乳油，蘇州富美實(shí)植物保護(hù)劑有限公司；10%氰氟草酯（cyhalofop-butyl）乳油，美國陶氏益農(nóng)公司。

（3）儀器設(shè)備：精準(zhǔn)3WPSH-500D型生測噴霧塔，農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所生產(chǎn)，噴霧壓力2 kg／m2，錐形噴頭流量100 m L／min。

1.2 方法

1.2.1 生物活性測試

用溫室盆栽法測定。參照NY／T1156-2006［9］在直徑為9 cm的塑料盆缽內(nèi)裝入風(fēng)干、過篩、混勻后的沙土，每盆播已培養(yǎng)至露白的稗草種子30粒，出苗后，每盆定苗20株，培養(yǎng)至5～6葉期，采用噴霧塔莖葉噴霧處理，噴液量450 L／hm2，噴霧壓力為0.275 MPa，試驗(yàn)藥劑按照先配制母液，再依次稀釋到所需劑量（有效成分）的方法配制，各藥劑劑量設(shè)置如下（均為有效劑量，下同）：2.5%五氟磺草胺油懸浮劑7.5、12.5、17.5、22.5、27.5 g／hm2；10%雙草醚懸浮劑5、12.5、20.0、27.5、35.0 g／hm2；5%嘧啶肟草醚乳油5、12.5、20.0、27.5、35.0 g／hm2；10%氟吡磺隆水分散粒劑10、20、30、40、50 g／hm2；10%噁唑酰草胺乳油7.5、15.0、22.5、30.0、37.5 g／hm2；10%氰氟草酯乳油20、40、60、80.0、100 g／hm2。以噴清水為對照。每處理均設(shè)4次重復(fù)。施藥后詳細(xì)記錄稗草的受害癥狀，如生長受抑制、葉片黃化和畸形等。于處理后20 d剪取各處理稗草地上鮮重部分稱重，計(jì)算鮮重抑制率。

鮮重抑制率（%）＝［（空白對照區(qū)植株鮮重－處理區(qū)植株鮮重）／空白對照區(qū)植株鮮重］×100。

1.2.2 田間藥效試驗(yàn)

試驗(yàn)地設(shè)在湖南省長沙縣春華鎮(zhèn)龍王廟村。供試田塊為常年稗草發(fā)生量較大的水稻田，土壤為淺紅黃泥，p H6.7，有機(jī)質(zhì)含量2.2%。供試水稻品種為‘Y兩優(yōu)8188’，超級雜交中稻。種植方式為直播，于2012年5月24日浸種催芽，5月27日播種。用種量37.5 kg／hm2。田間管理措施與當(dāng)?shù)仄渌r(nóng)田一致。

試驗(yàn)依據(jù)農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則（一）GB／T 17980.40－2000進(jìn)行［10］。設(shè)4次重復(fù)，小區(qū)面積30 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。于6月18日在稗草5～6葉期（2～3個分蘗）采用莖葉噴霧處理，對水450 L／hm2。施藥前排干水，藥后2 d復(fù)水。以不噴藥劑的小區(qū)為對照。以田間推薦劑量為標(biāo)準(zhǔn)，各藥劑濃度設(shè)置如下（均為有效劑量）：2.5%五氟磺草胺油懸浮劑22.5、30、37.5 g／hm2；10%雙草醚懸浮劑30、45、60 g／hm2；10%氟吡磺隆水分散粒劑45、60、75 g／hm2；5%嘧啶肟草醚乳油40、60、80 g／hm2；10%噁唑酰草胺乳油120.0、150.0、180.0 g／hm2；10%氰氟草酯乳油90、120、150 g／hm2。

試驗(yàn)于藥后3、7、15、20 d目測水稻的生長情況，觀察是否有藥害現(xiàn)象發(fā)生。于藥后20 d和40 d調(diào)查稗草防效2次，每小區(qū)對角線取樣調(diào)查4點(diǎn)，每點(diǎn)0.25 m2，記錄稗草的株數(shù)，藥后40 d加測鮮重，統(tǒng)計(jì)除草效果。防效計(jì)算方法如下：

防除效果（%）＝［（CK－PT）／CK］×100

式中：PT—處理區(qū)殘存草數(shù)（或鮮重）；

CK—空白對照區(qū)活草數(shù)（或鮮重）。

收獲時分小區(qū)測產(chǎn)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用DPS（V3.01專業(yè)版）軟件對藥劑劑量對數(shù)值與雜草的鮮重抑制率的概率值進(jìn)行回歸分析，計(jì)算毒力回歸方程、ED50、ED90值及95%置信限，以ED50值進(jìn)行各種除草劑的生物活性比較。用Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 6種除草劑處理后稗草的中毒癥狀

經(jīng)五氟磺草胺處理后5～7 d稗草生長點(diǎn)失綠并停止生長，7～14 d頂芽變紅、壞死，2～4周植株死亡。雙草醚施藥后3～4 d稗草葉片黃化，生長被抑制，5～ 7 d后葉片上部干枯并開始死亡。施藥時雜草越大死亡速度越慢，4～6葉期的稗草施藥后15～20 d才完全死亡，未死亡的后期生長緩慢，長勢弱，并產(chǎn)生莖葉扭曲、心葉和分蘗不能正常抽出、蹲苗等畸形癥狀。嘧啶肟草醚處理后2 d即可抑制稗草生長，3～5 d出現(xiàn)黃化，7～14 d枯死。氟吡磺隆施藥后2～4 d稗草黃化并停止生長，5～7 d生長點(diǎn)褪色，藥后7～14 d莖尖和葉芽開始枯萎壞死，莖基部開始變黑并腐爛，并逐漸死亡。噁唑酰草胺處理后5～7 d稗草葉面褪綠，生長被抑制，施藥后7～14 d稗草開始干枯死亡。氰氟草酯一般在施藥2 d后開始出現(xiàn)藥害癥狀，植株生長停止，新葉和其他部位葉片變黃，最后逐漸枯萎死亡。

2.2 6種除草劑對高齡稗草的室內(nèi)生物活性

測定結(jié)果表明，6種除草劑對高齡稗草的生物活性由高到低的順序?yàn)椋何宸遣莅?、雙草醚、嘧啶肟草醚、氟吡磺隆、氰氟草酯、噁唑酰草胺。其中以五氟磺草胺和雙草醚的活性最高，ED50均為9.3 g／hm2；其次是嘧啶肟草醚和氟吡磺隆，ED50分別為10.1、11.4 g／hm2；氰氟草酯和噁唑酰草胺對高齡稗草的活性最低，ED50分別為28.6、28.7 g／hm2（表1）。

表1 6種除草劑對高齡稗草的生物活性Table 1 Biological activity of six herbicides to large Echinochloa crusgalli

2.3 6種除草劑對直播稻田高齡稗草的防除效果

在直播水稻田中稗草5～6葉期（2～3個分蘗）進(jìn)行田間施藥處理，試驗(yàn)結(jié)果表明，供試的6種稻田除草劑中，以2.5%五氟磺草胺油懸浮劑和10%噁唑酰草胺乳油對高齡稗草的防效最好。兩藥劑6個處理中除低劑量處理2.5%五氟磺草胺油懸浮劑有效劑量22.5 g／hm2和10%噁唑酰草胺乳油有效劑量120 g／hm2對高齡稗草的防效不到90%外，其他4個處理的株防效和鮮重防效均在93.0%以上。且控草時間長達(dá)40 d以上，顯著高于其他藥劑對高齡稗草的防效；其次是10%雙草醚懸浮劑，處理后40 d 3個處理30～60 g／hm2對高齡稗草的株防效和鮮重防效均在91.4%以上；5%嘧啶肟草醚乳油對高齡稗草的防效不理想，處理后20、40 d僅高劑量處理80 g／hm2的防效在90.0%以上，其他兩處理的防效均不到85%；10%氰氟草酯乳油對高齡稗草防效較差，藥后20、40 d各處理的株防效均不到80%；10%氟吡磺隆水分散粒劑對高齡稗草的防效最差，處理后20 d 3個濃度處理的株防效均不到75%，處理后40 d株防效也不到80%，顯著低于2.5%五氟磺草胺油懸浮劑、10%雙草醚懸浮劑以及10%噁唑酰草胺乳油150、180 g／hm2處理對高齡稗草的防效（表2）。

從以上試驗(yàn)結(jié)果得出：在本次試驗(yàn)選用的6個稻田除草劑中，2.5%五氟磺草胺油懸浮劑、10%雙草醚懸浮劑和10%噁唑酰草胺乳油對高齡稗草（5～6葉）的防效優(yōu)良；5%嘧啶肟草醚乳油和10%氰氟草酯乳油對高齡稗草防效不理想；10%氟吡磺隆水分散粒劑對高齡稗草的防效差，不能用于防除高齡稗草。

表2 6種除草劑防除直播稻田高齡稗草效果1）Table 2 Control effect of six herbicides to large Echinochloa crusgalli in direct-seeding rice field

2.4 6種除草劑對直播水稻的安全性

從田間目測結(jié)果看，在供試的6種除草劑中，以乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制劑五氟磺草胺和氟吡磺隆，乙酰輔酶A羧化酶（ACCase）抑制劑噁唑酰草胺和氰氟草酯4種除草劑對水稻的安全性最好，處理后水稻生長正常，未出現(xiàn)任何藥害癥狀。而其他2種除草劑對水稻均有輕微藥害產(chǎn)生，嘧啶肟草醚施用3～5 d后，水稻葉片黃化，但7～9 d后即可恢復(fù)正常生長。雙草醚施藥后3～4 d起水稻從心葉開始逐漸整株變黃，施藥后6～8 d藥害癥狀最重，水稻苗上部2片葉或整株發(fā)黃，且藥害隨劑量增加而加重。但第12～15天黃化癥狀逐漸恢復(fù)，水稻正常生長。測產(chǎn)結(jié)果表明（表3），6種藥劑處理后，水稻產(chǎn)量增幅在252.3%～321.5%之間。其中以2.5%五氟磺草胺油懸浮劑處理對水稻增產(chǎn)作用最大，三處理與對照相比增幅達(dá)315.9%～321.5%。其次為10%雙草醚懸浮劑，與對照相比，水稻產(chǎn)量增幅在308.0%～313.5%之間。再次為10%噁唑酰草胺乳油，水稻產(chǎn)量增幅也均在280%以上。其他3種藥劑的產(chǎn)量增幅均顯著低于以上3種藥劑。

表3 不同除草劑處理對水稻產(chǎn)量的影響1）Table 3 Effects of different herbicides on rice grain yield

3 結(jié)論與討論

直播水稻田稗草基數(shù)大，出草期長。除草劑防除稗草主要集中在兩個時期，一是播后苗前土壤封閉處理；二是苗后莖葉噴霧處理。苗前土壤封閉處理主要以酰胺類和磺酰脲類除草劑混配而成的復(fù)配劑，持效期普遍較短，因此土壤封閉處理效果有限，必須進(jìn)行苗后處理。苗后處理一般控制在水稻2葉1心期后、稗草2～3葉期。但一旦封閉除草和苗后早期處理失敗，田間稗草迅速長成4～6葉的高齡稗草。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在供試的6種除草劑中，五氟磺草胺和雙草醚對高齡稗草均表現(xiàn)出良好的生物活性，且室內(nèi)測定結(jié)果與田間藥效試驗(yàn)結(jié)果一致，可用作防除直播稻田高齡稗草的主要藥劑。在對高齡稗草的室內(nèi)生物活性測定中，嘧啶肟草醚和氟吡磺隆的活性較好，均高于噁唑酰草胺和氰氟草酯。但田間試驗(yàn)結(jié)果顯示；僅噁唑酰草胺對高齡稗草防效優(yōu)良，而嘧啶肟草醚、氟吡磺隆以及氰氟草酯3種藥劑對高齡稗草的防效均不理想。所以不建議以上3種藥劑用于防除直播稻田高齡稗草。因此，五氟磺草胺、雙草醚和噁唑酰草胺可有效防除田間4～6葉的高齡稗草，對直播水稻安全，在我國的直播稻區(qū)有很好的推廣應(yīng)用前景。

本研究篩選到對高齡稗草防效優(yōu)良的3種除草劑五氟磺草胺、雙草醚及噁唑酰草胺。其中五氟磺草胺和雙草醚均屬ALS抑制劑，通過抑制生物體內(nèi)的ALS阻礙支鏈氨基酸的生物合成，使細(xì)胞不能完成有絲分裂，雜草正常生長受到破壞而死亡。五氟磺草胺是由美國陶氏益農(nóng)公司開發(fā)的三唑并嘧啶磺酰胺除草劑，中文商品名為稻杰，于2005年在我國登記。為目前稻田除草劑中殺草譜最廣的品種［11-14］。在本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，五氟磺草胺不僅對高齡稗草防效良好，而且可控制水稻田中的闊葉及莎草科雜草。持效期長達(dá)30～60 d，一次用藥基本能控制全季雜草危害；雙草醚是日本組合化學(xué)株式會社研制開發(fā)的嘧啶水楊酸類除草劑，商品名為農(nóng)美利。它高效、廣譜、用量極低。屬苗后莖葉處理劑［15］。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雙草醚不僅能有效防除高齡稗草，而且對其他禾本科雜草如稻李氏禾也有效，并能兼治大多數(shù)闊葉雜草以及莎草科雜草。一次用藥也可控制當(dāng)季雜草；噁唑酰草胺是由韓國化工技術(shù)研究院開發(fā)的除草劑，屬乙酰輔酶A羧化酶（ACCase）抑制劑，由葉片和葉鞘吸收后在植物體內(nèi)傳導(dǎo)，通過抑制乙酰輔酶A合成酶，干擾脂肪酸的生物合成，進(jìn)而影響植物的正常生長，最后逐漸枯萎死亡。噁唑酰草胺于2010年在我國取得登記，商品名為韓秋好，它是此類除草劑中對水稻具有高度安全性的極少數(shù)品種之一。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，噁唑酰草胺對稻田高齡稗草有特效，對其他禾本科雜草，如千金子、馬唐等防效優(yōu)良，但對闊葉雜草及莎草科雜草無效。須與其他防除闊葉雜草的除草劑混用才能一次性防除稻田當(dāng)季雜草。

另外，五氟磺草胺和雙草醚均屬乙酰乳酸合成酶（ALS）類抑制劑，具有高活性、低毒及高選擇性的特點(diǎn)。但由于其作用靶標(biāo)單一，抗性發(fā)展十分迅速，連續(xù)使用3～5年就會產(chǎn)生抗藥性雜草種群［16-18］。到目前為止，已有131種雜草對ALS抑制劑產(chǎn)生了抗藥性，占19類化學(xué)除草劑總抗藥性雜草生物型的近1／3［19］。因此，為了不誘發(fā)稗草對ALS抑制劑迅速產(chǎn)生抗性，應(yīng)避免單一重復(fù)使用同一類型的五氟磺草胺和雙草醚防除高齡稗草，而應(yīng)選擇不同作用機(jī)制的ACCase類抑制劑噁唑酰草胺與ALS類抑制劑五氟磺草胺、雙草醚輪換使用，以便能控制稗草的危害并延緩其抗藥性的產(chǎn)生和發(fā)展。

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中圖分類號：S 482.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

DOI：10.3969／j.issn.0529-1542.2014.03.040

收稿日期：2013-05-21

修訂日期：2013-09-09

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31201530）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303031）；國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAE06A06）

*通信作者E-mail：ducailiu＠163.com，hppxy＠163.com

Biological activity and control effect of six herbicides to large Echinochloa crusgalli（L.）Beauv.in direct-seeding rice field

Ma Guolan， Liu Ducai， Liu Xueyuan， Tang Tao， Peng Yajun
（Hunan Plant Protection Research Institute，Changsha 410125，China）

AbstractControl efficacy of six herbicides against the large Echinochloa crusgalli（L.）Beauv.was determined by pot and field experiments.The results showed that biological activity of penoxsulam and bispyribac-sodium was the highest，and the effective concentration of herbicide causing 50%inhibition on fresh weight（ED50）was 9.3 g／hm2.Metamifop and cyhalofop-butyl demonstrated the lowest activity to E.crusgalli with the ED50value of 28.7 and 28.6 g／hm2，respectively.The ED50value of pyribenzoxim and flucetosulfuron were 10.1 and 11.4 g／hm2，respectively.Field trial demonstrated that 2.5%penoxsulam OF and 10%metamifop EC had good control effect on the weed，with the efficacy of over 93%after 40 days.Control efficacy of 10%bispyribac-sodium SC and 5%pyribenzoxim EC 80 g／hm2was more than 91.4%，but that of 10%flucetosulfuron WG and 10%cyhalofop-butyl EC was below 80%.

Key wordsdirect seeding rice field； large Echinochloa crusgalli； herbicide； biological activity；control efficacy