42%氟啶草酮懸浮劑的除草活性及對棉花的安全性

徐洪樂 ，樊金星 ，蘇旺蒼 ，郝瑞 ，薛飛 ，孫蘭蘭 ，吳仁海 *，魯傳濤 *

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，鄭州450002；2.河南省農(nóng)作物病蟲害防治重點實驗室，鄭州450002；3.河南省植物保護(hù)植物檢疫站，鄭州450000）

棉田雜草是影響棉花生產(chǎn)的重要因素，與棉花爭奪陽光、空間、水肥等，每年因雜草危害導(dǎo)致棉花減產(chǎn)約15%[1-2]。目前，我國主要采用苗前土壤處理劑防除棉田雜草，但由于常見的土壤處理劑如二甲戊靈、乙草胺等以防除禾本科雜草為主，長期的使用導(dǎo)致棉田雜草種群結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，闊葉雜草成為棉田中數(shù)量較多且難以防除的惡性雜草[3-4]。另外，隨著化學(xué)除草劑的廣泛和長期使用，雜草抗藥性問題日益突顯[5-6]，我國棉田惡性雜草馬唐（Digitaria sanguinalis）[6]、馬齒莧（Portulaca oleracea）、反枝莧（Amaranthus retroflexus）對草甘膦產(chǎn)生不同程度的抗藥性[7]。因此，研究在棉田殺草譜廣、安全高效的新型除草劑顯得尤為重要。氟啶草酮（Fluridone）是1種內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑，可被植物的根吸收并傳導(dǎo)至葉片，其作用機理是抑制番茄紅素脫氫酶，導(dǎo)致植物體內(nèi)的類胡蘿卜素生物合成減少，從而引起葉綠素?fù)p耗，最終抑制光合作用造成植物死亡[8-10]。氟啶草酮作為苗前土壤處理劑，可防除棉田禾本科雜草和闊葉雜草，對闊葉雜草的防效明顯優(yōu)于禾本科雜草[11]。但國內(nèi)將其作為苗前土壤處理劑的研究尚少。為明確該藥劑在棉田的應(yīng)用技術(shù)，筆者采用溫室盆栽法研究其殺草譜、除草活性及其對2個品種棉花的安全性，以期為氟啶草酮的應(yīng)用提供理論依據(jù)及實踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1棉花品種。銀山1號、夏棉50，由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

1.1.2供試雜草。反枝莧Amaranthus retroflexus、苘麻Abutilon theophrasti、鱧腸Eclipta prostrata、馬泡瓜Cucumis melo、稗草Echinochloa crusgalli、馬唐Digitaria sanguinalis、牛筋草Eleusine indica、狗尾草Setaria viridis，均采集自河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技試驗示范基地（表1）。

1.1.3供試藥劑。42%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）氟啶草酮懸浮劑由（邁克斯）如東化工有限公司提供。

1.1.4供試儀器。BSA-224S型萬分之一電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器 （北京）有限公司生產(chǎn)；3WP-2000型行走式噴霧塔，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所生產(chǎn)。

表1 雜草采集信息

1.2 試驗方法

1.2.1氟啶草酮對棉田雜草的生物活性測定。參照《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗準(zhǔn)則》中除草劑第3部分活性測定試驗（土壤噴霧法）[12]。本試驗采用溫室盆栽進(jìn)行，條件為白天溫度25℃，夜間溫度20℃，相對濕度65%～79%。取未使用過除草劑的表層土壤過篩并風(fēng)干，裝入直徑為9 cm的底部打孔塑料盆缽，采用盆缽底部滲灌方式保持土壤濕潤。苘麻、鱧腸、馬泡瓜每盆種植雜草種子15粒，其余5種雜草每盆種植30粒。將種子均勻放在土壤表面并根據(jù)種子大小覆土0.5～1.0 cm，厚度以覆蓋種子為宜。播種后2 d使用3WP-2000型行走式噴霧塔進(jìn)行土壤噴霧處理，用水量為450 L·hm－2。氟啶草酮處理劑量（有效成分）為 18、36、72、144、288、576g·hm－2，以清水噴霧為對照，每個處理4次重復(fù)。施藥后7 d、14 d觀察并記錄雜草受害癥狀，藥后21 d剪取植株地上部分稱量鮮物質(zhì)質(zhì)量，計算鮮物質(zhì)質(zhì)量抑制率（rm，%）。 計算公式：rm（%）＝（mCK—mT）/mCK×100。式中：mCK為對照雜草鮮物質(zhì)質(zhì)量，mT為處理雜草鮮物質(zhì)質(zhì)量。

采用DPS v7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以鮮物質(zhì)質(zhì)量抑制率（y）和劑量對數(shù)值（x）建立回歸方程（y=ax＋b），計算42%氟啶草酮懸浮劑對不同雜草鮮物質(zhì)質(zhì)量的ED50和ED90（除草劑抑制雜草鮮物質(zhì)質(zhì)量的50%或90%的有效劑量）。

1.2.2氟啶草酮對2個棉花品種的安全性測定。測定方法參照《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗準(zhǔn)則》中除草劑第6部分對作物的安全性試驗（土壤噴霧法）[13]。氟啶草酮處理劑量 （有效成分）為72、144、288、576、1 152、2 304 g·hm－2，以清水噴霧為對照，每個處理4次重復(fù)。參照1.2.1節(jié)的計算和統(tǒng)計方法，得到42%氟啶草酮懸浮劑對2種棉花的ED10（除草劑抑制植物鮮物質(zhì)質(zhì)量10%的有效劑量），然后計算氟啶草酮對棉花的選擇性指數(shù) （Is）[14]。計算公式：Is＝ED10 （棉花）/ED90 （雜草）。

1.2.3數(shù)據(jù)分析。采用Microsoft Excel 2003、DPS v7.05軟件進(jìn)行計算、統(tǒng)計分析及繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 氟啶草酮對禾本科雜草的除草活性

由圖1可見：42%氟啶草酮懸浮劑對狗尾草、牛筋草的鮮物質(zhì)質(zhì)量抑制率較好，在18～576 g·hm－2劑量下均達(dá)到100%；對馬唐、稗草的鮮物質(zhì)質(zhì)量抑制率隨劑量的增加逐漸上升，當(dāng)處理劑量達(dá)到72 g·hm－2時，分別上升至96.45%和100.00%。

圖1 42%氟啶草酮懸浮劑對禾本科雜草的鮮物質(zhì)質(zhì)量抑制率

由表2可知：42%氟啶草酮懸浮劑對狗尾草和牛筋草有較高的除草活性，其ED50和ED90均小于18 g·hm－2；對馬唐的除草活性次之；對稗草的除草活性相對較差?？傮w來說，該藥劑對禾本科雜草有較好防效。

2.2 氟啶草酮對闊葉雜草的除草活性

由圖2可見：42%氟啶草酮懸浮劑對馬泡瓜、反枝莧、苘麻和鱧腸的鮮物質(zhì)質(zhì)量抑制率均隨處理劑量的增加而上升，當(dāng)處理劑量為144 g·hm－2時，鮮物質(zhì)質(zhì)量抑制率分別為96.77%、93.56%、96.34%和100.00%。

圖2 42%氟啶草酮懸浮劑對棉田闊葉雜草的鮮物質(zhì)質(zhì)量抑制率

表2 氟啶草酮對禾本科雜草的除草活性

由表3可知：42%氟啶草酮懸浮劑對馬泡瓜、反枝莧、苘麻和醴腸均有較高除草活性。

2.3 氟啶草酮對2個供試品種棉花的選擇性指數(shù)和安全性

42 %氟啶草酮懸浮劑對棉花的安全性較好。隨著42%氟啶草酮懸浮劑處理劑量的提高，其對棉花的鮮物質(zhì)質(zhì)量抑制率緩慢上升（圖3）。當(dāng)劑量高達(dá)2 304 g·hm－2時，42%氟啶草酮懸浮劑對夏棉50和銀山1號的鮮物質(zhì)質(zhì)量抑制率也僅分別為16.65%和 18.76%（圖 3）。

表3 氟啶草酮對闊葉雜草的除草活性

由表4可知，42%氟啶草酮懸浮劑對夏棉50和銀山1號的ED10分別為1 454和1 072 g·hm－2。其在2個品種棉花與狗尾草、牛筋草、稗草、馬唐間的選擇性指數(shù)高于馬泡瓜、反枝莧、苘麻、鱧腸（表5）。而不同棉花品種相比，該藥劑在夏棉50與8種雜草間的選擇性指數(shù)均高于銀山1號。

3 討論與結(jié)論

圖3 42%氟啶草酮懸浮劑對棉花的鮮物質(zhì)質(zhì)量抑制率

自化學(xué)防除推廣以來，乙草胺、氟樂靈、蓋草能等除草劑大量投入棉田使用，給棉田管理帶來了方便[15]。但近年來研究發(fā)現(xiàn)，氟樂靈和乙草胺對一年生禾本科雜草和小粒種子雙子葉雜草的防效較好[16]，但因其殺草譜狹窄，須與其他藥劑混配雜草防除效果才明顯[17]，且該藥的安全性很低，發(fā)揮藥效極不穩(wěn)定。隨著使用年限的增加，用藥量也隨之增加，當(dāng)遇到降溫或多雨季節(jié)時很容易造成根部灼傷。氟啶草酮是1種類胡蘿卜素生物合成抑制劑，通過抑制八氫番茄紅素去飽和酶來增強葉綠素的降解，在國外的研究中是標(biāo)記用于水生用途的系統(tǒng)除草劑[9,18]。 氟啶草酮為 0.25～4.0 mg·L－1時，浮萍對對其敏感并且藥效持續(xù)長達(dá)6周[19]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，氟啶草酮作為芽前選擇性除草劑，可用于防治棉田雜草[20]。趙冰梅等在研究氟啶草酮和二甲戊靈混配后用于棉花播前土壤封閉處理，發(fā)現(xiàn)二者殺草譜互補，可提高對棉花田惡性雜草的防效，保障棉花出苗和生長安全[8]。氟啶草酮作為封閉土壤處理劑對禾本科雜草的防治效果高于闊葉雜草，可以考慮與其他除草劑復(fù)配使用。

表4 42%氟啶草酮懸浮劑對不同棉花品種的安全性測定結(jié)果

表5 42%氟啶草酮懸浮劑對2種不同棉花品種和棉田雜草的選擇性指數(shù)

本研究采用溫室盆栽法對氟啶草酮除草活性的測定結(jié)果顯示：劑量為144 g·hm－2時，氟啶草酮不僅對棉田闊葉雜草如馬泡瓜、反枝莧、苘麻和鱧腸高效，還對禾本科雜草如狗尾草、牛筋草、稗草、馬唐高效。本研究進(jìn)一步對氟啶草酮的殺草譜進(jìn)行補充，增加了對其作用范圍的認(rèn)識；結(jié)果表明，氟啶草酮可以作為棉田除草劑的優(yōu)良候選藥劑。

除考察除草活性之外，除草劑對作物的安全性是評判其可行性的重要指標(biāo)。一般認(rèn)為，當(dāng)作物與雜草之間的選擇性指數(shù)高于10時，就可以認(rèn)為該除草劑較為安全[11]。本研究結(jié)果表明：42%氟啶草酮懸浮劑在夏棉50與狗尾草、牛筋草、稗草、馬唐、馬泡瓜、反枝莧、苘麻、醴腸間的選擇性指數(shù)均大于10，且均高于銀山1號的。因此，在田間推薦劑量下，42%氟啶草酮懸浮劑對夏棉50的安全性較高。

綜上所述，氟啶草酮作為播后苗前的封閉土壤處理劑對禾本科雜草狗尾草、牛筋草、稗草、馬唐和闊葉雜草馬泡瓜、反枝莧、苘麻、醴腸均有較好的防治效果。綜合考慮42%氟啶草酮懸浮劑的除草活性及對棉花的安全性，推薦其使用劑量為144 g·hm－2。本研究為室內(nèi)條件下的測定結(jié)果，由于氣候等環(huán)境因素與大田條件存在差異，因此，還應(yīng)通過田間試驗來進(jìn)一步完善氟啶草酮在棉田的應(yīng)用技術(shù)。