甲磺草胺除草活性及對甘蔗的安全性研究

馬永林 馬躍峰 郭成林 王彥輝 黃輝曄 覃建林

摘? 要? 為明確甲磺草胺在蔗田的應用前景，采用溫室盆栽法土壤處理對其殺草譜、除草活性及其對甘蔗的安全性進行了測定。結果表明：甲磺草胺對蔗田常見的禾本科、莎草科雜草和闊葉雜草有較好活性，當處理劑量為有效成分70 g/hm2 時，對光頭稗（Echinochloa colonum）、牛筋草（Eleusine indica）、馬唐（Digitaria sanguinalis）、香附子（Cyperus rotundus）、綠莧（Amaranthus viridis）和龍葵（Solanum nigrum）的鮮重抑制率均高于90%，對筒軸茅（Rottboellia cochinchinensis）、銅錘草（Oxalis corymbosa）和鵝絨藤（Cynanchum chinense）的鮮重抑制率高于80%;甲磺草胺對光頭稗、牛筋草、馬唐和香附子等4 種主要蔗田雜草的除草活性均顯著高于敵草隆;甲磺草胺在甘蔗品種‘新臺糖22號與光頭稗、牛筋草、馬唐和香附子之間的選擇性系數依次為2.04、2.67、2.95和2.25，均明顯高于對照藥劑敵草隆的1.74、1.68、1.80和1.24;在甘蔗品種‘桂糖46號與雜草間的選擇性系數與‘新臺糖22號相近。研究結果表明甲磺草胺對蔗田多種主要雜草防效較好，且對廣西種植面積最大的兩種甘蔗品種安全，因此可以作為蔗田苗前除草劑的備選藥劑。

關鍵詞? 甲磺草胺;除草活性;殺草譜;甘蔗;安全性中圖分類號? S451.22? ? ?文獻標識碼? A

Abstract? In order to explore its application prospect in sugarcane field in Guangxi， the weed controlling spectrum， herbicidal activity and safety of sulfentrazone to sugarcane were tested under greenhouse conditions. The results showed that sulfentrazone displayed good controlling effect on the common grasses， broadleaf weeds and sedge weeds in sugarcane. The fresh weight control effect was higher than 90% to Echinochloa colonum， Eleusine indica， Digitaria sanguinalis， Cyperus rotundus， Amaranthus viridis and Solanum nigrum as the treatment dose was 70 g/hm2 while the fresh weight control was higher than 80% to Rottboellia cochinchinensis， Oxalis corymbosa and Cynanchum chinense. Sulfentrazone howed higher herbicidal activity against E. colonum， E. indica， D. sanguinalis and C. rotundus than diuron. The selectivity index between ‘Xintaitang 22 （a sugarcane variety） and E. colonum， E. indica， D. sanguinalis， C. rotundus was 2.04， 2.67， 2.95 and 2.25， respectively， which was much higher than that of diuron with corresponding selectivity index of 1.74， 1.68， 1.80 and 1.24， respectively. The selectivity index between ‘Guitang 46 （another sugarcane variety） and the weed species mentioned above was similar to that of ‘Xintaitang 22. This study indicated that sulfentrazone had a good control effect on a variety of major weeds in sugarcane fields and it was safe to the two sugarcane varieties that planted in large-scale in Guangxi. Therefore， it could be used as one of the alternative agents for pre-emergence herbicides in sugarcane fields.

Keywords? sulfentrazone; herbicidal activity; weed control spectrum; sugarcane; safety

DOI? 10.3969/j.issn.1000-2561.2019.04.018

甘蔗是我國主要的糖料作物，廣西省種植面積達106.7多萬公頃，占全國種植面積的70%左右[1]，產糖量占食糖總產量的90%以上[2]。甘蔗除制糖外，其副產品蔗渣、蔗葉、濾泥及廢液等又可作為飼料、造紙、燃料、有機肥料、制造酒精或纖維板等的原料，已成為廣西地方經濟發展的重要支柱產業和農民增收的主要來源[3]。蔗田雜草會影響甘蔗的產量和品質，危害嚴重時可造成甘蔗減產30%～70%[4]。近年來，蔗田莎草科和部分禾本科雜草防除難度較大，三氟啶磺隆、氯吡嘧磺隆莖葉處理莎草科雜草雖有很好的防效，但除草單一[5-6]。此外，莖葉處理劑雖對禾本科雜草除草效果也較好，但對不同甘蔗品種的安全性差異較大。采用播后苗前土壤處理劑防除蔗田雜草，由于具有高效、安全、經濟等特點，已成為蔗田重要的化學控草方法。但常見的苗前除草劑如莠去津、乙草胺、敵草隆等，或莠去津和乙草胺的混劑，大多對蔗田莎草科雜草（香附子）封閉效果較差[7-8]，甲咪唑煙酸土壤處理殺草譜廣且除草效果理想，但對甘蔗安全性差，因此蔗田仍缺乏一種對禾本科和莎草科防效理想的土壤處理劑[9-11]。長期以來，蔗田主要通過人工除草及使用除草劑等措施來控制田間雜草的危害;隨著單一除草劑的長期使用，蔗田雜草群落也不斷演變，致使甘蔗田間草相也發生相應的變化，出現了大量難防難控的耐藥性雜草[12-14]，給當地的蔗農帶來重大的經濟損失，嚴重地影響了蔗糖產業的健康發展，新型除草劑的研發及商品化變得非常重要[15-16]。

甲磺草胺（sulfentrazone），又名磺酰唑草酮，是FMC公司研發的三唑啉酮類除草劑，是一種原卟啉原氧化酶抑制劑，其作用機理為通過抑制葉綠素生物合成過程原卟啉原氧化酶而引起細胞膜破壞，導致葉片迅速干枯、死亡。甲磺草胺殺草譜較廣，可防除一年生禾本科雜草、莎草科雜草和闊葉雜草，對目前較難防除的牽牛花、藜、蒼耳、香附子等效果較佳[17-18]，是大豆、玉米和花生等作物田高效低毒的新型播后苗前除草劑，在美國、巴西、拉丁美洲等國家和地區已取得登記并得到廣泛使用。但甲磺草胺土壤殘留時間較長，存在對后茬作物殘留藥害風險。郭成林等[19]室內模擬測定了不同土壤殘留量的甲磺草胺對16種作物的安全性。經文獻檢索發現，目前國內對甲磺草胺用于蔗田化學除草的相關報道相對較少[18-19]。

本研究采用室內生測法研究了甲磺草胺的除草活性和對2個不同甘蔗品種的安全性，其目的是為甲磺草胺在蔗田的實際應用提供依據，豐富蔗田苗前除草劑種類。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 植物材料與試劑? 甘蔗品種‘桂糖46號和‘新臺糖22號，由廣西壯族自治區農業科學院甘蔗研究所提供。

雜草：筒軸茅（Rottboellia cochinchinensis）、牛筋草（Eleusine indica）、光頭稗（Echinochloa colonum）、香附子（Cyperus rotundus）、馬唐（Digitaria sanguinalis）、魚黃草（Merremia hederacea）、裂葉牽牛（Pharbitis nil）、飯包草（Commelina bengalensis）、銅錘草（Oxalis corymbosa）、綠莧（Amaranthus viridis）、龍葵（Solanum nigrum）、鵝絨藤（Cynanchum chinense），以上雜草種子，均采自廣西農業科學院及廣西農業科學院武鳴里建科研基地。

藥劑：91%甲磺草胺（sulfentrazone）原藥，由FMC生產提供;97.8%敵草隆（diuron）原藥;由江蘇藍豐生物化工股份有限公司提供。

1.1.2? 儀器與設備? SPX型智能生化培養箱，寧波江南儀器廠;梅特勒XS205DU型十萬分之一電子天平，賽多利斯科學儀器 （北京）有限公司;Potter噴霧塔，河南云飛科技發展有限公司。

1.2? 方法

參照《農藥室內生物測定試驗準則》[20-21]進行。

1.2.1? 藥劑配制? 準確稱取一定量原藥，以少量丙酮溶解，用含0.1%的吐溫-80水溶液配制成0.05 g/mL的母液，繼而再稀釋成試驗所需濃度。以不含藥劑的0.1%吐溫-80水溶液為空白對照。

1.2.2? 甲磺草胺殺草譜的測定? 采用溫室盆栽法。供試雜草種子先用30 ℃左右的溫水浸種24 h，后用紗布遮光，放在鋪有3層濾紙的玻璃培養皿中，用水濕潤保溫催芽，等種子胚芽露白以后，選取籽粒飽滿、大小相近的種子進行播種。瓷盆規格口徑20 cm，高18 cm，底徑12 cm，將晾曬過篩、混合均勻的細土定量裝至盆缽4/5處，然后以從盆缽底部滲透的方式保持土壤濕度，使土壤全濕潤達到飽和狀態。將已處理好的雜草種子定量播種，每盆25粒，均勻撒播于土表，覆蓋0.5～1.0 cm的細土，4次重復。于播種后第2天用Potter噴霧塔進行土壤噴霧處理（標定Potter噴霧塔的壓力，校正噴藥劑量，按照試驗預先設計好的濃度梯度從低濃度到高濃度進行噴霧處理）。處理后置于溫室內培養，試驗期間溫度22～33 ℃，相對濕度68%～85%。

根據除草劑在實際生產中的推薦劑量，分別選取有效成分35.0、70.0 g/hm2，對照藥劑敵草隆分別為有效成分550.0、1100.0 g/hm2。于藥后7、14 d觀察并記錄雜草藥害癥狀，于21 d剪去雜草地上部分稱鮮重，用公式（1）計算鮮重抑制率。

1.2.3? 甲磺草胺對蔗田4種主要雜草的生物活性測定? 選取蔗田主要雜草光頭稗、牛筋草、馬唐和香附子為供試雜草，參照推薦使用劑量，分別設甲磺草胺的施藥劑量（有效成分）為0、1.3、2.7、5.3、10.7、21.3 g/hm2;以敵草隆為對照藥劑，施藥劑量（有效成分）為0、23.5、30.6、39.7、51.4、67.1 g/hm2。每個處理4次重復。雜草培養、施藥方法和鮮重抑制率計算同1.2.2節。試驗在玻璃溫室中進行。數據采用DPS16.05高級版軟件進行處理分析。以鮮重抑制率y和劑量對數值x建立回歸方程（y=a+bx），計算甲磺草胺對4種雜草的GR50（抑制雜草生長50%鮮重的藥劑劑量）、GR90（抑制雜草生長90%鮮重的劑量）值及95%的置信限。

1.2.4? 甲磺草胺對2個甘蔗品種的安全性測定 甲磺草胺的試驗劑量（有效成分）為0、1.3、2.7、5.3、10.7、21.3 g/hm2;敵草隆分別為0、23.5、30.6、39.7、51.4、67.1 g/hm2。采用長60 cm、寬30 cm的營養盆進行甘蔗培養，選取甘蔗中上部40～70 cm的蔗梢作種，砍成雙芽，將砍好的蔗種在常溫下用清水浸種24～48 h，之后用50%多菌靈可濕性粉劑100 g，加蒸餾水100 kg浸種消毒5～10分鐘。消毒之后置于溫度30 ℃左右的室內，并覆蓋塑料薄膜進行催芽，催芽時間為3～5 d，達到“根點突出，芽呈鸚鵡嘴狀”即可。施藥和統計方法見1.2.3。計算甲磺草胺對2個甘蔗品種抑制率的GR10（抑制甘蔗生長10%鮮重的劑量）值及95%置信限，并用公式（2）計算甲磺草胺對甘蔗和雜草的選擇性指數[22-24]。

2? 結果與分析

2.1? 甲磺草胺的殺草譜

甲磺草胺對禾本科雜草及部分闊葉雜草和莎草科香附子具有較好的活性，處理劑量為有效成分70.0 g/hm2時，其對牛筋草、光頭稗、馬唐、龍葵、綠莧的鮮重抑制率均高于90%，對筒軸茅、香附子、裂葉牽牛的鮮重抑制率均高于80%;敵草隆在處理劑量為有效成分1100.0 g/hm2時對光頭稗、馬唐、裂葉牽牛、龍葵的防效高于90%，對魚黃草和鵝絨藤的防效高于80%，對香附子和銅錘草的防效小于30%（表1）。結果表明，甲磺草胺芽前除草活性總體優于對照藥劑敵草隆。

2.2? 甲磺草胺對蔗田4種主要雜草的除草活性

甲磺草胺對光頭稗，牛筋草、馬唐、香附子均有較高除草活性，GR50值分別為 17.80、18.04、14.25、21.17 g/hm2，GR90值分別為201.03、153.81、139.43、172.90 g/hm2;而敵草隆對4種雜草的GR50值依次是72.15、76.43、70.55、60.71 g/hm2，GR90值分別為195.54、202.87、783.56、274.11 g/hm2（表2）。結果表明，甲磺草胺對供試的4種蔗田主要雜草的除草活性均明顯高于對照藥劑敵草隆的活性。

2.3? 甲磺草胺對2個供試品種甘蔗的安全性

甲磺草胺對‘新臺糖22號、‘桂糖46號的GR10分別是410.8、388.4 g/hm2（表3）。由表2和表3數據計算可得，甲磺草胺在2個品種甘蔗與光頭稗、牛筋草、馬唐和香附子的選擇性指數（表4）均明顯高于對照藥劑敵草隆的選擇性指數。而對于同一種甘蔗品種，2種藥劑各自的選擇性指數相差不大。數據表明，甲磺草胺對‘新臺糖22號、‘桂糖46號的安全性高于對照藥劑敵草隆。

3? 討論

本研究結果表明，甲磺草胺具有殺草譜寬、對蔗田大部分惡性雜草的活性高且對甘蔗安全等優點，其在蔗田推廣使用上理論上具有較好的應用前景。

甲磺草胺作為播后苗前土壤處理劑和苗后莖葉處理劑，可應用于花生、甘蔗、木薯[17]等田，與目前市場上蔗田廣泛應用的苗前除草劑乙草胺、莠去津、乙氧氟草醚、嗪草酮、異噁草松等相比較，封閉效果更好，持效期更長[18-19]，對蔗田的惡性雜草，如牛筋草，光頭稗、香附子、魚黃草等均有比較理想的防除效果[7-10]。

當前，甲磺草胺在國內處于正在登記階段，有部分農藥公司已經取得了登記證并在甘蔗上應用，如江蘇省蘇州富美實植物保護劑有限公司和瀘州東方農化有限公司。由于甲磺草胺的殘留期比較長[17-19]，用藥劑量值得進一步探究，以免出現對后茬作物的藥害、環境污染等問題。另外，本研究只對廣西主要的栽培品種‘新臺糖22號和‘桂糖46號做了室內安全性試驗，由于甘蔗品種較多，后期還需要進一步擴大品種范圍研究。本研究通過溫室盆栽法測定甲磺草胺的殺草譜、除草活性及對不同甘蔗品種的安全性，由于室內的環境因子比較單一，和大田有一定的差別，還需開展田間試驗測定和安全性評價，進一步研究甲磺草胺在蔗田的應用技術。

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