5種除草劑對芒稷、馬唐的生物活性及對旱稻安全性評價

郭成林　覃建林　馬永林　王彥輝　馬躍峰　黃輝曄　梁海波

摘要：【目的】篩選防除旱稻田芒稷和馬唐的安全高效除草劑，為開展田間化學(xué)除草提供科學(xué)依據(jù)。【方法】以盤栽3葉期芒稷、5～6葉期馬唐和2葉1心期旱粳稻和旱糯稻為材料，采用定量噴霧法，以不施藥處理作對照，室內(nèi)測定5種除草劑（6.9%精噁唑禾草靈水乳劑、10%噁唑酰草胺乳油、25 g/L五氟磺草胺油懸浮劑、20%雙草醚可濕性粉劑和50%二氯喹啉酸可濕性粉劑）的不同濃度處理對雜草的鮮重防效及對旱稻植株株高和鮮重的影響?！窘Y(jié)果】五氟磺草胺、噁唑酰草胺、精噁唑禾草靈和雙草醚對芒稷的活性較高，藥后21 d鮮重抑制90%有效量（ID90）分別為14.57、25.78、26.01和34.44 g/ha；二氯喹啉酸對芒稷的活性一般，ID90為564.03 g/ha。精噁唑禾草靈和噁唑酰草胺對馬唐的活性高，藥后21 d鮮重ID90分別為25.51和26.09 g/ha；在試驗劑量范圍內(nèi)，五氟磺草胺、雙草醚和二氯喹啉酸對馬唐的活性低，藥后21 d植株地上部分鮮重抑制率均低于20.00%。精噁唑禾草靈和雙草醚對旱稻生長有顯著抑制作用（P<0.05），在試驗劑量范圍內(nèi)，噁唑禾草靈對旱稻植株的株高平均抑制率為11.48%～21.01%、鮮重抑制率為25.49%～40.84%，雙草醚的株高平均抑制率為8.00%～12.95%、鮮重抑制率為15.82%～26.93%；其他3種除草劑在常用量下對旱稻的抑制作用不明顯，對旱稻株高和鮮重抑制率均低于10.00%?！窘Y(jié)論】五氟磺草胺和噁唑酰草胺對芒稷生物活性高，噁唑酰草胺對馬唐也有較高的除草活性，對旱稻安全，這兩種除草劑適宜在旱稻田推廣使用，生產(chǎn)中可根據(jù)田間芒稷和馬唐發(fā)生為害情況選擇使用。

關(guān)鍵詞： 旱稻；除草劑；芒稷；馬唐；生物活性；安全性

中圖分類號： S482.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-1191（2016）03-0389-06

0 引言

【研究意義】旱稻是一類適于旱地栽培的水稻變異型品種，其需水量少，生態(tài)適應(yīng)性強，是發(fā)展生物節(jié)水農(nóng)業(yè)的首選作物之一，具有廣闊的應(yīng)用前景（王一平等，2007）。亞洲是世界旱稻的主產(chǎn)區(qū)，栽培面積約占全球總面積的60.0%，主要分布在孟加拉國、柬埔寨、中國、緬甸、印度、印尼和泰國（黃春燕等，2015）。旱稻一般采用直播方式種植，雜草與稻苗同步生長，雜草的生長空間大，發(fā)生種類多、數(shù)量大，危害重，是影響旱稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的主要因素之一（鄧權(quán)權(quán)等，2015），一般造成旱稻減產(chǎn)10%～20%，嚴(yán)重的可導(dǎo)致減產(chǎn)50%以上，甚至絕收。尤其是禾本科雜草萌發(fā)快、發(fā)生早，發(fā)生期長，危害最嚴(yán)重，是稻田雜草防除的關(guān)鍵（岳茂峰等，2012）。本課題組前期調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在廣西旱稻區(qū)，芒稷[Echinochloa colonum（L.）Link]和馬唐[Digitaria sanguinalis（L.）Scop.]是發(fā)生最普遍、危害最嚴(yán)重的兩種惡性禾本科雜草，因目前缺乏安全有效的防除藥劑，已成為當(dāng)前旱稻田草害化學(xué)防除的難點。因此，篩選安全高效的旱稻田芒稷和馬唐防除藥劑，對保障廣西糧食生產(chǎn)安全、促進(jìn)旱稻產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】稗屬雜草是全球分布最廣、對水稻產(chǎn)量影響最大的一類惡性雜草（Chauhan and Johnson，2011；李永豐等，2015），對其進(jìn)行化學(xué)防除一直是稻田雜草控制研究的熱點，但由于稗屬雜草種類多，形態(tài)比較相似，因此在大多數(shù)化學(xué)防除研究中常將它們作為一個種。芒稷又名光頭稗，是我國已有10種、5個變種的稗屬雜草中對水稻危害最嚴(yán)重的兩種稗草之一（劉興林等，2014），目前國內(nèi)僅有少量關(guān)于芒稷對除草劑的敏感性研究報道。王慶亞等（2003）比較了8種稗屬雜草對掃茀特的耐藥性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，芒稷對掃茀特較敏感。王瓊等（2015）比較了多種稗屬雜草對稻田常用除草劑的敏感性，發(fā)現(xiàn)五氟磺草胺對芒稷的敏感性高，控制效果好。對于稻田馬唐的化學(xué)防除技術(shù)，目前也僅有少量研究報道，主要集中在噁唑酰草胺等除草劑的田間藥效試驗研究方面。蔡宏芹等（2012）和邵永鵬等（2013）先后測定了10%噁唑酰草胺EC對稻田禾本科雜草的防除效果，發(fā)現(xiàn)噁唑酰草胺對馬唐高效，對水稻安全；程來品等（2013）進(jìn)行了不同除草劑對馬唐等雜草防除效果篩選試驗，結(jié)果表明，150 mL/ha氰氟草酯EC和150 mL/ha噁唑酰草胺EC對馬唐的防效在95%以上?！颈狙芯壳腥朦c】化學(xué)除草具有速度快、效果好、省工省力等優(yōu)點，是旱稻田禾本科雜草防除的必要技術(shù)措施。但目前國內(nèi)對芒稷和馬唐化學(xué)防除技術(shù)僅進(jìn)行了少量研究，且這些研究主要集中在水稻田或水播旱育稻田上，由于水稻和旱稻的耐藥性存在很大差異，在水旱兩種不同生態(tài)環(huán)境下雜草對除草劑的敏感性會發(fā)生明顯變化，因此，水稻田和旱稻田適用的除草劑品種也有很大區(qū)別?！緮M解決的關(guān)鍵問題】測定5種稻田常用防除禾本科雜草的芽后除草劑對3葉期芒稷、5～6葉期馬唐的生物活性及對旱稻常規(guī)品種的安全性，以期篩選出能有效控制旱稻田芒稷和馬唐的安全高效旱稻田除草劑品種，為廣西旱稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)保障。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試旱稻品種：粳稻和糯稻，購自賀州市八步區(qū)，為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)栽培品種。供試雜草種子：芒稷和馬唐，采集于廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院里建基地。供試藥劑：6.9%精噁唑禾草靈水乳劑（拜耳公司），10%噁唑酰草胺乳油（蘇州富美實植物保護(hù)有限公司），25 g/L五氟磺草胺油懸浮劑（美國陶氏益農(nóng)公司），20%雙草醚可濕性粉劑（江蘇省激素研究所股份有限公司），50%二氯喹啉酸可濕性粉劑（浙江新安化工集團(tuán)股份有限公司）。

1. 2 植物培養(yǎng)

挑選均勻一致的雜草和旱稻種子，于生化培養(yǎng)箱中催芽至露白。將曬干粉碎后的稻田土裝入內(nèi)徑22 cm、深22 cm的塑料盆中，土高17～18 cm，分別將雜草和旱稻種子均勻撒播于土表，覆蓋約0.5 cm細(xì)土，置溫室中常規(guī)培養(yǎng)，在雜草和旱稻1～2葉期進(jìn)行定苗，每盆保留生長大小、密度相對一致的幼苗30株，于芒稷3葉期、馬唐5～6葉期、旱稻2葉1心期進(jìn)行藥劑噴霧處理。

1. 3 試驗方法

參照《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗準(zhǔn)則》（中華人民共和國農(nóng)業(yè)部，2007），分別稱取或量取5種除草劑一定的量，按675 L/ha噴液量配制成系列濃度（表1），采用定量噴霧器進(jìn)行均勻莖葉噴霧，每處理4次重復(fù)，以清水處理作對照（CK），處理后置溫室中常規(guī)培養(yǎng)。試驗期間日平均溫度23.5～26.9 ℃，相對濕度54%～95%。藥后1、3、7、10和15 d分別調(diào)查記錄雜草和旱稻的中毒癥狀；藥后21 d測量雜草各處理植株地上部分的鮮重并計算鮮重抑制率，測量旱稻地上部分株高和鮮重并計算株高和鮮重抑制率；以抑制率概率值（y）和濃度對數(shù)值（x）建立回歸方程（y=a+bx），求出不同除草劑對芒稷和馬唐的抑制中量（ID50）和抑制90%有效量（ID90）。

鮮重抑制率（%）=（對照地上部分鮮重-處理地上部分鮮重）/對照地上部分鮮重×100

株高抑制率（%）=（對照株高-處理株高）/對照株高×100

1. 4 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)采用DPS 7.5軟件進(jìn)行Duncans新復(fù)極差法顯著性分析及生物活性分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 5種除草劑對芒稷的生物活性

5種除草劑對芒稷均表現(xiàn)出不同程度的生物活性，其中以五氟磺草胺的活性最高，其對芒稷的ID50和ID90分別為6.16和14.57 g/ha；其次是精噁唑禾草靈、噁唑酰草胺和雙草醚，其中精噁唑禾草靈對芒稷的ID50和ID90分別為15.25和26.01 g/ha，噁唑酰草胺對芒稷的ID50和ID90分別為15.41和25.78 g/ha，雙草醚對芒稷的ID50和ID90分別為16.34和34.44 g/ha，精噁唑禾草靈和噁唑酰草胺的活性大致相當(dāng)；二氯喹啉酸對芒稷的生物活性最低，ID50和ID90分別為200.30和564.03 g/ha（表2）。

2. 2 5種除草劑對馬唐的生物活性

5種除草劑中，精噁唑禾草靈和噁唑酰草胺對馬唐表現(xiàn)出優(yōu)異的生物活性，其中精噁唑禾草靈對馬唐的ID50和ID90分別為13.95和25.51 g/ha，噁唑酰草胺對馬唐的ID50和ID90分別為14.78和26.09 g/ha（表3）。在試驗劑量范圍內(nèi)，五氟磺草胺、雙草醚和二氯喹啉酸對馬唐的活性較低，藥后21 d植株地上部分鮮重抑制率均低于20.00%（表4）。

2. 3 5種除草劑對旱稻的安全性

處理后不同時間調(diào)查，不同濃度的五氟磺草胺、二氯喹啉酸和噁唑酰草胺對旱粳稻和旱糯稻莖葉無藥害癥狀，植株生長正常，對植株地上部分的株高和鮮重抑制率均低于10.00%，且與空白對照間差異不顯著（P>0.05）。精噁唑禾草靈和雙草醚處理后3～7 d，水稻莖葉黃化，生長受到明顯抑制，處理后10～15 d逐漸恢復(fù)正常生長，但植株地上部分的株高和鮮重仍顯著低于空白對照水平（P<0.05） ，其中精噁唑禾草靈對水稻株高的平均抑制率為11.48%～21.01%，鮮重抑制率高達(dá)25.49%～40.84%，雙草醚的株高平均抑制率為8.00%～12.95%，鮮重抑制率高達(dá)15.82%～26.93%，對旱粳稻和旱糯稻的安全性較低（表5）。

3 討論

芒稷和馬唐是廣西旱稻田常見的兩種禾本科惡性雜草，發(fā)生量大，危害重，人工除草較困難?；瘜W(xué)除草是農(nóng)田草害控制的最有效手段，按施藥方法通常分成芽前土壤封閉處理和芽后莖葉噴霧處理兩種。丁草胺和異噁草松等是旱稻田常用的芽前除草劑品種，但這類藥劑的藥效和安全性很不穩(wěn)定，受氣候條件影響較大，土壤干旱或畦面不平整時除草效果較差，如處理后3 d內(nèi)土壤有積水則容易產(chǎn)生嚴(yán)重藥害，因此，篩選安全高效的芽后除草劑品種是旱稻田禾本科雜草化學(xué)防控的關(guān)鍵。本研究結(jié)果顯示，供試藥劑五氟磺草胺、噁唑酰草胺、精噁唑禾草靈和雙草醚對2～3葉期芒稷均有較高的生物活性，而對5～6葉期馬唐活性高的藥劑有精噁唑禾草靈和噁唑酰草胺。

精噁唑禾草靈屬于芳氧基苯氧基丙酸類除草劑，常用于防除闊葉作物田一年生禾本科雜草，近年來在我國小麥、水稻等禾本科作物也有登記使用，但不同水稻品種對精噁唑禾草靈的耐藥能力差異顯著（吳長興等，2010），施用技術(shù)不當(dāng)會引起藥害事故（沈迎春和錢忠海，2010）。雙草醚屬于苯甲酸類除草劑，對稻田稗草、莎草科雜草和部分闊葉雜草的防除效果好，但對粳稻的乙酰乳酸合成酶（ALS）活性具有顯著抑制作用，導(dǎo)致葉片出現(xiàn)黃化現(xiàn)象（黃新發(fā)等，2003）。本研究發(fā)現(xiàn)，精噁唑禾草靈和雙草醚對旱粳稻和旱糯稻植株生長均產(chǎn)生較強的抑制作用，因此，這兩種除草劑不宜在廣西旱稻田使用。

二氯喹啉酸屬于喹啉羧酸類激素型除草劑，是稻田防除稗草的經(jīng)濟(jì)有效常用除草劑品種，特別是對高齡稗草特效（Yukari and Hiroshi，2004）。在本研究中，二氯喹啉酸雖然對芒稷有一定的生物活性，但I(xiàn)D90偏高，約是稻田推薦使用量的2倍。二氯喹啉酸過量使用會對土壤微生物產(chǎn)生顯著的抑制作用（張妤等，2015），也可導(dǎo)致稻田后茬作物（煙草）產(chǎn)生畸型，造成嚴(yán)重?fù)p失（陳澤鵬等，2004），同時，鑒于二氯喹啉酸對馬唐的活性低，本課題組認(rèn)為該藥劑不宜在廣西旱稻田使用。

五氟磺草胺是三唑并嘧啶磺酰胺除草劑，對稻田稗草、闊葉及莎草科雜草均有不同程度的除草效果，是目前稻田除草劑品種中殺草譜最廣的品種。噁唑酰草胺屬于芳氧苯氧丙酸酯類除草劑，對稻田禾本科雜草高效，對莎草和闊葉雜草防效差或無效（馬國蘭等，2014）。本研究結(jié)果表明，五氟磺草胺和噁唑酰草胺對廣西旱粳稻和旱糯稻安全性高，其中五氟磺草胺對芒稷活性高，噁唑酰草胺對芒稷和馬唐均有優(yōu)異的除草活性，因此，五氟磺草胺僅適用于以芒稷為優(yōu)勢禾本科雜草的旱稻田，而噁唑酰草胺在以芒稷或馬唐為單一優(yōu)勢禾本科雜草的旱稻田及這兩種雜草混合發(fā)生的旱稻田均可推廣使用。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，供試5種除草劑對芒稷和馬唐的活性大小及對旱稻安全性存在顯著差異，精噁唑禾草靈和雙草醚對旱稻安全性差，二氯喹啉酸對芒稷活性一般，對馬唐活性差，這3種藥劑均不宜作為旱稻田芒稷和馬唐防除藥劑使用；五氟磺草胺和噁唑酰草胺對芒稷生物活性高，噁唑酰草胺對馬唐也有較高的除草活性，對旱稻安全，這兩種除草劑適宜在旱稻田推廣使用，生產(chǎn)中可根據(jù)田間芒稷和馬唐發(fā)生為害情況選擇使用。

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（責(zé)任編輯 麻小燕）