麥田新型除草劑砜吡草唑的除草活性

徐洪樂 樊金星 張宏軍 吳仁海 蘇旺蒼 薛飛 孫蘭蘭 魯傳濤

摘要 雜草嚴重影響小麥的豐產豐收，而使用除草劑是麥田雜草防除中最經濟有效的手段。砜吡草唑是新型廣譜、高活性的苗前土壤處理除草劑。明確砜吡草唑對麥田雜草的除草活性是該藥劑在麥田應用的重要內容。本文采用溫室盆栽法研究了其對麥田常見雜草的殺草譜及除草活性。研究結果表明：砜吡草唑土壤處理對麥田禾本科雜草鵝觀草Roegneria kamoji、多花黑麥草Lolium multiflorum、雀麥Bromus japonicus、棒頭草Polypogon fugax、蠟燭草Phleum paniculatum，闊葉雜草大巢菜Vicia sativa、播娘蒿Descurainia sophia、麥家公Lithospermum arvense、澤漆Euphorbia helioscopia具有良好的防除效果，但對節節麥Aegilops tauschii和野燕麥Avena fatua的防除效果略差。在推薦劑量180 g/hm2下，對鵝觀草、多花黑麥草、雀麥、棒頭草、蠟燭草、大巢菜、播娘蒿、麥家公、澤漆的株抑制率和鮮重抑制率均可達到90%以上。而對節節麥和野燕麥的ED90分別為209.54和886.43 g/hm2，高于砜吡草唑的田間推薦劑量。砜吡草唑具有廣泛的殺草譜及較高的除草活性，可作為小麥田雜草化學防除的重要候選藥劑。

關鍵詞 除草劑; 雜草; 苗前土壤處理; 小麥; 砜吡草唑

中圖分類號： S 482.4

文獻標識碼： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2018312

小麥是全世界分布范圍最廣，種植面積最大，總產量最高的糧食作物，小麥的安全生產對世界經濟乃至人類發展至關重要。我國是世界第一大小麥生產、消費和進口國[1]。國家統計局數據顯示：2015年我國小麥的總播種面積為2 414萬hm2，占全國糧食作物總播種面積的21.3%[2]。小麥田雜草嚴重影響著我國乃至世界范圍的小麥生產。據報道，我國麥田雜草有200多種，全國麥田草害面積達30%以上，每年造成小麥近50億kg的損失[3]。麥田雜草的防除可采用農業及生態防除、物理防除、生物防除、化學防除等措施，但化學防除仍是目前雜草防除中最經濟有效的方法。自1956年我國開始推廣化學防除以來，農田化學除草已經有60多年的歷史。農田化學除草日益被廣大農民接受，化學除草面積在20世紀90年代初期達到2 300萬hm2，至90年代中期，化學除草面積達到4 000萬hm2，占全國作物播種面積的1/4以上[45]。

盡管化學防除對小麥田雜草的防除做出了巨大、不可替代的貢獻，但是隨著除草劑長時間大量使用也帶來了雜草抗藥性、雜草群落演替、常規藥劑防效不理想等問題[6]。特別是雜草抗藥性問題，目前全球已經有315種麥田雜草生物型對除草劑產生了抗藥性[7]。針對麥田最新雜草發生形勢，特別是抗藥性雜草，研究開發新型除草劑，建立切實有效的麥田雜草防除方法對于保證小麥豐產、豐收至關重要。

砜吡草唑（pyroxasulfone，代號：KIH-485）是日本組合化學公司開發的新型廣譜、高活性的苗前土壤處理除草劑[8]。該除草劑屬于異噁唑類除草劑，是植物體內超長鏈脂肪酸（VLCFAs）生物合成的潛在抑制劑[89]。砜吡草唑的應用作物較為廣泛，可以安全地用于玉米、棉花、花生、小麥、向日葵等作物;可有效防除狗尾草屬、馬唐屬、稗屬等禾本科雜草以及莧屬、曼陀羅屬、茄屬、苘麻屬等闊葉雜草[1011]。砜吡草唑在澳大利亞等國家被認為是防除硬直黑麥草等抗藥性雜草的最佳藥劑[12]。砜吡草唑具有殺草譜廣、活性高、用量低、安全性好等優良特點，使其受到越來越廣泛的關注，目前也逐步作為麥田最新的土壤處理劑在我國進行登記和推廣。然而，該藥劑對我國麥田主要雜草的除草活性尚不清楚，使用范圍及劑量也未明確，制約了該藥劑的推廣使用。本文對麥田最新除草劑砜吡草唑的除草活性進行了研究，明確其對我國麥田主要雜草的殺草譜及其除草活性，以期為該藥劑的進一步推廣使用提供重要的理論依據及實踐指導。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試藥劑：40%砜吡草唑懸浮劑（SC），上海群力化工有限公司。

供試禾本科雜草：野燕麥Avena fatua、節節麥Aegilops tauschii、雀麥Bromus japonicus、多花黑麥草Lolium multiflorum、棒頭草Polypogon fugax、蠟燭草Phleum paniculatum、鵝觀草Roegneria kamoji;供試闊葉雜草：大巢菜Vicia sativa、播娘蒿Descurainia sophia、麥家公Lithospermum arvense、澤漆Euphorbia helioscopia。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計

采用溫室盆栽法[13]。在直徑為9 cm的塑料盆缽底部打孔，裝滿未使用過任何除草劑的過篩土（pH 6.0，有機質含量1.4%），底部吸水至土壤水分飽和，分別播種一定數量的雜草種子。播種后1 d，使用噴霧塔（農業部南京農業機械化研究所3WP-2000型行走式噴霧塔，TP6501型扇形噴頭，噴霧高度300 mm，藥液量450 L/hm2）進行土壤噴霧處理，噴霧后置于溫室中繼續培養（溫度：白天約20℃，晚上約15℃）并保持土壤濕潤。

1.2.2 測定內容及測定方法

砜吡草唑處理劑量為22.5、45、90、180、360 g/hm2，對照雜草噴施等量清水，每個處理4次重復。施藥后21 d調查雜草株數并剪去地上部分稱量鮮重，計算株抑制率及鮮重抑制率：

鮮重抑制率=對照雜草鮮重-處理雜草鮮重對照雜草鮮重×100%;

株抑制率=對照雜草株數-處理雜草株數對照雜草株數×100%。

1.3 數據分析

使用 Microsoft Excel 2010處理數據并作圖;采用DPS 7.05軟件計算藥劑對不同雜草鮮重的ED50和ED90。試驗數據采用Probit模型進行分析，擬合方程如下：y =a+bx。

2 結果與分析

2.1 砜吡草唑對禾本科雜草的除草活性

砜吡草唑對禾本科雜草的株抑制率見圖1。采用40%砜吡草唑SC 45 g/hm2及以上劑量處理的鵝觀草、多花黑麥草、雀麥、棒頭草、蠟燭草幾乎均未出苗，株抑制率均在90%以上，顯示了良好的防除效果。但對野燕麥和節節麥的株抑制率較差，360 g/hm2劑量下株抑制率僅分別達到6.94%和61.67%。

砜吡草唑對禾本科雜草的鮮重抑制率和防除效果見圖2～圖4。隨著劑量的提高，砜吡草唑對禾本科雜草的鮮重抑制率逐漸提高。在40%砜吡草唑SC推薦劑量180 g/hm2下，對野燕麥和節節麥的鮮重抑制率分別為60.64%和86.76%，對其他幾種禾本科雜草的鮮重抑制率均達到100%。

40%砜吡草唑SC對野燕麥、節節麥、鵝觀草的ED50分別為116.09、32.79、20.32 g/hm2，ED90分別為886.43、209.54、41.39 g/hm2;對其他幾種禾本科雜草的ED50和ED90均小于22.5 g/hm2。砜吡草唑對多花黑麥草、雀麥、棒頭草、蠟燭草、鵝觀草的除草活性較高，對節節麥的活性次之，對野燕麥的活性最差。

2.2 砜吡草唑對闊葉雜草的除草活性

40%砜吡草唑SC對闊葉雜草的株抑制率見圖5。在45 g/hm2及以上劑量，對播娘蒿、麥家公、澤漆的株抑制率均已達到100%，具有良好的防除效果。40%砜吡草唑SC對大巢菜的株抑制率略差，在45 g/hm2劑量下株抑制率為81.82%。

砜吡草唑對闊葉雜草的鮮重抑制率見圖6。與株抑制率結果類似，40%砜吡草唑SC在45 g/hm2及以上劑量對播娘蒿、麥家公、澤漆的鮮重抑制率均已達到100%，而對大巢菜的鮮重抑制率在45 g/hm2劑量達到78.78%。

40%砜吡草唑SC對大巢菜的ED50為13.06 g/hm2，ED90為96.06 g/hm2;對其他幾種闊葉雜草的ED50和ED90均小于22.5 g/hm2。砜吡草唑對本研究的幾種闊葉雜草均具有較高的除草活性。

3 結論與討論

麥田雜草嚴重危害小麥的豐產豐收，對雜草的有效防除成為保證小麥安全生產的關鍵。隨著常規麥田除草劑的長時間使用帶來麥田雜草群落演化、雜草抗藥性等諸多問題[14]。新型麥田除草劑的使用成為解決問題的最有效方法之一。砜吡草唑即是一種作用機制新穎、安全性高的麥田新型除草劑。本研究表明，砜吡草唑土壤處理對麥田禾本科雜草鵝觀草、多花黑麥草、雀麥、棒頭草、蠟燭草，闊葉雜草大巢菜、播娘蒿、麥家公、澤漆具有良好的防除效果，但是對節節麥和野燕麥的防除效果略差。禾本科雜草鵝觀草、多花黑麥草、雀麥、棒頭草、蠟燭草、節節麥、野燕麥分別屬于鵝觀草屬、黑麥草屬、雀麥屬、棒頭草屬、梯牧草屬、山羊草屬、燕麥屬;闊葉雜草大巢菜、播娘蒿、麥家公、澤漆分別屬于野豌豆屬、播娘蒿屬、紫草屬、大戟屬雜草，本研究進一步對砜吡草唑的殺草譜進行了補充。截至目前，砜吡草唑可對13個屬的禾本科雜草以及11個屬的闊葉雜草進行有效防除，具有廣泛的殺草譜[811]。

近年來，我國麥田雜草抗藥性發生迅速，逐漸成為制約我國麥田雜草防除的最重要問題。據http：∥weedscience.org/記錄，我國從1990年以來已累計報道了42例，28種雜草對除草劑產生了抗性[7]。我國小麥田雜草多花黑麥草、棒頭草、節節麥、野燕麥、播娘蒿、麥家公已經對麥田除草劑產生了抗藥性或耐藥性，成為麥田雜草防除中的難點[1521]。而雀麥、蠟燭草、大巢菜、澤漆也一直嚴重危害我國小麥生產，特別是在黃淮海地區極為嚴重[2225]。在砜吡草唑推薦劑量180 g/hm2下，對禾本科雜草鵝觀草、多花黑麥草、雀麥、棒頭草、蠟燭草，闊葉雜草大巢菜、播娘蒿、麥家公、澤漆的株抑制率和鮮重抑制率均可達到90%以上。砜吡草唑用于麥田防除這些具有抗藥性或者危害嚴重的雜草具有良好的應用前景。

本研究中砜吡草唑對節節麥和野燕麥的防除效果不甚理想，ED90分別為209.54和886.43 g/hm2，大于砜吡草唑的田間推薦劑量180 g/hm2。節節麥是世界惡性雜草，在全球冬小麥種植區幾乎均有分布，在我國主要分布于黃河中部的冬麥區[26]。目前，在小麥田能夠安全使用并對節節麥有一定防除效果的藥劑僅有甲基二磺隆和異丙隆，這使節節麥成為我國乃至全球冬小麥種植區危害最為嚴重的惡性雜草之一[2728]。盡管本研究中砜吡草唑對節節麥的抑制效果不甚理想，但在推薦劑量180 g/hm2對節節麥的鮮重抑制率仍可達到86.76%。鑒于目前節節麥防除的嚴峻形勢，砜吡草唑仍可以作為防除該雜草的藥劑使用。本研究中砜吡草唑對野燕麥的防除效果最差，在麥田單一使用該藥劑可能會使野燕麥成為優勢種群，建議野燕麥危害嚴重的農田可采用砜吡草唑復配吡氟酰草胺或氟噻草胺等藥劑進行防除。

近年來，麥田播后苗前封閉除草劑成為除草劑登記的熱點。土壤封閉處理可以在我國農村勞動力出現短缺的情況下大大提高勞動效率。長期單一使用某種除草劑是雜草對除草劑產生抗藥性的重要原因之一。盡管砜吡草唑具有殺草譜廣，環境相容性好，單位面積用藥量低，除草效果好、持效期長等特點，但長期單一使用該藥劑仍會帶來抗藥性問題。研究表明，連續單一施用砜吡草唑三年，硬質黑麥草即可對砜吡草唑產生抗藥性甚至對其他藥劑產生交互抗性[2931]。因此，選擇作用機理不同或者代謝機理不同的除草劑進行輪用、混用是麥田雜草化學防治最行之有效的方法[3233]。

砜吡草唑土壤處理對麥田禾本科雜草鵝觀草、多花黑麥草、雀麥、棒頭草、蠟燭草以及闊葉雜草大巢菜、播娘蒿、麥家公、澤漆具有良好的防除效果。該藥劑具有殺草譜廣，除草活性高等特點，未來將成為麥田雜草化學防除中的重要藥劑。

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（責任編輯：楊明麗）