淮麥44小麥對3種ALS抑制劑類除草劑的耐受性

陳亞麗， 巨亞雯， 徐 蓬， 楊子博， 曹凱歌， 付佑勝

(江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇淮安 223001)

小麥?zhǔn)墙K省重要的糧食作物，常年的種植面積約為220萬hm2[1]。黃淮海麥區(qū)是江蘇重要的小麥種植區(qū)，其中淮安地區(qū)年小麥種植總面積約30萬hm2[2]。影響小麥產(chǎn)量的因素有很多，其中雜草危害是造成小麥減產(chǎn)的重要原因。麥田雜草通過與小麥競爭水、肥、光及生長空間等資源，抑制小麥的生長發(fā)育，降低小麥的抗逆性，導(dǎo)致小麥減產(chǎn)；同時雜草為一些真菌、害蟲提供越冬場所，直接或間接影響小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)[3-4]。麥田雜草的防除包括物理性除草、農(nóng)業(yè)及生態(tài)防除、生物防除、化學(xué)防除，其中化學(xué)防除是目前雜草防除最經(jīng)濟高效的方法[5-6]。乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制劑活性高，是小麥田的主要化學(xué)除草藥劑，目前生產(chǎn)中上大量使用的磺酰脲類除草劑如苯磺隆、芐嘧磺隆、甲基二磺隆、啶磺草胺、氟唑磺隆等均為ALS抑制劑[7]。然而，由于防除和保護的對象都是植物，因此在生產(chǎn)中難免產(chǎn)生藥害[8]。2017年江蘇省小麥田除草劑藥害發(fā)生面積高達1 698 hm2，對小麥生產(chǎn)和收益造成顯著影響，其中小麥品種對除草劑的耐受性也是導(dǎo)致藥害發(fā)生的重要因素[9-12]。

淮麥44是江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所于2014年育成的半冬性多穗型中早熟小麥品種，于2017、2020年分別通過江蘇審定和國審[13-14]，2017年開始推廣銷售，2020年銷售種植面積已超過10萬hm2，目前已成為黃淮海麥區(qū)的主要種植品種之一。研究淮麥44對麥田常用ALS抑制劑類除草劑的耐受性，可以為小麥高產(chǎn)栽培提供精準(zhǔn)科學(xué)指導(dǎo)，為農(nóng)藥減量提供重要科學(xué)依據(jù)，為小麥安全生產(chǎn)提供一定的理論參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藥劑：30 g/L甲基二磺隆可分散油懸浮劑(OD)，拜耳作物科學(xué)(中國)有限公司；4%啶磺草胺可分散油懸浮劑(OD)，科迪華農(nóng)業(yè)科技有限公司；70%氟唑磺隆水分散粒劑(WDG)，江蘇富田農(nóng)化有限公司。

供試小麥品種：淮麥44(江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所作物中心提供)。

主要儀器設(shè)備：恒溫培養(yǎng)箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；萬分之一電子天平，力辰科技；GARDENA/嘉丁拿-1.25 L氣壓式噴霧器，市下SX-MD16E-2L電動噴霧器(扇形噴頭)。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子生物測定法 淮麥44小麥種子耐受性測定參照NY/T 1155.1—2006《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗準(zhǔn)則 除草劑 第1部分：活性試驗 平皿法》，將小麥浸種12 h后，挑選籽粒飽滿、大小一致的種子置于放有2層定性濾紙、直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，加入4 mL不同濃度的藥劑，先開展預(yù)試驗確定具體試驗濃度(表1)，以等量清水為對照，加蓋保持濕潤，置于(25±1) ℃的生化培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng)。3 d后測量小麥的芽長和根長，計算抑制率。數(shù)據(jù)采用DPS 7.05統(tǒng)計軟件進行分析，以抑制率值(y)和濃度對數(shù)值(x)建立回歸方程(y=a+bx)，求出甲基二磺隆、啶磺草胺、氟唑磺隆分別對淮麥44芽長和根長的EC50值。

表1 室內(nèi)種子測定法下的藥劑處理濃度Table 1 Herbicides with different concentrations under the determinate methods of indoor seeds

1.2.2 整株植物測定法 淮麥44小麥植株耐受性測定參照NY/T 1155.4.4—2006《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗準(zhǔn)則 除草劑 第4部分：活性測定試驗 莖葉噴霧法》，在直徑13 cm的花盆中裝滿土，播種淮麥44，播種量為15～20粒/盆，置于溫室中，16～27 ℃，正常日照，待小麥生長至1葉1心期，挑選葉齡大小基本一致的小麥植株，間苗至10株/盆，繼續(xù)培養(yǎng)2 d后，采用GARDENA/嘉丁拿-1.25 L氣壓式噴霧器，莖葉噴霧，噴液量為 30 mL/m2，先開展預(yù)試驗確定各藥劑濃度(表2)，14 d后測量地上部分小麥株高，計算藥劑的株高抑制率。

株高抑制率=(對照組小麥株高-處理組小麥株高)/對照組小麥株高×100%。

表2 藥劑處理濃度Table 2 Herbicides with different concentrations under the determinate methods of whole plant

1.2.3 植株耐受性田間試驗 試驗田位于江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所科研創(chuàng)新基地(33.52°N，119.03°E)，于2021年12月4日播種淮麥44，采用機器帶狀種肥一體化條播，播量300 kg/hm2，施復(fù)合肥(N、P、K各占15%)450 kg/hm2，此后不再進行任何農(nóng)事操作。各藥劑田間推薦用藥量見表3，共設(shè)置3個處理，每個處理重復(fù)3次，每小區(qū)面積4 m2，各小區(qū)采用隨機區(qū)組排列。

表3 田間試驗藥劑處理濃度Table 3 Herbicides with different concentrations in the field trails

2022年2月21日下午開始施藥，施藥時為小麥分蘗期，天氣晴朗，西南風(fēng)風(fēng)速0.67 m/s，溫度為7.6 ℃，相對濕度為58%，采用市下SX-MD16E-2L電動噴霧器，噴液量225 L/hm2。施藥前4～7 d溫度為-1～4 ℃，施藥前3 d降溫，溫度為-5～5 ℃，施藥后第2天降溫，第3天溫度為-4～10 ℃，此后溫度穩(wěn)定在4～20 ℃。施藥后14 d，每處理隨機選取50株，調(diào)查各處理小麥株高、葉色這2個指標(biāo)的情況[25]。施藥后30 d，目測植株整體的生長狀況。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 7.05軟件進行LSD差異顯著分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 淮麥44種子對不同ALS抑制劑類除草劑的耐受性

由表4可知，淮麥44的種根、種芽對甲基二磺隆的耐受性最強，其EC50值分別為0.512 4、1.493 7 mg a.i./L；對啶磺草胺的耐受性最差，其EC50值分別為0.052 8、0.090 0 mg a.i./L。綜合各藥劑處理的結(jié)果來看，淮麥44的種芽對3種ALS抑制劑類除草劑的耐受性均高于種根。

表4 淮麥44種子對ALS抑制劑類除草劑的耐受性(種子生物測定法)Table 4 Tolerance of Huaimai 44 seeds to ALS inhibitor herbicides(the seeds determination methods)

2.2 淮麥44于2葉期對ALS抑制劑類除草劑的耐受性

整株(1葉1心期)測定ALS抑制劑類除草劑對淮麥44株高的影響結(jié)果見表5。結(jié)果表明，甲基二磺隆采用0.120 0、0.240 0 g a.i./L，株高抑制率分別是23.77%、28.56%；啶磺草胺采用0.016、0.032 g a.i./L，株高抑制率分別是23.44%、29.69%，上述4個濃度處理的小麥株高無顯著性差異；氟唑磺隆采用0.035 0 g/L，株高抑制率就達50.19%，與上述4個處理的小麥株高存在顯著性差異。綜合結(jié)果來看，淮麥44在1葉1心期對甲基二磺隆的耐受性最好，對氟唑磺隆耐受性最差。

表5 ALS抑制劑類除草劑對淮麥44株高的影響(整株法)Table 5 Effect of ALS inhibitor herbicides to height of Huaimai 44 (whole plant determination)

2.3 淮麥44于分蘗期對不同ALS抑制劑類除草劑田間耐受性

分蘗期淮麥44對不同ALS抑制劑類除草劑耐受性結(jié)果見表6。14 d調(diào)查結(jié)果表明：氟唑磺隆WDG的3個處理濃度下，小麥株高無顯著差異，各處理對小麥株高的抑制率均小于10%；啶磺草胺OD采用0.270 g a.i./L處理后的小麥葉片略微發(fā)黃，株高抑制率僅為22.78%；而甲基二磺隆OD的各處理間小麥株高有顯著差異，低劑量(0.04 g a.i./L)處理的小麥生長正常，中劑量(0.08 g a.i./L)處理的小麥葉片發(fā)黃，高劑量(0.16 g a.i./L)處理的小麥主莖心葉卷曲、葉片發(fā)黃、植株明顯矮小，株高抑制率為57.53%，明顯高于其他處理。

3 結(jié)論與討論

麥田草害已成為制約小麥產(chǎn)量的主要因素之一，化學(xué)除草是防除麥田雜草的主要方式。ALS抑制劑類除草劑因其活性強、選擇性高、禾闊雙除、用量低、對人畜安全等優(yōu)點[15-20]，自上市以來一直是除草劑市場關(guān)注的焦點和大量使用的除草劑類型，在小麥田雜草防除上發(fā)揮著非常重要的作用。但是，由于施藥方法不當(dāng)、各地氣候條件差異等，有關(guān)該類除草劑藥害的報道屢見不鮮。據(jù)報道，該類除草劑在不同小麥品系上會出現(xiàn)不同藥害現(xiàn)象[8-9，17，21]，選育耐藥性小麥品種成為一種常見的減輕小麥藥害的措施。已有研究表明，不同小麥品種對ALS抑制劑類除草劑的敏感性不同，董雪等分別報道了不同小麥品種對甲基二磺隆、啶磺草胺、氟唑磺隆耐受性存在差異[8-9，21]。

淮麥44對除草劑的耐受性未有人研究。本研究通過種子生物測定、整株植物測定(1葉1心期)和田間試驗(小麥分蘗盛期)分別測定了淮麥44對ALS抑制劑類除草劑甲基二磺隆、啶磺草胺、氟唑磺隆的耐受性差異。種子生物測定表明淮麥44的種根和種芽對甲基二磺隆的耐受性最強，對啶磺草胺的耐受性較弱，對氟唑磺隆的耐受性最弱，并且發(fā)現(xiàn)種根比種芽敏感，這與前人研究[8]一致。當(dāng)小麥的根長被嚴(yán)重抑制時，藥害基本無法挽回。整株(小麥1葉1心期)測定法結(jié)果表明，淮麥44對甲基二磺隆的耐受性最強，對啶磺草胺的耐受性較強，對小麥生長影響不大，有蹲苗的現(xiàn)象。董雪等研究均發(fā)現(xiàn)，啶磺草胺在一定程度上會使小麥產(chǎn)生蹲苗的現(xiàn)象，有益小麥生長[8，22]。本研究室內(nèi)測定結(jié)果表明，淮麥44對氟唑磺隆的耐受性最差。

小麥在田間對甲基二磺隆較為敏感，尤其是在春季小麥返青早期過量施用甲基二磺隆，極易出現(xiàn)藥害情況[23-24]。本研究結(jié)果也表明，在春季淮麥44返青期，甲基二磺隆使用0.04 g/L推薦劑量時淮麥44生長正常，而按照倍量和4倍量處理的小麥出現(xiàn)明顯藥害。啶磺草胺對多個小麥品種有較高的安全性并有明顯的促進分蘗的作用[25]。本試驗結(jié)果表明，在淮麥44分蘗期施用啶磺草胺0.067、0.130 g a.i./L，14 d后各處理小麥均生長正常；0.270 g a.i./L處理小麥葉片略微發(fā)黃，但生長不受抑制，30 d后小麥恢復(fù)正常。氟唑磺隆對小麥非常安全，未出現(xiàn)任何藥害癥狀[26-27]。本研究表明，在淮麥44分蘗盛期施用氟唑磺隆0.23、0.47、0.93 g a.i./L處理，淮麥44均未出現(xiàn)藥害癥狀。

表6 分蘗期淮麥44對不同ALS抑制劑類除草劑耐受性Table 6 Tolerance of Huaimai 44 to different ALS inhibitor herbicides at tillering stage

綜合室內(nèi)和早春分蘗期田間試驗結(jié)果表明，淮麥44小麥對3種ALS抑制劑類除草劑耐受性隨著生育期的不同而不同。從播種到越冬期，淮麥44對甲基二磺隆的耐受性逐漸增加，早春分蘗期耐受性顯著下降；對啶磺草胺、氟唑磺隆的耐受性隨著小麥的生長而顯著增強，其中對氟唑磺隆的耐受性增長最明顯，早春分蘗期耐受性最強。綜合本研究結(jié)果，在淮麥44種植區(qū)域使用ALS抑制劑類除草劑來防除麥田雜草，可以在越冬期使用甲基二磺隆、啶磺草胺，禁止使用氟唑磺??；在早春分蘗盛期，可使用啶磺草胺、氟唑磺隆，減少甲基二磺隆的使用。