氟嘧啶草醚對稻田雜草的活性及作用機制

潘以樓　姚克兵

摘要：氟嘧啶草醚屬于新創(chuàng)制的嘧啶水揚酸類除草劑，在室內(nèi)采用整株測定法測定其對稻田主要雜草的生物活性，并采用比色法測定其對植物乙酰乳酸合成酶（ALS）的抑制活性。結(jié)果表明，氟嘧啶草醚對稗、千金子、鱧腸、鴨舌草、丁香蓼、碎米莎草等雜草均具有殺草活性，對這些雜草的LD90分別為223.171 4、213.202 2、188.386 4、261.543 7、145.254 1、327.840 9 g/hm2。隨著用藥量的提高，氟嘧啶草醚對植物體外ALS活性的抑制率也隨之上升;活體測定結(jié)果表明，氟嘧啶草醚對水稻和稗草的ALS均具有明顯的抑制作用，但水稻體內(nèi)的ALS活性會很快恢復，而稗草體內(nèi)的ALS活性則不能恢復。

關(guān)鍵詞：氟嘧啶草醚;稻田雜草;殺草活性;作用機制;乙酰乳酸合成酶

中圖分類號：S451.2文獻標志碼：A文章編號：1003-935X（2020）03-0062-06

Activity and Effect Mechanism of Luorouracridine on Weed in Rice Paddy

PAN Yi-lou，YAO Ke-bing

（Zhenjiang Institute of Agricultural Sciences of the Ning-Zhen Hilly District，Jurong 212400，China）

Abstract：Luorouracridine （temporary name）belongs to a new pyrimidine salicylic acid herbicide.In laboratory，its bioactivity on the main weed from the rice paddy and inhibitory activity to ALS from plant were determined via whole-plant bioassay and colorimetry experiment， respectively. The result showed that there were herbicidal activity of luorouracridine on Echinochloa crusgalli （L.） Beauv.，Leptochloa chinensis，Eclipta prostrata L，Monochoria vaginalis，Ludwigia prostrata，Cyperus iria L. were，while their LD90 were 223.171 4，213.202 2，188.386 4，261.543 7，145.254 1，327.840? 9 g/hm2，respectively.The inhibitory activity in vitro of luorouracridine to ALS rised as the dosage increased. In vivo bioassay experiment result showed that luorouracridine could significantly inhibited ALS in rice and E. crusgalli. Then ALS could recover quickly in rice but not in E. crusgalli.

Key words：luorouracridine;weed in rice paddy field;herbicidal activity;effect mechanism;ALS

雜草與水稻在稻田中共生，互相競爭生長空間和土壤養(yǎng)分，可導致水稻產(chǎn)量降低10%～20%，嚴重時甚至使水稻減產(chǎn)90%以上[1];田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)稻田雜草有61種（含變種），分屬22科;不同稻區(qū)間，雜草的種類及其優(yōu)勢種群各有不同[2-3]。當前，化學防除是最為便捷有效的稻田雜草防控手段，我國水稻田中廣泛使用的土壤封閉處理除草劑主要有丙草胺、丁草胺、乙草胺、苯噻酰草胺、草酮、丙炔草酮、莎稗磷、吡嘧磺隆、芐嘧磺隆、二甲戊樂靈、禾草丹等單劑及其復配劑;常用的莖葉處理除草劑有二氯喹啉酸、氰氟草酯、五氟磺草胺、嘧啶肟草醚、雙草醚、唑酰草胺、敵稗、滅草松、2甲4氯鈉、氯氟吡氧乙酸、異草松等單劑及其復配劑[4]。由于除草劑的長期應用，許多稻田雜草對多種除草劑產(chǎn)生了抗藥性，而導致其對雜草的防除效果下降[4]。因此，研制新的除草劑品種在稻田雜草防除中顯得尤為重要[5]。

氟嘧啶草醚是常州市信德農(nóng)業(yè)科技有限公司以雙草醚作為先導化合物自主研發(fā)的一種具有除草活性的化學物質(zhì)，可以和多種農(nóng)藥混用[6]。氟嘧啶草醚（luorouracridine，暫用名）為嘧啶水楊酸類化合物，其化學名稱為O-[2，6-雙（4，6-二甲氧-2-嘧啶基）氧基]-苯甲酰基苯（2-三氟甲基）甲醛肟，分子式為C31H26F3NO8，分子量為597.54，其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。

氟嘧啶草醚作為以雙草醚作為先導物新研制的除草劑，其殺草活性和除草機制還未見報道。筆者在室內(nèi)測定了其對稻田6種雜草的殺草活性及其對植物體乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase，簡稱ALS）的抑制活性，以比較其與雙草醚之間殺草活性的差異。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

98%氟嘧啶草醚原藥（TC）（luorouracridine），96%雙草醚TC（bispyribac-sodium），均由江蘇省農(nóng)用激素工程技術(shù)研究中心有限公司提供。供試原藥均用乙腈溶解成15 000 mg/L母液，并加入1%吐溫-80作為濕潤劑;用0.2%吐溫-20水溶液按2倍遞增的6個梯度濃度稀釋母液至12 .5～300.0 mg/L。

3 討論

氟嘧啶草醚作為新創(chuàng)制的除草劑，其殺草活性和作用機制均沒有報道。筆者用雙草醚作為對照藥劑，在室內(nèi)測定了6種稻田雜草對氟嘧啶草醚的敏感性。結(jié)果顯示，氟嘧啶草醚對稻田禾本科雜草千金子、稗的殺草活性稍高于雙草醚，對鱧腸、碎米莎草、丁香蓼和鴨舌草的殺草活性均低于雙草醚。說明氟嘧啶草醚具有較好的殺草活性，對稻田禾本科雜草、闊葉雜草和莎草均有一定的殺草活性。因此，氟嘧啶草醚可以用于稻田雜草的防除，作為替代或輪換使用的一個新除草劑品種，在水稻生產(chǎn)上具有應用價值。

雙草醚對稗草和千金子具有較高的活性，而筆者測定結(jié)果的顯示其對稗草和千金子的活性明顯低于其他研究者的報道[9-10]。這可能與筆者用殺死雜草作為判斷指標，而其他研究者是應用抑制雜草生長量作為判斷指標有關(guān)。

用稗草作試驗材料的測定結(jié)果表明，氟嘧啶草醚對雜草的體外和體內(nèi)ALS酶活性均有明顯的抑制作用，且隨著施藥量的提高其抑制率也隨之提高。研究結(jié)果表明，抑制ALS活性是氟嘧啶草醚殺滅稻田雜草的作用機制之一，是否存在其他作用機制還有待進一步研究。氟嘧啶草醚是以雙草醚作為先導化合物而創(chuàng)制的新除草劑，雙草醚的作用機制是抑制雜草ALS活性[8]。筆者的研究結(jié)果表明，氟嘧啶草醚與雙草醚有相同的作用機制，對雜草的ALS具有較高的抑制活性。

氟嘧啶草醚噴霧于水稻植株，也可以迅速抑制水稻體內(nèi)ALS活性，但隨著時間的推遲，其ALS活性可逐漸恢復;而氟嘧啶草醚噴霧于稗草植株，施藥后前期對ALS活性的抑制率不高，但隨著時間的推遲，其對ALS活性的抑制率逐漸增強。這一研究結(jié)果提示氟嘧啶草醚對水稻體內(nèi)ALS活性在施藥初期仍有抑制作用，但會很快恢復;這可能是氟嘧啶草醚在稻田中應用在水稻和雜草間的選擇機制之一。

氟嘧啶草醚作為新創(chuàng)制的稻田除草劑，本研究僅報道了其對稻田中6種主要雜草的生物活性及作用機制，而氟嘧啶草醚對稻田雜草的防除效果、對水稻的安全性、施藥技術(shù)等還有待進一步研究。

氟嘧啶草醚屬于嘧啶水楊酸類（pyrimidinyloxy-benzoic acids，簡稱PTB）類除草劑，其作用機制與此類除草劑的作用機制相同;因此，氟嘧啶草醚在用于水稻防除雜草中，也應遵循同類除草劑的使用準則，注意雜草抗藥性的產(chǎn)生和交互抗性的發(fā)生[11-12]。

參考文獻：

[1]禹盛苗. 不同耕作和種植方式對稻田雜草及水稻產(chǎn)量的影響[J]. 中國稻米，2016，22（5）：48-52.

[2]莊家文，張 崢，強 勝. 浙江省水稻田雜草群落調(diào)查[J]. 植物保護學報，2019，46（2）：479-488.

[3]田志慧，袁國徽，王依明，等. 上海市水稻田雜草種類組成及群落特征[J]. 植物保護，2018，44（6）：152-157.

[4]董立堯，高 原，房加鵬，等. 我國水稻田雜草抗藥性研究進展[J]. 植物保護，2018，44（5）：69-76.

[5]周燕芝，王文霞，陳麗明，等. 直播稻田雜草發(fā)生與防除研究進展[J]. 作物雜志，2019（4）：1-9.

[6]顧 鑫，李國富，丁俊杰，等. 20%氰氟草酯+5%氟嘧啶草醚可分散油懸浮劑對寒地水稻田稗草的防治效果及安全性研究[J]. 北方水稻，2018，48（4）：11-14.

[7]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部. 農(nóng)藥室內(nèi)生測試驗準則 除草劑 第4部分：活性測定試驗 莖葉噴霧法：NY/T 1155.4—2006[S]. 北京：中國標準出版社，2006.

[8]王 強，王 勇，趙學平，等. 水稻和稗草ALS活性測定及農(nóng)美利選擇性機理研究[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學報，2000，12（6）：303-307.

[9]俞欣妍，葛林利，劉麗萍，等. 直播稻田稗草對二氯喹啉酸、氰氟草酯與雙草醚除草劑復合抗性的初步研究究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學報，2010，26（6）：1438-1440.

[10]劉 秀，鄧育權(quán)，李靜波，等. 不同葉齡稗草對雙草醚和氰氟草酯的敏感性研究[J]. 雜草學報，2017，35（3）：22-26.

[11]彭凱靈，劉秀，周蕓蕓，等. 雙草醚防除直播稻田雜草研究進展[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2018（15）：159-160.

[12]辛 潔，徐小博，王 磊，等. ALS抑制劑類除草劑的抗性研究概述[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學，2019，47（4）：18-21.

收稿日期：2020-03-12

作者簡介：潘以樓（1961—），男，江蘇建湖人，研究員，從事植物保護研究。E-mail：pyl1961@126.com。