環吡氟草酮等6種除草劑對小麥田惡性雜草婆婆納的活性

游錄丹 王立鵬 張曉林 孫鵬雷 劉偉堂 王金信

摘要：婆婆納為小麥田重要惡性雜草，且防除難度較大。利用溫室盆栽法評價環吡氟草酮等6種除草劑對婆婆納的室內生物活性以及體內解毒代謝酶P450s的影響，以期為科學防除婆婆納提供理論依據。盆栽藥效試驗結果表明，唑草酮、環吡氟草酮、啶磺草胺、2甲4氯鈉對婆婆納具有較高藥效，在最低田間推薦劑量處理下，鮮重抑制率均高于90%;室內毒力測定結果表明，6種除草劑對婆婆納的毒力高低為啶磺草胺>唑草酮>環吡氟草酮>氯氟吡氧乙酸>雙唑草酮>2甲4氯鈉。馬拉硫磷預處理后，6種除草劑的增效作用明顯，增效比值為1.76～2.62。表明唑草酮、環吡氟草酮、啶磺草胺對婆婆納具有較高的生物活性，且P450s抑制劑馬拉硫磷可提高6種除草劑對婆婆納的活性。

關鍵詞：小麥田雜草;婆婆納;除草劑;毒力;馬拉硫磷

中圖分類號：S451.221 ?文獻標志碼：A ?文章編號：1003-935X（2020）02-0062-06

Abstract：Veronica didyma Tenore is an important and difficult to control noxious weed in wheat fields. The biological efficacy of six herbicides in the greenhouse，including cypyrafluone，and their detoxification and metabolism by P450 enzymes in V. didyma were evaluated to provide relevant information for the of this species in wheat fields. Carfentrazone-ethyl，cypyrafluone，pyroxsulam，and MCPA-sodium were highly effective on V. didyma. At the lower limit of the effective dose registered，their fresh weight inhibition rates exceeded 90%. Efficacy of six herbicides on V. didyma was pyroxsulam > carfentrazone-ethyl > cypyrafluone > fluroxypyr > bipyrazone > MCPA-sodium. Pretreatment with malathion，increased the activity of six herbicides with synergistic ratios of 1.76 to 2.62. This study showed that carfentrazone-ethyl，cypyrafluone and pyroxsulam had high bioactivity against V. didyma Tenore. The P450s inhibitor malathion increase the activity of six herbicides on this species.

Key words：wheat;Veronica didyma Tenore;herbicides;efficacy;malathion

婆婆納（Veronica didyma Tenore）為麥田主要惡性闊葉雜草之一，對小麥產量、經濟價值都有較大影響[1]。婆婆納為一年至二年生草本雜草，生長力強，對水肥條件要求不高，繁殖速度快，具有良好的越冬能力。婆婆納根系發達、分支眾多，且耐寒冷、干旱、潮濕，土質適應能力強，田間發生密度大時，形成厚厚的氈層，與小麥競爭光、水、肥等，且該雜草生長周期較長，容易與小麥混生在一起，人工除草難以徹底防除，逐漸上升為小麥田惡性闊葉雜草之一[2-3]。除此之外，婆婆納屬于外來入侵物種，缺少自然條件的制約，發展速度較快，干擾農作物的生長，危害小麥、蔬菜、果樹等主要作物[4]。

化學除草在現代農田雜草防除體系中扮演著重要角色，具有快速、高效、省力、省時、效益高等優點[5]。但由于不同雜草對不同除草劑的吸收、滲透、傳導和代謝解毒作用不同，不同雜草對不同的除草劑具有不同的敏感性[6]。細胞色素P450單加氧化酶（P450s）在植物體的代謝解毒過程中擔任重要角色，并且細胞色素P450s抑制劑已被證實能夠影響除草劑對作物的活性。1969年，Frear等發現，棉花幼苗微粒體中的氧化酶可代謝掉滅草隆，這是細胞色素P450s對除草劑代謝作用的首次報道[7]。馬拉硫磷是一種專一的細胞色素P450單加氧化酶抑制劑，可以減緩細胞色素P450s系對除草劑的代謝解毒作用[8-10]。

婆婆納作為小麥田惡性闊葉雜草之一，目前對其綜合治理的研究報道較少，田間防治效果不佳。為明確我國自主研發創制成功的新型對-羥基苯丙酮酸酯雙氧化酶（HPPD）抑制劑類環吡氟草酮、雙唑草酮，激素類氯氟吡氧乙酸、2甲4氯鈉，乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制劑類啶磺草胺，原卟啉原氧化酶（PPO）抑制劑類唑草酮對小麥田雜草婆婆納的作用差異，本研究應用溫室盆栽法評價環吡氟草酮等6種除草劑對婆婆納的室內生物活性，并且初步研究細胞色素P450s抑制劑馬拉硫磷對6種除草劑防治婆婆納活性的影響，以期為科學合理地防除婆婆納提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試雜草：婆婆納，2017年5月采自河南省漯河市孟廟田地，室內通風條件下晾干、裝袋，存于 4 ℃ 冰箱中備用。

供試除草劑：6%環吡氟草酮（cypyrafluone，QYM201）可分散油懸浮劑、10%雙唑草酮（bipyrazone，QYM102）可分散油懸浮劑（青島清原化合物有限公司）;7.5%啶磺草胺（pyroxsulam）水分散粒劑（美國陶氏益農公司）;200 g/L氯氟吡氧乙酸（fluroxypyr）乳油（江蘇輝豐生物農業股份有限公司）;56% 2甲4氯鈉（MCPA-sodium）可溶性粉劑（浙江中山化工集團股份有限公司）;10%唑草酮（carfentrazone-ethyl ）可濕性粉劑（京博農化科技有限公司）。

儀器設備：ASS-4型自動控制農藥噴灑系統（北京盛恒天寶科技有限公司）;萬分之一電子天平（GA110型，德國賽多利斯集團）;SPX智能生化培養箱（寧波江南儀器廠）。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗材料培養與藥劑配制 試驗材料培養：采用溫室盆栽法[11]培養婆婆納幼苗。選取均勻一致、籽粒飽滿的婆婆納種子，用溫水浸泡，將處理后的種子放置于鋪有2層定性濾紙的直徑為9 cm的玻璃培養皿中，每皿加3 mL清水保持濕潤，將處理好的培養皿放入智能光照培養箱（光照/黑暗：0 h/24 h，20 ℃/15 ℃）中催芽。將裝有從農田采回經風干過篩未施用過農藥的土壤（4/5處）的塑料盆缽（直徑×高為180 mm×140 mm）擺放于搪瓷盤中，加水將土壤濕潤。將剛剛露白的婆婆納種子均勻播于土壤表面，覆土 0.1 cm 左右。將搪瓷盤放置在可控日光溫室（白天24～33 ℃，夜間18～24 ℃，相對濕度為62%～76%）內培養，定期往搪瓷盤中加入一定量的水，保持土壤濕潤。待出苗整齊后，每盆中保留10株長勢一致的植株。

藥劑配制：按照預試驗，準確稱取除草劑，用自來水配制母液，然后梯度稀釋成試驗所需濃度。

1.2.2 6種除草劑對婆婆納的盆栽藥效 當婆婆納生長至4葉期時，用ASS-4型自動控制農藥噴灑系統對其進行莖葉噴霧處理，噴液量為450 L/hm2，噴霧塔壓力為0.275 MPa。根據6種除草劑登記的田間推薦用量設置3個劑量（表1），以未處理的婆婆納作空白對照，每個處理3次重復。試驗條件同“1.2.1”節，施藥21 d后稱取地上部分鮮重，計算6種除草劑對婆婆納的鮮重抑制率。

鮮重抑制率=（對照組雜草鮮重量-處理組雜草鮮重）/對照組雜草鮮重×100%。

1.2.3 6種除草劑對婆婆納的室內毒力測定 根據預試驗結果，設置測定6種除草劑對婆婆納毒力所需的處理劑量（表2），以清水處理作為空白對照，每個處理3次重復。將試驗材料放置在可控日光溫室（溫度為17～28 ℃，相對濕度為65%～77%）內培養，處理和調查方法同“1.2.2”節。用DPS軟件進行數據分析并擬合6種除草劑對婆婆納的殺死供試群體50%生物量所需的劑量（GR50值）、殺死供試群體90%生物量所需的劑量（GR90值）及95%置信限。

1.2.4 馬拉硫磷對6種除草劑對婆婆納室內毒力的影響 參照Yu等的方法[12]。預試驗結果表明，馬拉硫磷在有效成分含量為1 000 g/hm2時對婆婆納的生長并無明顯影響，因此試驗中設置馬拉硫磷的處理劑量為有效成分含量1 000 g/hm2，環吡氟草酮等6種除草劑的處理劑量同表2。以馬拉硫磷預處理后施用清水的處理為對照。馬拉硫磷于6種除草劑莖葉噴霧處理前40 min噴施。每個處理設3次重復。試驗條件同“1.2.3”節，處理和調查方法同“1.2.2”節，用DPS軟件進行數據分析并擬合馬拉硫磷預處理后6種除草劑對婆婆納的GR50值、95%置信限和增效比值（n）。

n=[GR50（除草劑單用）]/[GR50 （馬拉硫磷預處理）]。

2 結果與分析

2.1 6種除草劑對婆婆納的盆栽藥效

由表3可知，啶磺草胺、環吡氟草酮、唑草酮、2甲4氯鈉用量為已登記的田間推薦劑量下限時，對婆婆納的鮮重抑制率達到90%以上，其中唑草酮在劑量下限的1/4倍時，對婆婆納的鮮重抑制率已達到90%以上。另外，氯氟吡氧乙酸用量為田間推薦劑量下限時對婆婆納的鮮重抑制率為82.82%，而雙唑草酮用量為田間推薦劑量下限時對婆婆納的鮮重抑制率僅達到52.11%。

2.2 6種除草劑對婆婆納的室內毒力測定

由表4可知，啶磺草胺（推薦劑量為10.575 0～14.062 5 g/hm2）、唑草酮（推薦劑量為24～30 g/hm2）、環吡氟草酮（推薦劑量為135～180 g/hm2）、氯氟吡氧乙酸（推薦劑量為150～210 g/hm2）、雙唑草酮（推薦劑量為30.0～37.5 g/hm2）、2甲4氯鈉（推薦劑量為840～1 260 g/hm2）對婆婆納的GR50值分別為有效成分含量1.24、2.64、11.09、41.13、48.08、55.12 g a.i./hm2。結果表明，6種除草劑對婆婆納的室內毒力高低依次為啶磺草胺>唑草酮>環吡氟草酮>氯氟吡氧乙酸>雙唑草酮>2甲4氯鈉。

2.3 馬拉硫磷對6種除草劑的增效作用

由表5可知，使用馬拉硫磷與除草劑共同處理婆婆納與單獨使用除草劑處理婆婆納（表4）相比，使用馬拉硫磷后，6種除草劑的增效作用明顯。馬拉硫磷對啶磺草胺、唑草酮、環吡氟草酮、氯氟吡氧乙酸、雙唑草酮、2甲4氯鈉的增效比值分別為2.43、1.90、1.76、2.14、2.62、2.27。說明P450s抑制劑對6種除草劑代謝起重要的作用。

3 討論與結論

目前，小麥田防除闊葉雜草的常用除草劑有雙氟磺草胺、苯磺隆、唑草酮、氯氟吡氧乙酸等[13-14]。其中，雙氟磺草胺對小麥田播娘蒿、三葉鬼針草、麥家公、豬殃殃、牛繁縷的防效較高[15]。苯磺隆用于防除麥田繁縷、播娘蒿、薺菜、麥家公、野油菜、麥瓶草等闊葉雜草，近幾年研究發現，部分闊葉雜草如薺菜、麥家公、播娘蒿等已對苯磺隆產生抗藥性[16-18]，且雙氟磺草胺與苯磺隆對婆婆納的防治未達到理想效果。此前，嚴彪進行了綠麥隆與殺草丹混用防除婆婆納試驗，結果顯示，播后苗前處理防效為70%左右[19]。羅紅煉等進行了幾種除草劑對婆婆納防效的比較試驗，但并未對不同除草劑防除婆婆納的差異進行研究[3]。除此之外，針對小麥田惡性闊葉雜草婆婆納的防治研究報道相對較少，所以本研究選用環吡氟草酮、雙唑草酮、啶磺草胺、氯氟吡氧乙酸、2甲4氯鈉、唑草酮6種除草劑測定其對婆婆納的活性。本研究結果表明，唑草酮對婆婆納的鮮重抑制率相對最好，2甲4氯鈉、環吡氟草酮、啶磺草胺對婆婆納的鮮重抑制率相對較高，其次為氯氟吡氧乙酸，雙唑草酮對婆婆納的鮮重抑制率較差。

另外，環吡氟草酮等6種除草劑對婆婆納室內毒力試驗結果表明，啶磺草胺、唑草酮、環吡氟草酮、氯氟吡氧乙酸、雙唑草酮、2甲4氯鈉對婆婆納的室內毒力具有較大差異，它們的GR90值分別為6.06、8.00、141.08、265.48、465.19、720.69 g a.i./hm2，其中雙唑草酮對婆婆納的GR50值、氯氟吡氧乙酸對婆婆納的GR90值均超過其在小麥田的最高田間推薦劑量。

除草劑在植物體內代謝之后，會降低植物體對除草劑的敏感性。在除草劑的代謝解毒過程中，細胞色素P450s系發揮不可或缺的作用，P450s活性增強會使植物對藥劑的耐受性提高，甚至出現抗藥性[20-21]。因此，本試驗研究了細胞色素P450s抑制劑馬拉硫磷對6種除草劑的增效作用。結果顯示，在噴施馬拉硫磷后施用除草劑，環吡氟草酮等6種除草劑對婆婆納的室內毒力均有所增強，其中馬拉硫磷對雙唑草酮增效作用最為顯著，其次為啶磺草胺，增效作用相對最低的為環吡氟草酮，說明在婆婆納體內P450s對雙唑草酮的代謝解毒相對較高，對環吡氟草酮的解毒代謝相對較低。

本研究表明，唑草酮、環吡氟草酮和啶磺草胺對婆婆納具有較高的生物活性，但在生產應用中唑草酮在田間條件不利的情況下較易出現藥害[22-23]，綜上，我國自主創制成功的HPPD類抑制劑環吡氟草酮對于田間防除婆婆納具有較好的應用前景。本研究還表明，細胞色素P450s抑制劑馬拉硫磷能夠提高環吡氟草酮等6種除草劑對婆婆納的活性，但細胞色素P450s抑制劑馬拉硫磷提高其活性的作用機制還有待進一步研究。本試驗在室內條件下進行，田間試驗驗證還有待于進一步研究。

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