4種助劑對異丙隆防除菵草的增效作用

付瑞霞 王俊平 董立堯

摘要 ：為了比較4種助劑Silwet 806、紅太陽A8、激健、安融樂對異丙隆防除菵草Beckmannia syzigachne的增效作用及機制，采用整株生物測定法測定4種助劑與異丙隆混用后對菵草的生物活性及對小麥的安全性;采用儀器分析法測定4種助劑對異丙隆藥液的表面張力、葉面接觸角、干燥時間和在葉面上的沉積量的影響。結(jié)果表明：添加4種助劑后異丙隆防除菵草的ED90分別降低為553.11、626.31、819.93、841.54 g/hm2，但異丙隆與Silwet 806混用后對小麥安全性下降。添加4種助劑后，異丙隆藥液的表面張力和葉面接觸角顯著降低，藥液在葉面上的干燥時間縮短，沉積量增加，其中紅太陽A8的上述指標(biāo)顯著優(yōu)于激健和安融樂，能夠較好地實現(xiàn)異丙隆減量增效的目的。

關(guān)鍵詞 ：雜草防除; 菵草; 異丙隆; 噴霧助劑; 增效機制

中圖分類號：

S 451.221

文獻標(biāo)識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2020068

Synergism of four adjuvants to isoproturon in controlling Beckmannia syzigachne

FU Ruixia， WANG Junping， DONG Liyao*

（College of Plant Protection， Key Laboratory of Integrated Management of Crop Diseases and Pests， Ministry of Education， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China）

Abstract

To compare the synergism and mechanism of isoproturon mixed with four adjuvants （Silwet 806， Red sun A8， Jijian， Anngro） in controlling Beckmannia syzigachne， the bioactivity of isoproturon against B.syzigachne and wheat safety were determined by whole plant bioassay. The instrumental method was used to determine the influence of these mixed solutions on surface contact angle， drying time and deposition on leaf surface. The results showed that the ED90 values of isoproturon in controlling B.syzigachne were reduced to 553.11， 626.31， 819.93， 841.54 g/hm2，respectively， when four adjuvants added. But isoproturon mixed with Silwet 806 reduced the safety to wheat. The surface tension of the isoproturon solutions and the contact angle on the leaf surface after adding these adjuvants were significantly reduced and the drying time of the solution on the leaf surface was shortened， and the deposition amount of the solution on the leaf surface was significantly increased. The physical traits of Red sun A8 were significantly better than those of Jijian and Anngro， and therefore it can satisfy the purpose of decreasing dosage and increasing efficacy of isoproturon.

Key words

weed control; Beckmannia syzigachne; isoproturon; spray adjuvant; mechanism of synergism

化學(xué)除草具有經(jīng)濟、高效、省時、省工等特點，是目前農(nóng)田雜草防除的重要手段[1]，但是在實際生產(chǎn)中常常存在除草劑噴灑不均勻、利用效率低、使用量大等問題[2]。除草劑長期大量使用不僅會造成抗性雜草的產(chǎn)生，而且對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的危害，因此除草劑減量使用非常重要[3]。目前，實現(xiàn)減少除草劑用量的同時提高除草效果，最有效的有兩種途徑，一是研發(fā)新型的除草劑產(chǎn)品，二是在除草劑使用過程中增加噴霧助劑的使用，但研發(fā)新型除草劑產(chǎn)品周期長，成本高，且存在很大的風(fēng)險，短期內(nèi)無法實現(xiàn)[4]，使用噴霧助劑的方法，不僅可實施性強而且可以降低除草劑的使用成本[5]。

菵草Beckmannia syzigachne主要分布在我國長江中下游地區(qū)，是一種嚴重危害小麥的禾本科雜草[67]。異丙隆是小麥田防除禾本科雜草的主要藥劑之一，尤其對菵草，可謂是唯一具有較好防效的高活性藥劑[89]，但異丙隆在實際生產(chǎn)中用量極大，且為可濕性粉劑，常常存在溶解不充分、噴灑不均勻的現(xiàn)象，這樣不僅會對小麥產(chǎn)生藥害，而且嚴重破壞生態(tài)環(huán)境，因此選擇高效的噴霧助劑對其減量尤為重要。Silwet806、紅太陽A8、激健、安融樂是目前廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的多功能助劑，具有促進農(nóng)藥化肥在靶標(biāo)生物上的擴散、吸收、耐雨水沖刷、沉積等優(yōu)良特性[1011]，在提高靶標(biāo)對農(nóng)藥吸收方面，直接或間接的報道很多，但是系統(tǒng)地比較這4種助劑的增效作用及其機制的報道較少。因此本文選擇這4種助劑與異丙隆混用，采用整株生測法和儀器分析法考察比較其對異丙隆的增效作用及其機制，篩選出最優(yōu)的除草劑與助劑協(xié)同增效組合，以期為小麥田除草劑的減量提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

植物材料：菵草于2016年采自江蘇省江浦農(nóng)場路邊，2017年5月繁種;小麥品種為‘寧麥14，2018年12月購買于江蘇省里下河農(nóng)業(yè)科學(xué)院。

供試藥劑及助劑見表1。

1.2 方法

1.2.1 4種助劑對異丙隆的最佳增效劑量

根據(jù)前期預(yù)試驗設(shè)置異丙隆的有效劑量為500 g/hm2（對菵草鮮重抑制率約60%），根據(jù)助劑推薦劑量以及本次試驗的用水量，設(shè)置激健濃度為0、234.5、351.5、469 mg/L;安融樂用量為0、117、234.5、351.5 mg/L;紅太陽A8用量為0、140.5、281.5、422 mg/L;Silwet 806用量為0、500、1 000、1 500 mg/L。異丙隆分別與4種助劑的不同量進行混配，以不加助劑為對照。每個處理重復(fù)4次。參照Pan等的室內(nèi)整株生物測定法[12]，將取自南京城郊的農(nóng)田土和江蘇興農(nóng)基質(zhì)科技公司的有機栽培基質(zhì)肥按質(zhì)量比1∶1混勻，過篩并高溫滅菌，混合土pH為6.1，有機質(zhì)含量為1.4%。將混合土裝入規(guī)格為7 cm×7 cm×7 cm且底部有孔的小塑料盒中，加水至飽和，每盒播種20粒已經(jīng)解除休眠的菵草種子，表面覆蓋1 cm土層。將其放入20℃/15℃（光/暗溫度），L∥D=12 h∥12 h，光強度20 000 lx的溫室中培養(yǎng)。待菵草出苗整齊后，每盆定苗至15株。待菵草生長至3～4葉期進行莖葉噴霧處理。噴霧采用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所生產(chǎn)的3WP-2000型行走式生測噴霧塔，噴頭型號為TP6501 E，噴頭流量Q為390 mL/min，噴頭有效噴幅350 mm，噴液量如公式（1）（2），其中噴霧塔莖葉處理用水量與田間推薦45 L/667m2保持一致，因此建議噴施30 mL，藥劑噴施步驟如下：1）藥劑配制，所需藥劑質(zhì)量m如公式（3）;2）根據(jù)噴頭行走速度v確定噴頭的行走距離L，行走距離可選擇最大行走距離、1/2或1/4最大行走距離，若v行走速度小于600 mm/s，則選擇最大行走距離，因此根據(jù)公式（4）設(shè)置行走距離為1 340 mm，設(shè)置噴頭行走速度為291 mm/s。莖葉噴霧處理后繼續(xù)放入溫室中生長。藥后21 d，將各處理菵草地上部分剪下，稱鮮重，根據(jù)公式（5）計算鮮重抑制率。

噴霧面積=有效噴幅×最大行走距離（1）

V裝填體積=田間每平米用水量×噴霧面積（2）

m=藥劑設(shè)置有效成分劑量制劑含量/10 000×噴霧面積×配制體積/V裝填體積（3）

v行走速度=Lmax/（V裝填體積/Q流量）（4）

鮮重抑制率=（對照組鮮重-處理組鮮重）/對照組鮮重×100%（5）

1.2.2 4種助劑對異丙隆防除菵草的減量作用

根據(jù)1.2.1結(jié)果設(shè)置4種助劑的劑量;設(shè)置異丙隆的有效劑量為0、300、500、700、900 g/hm2。將清水、4種助劑分別與異丙隆制劑的不同劑量混合，共25個處理，每個處理重復(fù)4次。采用室內(nèi)整株生物測定法測定各混合藥劑對菵草的生物活性，方法條件同1.2.1。

1.2.3 4種助劑與異丙隆混用對小麥安全性

異丙隆有效劑量設(shè)置為0、300、500、700、900 g/hm2，根據(jù)1.2.1結(jié)果設(shè)置各助劑量為0、最佳增效劑量，共5組試驗25個處理，每個處理重復(fù)4次。采用室內(nèi)整株生物測定法測定“除草劑助劑”組合對小麥的安全性，小麥每塑料盒播種10株，待出苗整齊后定苗至每盒8株，在小麥3～4葉期，進行噴霧處理，每處理重復(fù)4次，土壤、培養(yǎng)條件、噴霧方法同1.2.1。

1.2.4 4種助劑對異丙隆的增效機制研究

1.2.4.1 4種助劑對異丙隆表面張力和與葉面接觸角的影響

異丙隆有效成分劑量設(shè)為500 g/hm2，用藥量按1.2.1公式（3）計算，同時根據(jù)1.2.1結(jié)果將助劑用量設(shè)置為最佳增效劑量，將異丙隆與各助劑按照制劑量進行混配，設(shè)置清水對照和不加助劑對照，在同一環(huán)境條件下（溫度 20℃、相對濕度50%）分別用JK99B型全自動張力儀和JC2000C 型接觸角測量儀測定上述溶液的表面張力和與葉面接觸角，每個處理重復(fù)測定 4次。

1.2.4.2 4種助劑對異丙隆藥液在菵草葉面干燥時間的影響

采用液滴干燥法[13]，并略作改進，用2.5 μL移液槍吸取各待測溶液2.5 μL滴在菵草葉面上，在顯微鏡下觀察，當(dāng)觀察不到液體存在時視為液滴完全干燥，在同一環(huán)境條件下（溫度 22℃、相對濕度 55%）記錄液滴完全干燥需要的時間，按1.2.4.1配制藥液，每個處理重復(fù)測定4次。

1.2.4.3 4種助劑對異丙隆藥液在菵草葉面沉積量的影響

采用麗春紅G比色法[14]，將麗春紅G配制成280 mg/L的工作液，藥劑劑量參考1.2.4.1。用直徑為10 mm的打孔器在菵草葉面上打孔，將所得圓形葉片每10片為一個處理，分別放入各待測溶液中，30 s后取出，等藥液不滴落時，將葉片放入10 mL離心管中，用膠頭滴管吸取少量清水充分沖洗葉片，蓋上管蓋充分搖晃5 s，然后取出葉片，重復(fù)沖洗3次，然后將洗脫液定容至10 mL，用酶標(biāo)儀在510 nm的波長下測定各處理洗脫液的光密度（OD值），從麗春紅G濃度光密度標(biāo)準(zhǔn)曲線上求出各處理洗脫液的濃度，并根據(jù)此求出各處理液體在菵草葉面上的沉積量（μg/cm2）。計算公式如下：

沉積量（μg/cm2）=樣品洗脫液濃度（mg/L）/葉片面積（cm2）×洗脫液體積（mL）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)通過DPS 15.10版、R軟件、 Excel 2010進行統(tǒng)計分析，采用Duncan氏新復(fù)極差法進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種助劑對異丙隆的最佳增效劑量

由表2可知，4種助劑能夠顯著提高異丙隆對菵草的鮮重抑制率，且不同助劑的增效效果不同。當(dāng)添加1 000 mg/L的Silwet 806時，異丙隆對菵草的鮮重抑制率為83.81%，與高劑量1 500 mg/L的鮮重抑制率無顯著差異，與低劑量500 mg/L和未加助劑的鮮重抑制率存在顯著差異;添加紅太陽A8的劑量為281.5 mg/L時，異丙隆對菵草的鮮重抑制率為78.48%，與高劑量422 mg/L的鮮重抑制率無顯著差異，與低劑量140.5 mg/L和未加助劑的鮮重抑制率存在顯著差異;當(dāng)添加激健的劑量為351.5 mg/L時，異丙隆對菵草的鮮重抑制率為7962%，與高劑量469 mg/L的鮮重抑制率無顯著差異，與低劑量234.5 mg/L和未加助劑的鮮重抑制率存在顯著差異;添加安融樂的劑量為234.5 mg/L時，異丙隆對菵草的鮮重抑制率為7371%，與高劑量351.5 mg/L的鮮重抑制率無顯著差異，與未加助劑的鮮重抑制率存在顯著差異，與低劑量117 mg/L鮮重抑制率雖無顯著差異但可看出鮮重抑制率明顯上升。因此從鮮重抑制率可得出，4種助劑的最佳增效量分別是1 000、281.5、3515、234.5 mg/L，在最佳增效劑量下Silwet 806增效效果最好，紅太陽A8和激健效果次之，安融樂的增效效果較差。

2.2 4種助劑對異丙隆防除菵草的減量作用

由表3可知，助劑本身對菵草沒有抑制作用，在異丙隆劑量設(shè)置范圍內(nèi)，添加4種助劑能夠提高異丙隆對菵草的鮮重抑制率，且不同助劑增效效果存在顯著差異。通過比較ED90可知，添加助劑Silwet 806、紅太陽A8、激健、安融樂的最佳增效劑量后，異丙隆對菵草的ED90分別為553.11、626.31、819.93、841.54 g/hm2，與未添加助劑的異丙隆ED90為

1 140.87 g/hm2相比，分別下降51.52%，45.10%，2813%，26.24%。從以上結(jié)果可以看出Silwet 806對異丙隆防除菵草的增效減量效果最顯著，紅太陽A8增效效果次之，激健和安融樂的增效效果較小。

2.3 4種助劑與異丙隆混用對小麥安全性的影響

表4結(jié)果表明：未添加助劑的異丙隆各劑量處理下對小麥的鮮重抑制率無顯著性影響，添加4種助劑后，異丙隆700 g/hm2與1 000 mg/L Silwet 806混用時，對小麥的鮮重抑制率為8.18%，與單用異丙隆700 g/hm2對小麥的鮮重抑制率存在顯著性差異;紅太陽A8、激健、安融樂與異丙隆各劑量混用后對小麥鮮重抑制率無顯著差異。表明Silwet 806與異丙隆混合降低對小麥的安全性，紅太陽A8、激健和安融樂對小麥的安全性沒有影響。

2.4 4種助劑對異丙隆的增效機制

2.4.1 4種助劑對異丙隆藥液表面張力、與葉面接觸角和在葉面干燥時間的影響

表5結(jié)果表明：異丙隆單劑表面張力和接觸角顯著低于清水對照，分別降低46.19%和6.52%，添加4種助劑后，異丙隆藥液的表面張力與接觸角均下降，其中添加Silwet 806、紅太陽A8、激健后，異丙隆藥液表面張力降低顯著，降低率分別達到了7255%、73.14%、57.76%;添加安融樂的異丙隆藥液表面張力與不添加助劑無顯著差異。同時，添加4種助劑的異丙隆藥液接觸角均顯著降低，降低效果從高到低依次為Silwet806、紅太陽A8、激健、安融樂，降低率分別為100%、81.99%、28.95%、21.97%。

由表5可知，加入4種助劑能夠縮短異丙隆藥液在菵草葉面上的干燥時間。異丙隆單劑在菵草葉面上的干燥時間為（55.29±10.51）min，比清水對照減少11.84%，添加Silwet 806和紅太陽A8后異丙隆藥液在菵草葉面上的干燥時間顯著縮短，與清水對照相比分別減少了89.59%和80.50%;添加激健和安融樂后，與異丙隆單劑沒有顯著差異，干燥時間減少率分別為19.24%、20.63%。由此可知干燥時間減少率由高到低的順序為Silwet 806、紅太陽A8、安融樂、激健。

2.4.2 4種助劑對異丙隆藥液在葉面沉積量的影響

由表6可知，4種助劑均可增加異丙隆藥液在菵草葉面上的沉積量，含麗春紅G的異丙隆藥液在菵草葉面上的沉積量為（6.65±0.78）μg/cm2，與清水對照相比增加3.21倍，添加Silwet 806和紅太陽A8后，異丙隆藥液的沉積量與其單劑相比差異達到顯著水平，增加倍數(shù)分別達到了5.92倍和5.27倍;添加激健和安融樂后，與異丙隆單劑不存在顯著差異，藥液沉積量增加倍數(shù)分別為3.87倍和3.63倍。

3 結(jié)論與討論

除草劑有效成分只有與雜草接觸、被雜草葉片攝取或吸收后才能發(fā)揮藥效，助劑在改善藥液物理性質(zhì)，提高除草劑效率方面發(fā)揮著重要作用。因此通過使用噴霧助劑，改善實際生產(chǎn)中用量極大卻必不可少的異丙隆并推廣應(yīng)用“異丙隆助劑”協(xié)同增效組合對小麥田減量增效工作具有重要的意義。

本研究結(jié)果表明：添加4種助劑后，異丙隆對菵草的鮮重抑制率均比同等劑量下其單用的鮮重抑制率高，說明4種助劑對異丙隆均有一定的增效作用，但增效情況有所差異。在Silwet 806、紅太陽A8、激健、安融樂的最佳增效劑量下，Silwet 806和紅太陽A8增效作用較大，激健和安融樂增效作用稍小。異丙隆與助劑混用對小麥的安全性研究發(fā)現(xiàn)，紅太陽A8、激健、安融樂與異丙隆混用對小麥安全，但Silwet 806與異丙隆混合后，對小麥的鮮重抑制率達到了10%以上，說明Silwet 806與異丙隆混用對小麥不安全，這與白從強等的研究結(jié)果一致[15]，因此不建議“異丙隆-Silwet 806”在小麥田推廣應(yīng)用。綜合比較，本研究篩選得到了“900 g/hm2異丙隆-281.5 mg/L紅太陽A8”協(xié)同增效組合，建議在小麥苗后返青期，雜草3～4葉期進行噴霧處理，可有效防除菵草，其效果顯著高于異丙隆單劑，能夠保證在提高對菵草的鮮重抑制率的前提下，實現(xiàn)異丙隆減量應(yīng)用。

紅太陽A8作為有機硅類助劑，能夠顯著降低異丙隆藥液的表面張力，減小異丙隆藥液與菵草的接觸角，顯著增加藥液在菵草葉面上的沉積量，說明物理性狀的改善有利于異丙隆藥液在菵草葉片上的黏附和擴散[1618]，促進異丙隆的吸收，提高異丙隆的藥效從而實現(xiàn)減量。本研究還發(fā)現(xiàn)紅太陽A8能夠縮短異丙隆在菵草上的干燥時間，曾有報道顯示干燥時間縮短是由于霧滴細度顯著降低，使藥液分布更均勻，沉積的有效成分不堆積，從而提高了藥劑有效成分的吸收效率[1920]。紅太陽A8的這些物理性質(zhì)都顯著優(yōu)于激健和安融樂。因此綜合各個助劑對異丙隆藥液物理性狀的影響，說明改善藥劑的物理性質(zhì)是助劑增效作用的主要機制。

通過對“異丙隆紅太陽A8”協(xié)同增效組合的篩選以及4種助劑對異丙隆防除菵草增效機理的初步探索比較，本研究為提高除草劑利用率、有效實現(xiàn)小麥田除草劑減量提供了理論指導(dǎo)，但助劑紅太陽A8與異丙隆混合之后田間的實際減量效果，仍需要進一步進行田間驗證。

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（責(zé)任編輯：楊明麗）