草甘膦水劑在抗草甘膦轉基因大豆田除草效果及安全性研究

曹洪玉， 李香菊， 劉士陽， 崔海蘭， 牛宏波

(中國農業科學院植物保護研究所，北京 100193)

草甘膦水劑在抗草甘膦轉基因大豆田除草效果及安全性研究

曹洪玉， 李香菊， 劉士陽， 崔海蘭， 牛宏波

(中國農業科學院植物保護研究所，北京 100193)

采用田間試驗，研究了41%草甘膦水劑在抗草甘膦轉基因大豆田使用的除草效果和抗草甘膦大豆的安全性。結果表明，41%草甘膦水劑對大豆田主要雜草馬唐、反枝莧和鐵莧菜等均有理想防效，藥后30 d，41%草甘膦水劑1 537.5 g a.i./hm2劑量下對大豆田雜草防效達90%以上。41%草甘膦水劑對4種抗除草劑大豆材料(356043、87701RR2Y、06-698和07-1568)安全性較好，在922.5～2 460.0 g a.i./hm2劑量范圍內，上述大豆材料無藥害癥狀，其株高、復葉數、每莢粒數及百粒重均沒有降低。與不用藥對照相比，上述材料施用41%草甘膦水劑后增產顯著。

41%草甘膦水劑； 抗草甘膦大豆； 安全性； 除草效果

我國大豆六大主產區草害面積占52%～86%，其中中等以上危害面積占28%～64%[1]。大豆田主要雜草有稗草、馬唐、狗尾草、牛筋草、反枝莧、藜、鴨跖草、苘麻、苣荬菜等幾十種[2-3]。化學除草是大豆田除草的重要手段，近幾年大豆田化學除草面積已達其播種面積的90%以上[4]。大豆田常用除草劑包括乙草胺、氟樂靈、咪唑乙煙酸、精喹禾靈、乳氟禾草靈、三氟羧草醚等土壤處理劑和莖葉處理劑。但由于除草劑的長期大量使用導致抗藥性雜草出現。長殘留除草劑的使用及除草劑施用前后環境條件的影響也使作物藥害頻發，如東北地區大豆田咪唑乙煙酸、氯嘧磺隆等除草劑施用后長期殘留在土壤中，對后茬敏感作物造成嚴重藥害，損失巨大[5]。而轉基因抗草甘膦大豆的種植，不僅降低了大豆田除草成本，而且有效地延緩了抗性雜草的產生和發展，減少了除草劑藥害的發生，在國外已經成為大豆田雜草防除的關鍵技術之一。

目前全球轉基因作物種植面積1.48億hm2，其中，抗草甘膦轉基因大豆種植面積最大，約占大豆總種植面積的77%左右[6]。據報道，美國、阿根廷和巴西抗草甘膦大豆播種面積分別占其大豆播種面積的91%、99%和71%[7]。我國目前已具有自主知識產權的抗除草劑基因，并已開展抗除草劑大豆的品種選育研究。隨著國內外抗除草劑大豆相關研究的深入，需要研究噴施目標除草劑后對抗除草劑作物的安全性，為生產上培育耐受性強、抗性穩定性好、產量不降低的大豆材料提供評價技術。

本試驗在室內生物測定的基礎上，采用田間小區試驗研究了草甘膦對大豆材料356043、87701RR2Y、06-698及07-1568的安全性。一方面為抗草甘膦大豆的田間耐受性鑒定尋找適宜的評價方法，另一方面通過比較各供試材料對草甘膦的耐受性差異，明確抗草甘膦大豆田目標除草劑草甘膦的安全用藥劑量，為我國抗草甘膦大豆材料推廣過程中的合理使用除草劑提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

抗草甘膦大豆材料356043(轉gat基因)，由美國杜邦公司提供；抗草甘膦大豆材料87701 RR2Y(簡稱RR2Y，轉cp4epsp基因)，由美國孟山都公司提供；抗草甘膦大豆材料06-698(轉epsp基因)和07-1568(轉epsp基因)，由國內育種單位提供。常規大豆材料中黃13，由北京中農作科技發展有限公司生產。

41%草甘膦水劑(農達)，由美國孟山都公司生產。

1.2 試驗地點

試驗于2010年5-11月在中國農業科學院植物保護研究所廊坊中試基地暨農業部轉基因植物環境安全監督檢驗測試中心(北京)進行。試驗地為中壤，pH值為8.0，地勢平坦，肥力均勻。試驗隔離、試驗過程中的管理條件及安全設施按NY/T 719.3—2003標準進行。

1.3 試驗設計及噴霧處理

試驗采用裂區設計，供試大豆品種(材料)為主區，41%草甘膦水劑施藥量為副區。主區為356043、87701 RR2Y、06-698、07-1568和中黃13共5個處理；副區為41%草甘膦水劑0(清水對照)、41%草甘膦水劑922.5 g a.i./hm2、41%草甘膦水劑1 230.0 g a.i./hm2、41%草甘膦水劑1 537.5 g a.i./hm2和41%草甘膦水劑2 460.0 g a.i./hm25個處理，41%草甘膦水劑的前3個使用劑量為其農田滅生性噴霧除草登記劑量(http://www.chinapesticide.gov.cn)，最后一個劑量為中劑量的倍量。每處理3次重復，每個副處理小區面積20 m2。大豆7月4日播種，行距40 cm，株距8 cm，出苗后按常規方式進行田間管理，大豆生育期內灌水3次。7月21日在大豆3片羽狀復葉期噴施41%草甘膦水劑。噴霧器械為背負式壓縮噴霧器(國家農業信息化工程技術研究中心研制)，Tee Jet 8002扇形噴頭，噴霧壓力2.75 kPa，噴液量450 L/hm2，噴幅2.0 m。

1.4 調查及計算方法

1.4.1 除草效果調查 藥后30 d，每小區取3個0.25 m2樣點，分草種調查雜草株數及鮮重，計算藥劑對雜草的防效。計算公式如下：

株數(鮮重)防效=[對照雜草株數(鮮重)-施藥處理雜草株數(鮮重)]/對照雜草株數(鮮重)×100%

1.4.2 安全性調查 施藥后每周目測41%草甘膦水劑各劑量處理供試大豆材料的長勢、長相。藥后20 d(8月11日)每小區5點取樣，每點取4株大豆，調查大豆株高和復葉數。藥后47 d (9月7日)采用相同取樣方法調查大豆株高、復葉數和單株結莢數。收獲前，每小區取100株大豆調查單株結莢數、單株粒數及百粒重，計算理論產量。

試驗數據采用SPSS軟件進行統計分析及多重比較。

2 結果與分析

2.1 41%草甘膦水劑對大豆田雜草的防除效果

施藥后30 d，噴施41%草甘膦水劑922.5 g a.i./hm2處理，對馬唐、牛筋草、反枝莧、鐵莧菜、藜和馬齒莧的株數防效分別為92.31%、65.32%、99.69%、91.67%、78.41%和61.70%，鮮重防效分別為91.68%、65.32%、99.79%、92.72%、76.06%和57.92%(表1)，隨41%草甘膦水劑用量增加防效提高，在41%草甘膦水劑1 537.5 g a.i./hm2處理劑量下，供試雜草株數防效和鮮重防效均在90%以上。結果還表明，在供試農田雜草群落中，馬唐、反枝莧、鐵莧菜對41%草甘膦水劑敏感，在41%草甘膦水劑推薦劑量的低量處理，上述雜草株數防效和鮮重防效就可達到90%以上，牛筋草、馬齒莧、藜對41%草甘膦水劑中度敏感，41%草甘膦水劑低劑量處理對其株數防效為61.70%～78.41%，鮮重防效為57.92%～76.06%(表1)。

表1 41%草甘膦水劑藥后30 d對大豆田雜草防除效果

2.2 41%草甘膦水劑對大豆生長的影響

噴施41%草甘膦水劑后7 d目測，常規大豆材料中黃13表現心葉黃化、植株生長停止，隨施藥量增加上述癥狀加重。施藥后20 d，41%草甘膦水劑1 537.5～2 460.0 g a.i./hm2劑量范圍內中黃13植株全部死亡。41%草甘膦水劑922.5～1 230.0 g a.i./hm2劑量范圍內，中黃13死亡率達60%以上，未死亡植株葉片枯黃皺縮，逐漸脫落，植株生長發育受到嚴重影響，基本無經濟產量。國外引進的大豆材料356043和87701 RR2Y對41%草甘膦水劑有較強耐受性，在41%草甘膦水劑2 460.0 g a.i./hm2劑量之下，施藥后20 d，大豆株高和復葉數與空白對照相應性狀無顯著差異(P=0.05)。國內培育的大豆材料06-698和07-1568對41%草甘膦水劑耐受性也較好，上述劑量處理后20 d調查，兩個材料的復葉數和株高與空白對照無差異(表2)。

表2 41%草甘膦水劑藥后20 d大豆復葉數和株高

2.3 41%草甘膦水劑對大豆產量的影響

噴施41%草甘膦水劑后對不同供試材料的產量構成因素列于表3。由表3看出，41%草甘膦水劑922.5～2 460.0 g a.i./hm2劑量處理，大豆材料356043、87701 RR2Y、06-698及07-1568的單株莢數、每莢粒數和百粒重在各處理劑量之間均無顯著差異(P=0.05)，與不用藥處理相比，噴施41%草甘膦水劑922.5 g a.i./hm2的處理，上述4個供試材料分別增產113.09%、201.13%、45.03%和33.07%，增產原因主要是增加了大豆的單株莢數。中黃13在41%草甘膦水劑1 230.0～2 460.0 g a.i./hm2劑量范圍內已全部死亡，僅41%草甘膦水劑處理劑量為922.5 g a.i./hm2時部分大豆植株少量結莢。

3 結論與討論

41%草甘膦水劑為滅生性觸殺型除草劑，供試大豆田中馬唐、反枝莧、鐵莧菜對該藥劑敏感，牛筋草、馬齒莧、藜對該藥劑中度敏感。41%草甘膦水劑1 537.5 g a.i./hm2，對上述雜草防效均在90%以上，隨劑量增加除草效果提高。

表3 41%草甘膦水劑對供試大豆產量的影響

綜合考慮41%草甘膦水劑對供試抗除草劑大豆品種株高、復葉數、單株莢數、每莢粒數和百粒重等產量構成因素的影響，本試驗表明，41%草甘膦水劑對大豆材料356043、87701 RR2Y、06-698及07-1568均具有較高的安全性。與不用藥處理相比，噴施41%草甘膦水劑922.5 g a.i./hm2的處理，上述4個供試材料均增產顯著。常規大豆材料中黃13在41%草甘膦水劑922.5 g a.i./hm2時即產生嚴重藥害，大豆株高、復葉數、單株結莢數均顯著下降，減產嚴重。供試大豆材料356043、87701 RR2Y、06-698和07-1568對草甘膦具有較好的耐受性。

上述結果與室內試驗在41%草甘膦水劑施用劑量922.5～2 460.0 g a.i./hm2時抗除草劑大豆無藥害癥狀，不降低株高和植株干重的結果相一致。因此，在田間試驗條件受到限制的情況下，可采用室內生物測定試驗評價大豆對草甘膦的耐受性。

國外研究表明，41%草甘膦水劑在抗草甘膦作物不同生育期噴施后，作物的耐受性表現一定差異，抗草甘膦作物某生育時期可能對41%草甘膦水劑比較敏感[8]。本研究施藥時間為抗草甘膦大豆3片羽狀復葉期，而生產上農民使用草甘膦除草隨意性較強，因此需就41%草甘膦水劑在大豆的其他生育期用藥的安全性做進一步深入研究。

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StudyonControllingEfficiencyandSafetyofGlyphosate41%ASinTransgenicGlyphosate-ResistantSoybeanField

CAO Hong-yu,LI Xiang-ju,LIU Shi-yang,CUI Hai-lan,NIU Hong-bo

(Plant Protection Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193,China)

Weeds controlling efficiency and safety of glyphosate 41% AS were studied in transgenic glyphosate-resistant soybean field. The results show that controlling efficiency of glyphosate 41% AS on main weeds such asAmaranthusretroflexus,Digitariasanguinalis,Acalyphaaustralisis high significantly. The rate of controlling weeds reaches to more than 90% when the glyphosate 41% AS is applied at the dosage of 922.5 g a.i./hm2 in 30 days. And the safety of glyphosate 41% AS to the four herbicide-resistant soybean cultivars( 356043, 87701RR2Y, 06-698 and 07-1568) is better as well.There is no injuries occurred for the four transgenic herbicide-resistant soybean cultivars when glyphosate 41% AS is applied at the dosage of 922.5～2 460.0 g a.i./hm2. The plant height, number of compound leaves, number of seeds per pod and 100-seeds weight of the four cultivars do not trend to decline. Yield of the four soybean cultivars under herbicide freatment at the dosage of 922.5 ～ 2 460.0 g a.i./hm2is increased significantly than that of control.

glyphosate 41% AS; glyphosate-resistant soybean; safety; controlling efficiency

S451

A

1003-935X(2011)03-0022-04

曹洪玉，李香菊，劉士陽，等. 草甘膦水劑在抗草甘膦轉基因大豆田除草效果及安全性研究[J]. 雜草科學，2011，29(3)：22-25.

2011-05-23

國家轉基因生物新品種培育重大專項(編號：2008 ZX08004-01-21)。

曹洪玉(1985—)，女，山東濱州人，在讀碩士，從事轉基因大豆環境安全研究；E-mail：bz-hongyu@163.com。

李香菊，研究員。Tel：(010)62813309; E-mail：xjli@ippcaas.cn。