三氯吡氧乙酸對小麥的安全性及生物活性評價(jià)

許孟桃，王 惠，許錦程，許浩博，肖思英，畢亞玲

(1.安徽科技學(xué)院農(nóng)學(xué)院，安徽鳳陽 233100；2.安徽科技學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院，安徽鳳陽 233100)

小麥?zhǔn)俏覈笾骷Z作物之一，安徽省常年種植面積達(dá)280×10hm，總產(chǎn)約160×10t，因其較大的種植占比成為江淮地區(qū)糧食安全的重要保障。近年來，隨著耕作方式的改變及化學(xué)除草劑的單一使用，部分地區(qū)豬殃殃、牛繁縷等闊葉雜草已成為麥田優(yōu)勢雜草，危害日益加重。高興祥等通過比較4種不同雜草群落對小麥生長的影響發(fā)現(xiàn)，闊葉雜草對產(chǎn)量的影響較禾本科雜草更為嚴(yán)重，在小麥生長期內(nèi)，不使用防除措施可致使其減產(chǎn)91.4%。

合成激素類除草劑與人工合成生長素相似，其被植物吸收后通過打破植物體內(nèi)激素的平衡導(dǎo)致細(xì)胞壁的可塑性降低、核酸代謝緩慢，使植株快速死亡，因其見效快、選擇性強(qiáng)、防效穩(wěn)定等優(yōu)勢已被廣泛應(yīng)用于闊葉雜草。20世紀(jì)40年代繼2, 4-D后，多種不同類別的激素類除草劑已被合成和商品化。目前，已開發(fā)的此類除草劑根據(jù)分子中基團(tuán)位置的不同，分為苯甲酸類(麥草畏)、苯氧羧酸類(2甲4氯)、吡啶羧酸類(氯氟吡氧乙酸)和喹啉羧酸類(二氯喹啉酸)等。三氯吡氧乙酸(triclopyr)是美國陶氏益農(nóng)化學(xué)公司開發(fā)的合成激素型吡啶羧酸類除草劑，主要作用于植物體內(nèi)的核酸代謝，可引起植株畸形、維管束破裂，對闊葉雜草高效。

圖1 三氯吡氧乙酸結(jié)構(gòu)式

目前，合成激素類吡啶羧酸型除草劑在麥田的活性研究多集中于氯氟吡氧乙酸，三氯吡氧乙酸與其作用機(jī)制相同，但在國內(nèi)僅明確了其在非耕地的使用技術(shù)，而關(guān)于該藥劑在小麥田的應(yīng)用未見報(bào)道。明確三氯吡氧乙酸在麥田的使用技術(shù)對制定麥田雜草綜合治理措施、提高農(nóng)戶選擇除草劑的多樣性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。基于此，本試驗(yàn)采用整株水平生物測定法，探討其對小麥的安全性及對闊葉雜草的生物活性，以期為三氯吡氧乙酸在小麥田的應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試小麥品種：煙農(nóng)999、淮麥44、魯原502、徐麥35、安農(nóng)0711、荃麥725、豐德存麥1號、百農(nóng)207、冠麥1號、西農(nóng)979，共10個(gè)，安徽科技學(xué)院農(nóng)學(xué)院提供。供試雜草包括阿拉伯婆婆納()、豬殃殃()、野老鸛()、播娘蒿()、薺菜(-)、牛繁縷()、大巢菜()、寶蓋草()、小飛蓬()、車前草()、球序卷耳()、葎草()、鱧腸()、青葙()、鬼針草()、羊蹄()、碎米莎草()，種子均采自安徽鳳陽及周邊地區(qū)，晾曬風(fēng)干后置于0～5 ℃種子冷藏庫中保存待用。

供試除草劑：480 g·L三氯吡氧乙酸(triclopyr)乳油，四川利爾作物科學(xué)有限公司；200 g·L氯氟吡氧乙酸(fluroxypyr)乳油，浙江天豐生物科學(xué)有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試材培養(yǎng)

選取飽滿度與成熟度相對一致的雜草種子放入墊有2張濾紙的培養(yǎng)皿中，加適量0.04 g·L的赤霉素溶液于4 ℃恒溫冰箱中以破休眠，24 h換清水后置于生化培養(yǎng)箱中(光/暗: 12 h/12 h; 溫度：20 ℃/25 ℃)培養(yǎng)。待種子露白后將其均勻播入盛有砂壤土(風(fēng)干、磨細(xì)過篩，pH值為7.0，有機(jī)質(zhì)含量為1.7%)的塑料盆中(直徑為12 cm，高10 cm)。采用盆底滲漏的方式使其吸水至飽和，據(jù)種子大小覆土0.2～0.5 cm，放入溫室內(nèi)(光/暗: 16 h/8 h; 溫度：25±2 ℃; 相對濕度50%～75%)培養(yǎng)，常規(guī)管理以保證健壯生長。定期觀察試材的生長情況，待闊葉雜草長至2葉期(不包括子葉)，間苗至每盆10株，保證重復(fù)間均勻一致，待其長至4葉期(2對完全展開的葉片，不包括子葉)施藥。

1.2.2 殺草譜測定

參照《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗(yàn)準(zhǔn)則》NY/T 1155.4-2006進(jìn)行。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，采用母液稀釋梯度法將稱量好的藥劑配置成母液，用 0.1%的吐溫-80水溶液對母液2次稀釋配制成所需劑量。供試劑量為：三氯吡氧乙酸72、144、288 g(a.i)·hm，氯氟吡氧乙酸45、90、180 g(a.i)·hm；以不含藥劑的0.1%吐溫-80水溶液做空白對照，對照藥劑為200 g·L氯氟吡氧乙酸乳油。每處理3次重復(fù)。使用HCL-2000行走式噴霧塔精準(zhǔn)施藥，扇形噴頭，流速5.5 mL·s，噴液量450 L·hm，噴霧壓力為40 psi，噴液面距雜草頂端葉片50 cm，施藥后置于日光溫室繼續(xù)培養(yǎng)。于藥后21 d稱取雜草地上部分鮮重，按下式計(jì)算鮮重抑制率。

鮮重抑制率=(空白對照地上部分鮮重-處理地上部分鮮重)/空白對照地上部分鮮重×100%

1.2.3 對麥田4種主要雜草的生物活性測定

為進(jìn)一步明確三氯吡氧乙酸對小麥田優(yōu)勢雜草的生物活性，選擇4種優(yōu)勢雜草阿拉伯婆婆納、薺菜、播娘蒿、野老鸛分別播于盛有砂壤土的塑料盆中，當(dāng)雜草長至2真葉時(shí)，間苗至每盆10株，待雜草4葉期(不包括子葉)施藥，劑量設(shè)計(jì)為：三氯吡氧乙酸11.25、22.5、45、90、180、360 g(a.i.)·hm，氯氟吡氧乙酸4.69、9.36、18.75、37.5、75、150 g(a.i.)·hm，施藥方式等同1.2.2。藥后21 d稱量地上部鮮重，以試驗(yàn)劑量的對數(shù)值()與抑制雜草地上部分鮮重90%的抑制率幾率值()、抑制作物鮮重10%的抑制率幾率值()進(jìn)行回歸分析，擬合毒力回歸方程(=+)，計(jì)算GR、GR及95%置信限。

1.2.4 供試藥劑安全性測定

安全性測定參照《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗(yàn)準(zhǔn)則》NY/T 1155.8-2007進(jìn)行。試驗(yàn)劑量為：三氯吡氧乙酸288、576、1 152 g(a.i.)·hm，氯氟吡氧乙酸180、360、720 g(a.i.)·hm。施藥方法及管理同1.2.2，每處理3次重復(fù)。莖葉處理后21 d測量小麥株高及地上部分鮮重，按下式計(jì)算鮮重和株高抑制率。

株高抑制率=(空白對照小麥株高-各處理小麥株高)/空白對照小麥株高×100%

1.2.5 選擇性指數(shù)測定

根據(jù)安全性測定結(jié)果，選取淮麥44、煙農(nóng)999、荃麥725、安農(nóng)0711四個(gè)小麥品種，選取阿拉伯婆婆納、薺菜、播娘蒿、野老鸛4種闊葉雜草測定選擇性指數(shù)。藥劑劑量設(shè)計(jì)為：三氯吡氧乙酸0、72、144、288、576、1 152 g(a.i.)·hm，對照藥劑氯氟吡氧乙酸的施藥劑量設(shè)為0、90、180、360、720、1 440 g(a.i.)·hm，施藥方法及管理方式同1.2.2。藥后21 d稱量地上鮮重，擬合毒力回歸方程，計(jì)算抑制作物鮮重的劑量GR，按下式計(jì)算選擇性指數(shù)，明確三氯吡氧乙酸在供試小麥與雜草間的選擇性。

選擇性指數(shù)=抑制作物鮮重10%的劑量(GR)/抑制雜草地上部分鮮重90%的劑量(GR)

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件中Dunce新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 三氯吡氧乙酸殺草譜評價(jià)

施用三氯吡氧乙酸7 d后，供試闊葉雜草均出現(xiàn)葉片向下卷曲、莖稈膨大等癥狀，且隨著劑量的增高，雜草的藥效癥狀愈加明顯，鮮重抑制程度隨之上升。在供試劑量288 g(a.i.)·hm時(shí)，對葎草、豬殃殃、鱧腸、鬼針草活性最高，鮮重抑制率達(dá)100%；對野老鸛、播娘蒿、牛繁縷、球序卷耳、寶蓋草、小飛蓬、羊蹄、車前草次之，鮮重抑制率在90.12%～99.86%之間。在供試劑量72 g(a.i.)·hm時(shí)，對葎草活性最高，鮮重抑制率達(dá)100%；對阿拉伯婆婆納、野老鸛、寶蓋草、鱧腸、鬼針草、青葙、車前草、碎米莎草活性較差，鮮重抑制率在7.74%～58.49%之間。表明三氯吡氧乙酸在推薦劑量[288 g(a.i.)·hm]下，對大多數(shù)闊葉雜草具有較好的防除效果。

對照藥劑氯氟吡氧乙酸的藥效癥狀同三氯吡氧乙酸相似，在供試劑量180 g(a.i.)·hm時(shí)，對播娘蒿、牛繁縷、球序卷耳、大巢菜、羊蹄、豬殃殃、鱧腸、葎草、鬼針草的活性較高，鮮重抑制率均達(dá)100%，而對青葙、碎米莎草活性較差，鮮重抑制率分別為63.38%、70.75%。在供試劑量45 g(a.i.)·hm時(shí)，對牛繁縷、球序卷耳、大巢菜、小飛蓬、葎草具有較好的活性，鮮重抑制率在 79.64%～87.36%之間；對阿拉伯婆婆納、野老鸛草、薺菜、寶蓋草、羊蹄、豬殃殃、鬼針草、青葙、車前草、碎米莎草不能有效防治，鮮重抑制率僅為14.25%～58.50%。

表1 三氯吡氧乙酸與氯氟吡氧乙酸對雜草的鮮重抑制率

2.2 三氯吡氧乙酸對麥田主要雜草活性的影響

由表2可知，三氯吡氧乙酸對薺菜、播娘蒿的活性最好，對其GR為43.03、48.58 g(a.i.)·hm，其次是野老鸛，GR為54.37 g(a.i.)·hm，對阿拉伯婆婆納的活性略差，GR為 97.13 g(a.i.)·hm；對照藥劑氯氟吡氧乙酸對播娘蒿有較高的生物活性，對其GR為16.63 g(a.i.)·hm，其次是野老鸛和阿拉伯婆婆納，GR分別為22.30、41.87 g(a.i.)·hm，對薺菜的活性略差，GR為58.52 g(a.i.)·hm，表明三氯吡氧乙酸對薺菜具有較高的生物活性。

表2 三氯吡氧乙酸對4種雜草的生物活性

2.3 三氯吡氧乙酸對小麥安全性的影響

施用三氯吡氧乙酸3 d后，供試小麥部分植株出現(xiàn)不同程度的藥害癥狀，具體表現(xiàn)為葉片呈披散狀下垂、套葉卷曲、莖稈彎曲等，且和試驗(yàn)濃度呈正相關(guān)。藥后21 d，在用量288 g(a.i.)·hm時(shí)，對供試10種小麥株高抑制率均在 5.61%以下，鮮重抑制率低于9.03%。在供試劑量1 152 g(a.i.)·hm時(shí)，魯原502、豐德存麥1號和冠麥1號部分植株藥害癥狀明顯，對供試小麥的株高抑制率在12.14%～29.90%之間，鮮重抑制率為15.44～34.56%(表3)，表明低劑量三氯吡氧乙酸對供試小麥均較安全。

表3 三氯吡氧乙酸對小麥株高和鮮重的抑制率

2.4 三氯吡氧乙酸在小麥與雜草間的選擇性 指數(shù)

由表4、表5可知，三氯吡氧乙酸對煙農(nóng)999、荃麥725、安農(nóng)0711、淮麥44的GR值分別為606.21、570.29、612.75和484.05 g(a.i.)·hm，4個(gè)供試小麥與雜草阿拉伯婆婆納、薺菜、播娘蒿和野老鸛4種雜草之間的選擇性指數(shù)分別為2.39～3.03、5.66～7.16、4.94～6.25、3.42～4.32，表明三氯吡氧乙酸在供試4個(gè)小麥品種與供試4種雜草間有較好的選擇性。氯氟吡氧乙酸對農(nóng)999、荃麥725、安農(nóng)0711、淮麥44的GR值分別為636.30、530.87、699.15和526.42 g(a.i.)·hm，在供試小麥與雜草間的選擇性指數(shù)除薺菜外，均高于供試藥劑三氯吡氧乙酸。

表4 不同小麥品種對三氯吡氧乙酸和氯氟吡氧乙酸的耐藥性響應(yīng)

表5 三氯吡氧乙酸與氯氟吡氧乙酸在小麥和雜草間的選擇性指數(shù)

3 討 論

麥田雜草的發(fā)生嚴(yán)重制約了小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，目前化學(xué)除草劑的使用，已成為科學(xué)解決農(nóng)田雜草的重要手段。然而隨著除草劑長期大量、單一的使用，使得雜草選擇壓增強(qiáng)、群落發(fā)生演替、抗性等一系列問題產(chǎn)生。部分地區(qū)播娘蒿、薺菜和豬殃殃等闊葉雜草對雙氟磺草胺和苯磺隆均已產(chǎn)生抗性。三氯吡氧乙酸因見效快、持效期長、對環(huán)境友好，已在我國非耕地和小麥田獲得登記防除闊葉雜草，其藥效癥狀與氯氟吡氧乙酸類似，主要表現(xiàn)為葉片卷曲、莖扭曲等。本研究結(jié)果表明，三氯吡氧乙酸對多數(shù)供試闊葉雜草具有較好的活性，在供試劑量288 g(a.i.)·hm時(shí)，對葎草、豬殃殃、鱧腸、鬼針草、野老鸛、播娘蒿、牛繁縷、小飛蓬、羊蹄、車前草活性較高，鮮重抑制率達(dá)90.39%～100%。這與徐宇寬等研究三氯吡氧乙酸對葎草的活性結(jié)果略有差異，原因可能與試驗(yàn)期間溫度、光照等因素有關(guān)。三氯吡氧乙酸僅對闊葉雜草活性較高，而對禾本科雜草無效，因而可進(jìn)一步探索該藥劑與其他藥劑的復(fù)配以擴(kuò)大殺草譜，為小麥田雜草的高效防除提供依據(jù)。

對作物的安全性是除草劑能否大面積應(yīng)用的重要前提。本研究結(jié)果表明，藥后7 d，三氯吡氧乙酸在576 g(a.i.)·hm時(shí)，供試小麥均呈披散狀下垂、莖稈彎曲等藥害癥狀，且隨劑量增高，小麥?zhǔn)芎Τ潭仍黾樱@與高智明等報(bào)道的激素類除草劑藥害癥狀一致；藥后14 d，除小麥部分植株株高出現(xiàn)抑制外，其他受害癥狀全部消失，藥后21 d目測小麥可全部恢復(fù)正常生長。其中，煙農(nóng)999、荃麥725、安農(nóng)0711、淮麥44與雜草阿拉伯婆婆納、薺菜、播娘蒿和野老鸛4種雜草之間的選擇性指數(shù)在2.39～12.70之間，表明其在供試小麥與雜草間有較好的選擇性。

本試驗(yàn)僅研究了三氯吡氧乙酸對小麥的安全性及除草活性，但我國小麥品種眾多且田間草相復(fù)雜，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)綜合考慮不同的小麥品種、田間的具體草相及間套作模式等因素，選擇合適的施藥時(shí)間和劑量。本研究僅在室內(nèi)對生物活性和安全性作了評價(jià)，還應(yīng)開展更多種植區(qū)域田間藥效試驗(yàn)以進(jìn)一步明確三氯吡氧乙酸在田間的綜合表現(xiàn)，最終明確其在小麥田的應(yīng)用技術(shù)。