甲磺草胺除草活性及對(duì)甘蔗的安全性研究

馬永林 馬躍峰 郭成林 王彥輝 黃輝曄 覃建林

摘? 要? 為明確甲磺草胺在蔗田的應(yīng)用前景，采用溫室盆栽法土壤處理對(duì)其殺草譜、除草活性及其對(duì)甘蔗的安全性進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明：甲磺草胺對(duì)蔗田常見的禾本科、莎草科雜草和闊葉雜草有較好活性，當(dāng)處理劑量為有效成分70 g/hm2 時(shí)，對(duì)光頭稗（Echinochloa colonum）、牛筋草（Eleusine indica）、馬唐（Digitaria sanguinalis）、香附子（Cyperus rotundus）、綠莧（Amaranthus viridis）和龍葵（Solanum nigrum）的鮮重抑制率均高于90%，對(duì)筒軸茅（Rottboellia cochinchinensis）、銅錘草（Oxalis corymbosa）和鵝絨藤（Cynanchum chinense）的鮮重抑制率高于80%;甲磺草胺對(duì)光頭稗、牛筋草、馬唐和香附子等4 種主要蔗田雜草的除草活性均顯著高于敵草隆;甲磺草胺在甘蔗品種‘新臺(tái)糖22號(hào)與光頭稗、牛筋草、馬唐和香附子之間的選擇性系數(shù)依次為2.04、2.67、2.95和2.25，均明顯高于對(duì)照藥劑敵草隆的1.74、1.68、1.80和1.24;在甘蔗品種‘桂糖46號(hào)與雜草間的選擇性系數(shù)與‘新臺(tái)糖22號(hào)相近。研究結(jié)果表明甲磺草胺對(duì)蔗田多種主要雜草防效較好，且對(duì)廣西種植面積最大的兩種甘蔗品種安全，因此可以作為蔗田苗前除草劑的備選藥劑。

關(guān)鍵詞? 甲磺草胺;除草活性;殺草譜;甘蔗;安全性中圖分類號(hào)? S451.22? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? A

Abstract? In order to explore its application prospect in sugarcane field in Guangxi， the weed controlling spectrum， herbicidal activity and safety of sulfentrazone to sugarcane were tested under greenhouse conditions. The results showed that sulfentrazone displayed good controlling effect on the common grasses， broadleaf weeds and sedge weeds in sugarcane. The fresh weight control effect was higher than 90% to Echinochloa colonum， Eleusine indica， Digitaria sanguinalis， Cyperus rotundus， Amaranthus viridis and Solanum nigrum as the treatment dose was 70 g/hm2 while the fresh weight control was higher than 80% to Rottboellia cochinchinensis， Oxalis corymbosa and Cynanchum chinense. Sulfentrazone howed higher herbicidal activity against E. colonum， E. indica， D. sanguinalis and C. rotundus than diuron. The selectivity index between ‘Xintaitang 22 （a sugarcane variety） and E. colonum， E. indica， D. sanguinalis， C. rotundus was 2.04， 2.67， 2.95 and 2.25， respectively， which was much higher than that of diuron with corresponding selectivity index of 1.74， 1.68， 1.80 and 1.24， respectively. The selectivity index between ‘Guitang 46 （another sugarcane variety） and the weed species mentioned above was similar to that of ‘Xintaitang 22. This study indicated that sulfentrazone had a good control effect on a variety of major weeds in sugarcane fields and it was safe to the two sugarcane varieties that planted in large-scale in Guangxi. Therefore， it could be used as one of the alternative agents for pre-emergence herbicides in sugarcane fields.

Keywords? sulfentrazone; herbicidal activity; weed control spectrum; sugarcane; safety

DOI? 10.3969/j.issn.1000-2561.2019.04.018

甘蔗是我國主要的糖料作物，廣西省種植面積達(dá)106.7多萬公頃，占全國種植面積的70%左右[1]，產(chǎn)糖量占食糖總產(chǎn)量的90%以上[2]。甘蔗除制糖外，其副產(chǎn)品蔗渣、蔗葉、濾泥及廢液等又可作為飼料、造紙、燃料、有機(jī)肥料、制造酒精或纖維板等的原料，已成為廣西地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民增收的主要來源[3]。蔗田雜草會(huì)影響甘蔗的產(chǎn)量和品質(zhì)，危害嚴(yán)重時(shí)可造成甘蔗減產(chǎn)30%～70%[4]。近年來，蔗田莎草科和部分禾本科雜草防除難度較大，三氟啶磺隆、氯吡嘧磺隆莖葉處理莎草科雜草雖有很好的防效，但除草單一[5-6]。此外，莖葉處理劑雖對(duì)禾本科雜草除草效果也較好，但對(duì)不同甘蔗品種的安全性差異較大。采用播后苗前土壤處理劑防除蔗田雜草，由于具有高效、安全、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，已成為蔗田重要的化學(xué)控草方法。但常見的苗前除草劑如莠去津、乙草胺、敵草隆等，或莠去津和乙草胺的混劑，大多對(duì)蔗田莎草科雜草（香附子）封閉效果較差[7-8]，甲咪唑煙酸土壤處理殺草譜廣且除草效果理想，但對(duì)甘蔗安全性差，因此蔗田仍缺乏一種對(duì)禾本科和莎草科防效理想的土壤處理劑[9-11]。長(zhǎng)期以來，蔗田主要通過人工除草及使用除草劑等措施來控制田間雜草的危害;隨著單一除草劑的長(zhǎng)期使用，蔗田雜草群落也不斷演變，致使甘蔗田間草相也發(fā)生相應(yīng)的變化，出現(xiàn)了大量難防難控的耐藥性雜草[12-14]，給當(dāng)?shù)氐恼徂r(nóng)帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重地影響了蔗糖產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，新型除草劑的研發(fā)及商品化變得非常重要[15-16]。

甲磺草胺（sulfentrazone），又名磺酰唑草酮，是FMC公司研發(fā)的三唑啉酮類除草劑，是一種原卟啉原氧化酶抑制劑，其作用機(jī)理為通過抑制葉綠素生物合成過程原卟啉原氧化酶而引起細(xì)胞膜破壞，導(dǎo)致葉片迅速干枯、死亡。甲磺草胺殺草譜較廣，可防除一年生禾本科雜草、莎草科雜草和闊葉雜草，對(duì)目前較難防除的牽?；ā⑥?、蒼耳、香附子等效果較佳[17-18]，是大豆、玉米和花生等作物田高效低毒的新型播后苗前除草劑，在美國、巴西、拉丁美洲等國家和地區(qū)已取得登記并得到廣泛使用。但甲磺草胺土壤殘留時(shí)間較長(zhǎng)，存在對(duì)后茬作物殘留藥害風(fēng)險(xiǎn)。郭成林等[19]室內(nèi)模擬測(cè)定了不同土壤殘留量的甲磺草胺對(duì)16種作物的安全性。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)對(duì)甲磺草胺用于蔗田化學(xué)除草的相關(guān)報(bào)道相對(duì)較少[18-19]。

本研究采用室內(nèi)生測(cè)法研究了甲磺草胺的除草活性和對(duì)2個(gè)不同甘蔗品種的安全性，其目的是為甲磺草胺在蔗田的實(shí)際應(yīng)用提供依據(jù)，豐富蔗田苗前除草劑種類。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 植物材料與試劑? 甘蔗品種‘桂糖46號(hào)和‘新臺(tái)糖22號(hào)，由廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所提供。

雜草：筒軸茅（Rottboellia cochinchinensis）、牛筋草（Eleusine indica）、光頭稗（Echinochloa colonum）、香附子（Cyperus rotundus）、馬唐（Digitaria sanguinalis）、魚黃草（Merremia hederacea）、裂葉牽牛（Pharbitis nil）、飯包草（Commelina bengalensis）、銅錘草（Oxalis corymbosa）、綠莧（Amaranthus viridis）、龍葵（Solanum nigrum）、鵝絨藤（Cynanchum chinense），以上雜草種子，均采自廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院及廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院武鳴里建科研基地。

藥劑：91%甲磺草胺（sulfentrazone）原藥，由FMC生產(chǎn)提供;97.8%敵草?。╠iuron）原藥;由江蘇藍(lán)豐生物化工股份有限公司提供。

1.1.2? 儀器與設(shè)備? SPX型智能生化培養(yǎng)箱，寧波江南儀器廠;梅特勒XS205DU型十萬分之一電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器 （北京）有限公司;Potter噴霧塔，河南云飛科技發(fā)展有限公司。

1.2? 方法

參照《農(nóng)藥室內(nèi)生物測(cè)定試驗(yàn)準(zhǔn)則》[20-21]進(jìn)行。

1.2.1? 藥劑配制? 準(zhǔn)確稱取一定量原藥，以少量丙酮溶解，用含0.1%的吐溫-80水溶液配制成0.05 g/mL的母液，繼而再稀釋成試驗(yàn)所需濃度。以不含藥劑的0.1%吐溫-80水溶液為空白對(duì)照。

1.2.2? 甲磺草胺殺草譜的測(cè)定? 采用溫室盆栽法。供試雜草種子先用30 ℃左右的溫水浸種24 h，后用紗布遮光，放在鋪有3層濾紙的玻璃培養(yǎng)皿中，用水濕潤(rùn)保溫催芽，等種子胚芽露白以后，選取籽粒飽滿、大小相近的種子進(jìn)行播種。瓷盆規(guī)格口徑20 cm，高18 cm，底徑12 cm，將晾曬過篩、混合均勻的細(xì)土定量裝至盆缽4/5處，然后以從盆缽底部滲透的方式保持土壤濕度，使土壤全濕潤(rùn)達(dá)到飽和狀態(tài)。將已處理好的雜草種子定量播種，每盆25粒，均勻撒播于土表，覆蓋0.5～1.0 cm的細(xì)土，4次重復(fù)。于播種后第2天用Potter噴霧塔進(jìn)行土壤噴霧處理（標(biāo)定Potter噴霧塔的壓力，校正噴藥劑量，按照試驗(yàn)預(yù)先設(shè)計(jì)好的濃度梯度從低濃度到高濃度進(jìn)行噴霧處理）。處理后置于溫室內(nèi)培養(yǎng)，試驗(yàn)期間溫度22～33 ℃，相對(duì)濕度68%～85%。

根據(jù)除草劑在實(shí)際生產(chǎn)中的推薦劑量，分別選取有效成分35.0、70.0 g/hm2，對(duì)照藥劑敵草隆分別為有效成分550.0、1100.0 g/hm2。于藥后7、14 d觀察并記錄雜草藥害癥狀，于21 d剪去雜草地上部分稱鮮重，用公式（1）計(jì)算鮮重抑制率。

1.2.3? 甲磺草胺對(duì)蔗田4種主要雜草的生物活性測(cè)定? 選取蔗田主要雜草光頭稗、牛筋草、馬唐和香附子為供試雜草，參照推薦使用劑量，分別設(shè)甲磺草胺的施藥劑量（有效成分）為0、1.3、2.7、5.3、10.7、21.3 g/hm2;以敵草隆為對(duì)照藥劑，施藥劑量（有效成分）為0、23.5、30.6、39.7、51.4、67.1 g/hm2。每個(gè)處理4次重復(fù)。雜草培養(yǎng)、施藥方法和鮮重抑制率計(jì)算同1.2.2節(jié)。試驗(yàn)在玻璃溫室中進(jìn)行。數(shù)據(jù)采用DPS16.05高級(jí)版軟件進(jìn)行處理分析。以鮮重抑制率y和劑量對(duì)數(shù)值x建立回歸方程（y=a+bx），計(jì)算甲磺草胺對(duì)4種雜草的GR50（抑制雜草生長(zhǎng)50%鮮重的藥劑劑量）、GR90（抑制雜草生長(zhǎng)90%鮮重的劑量）值及95%的置信限。

1.2.4? 甲磺草胺對(duì)2個(gè)甘蔗品種的安全性測(cè)定 甲磺草胺的試驗(yàn)劑量（有效成分）為0、1.3、2.7、5.3、10.7、21.3 g/hm2;敵草隆分別為0、23.5、30.6、39.7、51.4、67.1 g/hm2。采用長(zhǎng)60 cm、寬30 cm的營養(yǎng)盆進(jìn)行甘蔗培養(yǎng)，選取甘蔗中上部40～70 cm的蔗梢作種，砍成雙芽，將砍好的蔗種在常溫下用清水浸種24～48 h，之后用50%多菌靈可濕性粉劑100 g，加蒸餾水100 kg浸種消毒5～10分鐘。消毒之后置于溫度30 ℃左右的室內(nèi)，并覆蓋塑料薄膜進(jìn)行催芽，催芽時(shí)間為3～5 d，達(dá)到“根點(diǎn)突出，芽呈鸚鵡嘴狀”即可。施藥和統(tǒng)計(jì)方法見1.2.3。計(jì)算甲磺草胺對(duì)2個(gè)甘蔗品種抑制率的GR10（抑制甘蔗生長(zhǎng)10%鮮重的劑量）值及95%置信限，并用公式（2）計(jì)算甲磺草胺對(duì)甘蔗和雜草的選擇性指數(shù)[22-24]。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 甲磺草胺的殺草譜

甲磺草胺對(duì)禾本科雜草及部分闊葉雜草和莎草科香附子具有較好的活性，處理劑量為有效成分70.0 g/hm2時(shí)，其對(duì)牛筋草、光頭稗、馬唐、龍葵、綠莧的鮮重抑制率均高于90%，對(duì)筒軸茅、香附子、裂葉牽牛的鮮重抑制率均高于80%;敵草隆在處理劑量為有效成分1100.0 g/hm2時(shí)對(duì)光頭稗、馬唐、裂葉牽牛、龍葵的防效高于90%，對(duì)魚黃草和鵝絨藤的防效高于80%，對(duì)香附子和銅錘草的防效小于30%（表1）。結(jié)果表明，甲磺草胺芽前除草活性總體優(yōu)于對(duì)照藥劑敵草隆。

2.2? 甲磺草胺對(duì)蔗田4種主要雜草的除草活性

甲磺草胺對(duì)光頭稗，牛筋草、馬唐、香附子均有較高除草活性，GR50值分別為 17.80、18.04、14.25、21.17 g/hm2，GR90值分別為201.03、153.81、139.43、172.90 g/hm2;而敵草隆對(duì)4種雜草的GR50值依次是72.15、76.43、70.55、60.71 g/hm2，GR90值分別為195.54、202.87、783.56、274.11 g/hm2（表2）。結(jié)果表明，甲磺草胺對(duì)供試的4種蔗田主要雜草的除草活性均明顯高于對(duì)照藥劑敵草隆的活性。

2.3? 甲磺草胺對(duì)2個(gè)供試品種甘蔗的安全性

甲磺草胺對(duì)‘新臺(tái)糖22號(hào)、‘桂糖46號(hào)的GR10分別是410.8、388.4 g/hm2（表3）。由表2和表3數(shù)據(jù)計(jì)算可得，甲磺草胺在2個(gè)品種甘蔗與光頭稗、牛筋草、馬唐和香附子的選擇性指數(shù)（表4）均明顯高于對(duì)照藥劑敵草隆的選擇性指數(shù)。而對(duì)于同一種甘蔗品種，2種藥劑各自的選擇性指數(shù)相差不大。數(shù)據(jù)表明，甲磺草胺對(duì)‘新臺(tái)糖22號(hào)、‘桂糖46號(hào)的安全性高于對(duì)照藥劑敵草隆。

3? 討論

本研究結(jié)果表明，甲磺草胺具有殺草譜寬、對(duì)蔗田大部分惡性雜草的活性高且對(duì)甘蔗安全等優(yōu)點(diǎn)，其在蔗田推廣使用上理論上具有較好的應(yīng)用前景。

甲磺草胺作為播后苗前土壤處理劑和苗后莖葉處理劑，可應(yīng)用于花生、甘蔗、木薯[17]等田，與目前市場(chǎng)上蔗田廣泛應(yīng)用的苗前除草劑乙草胺、莠去津、乙氧氟草醚、嗪草酮、異噁草松等相比較，封閉效果更好，持效期更長(zhǎng)[18-19]，對(duì)蔗田的惡性雜草，如牛筋草，光頭稗、香附子、魚黃草等均有比較理想的防除效果[7-10]。

當(dāng)前，甲磺草胺在國內(nèi)處于正在登記階段，有部分農(nóng)藥公司已經(jīng)取得了登記證并在甘蔗上應(yīng)用，如江蘇省蘇州富美實(shí)植物保護(hù)劑有限公司和瀘州東方農(nóng)化有限公司。由于甲磺草胺的殘留期比較長(zhǎng)[17-19]，用藥劑量值得進(jìn)一步探究，以免出現(xiàn)對(duì)后茬作物的藥害、環(huán)境污染等問題。另外，本研究只對(duì)廣西主要的栽培品種‘新臺(tái)糖22號(hào)和‘桂糖46號(hào)做了室內(nèi)安全性試驗(yàn)，由于甘蔗品種較多，后期還需要進(jìn)一步擴(kuò)大品種范圍研究。本研究通過溫室盆栽法測(cè)定甲磺草胺的殺草譜、除草活性及對(duì)不同甘蔗品種的安全性，由于室內(nèi)的環(huán)境因子比較單一，和大田有一定的差別，還需開展田間試驗(yàn)測(cè)定和安全性評(píng)價(jià)，進(jìn)一步研究甲磺草胺在蔗田的應(yīng)用技術(shù)。

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