撲草凈對10種小麥田惡性雜草的防除活性研究

俞 航，程 起，唐海韻，陳國奇

（1揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院/江蘇省作物遺傳生理重點實驗室/江蘇省作物栽培生理重點實驗室，江蘇 揚州 225009；2揚州大學(xué)/江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 揚州 225009）

0 引言

使用除草劑防控小麥田雜草簡便、省工、省時、高效，規(guī)范操作下對小麥及后茬作物生長具有較好的安全性[1]。因此，近30年來，化學(xué)防除是中國小麥田控草的基本手段。當(dāng)前中國小麥田登記使用的除草劑有效成分共44種，其中12種屬于乙酰乳酸合酶(ALS)抑制劑，8種屬于合成激素類，5種屬于乙酰輔酶A羧化酶(ACCase)抑制劑，5種屬于酰胺類，4種原卟啉原氧化酶(PPO)抑制劑，2種取代脲類，其他8種分別屬于二硝基苯胺類、4-羥基苯基丙酮酸雙加氧酶(HPPD)抑制劑、氨基甲酸酯類、八氫番茄紅素脫飽和酶(PDS)抑制劑、苯腈類、吡啶酰胺類、吡唑類和三嗪類[2]。這些除草劑中，在中國小麥田長期重復(fù)使用的種類主要是ALS抑制劑、ACCase抑制劑和激素類除草劑[2-3]。相應(yīng)地，中國小麥田雜草抗藥性相關(guān)的報道主要是針對上述3類藥劑，尤其是抗ALS抑制劑和抗ACCase抑制劑雜草，相關(guān)的抗藥性雜草種群已經(jīng)接近200個，涉及的雜草種類數(shù)超過20種[4]。另一方面，全世界近30年未開發(fā)出全新作用機理的除草劑商品，現(xiàn)有藥劑輪用仍然是小麥田抗除草劑雜草防控的主要手段之一[5]。

撲草凈是三嗪類（甲硫基三氮苯類）內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑，屬于光系統(tǒng)IIA位點抑制劑，經(jīng)莖葉、幼芽及根系吸收，通過木質(zhì)部和韌皮部傳導(dǎo)至分生組織，抑制植株生長，通常處理后7～14天頂芽壞死，2～4周植株死亡[6]。撲草凈的作用位點與異丙隆、綠麥隆相同，與其他41種中國小麥田登記使用的除草劑活性成分均不同，因此，具有防除中國小麥田現(xiàn)有抗藥性雜草的巨大潛力。特別是中國小麥田目前尚未有關(guān)于抗光系統(tǒng)IIA位點抑制劑雜草種群的報道[4]。目前，中國有9個撲草凈單劑和2個含撲草凈的復(fù)配劑登記在小麥田使用，均為可濕性粉劑，這些除草劑產(chǎn)品登記證分別由11家公司持有[2]。撲草凈單劑在小麥田登記的低量推薦劑量為375～480 g/hm2，高量推薦劑量為562.5～750 g/hm2，這些撲草凈單劑均推薦用于麥苗2～3葉期，此時部分麥田雜草已經(jīng)萌動，也有部分已經(jīng)出苗，田間大多數(shù)禾本科雜草處于0～2葉期之間，少數(shù)達到2～3葉期，闊葉雜草處于0～2對（輪）葉。除草劑登記產(chǎn)品使用后如果安全性存在問題，一旦發(fā)生藥害風(fēng)險，企業(yè)將不得不面臨數(shù)十倍甚至上百倍于銷售額的作物減產(chǎn)賠償。因此，在小麥2～3葉期按照除草劑產(chǎn)品標(biāo)簽使用撲草凈的安全性是有保障的。目前，關(guān)于撲草凈對小麥田主要雜草防除活性還缺乏研究報道。

本研究在溫室內(nèi)開展整株生物測定，研究撲草凈對中國小麥田常見的10種雜草出苗期和早期幼苗的防除活性，這10種雜草包括菵草(Beckmannia syzigachne)、看麥娘(Alopecurus aequalis)、日本看麥娘(Alopecurusjaponicus)、大穗看麥娘(Alopecurus myosuroides)、多花黑麥草(Lolium multiflorum)、耿氏假硬草(Pseudosclerochloa kengiana)、早熟禾(Poa annua)、播娘蒿(Descurainia sophia)、豬殃殃(Galium spurium)、薺菜(Capsella bursa-pastoris)，以期為應(yīng)用該藥劑治理上述草害提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試雜草包括7種禾本科雜草和3種闊葉雜草，所有供試雜草種子均采自小麥田。具體包括禾本科雜草菵草、日本看麥娘、看麥娘、大穗看麥娘、早熟禾、耿氏假硬草和多花黑麥草，闊葉類雜草播娘蒿、薺菜、豬殃殃。菵草、看麥娘、日本看麥娘、早熟禾、薺菜、豬殃殃、耿氏假硬草種子均采自揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院校內(nèi)小麥試驗田，多花黑麥草和播娘蒿種子由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所徐洪樂采自其小麥試驗田并贈送。供試的撲草凈制劑為50%可濕性粉劑（山東勝邦綠野化學(xué)有限公司生產(chǎn)，小麥田使用推薦劑量上限為1500 g/hm2，即有效成分750 g/hm2）。

1.2 供試材料培養(yǎng)

2020年11月—2021年3月，取供試雜草種子播于直徑9 cm的培養(yǎng)皿中，置于光照培養(yǎng)箱內(nèi)進行催芽，溫度設(shè)置為10℃/20℃（黑夜12 h/白天12 h）。雜草種子萌發(fā)時即播種到規(guī)格7 cm×7 cm×7 cm的塑料花盆中，每盒10粒，試驗用土統(tǒng)一采用復(fù)合基質(zhì)（pH 6.8，總養(yǎng)分含量3.8%，南京多樂園藝有限公司生產(chǎn)）與常規(guī)稻田土（pH 5.6，有機質(zhì)含量15 g/kg）按照1:1的體積比均勻混合，常規(guī)稻田土使用時經(jīng)過充分粉碎和過篩，并置于烘箱內(nèi)100℃條件下烘24 h，以殺滅其中的雜草種子。塑料花盆置于邊長23 cm的正方形塑料托盤內(nèi)，并轉(zhuǎn)移至揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院校內(nèi)玻璃溫室中繼續(xù)培養(yǎng)，溫室光照采用自然光照，溫度為5～20℃。試驗期間根據(jù)需要通過往托盤內(nèi)加水供應(yīng)試驗植株水分需要。

1.3 試驗處理

設(shè)置2個撲草凈處理時期，即土壤處理和早期莖葉處理。土壤處理于雜草種子催芽播種后5天噴霧施藥，此時雜草正處于出苗期；早期莖葉處理時期為禾本科雜草2～3葉期，闊葉雜草2對（輪）真葉完全展開時噴霧施藥。噴霧設(shè)備噴頭孔徑為1.0 mm，噴霧壓力為0.2 MPa，噴液量500 L/hm2。對10種雜草的處理劑量設(shè)置為有效成分0、187.5、375、750、1500 g/hm2。每個處理重復(fù)4盆。施藥后繼續(xù)培養(yǎng)30天，收取每個花盆內(nèi)供試存活植株的地上部分，稱量鮮重，計算各處理下的供試材料死亡率和鮮重抑制率[式(1)]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

文中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。文中所有劑量均為有效成分用量。采用Excel 2010和SPSS 16.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。采用獨立樣本T檢驗(independent samplet-test)和成對樣本T檢驗(paired samplet-test)分析同種雜草在撲草凈不同施藥時期處理后對雜草抑制率間的差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 撲草凈對闊葉雜草的抑制效果

撲草凈用于土壤封閉和早期莖葉處理對豬殃殃均表現(xiàn)出一定的防除活性，且早期莖葉處理效果較好（圖1）。獨立樣本T檢驗的結(jié)果表明，撲草凈750 g/hm2劑量處理后30天，播后苗前處理對豬殃殃地上部分鮮重抑制率平均為82.36%，顯著低于早期莖葉處理的89.75%(P＜0.05)；187.5 g/hm2劑量處理后兩者之間也存在顯著性差異。在1500 g/hm2劑量處理后30天對豬殃殃的鮮重抑制率在2種施藥時期均達到90%以上。成對樣本T檢驗結(jié)果顯示，在93.75～1500 g/hm2劑量處理后30天，撲草凈早期莖葉處理施藥對豬殃殃地上部分鮮重抑制率總體上顯著高于土壤處理施藥(P＜0.05)。

圖1 撲草凈不同劑量在播后苗前和2對（輪）葉期處理30天后對豬殃殃、薺菜、播娘蒿地上部分鮮重抑制率

撲草凈用于播后苗前土壤封閉和早期莖葉處理對薺菜均表現(xiàn)出一定的防除活性（圖1）。撲草凈750、1500 g/hm2劑量處理后30天，2種施藥時期對薺菜地上部分鮮重抑制率均無顯著差異(P＞0.05)，750 g/hm2劑量處理后30天對薺菜的抑制率小于80%，1500 g/hm2劑量處理后30天對薺菜的抑制率在94%以上。較低劑量(93.75～375 g/hm2)撲草凈處理下，土壤處理施藥對薺菜的抑制率顯著高于早期莖葉處理，但均低于60%。

撲草凈用于早期莖葉處理對播娘蒿表現(xiàn)出較好的防除活性（圖1），在375、750、1500 g/hm2劑量處理后30天的鮮重抑制率分別達到89.64%、94.04%、100%。然而，該藥劑土壤處理對播娘蒿的防除活性相對較低，在375、750、1500 g/hm2劑量處理后30天的鮮重抑制率分別為31.27%、69.82%、89.82%。成對樣本T檢驗顯示，撲草凈供試劑量在2種處理時期對播娘蒿的抑制率具有顯著性差異(P＜0.05)。

2.2 撲草凈對禾本科雜草的抑制效果

撲草凈用于播后苗前土壤封閉和早期莖葉處理對看麥娘和日本看麥娘具有較好的防除活性，對大穗看麥娘的活性略低（圖2）。撲草凈劑量在187.5 g/hm2以上的各處理對看麥娘地上部分鮮重抑制率均在85%以上，特別是劑量在375 g/hm2以上各處理鮮重抑制率可達90%以上。成對樣本T檢驗結(jié)果顯示，在93.75～1500 g/hm2劑量處理后30天，撲草凈早期莖葉處理施藥對日本看麥娘、大穗看麥娘地上部分鮮重抑制率均顯著高于土壤處理施藥(P＜0.05)。撲草凈用于早期莖葉處理劑量在187.5 g/hm2以上時，對日本看麥娘的抑制率均在85%以上；而187.5、375、750 g/hm2作土壤處理對日本看麥娘的抑制率僅38.13%、64.72%、81.49%，均顯著低于同一劑量的早期莖葉處理組(P＜0.05)。撲草凈劑量在375、750、1500 g/hm2下對大穗看麥娘土壤處理的抑制率僅為59.83%、77.61%、90.43%，而早期莖葉處理的抑制率為76.69%、95.80%、100%。

圖2 撲草凈不同劑量在播后苗前和2～3葉期處理后30天對看麥娘、日本看麥娘、大穗看麥娘地上部分鮮重抑制率

撲草凈對菵草具有一定的防效，在較低劑量下對菵草2～3葉期幼苗的活性高于土壤封閉活性（圖3）；撲草凈750 g/hm2土壤處理和早期莖葉處理后30天對菵草地上部分鮮重抑制率分別為85.97%和82.77%，兩者間無顯著性差異(P＞0.05)，較低劑量處理下的活性欠佳。撲草凈對多花黑麥草防效欠佳，高劑量早期莖葉處理活性高于土壤處理（圖3）；推薦劑量倍量(1500 g/hm2)土壤處理和早期莖葉處理后30天對多花黑麥草地上部分鮮重抑制率僅為50.38%和78.82%，較低劑量處理下的抑制率低。撲草凈對早熟禾具有一定的防效，并且土壤處理和早期莖葉處理活性相近（圖3）；撲草凈750 g/hm2土壤處理和早期莖葉處理后30天對早熟禾地上部分鮮重抑制率分別為90.98%和83.59%，兩者間無顯著性差異(P＞0.05)。撲草凈375 g/hm2以上劑量對耿氏假硬草2～3葉期幼苗莖葉噴霧使用具有較好的防除活性（圖3）；撲草凈187.5、375、750 g/hm2早期莖葉處理施藥后30天對耿氏假硬草地上部分鮮重抑制率分別達80.29%、93.87%、100%；而上述劑量土壤處理施藥后30天對耿氏假硬草地上部分鮮重抑制率分別為11.74%、41.45%、91.54%。

圖3 撲草凈不同劑量在播后苗前和2～3葉期處理后30天對菵草、多花黑麥草、早熟禾、耿氏假硬草地上部分鮮重抑制率

3 討論

撲草凈可用于播娘蒿、豬殃殃早期莖葉處理防除。目前，中國小麥田闊葉雜草對ALS抑制劑抗藥性發(fā)生較為嚴(yán)重，抗ALS抑制劑豬殃殃、播娘蒿、薺菜等均有較多的報道[4]。撲草凈推薦在小麥2～3葉期使用，此時田間闊葉雜草處于萌芽期至2對（輪）葉期。景進等[7]報道撲草凈可用于防控婆婆納(Veronica polita)、薺菜、豬殃殃、蒼耳(Xanthium strumarium)等闊葉雜草。張真益和胥國昌[8]報道撲草凈750 g/hm2劑量處理對牛繁縷(Myosoton aquaticum)防效達到92.15%。本研究發(fā)現(xiàn)，撲草凈推薦劑量(750 g/hm2)對播娘蒿、豬殃殃幼苗具有較好防效，對薺菜幼苗防效不佳；對未出苗的播娘蒿、豬殃殃和薺菜防效均欠佳。因此，撲草凈可以用于抗ALS抑制劑播娘蒿、豬殃殃等闊葉雜草的防控，并對薺菜具有一定的抑制作用。為控制麥田闊葉雜草危害，麥田早期莖葉處理施用撲草凈應(yīng)與其他除草劑復(fù)配使用，以確保對闊葉雜草具有土壤封閉活性兼具早期莖葉處理活性[2]。

撲草凈早期莖葉處理使用對看麥娘、日本看麥娘、耿氏假硬草、早熟禾防效好，對大穗看麥娘、菵草具有較好的防效，對多花黑麥草防效不佳。在稻茬麥田菵草、日本看麥娘是危害最重、大面積廣泛發(fā)生的禾本科雜草，其次是看麥娘[1]，這3種雜草是中國小麥田抗ACCase抑制劑、ALS抑制劑發(fā)生危害最重的雜草[9-11]。多花黑麥草、耿氏假硬草、大穗看麥娘在黃淮海麥區(qū)部分旱連作麥田大面積發(fā)生嚴(yán)重危害[12-13]，中國多地報道了抗ACCase抑制劑的多花黑麥草、耿氏假硬草和大穗看麥娘種群[14-16]。高興祥等[17]在山東麥田發(fā)現(xiàn)抗ALS抑制劑大穗看麥娘種群。早熟禾在局部地區(qū)發(fā)生較重，該雜草對ACCase具有天然的靶標(biāo)抗性[18]。因此，小麥田禾本科雜草防控亟需ACCase抑制劑和ALS抑制劑之外的除草劑種類。本研究結(jié)果表明，撲草凈早期莖葉處理對看麥娘、日本看麥娘、耿氏假硬草、早熟禾具有高活性，對大穗看麥娘、菵草具有較好的防除效果，對多花黑麥草防效不佳。此外，撲草凈土壤處理對看麥娘、耿氏假硬草也有較好的防效。因此，撲草凈可以用于抗ACCase抑制劑或ALS抑制劑看麥娘、日本看麥娘、耿氏假硬草、早熟禾治理，并輔助用于上述相關(guān)抗藥性大穗看麥娘和菵草治理。在小麥2～3葉期，田間禾本科雜草大多數(shù)處于出苗期至2葉期，此時使用撲草凈防治禾本科草害可以與其他除草劑混配使用以增強藥效或擴大殺草譜[19-20]。

4 結(jié)論

撲草凈早期莖葉處理對看麥娘、日本看麥娘、大穗看麥娘、耿氏假硬草、早熟禾、播娘蒿、豬殃殃有效，對菵草和薺菜也有一定的防除活性，對多花黑麥草防效差。撲草凈推薦750 g/hm2對播娘蒿、豬殃殃、看麥娘、日本看麥娘、耿氏假硬草也具有土壤封閉活性。因此，撲草凈可作為麥田除草劑復(fù)配劑的重要組分，用于小麥田抗除草劑雜草的治理。