聚醚改性硅油對草甘膦除草的促進(jìn)作用*

劉其海，胡文斌，賈振宇，朱貴有，周新華，謝慧琳，龍湘南

(1 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，化學(xué)化工學(xué)院，廣東　廣州　510225;2 惠州市綠龍生物材料有限公司，廣東　惠州　516081)

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聚醚改性硅油對草甘膦除草的促進(jìn)作用*

劉其海1,2，胡文斌1,2，賈振宇1,2，朱貴有1，周新華1，謝慧琳1，龍湘南1

(1 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，化學(xué)化工學(xué)院，廣東廣州510225;2 惠州市綠龍生物材料有限公司，廣東惠州516081)

采用自制的烯丙基聚醚三硅氧烷作為草甘膦除草劑的增效助劑，用于化學(xué)除草，通過觀察和測試草甘膦化學(xué)防除處理后雜草植株的地上和低下部分生長狀況和壞死形態(tài)，考察了增效劑復(fù)混及其用量對草甘膦除草促進(jìn)效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，復(fù)混增效劑處理比單純噴灑草甘膦除草劑對雜草的防除和滅殺效果大大提升。單純噴灑草甘膦對滅殺雜草的地上部分起到一定效果，而對其地下部分則幾乎無作用。添加增效劑復(fù)混后，雜草的地上部分全部枯死，地下部分的根系大部分產(chǎn)生腐敗或壞死，隨著增效劑濃度從0.05%增加至0.2%，地下根系的壞死和病變程度增加，增效劑濃度為0.2%時(shí)，防除處理7 d后的草超過80%的根系產(chǎn)生腐爛和褐變，植株的含水率降低了2.6倍，葉綠素含量降低了5.6倍。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，復(fù)混增效劑后，草甘膦用量降低30%，對雜草的防除效果幾乎不變，可見，增效劑與草甘膦復(fù)混不僅可大幅提高草甘膦的防除藥效，而且還可降低近30%的草甘膦用量。

雜草；聚醚改性三硅氧烷；表面活性劑；農(nóng)藥增效劑

研究顯示，使用草甘磷、使它隆、甲磺隆、水花生凈等除草劑化學(xué)防除，短期內(nèi)對雜草的地上部分有效，但對雜草的莖和根部作用效果差[1]。要實(shí)現(xiàn)對耕地雜草根部的防除，有效的辦法是引用具有高效擴(kuò)散與滲透能力的農(nóng)用助劑，在噴灑農(nóng)藥時(shí)，通過滲透效應(yīng)，使農(nóng)藥穿透泥層進(jìn)入草的根部[2]。

烯丙基聚醚三硅氧烷屬于一種非離子型硅基表面活性劑，是將鏈長為7.5的烯丙基聚醚(EO)通過硅氫加成反應(yīng)接枝到低含氫三硅氧烷(MDHM)主鏈合成的化合物[3]。由于短鏈含氫三硅氧烷具有極低的表面張力，接枝了親水EO基團(tuán)后，產(chǎn)物在水體系具有極高表面活性，是目前合成的具有最快擴(kuò)展和最強(qiáng)滲透能力的一種表面活性劑之一。經(jīng)相關(guān)毒性試驗(yàn)表明，其對人、畜和禽等幾乎沒有毒性和任何致畸作用，應(yīng)用于除草劑增效，對原藥不分解，0.05%的濃度便可使水的表面張力從72 mN/m降至小于20 mN/m，從而大幅度提高藥效，減少農(nóng)藥使用次數(shù)和用量[4]。

由此，論文采用自制的聚醚改性三硅氧烷作為增效助劑，選用雜草專用除草劑20%草甘膦為化學(xué)防除劑，通過復(fù)混方式考察增效劑對雜草的化學(xué)防除作用，觀察施藥前、后雜草的外觀形態(tài)和生理生化指標(biāo)，探討增效劑對防除雜草的作用和功效，為增效劑的示范推廣和安全使用提供應(yīng)用依據(jù)和參考。

1　實(shí)　驗(yàn)

1.1材料與儀器

20%草甘膦除草劑(市售)，丙酮(AP)、磺基水楊酸(AP)、冰乙酸(AP)、甲苯(AP)，天津大茂化學(xué)試劑廠。

UV-1800紫外可見分光光度計(jì)，日本島津公司；FA2104N電子分析天平，上海菁海儀器有限公司；DH101-2BS電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津中環(huán)儀器公司；小型農(nóng)用噴霧器。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

將移植回來的雜草用裝有質(zhì)地一致的土壤、規(guī)格為(d=25 cm)的塑料花盆進(jìn)行扦插栽培，每盆6個(gè)節(jié)莖，置于通光通風(fēng)處，每天保持土面濕潤，期間施1～2次肥。待雜草生長一定高度后，以不同劑量的除草劑和增效劑(表1)水溶液進(jìn)行噴灑防除試驗(yàn)，以清水(CK)為對照，以葉片上表面濕透為準(zhǔn)，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。處理后每天觀察外觀形態(tài)的變化，3天后取材用于生理生化指標(biāo)測定。20%草甘膦除草劑的田間建議使用量為50～70 g/畝，每畝噴施水溶液按30 kg，配制成除草劑的濃度為2 g/kg。

表1　10組不同劑量的除草劑和增效劑復(fù)混水溶液

1.3指標(biāo)測定方法

(1)相對含水量的測定

將處理后7 d的草株(整株)沖洗干凈，將表面水吸干，稱其鮮重(Wf)，平行處理3份，用報(bào)紙包住，置于烘箱中，80 ℃烘干到恒重，稱其干重(Wd)。

(2)草株葉綠素含量的測定

葉綠色含量測定參照文獻(xiàn)[5]，采用丙酮浸提法。取處理后3 d的雜草，摘葉，去離子水沖洗2遍，吸干表面水分，剪去粗大的葉脈并剪成碎片，稱取0.2 g，平行3份，放入15 mL PC離心管中，加入10 mL 80%的丙酮，黑暗浸泡36～48 h，取上清液測定646 nm和663 nm的光密度(OD)值。80%的丙酮提取液中葉綠素a和葉綠素b含量的計(jì)算公式如下：

Ca=12.21A663-2.81A646

Cb=20.13A646-5.03A663

Ca+b=17.32A646-7.18A663

式中，Ca、Cb和Ca+b分別為葉綠素a、葉綠素b和葉綠素ab的濃度，mg/L；A663和A646為646 nm、663 nm的OD值；Wf為鮮重，g；V為提取液的總體積，mL；葉綠素含量單位為mg/g。

2　結(jié)果與討論

2.1增效劑對雜草地上部分防除效果的影響

表2　增效劑復(fù)混對雜草地上部分防除效果對比

表2為施藥1 d、3 d和7 d后雜草地上部分的形態(tài)變化情況。從表2中可看出，噴灑防除劑1 d后，除了1和10號(hào)處理組沒有明顯作用，其他處理組均出現(xiàn)雜草莖葉的下垂情況。處理3 d后，2～8號(hào)處理組的效果開始產(chǎn)生差異，其變化情況基本隨著增效劑用量的增加，雜草的壞死程度增加。了噴藥7 d后，2號(hào)處理(未添加增效劑)的植株的莖桿還沒完全失綠，還有生命特征，而3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、8號(hào)和9號(hào)的葉子已經(jīng)全部枯死，特別是4號(hào)、5號(hào)、8號(hào)和9號(hào)的莖葉全部枯死?？梢姡鲂?fù)混使用能夠明顯提高除草劑的作用。另外通過10號(hào)對照顯示，僅噴灑增效劑而未使用除草劑處理的雜草生長良好，由此可預(yù)測增效劑對植株莖葉幾乎無毒害與防除作用。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，較低除草劑用量的8號(hào)和9號(hào)與正常用量的4號(hào)和5號(hào)的滅殺防除效果幾乎一致，說明添加增效劑可降低除草劑用量，而并沒有削弱防除作用。

2.2增效劑對雜草地下部分的防除效果影響

表3　施藥后雜草地下部分的形態(tài)變化

表3為施藥1 d、3 d和7 d后雜草地下部分的形態(tài)變化情況。從表3中可看出，噴藥7 d后，2號(hào)處理(未復(fù)混增效劑)的植株的根部只有小部分發(fā)生了腐爛和褐變。4號(hào)、5號(hào)、8號(hào)和9號(hào)的根部已經(jīng)有超過4/5的部分發(fā)生了腐爛，與2號(hào)對比可見，加入增效劑助劑能夠明顯增加除草劑破壞雜草根部效果，這可說明增效劑本身具有的高滲透和極低表面張力能夠?qū)⒉莞熟⒊輨┩高^泥土層進(jìn)入雜草根部深層，從而達(dá)到根除雜草的作用。為排除增效劑是否對雜草根部是否有破壞作用，設(shè)計(jì)了單純噴施增效劑處理的10號(hào)試驗(yàn)，結(jié)果顯示雜草的根部沒有被破壞的任何形態(tài)。通過對比4號(hào)和5號(hào)(或8號(hào)和9號(hào))，即增效劑使用濃度從4號(hào)的0.1%增加到0.2%，對雜草的防除滅殺效果沒有明顯差異，這說明當(dāng)增效劑濃度達(dá)到一定程度，除草劑對雜草的防除滅殺效果將趨于穩(wěn)定。

2.3增效劑復(fù)混化學(xué)防除對雜草植株含水量的影響

圖1　施藥7 d后雜草相對含水量

圖1為施藥7 d后雜草相對含水量的情況。由圖1可見，噴藥7 d后，噴灑除草劑的處理植株的相對含水量都有均明顯降低，其中，除草劑中加了增效劑增效助劑處理的相對含水量降低最為明顯。隨著增效劑增效劑使用濃度從0.05%增加至

0.2%，雜草的相對含水量從41.2%下降到33.2%，較正常植株含水量降低2.6倍?？梢娫鲂┡c除草劑復(fù)混使用有助于降低雜草體內(nèi)的相對含水量。另外，對于降低30%以上草甘膦用量的7、8與9號(hào)，復(fù)混增效劑后其對雜草同樣具有良好的滅殺防除作用。

2.4增效劑復(fù)混化學(xué)防除對雜草植株葉綠色含量的影響

圖2為施藥3 d后雜草葉綠素含量的情況。由圖2可見，噴藥3 d后，噴灑除草劑的處理植株的葉綠素都有明顯的降解；除草劑中復(fù)混了增效劑增效劑處理組中，增效劑增效助劑使用濃度達(dá)到0.2%的處理的葉綠素含量比正常植株從1.41 mg/g降低至0.25 mg/g，減少了5.6倍，可見增效劑有助于除草劑破壞產(chǎn)生葉綠色機(jī)能。

圖2　施藥3 d后雜草的葉綠素含量

3　結(jié)　論

烯丙基聚醚三硅氧烷表面活性劑用于與草甘膦除草劑復(fù)混，用于化學(xué)除草，能夠大幅提高防除作用，草甘膦與增效劑復(fù)混比單純噴灑草甘膦除草劑對雜草的防除和滅殺效果大大提升。單純噴灑草甘膦對滅殺雜草的地上部分雖然起到一定的滅殺效果，但對其地下部分則幾乎無作用。添加增效劑復(fù)混后，雜草地上部分不僅全部枯死，而且地下部分的根系大部分產(chǎn)生腐敗或壞死，隨著增效劑濃度從0.05%水增加至0.2%，低下根系的壞死和病變程度增加，增效劑濃度達(dá)到0.2%時(shí)，噴灑防除液7 d后的雜草整株幾乎全部枯死，80%以上的根系發(fā)生腐爛和褐變壞死，整株的含水率較正常植株降低了2.6倍，葉綠素含量降低了5.6倍。此外，草甘膦與增效劑復(fù)混后，草甘膦用量降低30%，對雜草的防除效果幾乎不變，可見，增效劑與草甘膦復(fù)混不僅可大幅提高草甘膦的防除藥效，而且還可較大幅度的降低草甘膦用量，從而節(jié)約農(nóng)藥用量和成本。

[1]陳燕芳,郭文明,丁吉林,等. 雜草生物防除研究進(jìn)展[J]. 雜草科學(xué), 2008(1): 9-11.

[2]楊學(xué)茹,黃艷琴,謝慶蘭. 農(nóng)藥助劑用有機(jī)硅表面活性劑[J].有機(jī)硅材料, 2002, 16(2):25-27.

[3]鄧鋒杰, 曹順成, 溫遠(yuǎn)慶. 農(nóng)藥用有機(jī)硅表面活性劑的研究進(jìn)展[J]. 化學(xué)研究與應(yīng)用, 2002, 14(6): 23-24.

[4]汪瑜華,李瑤,佘慧玲. 三硅氧烷和四硅氧烷乙氧基化物的合成和性能[J]. 有機(jī)硅材料, 2005, 19(1): 5-7.

[5]張志良,瞿偉菁. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).3版[M]. 北京:高等教育出版社, 2003: 24.

Promotion of Polyether Modified Silicone Oil on Glyphosate Weed Control*

LIUQi-hai1,2，HUWen-bin1,2,JIAZhen-yu1,2,ZHUGui-you1，ZHOUXin-hua1,XIEHui-ling1,LONGXiang-nan1

(1 Institute of Chemistry and Chemical Engineering, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangdong Guangzhou 510225; 2 Huizhou Green Dragon Biological Material Co., Ltd., Guangdong Huizhou 516081, China)

Using allyl polyether three siloxane as builder of glyphosate herbicide for chemical weed control, through the observation and test glyphosate weed chemical control after processing plant of the earth and the lower part of the growth condition and necrosis, the synergist after mixing and dosage of glyphosate weed the promoting effect were examined. Experimental results showed that the complex mixed synergist treatment just sprayed glyphosate herbicide on weed control and neutralising the effect. Pure sprayed glyphosate to kill weeds parts had a certain effect on the ground, while the underground part almost had no effect. Add synergist after double mixing, weeds all parts of water on the ground, the roots of the underground part of the most corrupt or necrosis, with synergistic agent concentration increased from 0.05% to 0.05%, the degree of necrosis and gangrene of the underground root increased, the synergistic agent concentration was 0.2%, the control of dealing with the 7 d after grass root rot and browning was more than 80%, the moisture content of plant decreased 2.6 times, chlorophyll content was reduced by 5.6 times. The experiment also found that the complex mixed synergistic agent with dosage of glyphosate by 30%, the weed control effect was almost the same, visible, synergistic agent and glyphosate complex mixed can not only greatly improve the glyphosate herbicide efficacy, but also reduce the dosage of glyphosate of nearly 30%.

weeds; polyether modified three siloxane; surfactant; pesticide synergist

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21376280，21476272, 21546003)；廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2015A030313595，2015A030313599)；廣東教育廳特色創(chuàng)新項(xiàng)目(KA1548810)；韶關(guān)市重大科技項(xiàng)目(韶財(cái)教(2012)111號(hào))。

劉其海。

O62

A

1001-9677(2016)07-0047-03