滅生性除草劑草銨膦的應用研究

佘曉云，石　巖

(青島農業大學旱作技術山東省重點實驗室，青島 山東　266109)

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■研究進展

滅生性除草劑草銨膦的應用研究

佘曉云，石巖

(青島農業大學旱作技術山東省重點實驗室，青島 山東266109)

摘要：為推進草銨膦(Glufosinate ammonium)的合理應用，綜述了草銨膦在國內外的銷售情況，以及對作物、果園、蔬菜等雜草的防除效果。

關鍵詞：除草劑；草銨膦；雜草；防除效果

草銨膦(Glufosinate ammonium)屬于有機磷類非傳導性滅生除草劑，是谷氨酰胺合成酶抑制劑，也是世界第二大轉基因作物耐受除草劑。草銨膦和草甘膦相比，具有毒性低，使用較為安全，在土壤中易于降解，對作物沒有傷害，不易飄移，除草譜廣，除草活性高，使用量少，對環境壓力小，能夠快速除草，能快速殺死禾本科和闊葉雜草100種以上，可用水做基礎溶劑，使用既安全又方便。草銨膦本身具備除草活性，同時具有殺蟲殺菌活性，也可與殺蟲劑等混合配制，可以達到預防和控制作物病蟲害的成效。國內現階段主要研究了草銨膦對柑桔園、葡萄園、茶園等非耕地和耕地土地雜草的防除效果。因此，試述草銨膦對不同土地雜草的防除效果。

1草銨膦對不同土地雜草的防除效果

草銨膦的作用機制主要是抑制植物體內的谷氨酰胺合成酶的催化作用，該酶主要作用于氮代謝過程中催化氨基酸加氨基作用，使谷氨酸加氨基合成谷氨酰胺。使用草銨膦藥劑噴施植株3～5d后，植株體內固定二氧化碳的速率明顯降低，隨后體內細胞出現破裂，葉綠素受到嚴重破損，從而抑制了植株光合作用，植物葉片開始出現枯萎和壞死現象[1]。草銨膦是莖葉處型除草劑，只對已經出苗的雜草有效，對施藥后新生雜草沒有防效[2-4]。草銨膦發揮活性作用比百草枯慢，但快于草甘膦，而且具有內吸性，能殺死莖和根。

1.1草銨膦對果園雜草的防除效果

在果園中，若有大量雜草會消耗果園里的土壤養分，有利于果樹滋生病蟲害，從而惡化果園生態環境，結果會直接或間接危害果樹的生長發育并影響到果園田間操作。因此，防除雜草是果園管理的重點內容之一。

當前，柑桔園經常使用除草劑主要有草銨膦和百草枯、草甘膦等。馬永林等[5]在研究發現闊葉豐花草對草銨膦的敏感性更高。而陳軍等[6]的田間試驗結果表明，18%草銨膦AS的各種使用劑量對柑桔園雜草都有一定的防除效果，但從經濟和生態方面來看, 建議草銨膦對柑桔園雜草的使用劑量為389 ml/667 m2。同時馬永林等[7]研究發現對柑橘園入侵性雜草假臭草防效較好的藥劑是草銨膦和草甘膦+2甲4氯鈉的復配劑。還有李珣等[8]研究試驗表明，在雜草營養生長階段茂盛期至開花期前使用常規方法噴霧150 g/ L草銨膦(有效劑量333～467 mL/667 m2)，能夠達到柑桔園防除雜草的基本要求。

1.1.2草銨膦對香蕉園雜草的防除效果

楊松等[9]在研究防除香蕉園雜草試驗的結果表明: 20﹪草銨膦AS對雜草防效最佳的有效劑量是250 g/667 m2。

1.1.3草銨膦對葡萄園雜草的防除效果

劉紅霞等[10]研究的藥效試驗表明：在考慮到草銨膦對作物的影響的情況下，建議在葡萄園中使用草銨膦200 g/L SL 300 mL/667 m2清除果樹行間雜草。何建群[11]等的研究發現防除葡萄園雜草藥劑的除草效果從高到低的排序為667m2用20%草銨膦水劑300 mL、667m2用20%草銨膦水劑250 mL、667m2用20%百草枯水劑200 mL、667m2用20%草銨膦水劑200 mL。

1.1.4草銨膦對桃園雜草的防除效果

從余永志等[12]對200 g/L草銨膦水劑防效研究結果表明，使用200 g/L草銨膦水劑防除桃園雜草時，應在在雜草生長齊到三至四葉期進行均勻噴霧，推薦使用有效成分1 535.0～2 100.0 g/hm2的200 g/L草銨膦水劑，應兌水450～750 kg。

1.2草銨膦對茶園雜草的防除效果

網絡電影呈現現狀不僅是雷同，整體質量也偏低。在它的啟蒙階段，人們對新事物的追捧與排斥，呈兩種狀態，一是電影愛好者對網絡電影的追捧，他們熱情地投入電影制作中，但未經專業培訓，僅憑自己的熱情，制作出的影片不能成為經典；另一方面，經過專業培訓的專業電影人士對網絡電影排斥，他們只想做好院線電影，并不追求網友需求。網絡電影在初期呈一種草根經濟、屌絲經濟，影片質量低，故事結構混亂，畫面爛俗，特效繁多。讓觀眾誤以為網絡電影無門檻，隨便拍攝放在播放平臺即可。

草胺膦是防除茶園雜草比較理想的除草劑之一，在規定有效用量范圍內能獲得較好而穩定的防除效果。因此，劉豐靜等[13]在研究試驗結果表明，在防除雜草時建議茶園使用草銨膦的用藥量為3 L/ha。而賀俊等[14]研究200g/L草胺膦水劑加助劑防除雜草試驗與應用技術研究中，建議在防除茶園一年生為主的雜草時，每667m2用200g/L草胺膦水劑100～120mL+助劑100～120mL的配比的200g/L草胺膦水劑對茶園雜草防除效果最好。

1.3草銨膦對蔬菜雜草的防除效果

雜草可嚴重影響了蔬菜的產量和品質，歐陽主才等[15]研究的藥效試驗表明，在生產中推薦使用Basta SL 200g/L 2250～3750g/hm2防除番茄田雜草對水30～60L，在雜草營養生長盛期或開花盛期進行莖葉噴霧，能夠滅除番茄地生長的絕大部分雜草，持效期達30天以上，對作物安全。同時魯軍雄等[16]的防除試驗結果表明，從產量水平來看，草銨膦處理在高低2種成苗密度條件下的油菜都表現穩定增產，增產幅度約8%。

1.4草銨膦對作物雜草的防除效果

1.4.1草銨膦對棉花雜草的防除效果

隨著我國轉基因技術的不斷深入，棉花轉基因新品種的培育工作也在不斷推新，研制轉基因抗草銨膦棉花的趨勢也在不斷上升，今后草銨膦有望成為棉田防除雜草的主要除草劑。馬小艷等[17]研究的防效試驗表明，在防除棉田雜草時，推薦使用20% 草銨膦AS，有效劑量為450 ～ 900 g·hm2，使用適應期為雜草幼苗期，用水量為450 ～ 600 L·hm2。

1.4.2草銨膦對水稻雜草的防除效果

在抗草銨膦轉bar基因水稻‘Y0003的5～6葉期施用不同濃度的草銨膦試驗中發現，其草銨膦的有效劑量為為0.45和0.9 g/hm2，試驗中發現其稻田主要雜草的防治效果達到80%以上[18]。周浩[19]等在研究轉基因抗除草劑雜交稻栽培時，初步提出了在雜交稻分蘗盛期或末期，使用濃度為0.6 g/L有效成分的草銨膦，每公頃的用量為480～960 L(有效成分劑量288～576g/hm-2)，緊挨冠層均勻噴霧，對冒頭雜草重點噴施，對稻田的雜草防除有良好的效果。同時在試驗中表明，草銨膦處理后的轉基因抗除草劑水稻品種的產量明顯有所增加。而且周浩[20]等研究表明，草銨膦除草劑處理直播栽培的轉Bar 基因抗除草劑雜交稻，不僅可以有效的防除稻田的主要雜草，還能對其水稻的產量和品質有顯著的提高。

草銨膦在防除雜草時，濃度太大時也會對水稻產生藥害。研究發現，當其草銨膦的濃度為8.28 mg/L時，對其生產中的抗草銨膦轉基因水稻99-1的種子是沒有藥害作用的，當草銨膦的濃度大于8.28 mg/L時，就會對其水稻的根部產生藥害作用，這是抗草銨膦品種的濃度指標，在普通水稻品種只能使用低于1.83 mg/L濃度的草銨膦。水稻的不同生育時期對其草銨膦濃度的承受程度也不同，普通水稻品種在水稻2葉齡幼苗期都可以承受濃度為2.06 mg/L的草銨膦，有的抗性品種可以承受濃度為48.97 mg/L 的草銨膦[21]。楊益善[22]等研究發現在耐除草劑水稻幼苗期噴施15～75 mg/m2草銨膦對秧苗會產生不同程度的藥害作用，對產量沒有顯著的影響，但也表現出一定的下降趨勢。Sankula[23]等的研究表明，在水稻不同生育期的時候，給水稻施用同一劑量的草銨膦試劑，結果會使水稻產生了不同程度的藥害。同時，David[24]等也發現在水稻1葉期至孕穗前期和孕穗期，給水稻噴施0.84 kg/hm2草銨膦(有效劑量)，結果對水稻產生藥害，會使水稻株高有所降低，尤其是在水稻3～5葉期、孕穗前期和孕穗期施用會直接導致水稻產量下降。

1.4.3草銨膦對大豆的影響

大豆是重要的油料作物之一，在生產上病、蟲、草害常影響大豆生長發育，尤其是草害。人工除草又費工又費時，使除草劑的使用已成為一種發展趨勢。隨著分子生物學研究的不斷發展與深入，利用轉基因方法將抗除草劑的Bar基因轉入大豆中，可使其獲得對草銨膦的抗性。在大豆轉Bar基因研究中，多以草銨膦作為篩選劑。王萍[25]等研究發現，在大豆胚尖誘導培養基中添加不同濃度草銨膦明顯的抑制了黑農37、吉育91、淮豆4號不定芽的形成，并且對不同基因型抑制的程度有所不同,其中對草銨膦的耐性較強的是吉育91和黑農37，淮豆4號對草銨膦較敏感。研究發現，不同的大豆品種對其卡那霉素的適宜篩選濃度幾乎一樣，基本都是100 mg/L，但是其草銨膦對不同大豆適宜的篩選濃度不同，其合豐35、黑農44和吉林35最適宜的濃度為0.6 mg/L、0.2 mg/L和0.2 mg/L[26]。

1.4.4草銨膦對油菜的影響

近幾年，轉基因抗除草劑油菜品種在北美地區得到了極大的推廣，為北美地區的油菜市場帶來了極大的社會和經濟利益，也為油菜的雜草防除做出了巨大貢獻。研究發現草銨膦對部分的轉基因油菜品種具有抑制時間短、藥害輕、增產穩產的顯著效果[27]。

1.5草銨膦對非耕地雜草的防除效果

近幾年農業上大量的使用草甘膦導致其雜草產生了抗性，在這些抗性地區可以使用草銨膦，使其達到除草的目的，但是這種使用的地區多為非耕區，且多位雙子葉和禾本科雜草。吳文進等[28]的研究藥效試驗表明，200 g/L草銨膦水劑的有效劑量2100 g/hm2和1535 g/hm22種處理對靶標雜草具有良好的速效性和持效性，其中2100 g/hm2處理效果尤其好，同時在使用草銨膦時應注意在雜草生長整齊、雨后3d時，選擇無風或微風天氣常規方法噴霧，噴霧前用保護罩套上噴頭，每667m2兌水30～50L，對雜草進行莖葉噴霧，讓藥液充分接觸雜草。而且在賀俊等[14]的防除試驗結果表明，以每667m2用200g/L 草胺膦水劑120～150mL+ 助劑120～150mL可很好地防除田埂道路雜草。凌進等[29]的防效試驗結果表明，草銨膦在田間用量為750～900g/hm2時，能很好地控制禾本科、闊葉類和其他雜草；結果表明相同濃度處理下的草銨膦，添加噴霧助劑和不添加的有明顯的區別，添加噴霧助劑能更好的提高草銨。

1.6草銨膦對雜草的防除效果

草銨膦對外來雜草也有很好地防除效果，但在實際雜草防治中發現，此類除草劑的殺草譜雖較廣，但對不同雜草和同一雜草的不同齡期的防效不同[30-32]。國外研究發現，400～500 g/hm2草銨膦(有效劑量)對多種1年生禾本科雜草和闊葉雜草具有很好的防除效果[33]。郭成林等[34]在豚草和薇甘菊的防效試驗中表明，草銨膦對豚草和薇甘菊防效較好。而且楊逢玉等[35]在研究北京主要雜草的除草劑防治效果中表明，400 g/hm2有效劑量的草銨膦對馬齒莧、反枝莧、鱧腸和委陵有良好的防除效果；800 g/hm2有效劑量的草銨膦，能有效防除稗草、馬唐和苘麻，但有效劑量達到800 g/hm2以上的草銨膦對藜和莎草科雜草才有防除效果。

2草銨膦的銷量情況

由于耐草銨膦轉基因作物的大面積推廣應用，草銨膦成為一個熱點的除草劑品種。北美、歐洲、東亞、南美是草銨膦主要的銷售地區，隨著近幾年草銨膦產品的全球化，非洲、東南亞等地的發達國家的草銨膦的用量也在大幅度的增加。

2.1全球銷售情況

近年來，草銨膦得到了迅速的發展，由圖1可以看出其在全球的銷售額度不斷的攀升，每年的增長速度也在不斷的加大。從1999年到2012年短短的13年的時間，草銨膦的銷售額增加了6倍多，這也說明草銨膦在全球農業除草劑的比重逐年的增加。

圖1　2003-2015年草銨膦全球銷售額Fig.1　Glufosinate-ammonium saleroom in the world from 2003 to 2015

1.2國內銷售情況

我國的對于草銨膦的研究起步較晚，在21世紀初期才有原藥和產品的登記。我國農藥技術水品落后于其發達國家，其草銨膦的制作工藝較為復雜，研究成本較高，直到2006年我國的草銨膦才實現產業化生產。由于受到技術和市場兩方面的限制，目前雖然有不少企業希望投資草銨膦的產業化生產，但未能如愿。由于草銨膦對于多年生惡性雜草防除效果好，優于草甘膦，草銨膦對于具有較高經濟價值的作物的雜草的防除效果好于草甘膦。同時隨著草甘膦的一些產品的退市，草銨膦的市場需求越來越大。如圖2所示，我國草銨膦的銷售量呈穩定增長趨勢。

圖2　我國草銨膦制劑銷售變化圖Fig.2　Glufosinate-ammonium sale amount in China

3結語

目前草甘膦已產生明顯抗性，使得雜草越來越不好防除；同時 起效也太慢，對后茬、作物根部有持續性和積累性風險；其優點是價格便宜，實惠。百草枯快速便宜好用，但它經口毒性是劇毒，萬一誤服或不小心滲入體內，幾乎很難救治，現已被大多數國家禁用。草銨膦殺草譜廣、控草效果好和安全性高，盡管目前成本還較高(是百草枯和草甘膦的2～3 倍)，但對不同土地具有很好地防除效果。同時隨著我國對轉基因抗草銨膦品種的研究不斷深入，草銨膦能很好地應用到雜草防除。

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Grass Sterilant Herbicides Glufosinate-ammonium Phosphine Application Research

SHE Xiao-yun，SHI yan

(Dryland-TechnologyKeyLaboratoryofShandongProvince,QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao,Shandong266109,China)

Abstract:Glufosinate-ammonium is targeting for glutamine synthetase and another good performance of organophosphate non-conductive properties of herbicides. Glufosinate-ammonium not only is a good way to control weeds, also can be used as a suitable selective agent for modern biotechnology research. As appeared constantly and further development of global genetically modified(GM) crops Glufosinate-ammonium resistance,glufosinate-ammonium has wider development space.This article described the glufosinate-ammonium sales in China and abroad, and its control effect on the crops, orchards, vegetables and other weed.

Key words:herbicide;Glufosinate-ammonium;weed;control effect

通訊作者：石巖，教授。

基金項目：山東省小麥創新團隊崗位專家-栽培與土壤肥料(SDAIT-04-022-08)；膠東丘陵區周年小麥-玉米氮素高效利用技術研究與示范(201203079)

收稿日期：2015-08-18

第一作者：佘曉云(1992- )，女，碩士研究生，研究方向：旱作高產栽培生理。