五氟磺草胺與吡氟酰草胺的聯合作用及對水稻移栽田雜草的防效

許勇華, 趙恒科, 趙靈杰, 侯建宇

(浙江省化工研究院有限公司 國家南方農藥創制中心 浙江基地，杭州 310023)

中國是世界水稻種植大國，種植面積約3 000萬hm2，水稻作為我國最主要的口糧作物，其產量關乎糧食安全和國計民生[1]。而草害是影響水稻產量的主要因素，可導致水稻產量降低10%～20%，嚴重時使水稻減產50%～90%，甚至顆粒無收[2-3]。當前，水稻生產上對雜草的防控仍以化學藥劑防治為主，五氟磺草胺 (penoxsulam) 為三唑并嘧啶磺酰胺類除草劑，通過抑制乙酰乳酸合成酶 (ALS)而發揮作用，可有效防除水稻田稗草、多種闊葉雜草及莎草，已成為我國水稻田除草劑當家品種之一，預計未來一段時期內仍將是我國水稻田主要除草劑[4]。由于常年重復使用，目前在我國江蘇、廣東、湖北、安徽、黑龍江及上海等省市已發現部分稗草種群對五氟磺草胺產生了抗藥性[3-7]。吡氟酰草胺 (diflufenican)，別名吡氟草胺，為吡啶酰胺類除草劑，主要通過抑制八氫番茄紅素脫氫酶 (PDS) 的活性，阻礙類胡蘿卜素生物合成而使雜草死亡，可用于小麥、大麥、玉米等禾谷類作物田防除多種一年生禾本科雜草和闊葉雜草[8-10]。目前吡氟酰草胺在我國主要登記用于小麥田防除多種一年生雜草，尚未見關于雜草對其產生抗藥性的報道。鑒于五氟磺草胺與吡氟酰草胺具有不同的作用機理，為延緩雜草對五氟磺草胺的抗藥性，擴大殺草譜，提高防效，同時為擴大吡氟酰草胺的使用范圍，本研究擬通過室內盆栽試驗，對五氟磺草胺與吡氟酰草胺復配的聯合作用進行測定，確定二者適宜的復配比例范圍，并通過田間小區試驗，評價五氟磺草胺與吡氟酰草胺復配制劑對水稻移栽田雜草的防除效果及對水稻的安全性，以期為科學有效治理水稻田雜草篩選提供新的防治藥劑。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 藥劑 98%五氟磺草胺 (penoxsulam) 原藥、97%吡氟酰草胺 (diflufenican) 原藥，浙江龍游東方阿納薩克作物科技有限公司提供；25 g/L五氟磺草胺可分散油懸浮劑 (OD)，陶氏益農農業科技 (江蘇) 有限公司；41%吡氟酰草胺SC，南通嘉禾化工有限公司；22%芐嘧磺隆 ? 乙草胺 (bensulfuron methyl + acetochlor) 可濕性粉劑 (WP)，浙江天豐生物科學有限公司；N,N-二甲基甲酰胺 (DMF)，國藥集團化學試劑有限公司。

1.1.2 雜草 溫室盆栽試驗靶標雜草選擇稗Echinochloa crusgalli、馬唐Digitaria sanguinalis、異型莎草Cyperus difformis和鱧腸Eclipta prostrata，雜草種子由本單位雜草種子庫提供；田間小區試驗地發生的靶標雜草主要有稗、異型莎草、耳葉水莧Ammannia arenarid和丁香蓼Ludwigia prostrata。

1.1.3 供試作物 水稻，品種為中早39，由紹興市農業科學研究院提供。

1.1.4 主要儀器 3WPSHZ-500 全自動噴霧塔，農業農村部南京農業機械化研究所；3WBD-16B型背負式電動噴霧器，佛山市順德區合利植保器械有限公司；BSA323S-CW 電子天平 (精度0.001 g)，德國賽多利斯集團。

1.2 試驗方法

1.2.1 溫室盆栽試驗

1.2.1.1 靶標試材培養 取口徑8 cm、深6 cm 的塑料盆缽，裝復合營養土至3/4 高度。將各供試雜草種子15～20 粒均勻播入盆缽內，覆土0.5～1.0 cm，采用底部加水方式使土壤吸水飽和后，置于溫室內 (25 ℃～30 ℃，相對濕度70%左右) 培養生長。定時補水，保持適宜的土壤含水量。待靶標種子萌發出苗后進行間苗，每盆保留10 株長勢相對均一的植株，培養到2 葉1 心至3 葉期，備用。

1.2.1.2 藥劑配制與施藥處理 稱取適量原藥，用有機溶劑DMF 溶解配制成母液，再用0.1%的吐溫-80 水溶液稀釋配制成試驗所需各劑量藥液。其中，五氟磺草胺有效成分劑量為1.9、3.8、7.5、15.0 g/hm2，吡氟酰草胺有效成分劑量為9.4、18.8、37.5、75.0 g/hm2，再將各劑量分別混配成16 個復配處理[11]。采用3WPSHZ-500 全自動噴霧塔對供試靶標雜草進行莖葉噴霧處理 (噴霧壓力0.2 MPa，藥液量10 mL)。每處理設4 次重復，另設噴0.1% 吐溫-80 水溶液的空白對照處理。處理后繼續置于溫室中生長，定期以底部灌溉方式補水，保持適宜的土壤含水量。處理后定時觀察植株反應癥狀，并于藥后25 d，測定雜草地上部分鮮重，按公式 (1) 計算實測的鮮重抑制率 (E，%)，按公式 (2) 計算復配劑的理論鮮重抑制率 (E0，%)。

式中：M0為空白對照組雜草鮮重；M為藥劑處理組雜草鮮重；Ep為五氟磺草胺單劑的實測鮮重抑制率 ；Ed為吡氟酰草胺單劑的實測鮮重抑制率。

1.2.1.3 復配制劑的聯合作用評價 采用Gowing 法[11-12]對五氟磺草胺和吡氟酰草胺各復配組合的除草活性進行檢驗評價，確定復配劑的聯合作用類型。當E-E0＞10%時，為增效作用；當E-E0＜ -10%時，為拮抗作用；當E-E0值介于 ±10%時，為相加作用。

1.2.2 田間小區防效試驗

1.2.2.1 藥劑制備 根據1.2.1 節溫室盆栽試驗所得復配聯合作用評價結果，在五氟磺草胺與吡氟酰草胺復配的合適配比范圍[(1～2) : (5～10)]內，選擇1 : 5 的配比組合，結合原藥性質，將復配劑型確定為300 g/L 懸浮劑 (SC，其中五氟磺草胺有效成分為 50 g/L，吡氟酰草胺為250 g/L)，按懸浮劑加工工藝[13]，與適量助劑及水研磨制成。

1.2.2.2 試驗地點及條件 試驗地選在浙江省紹興市東浦鎮行宮山村 (東經120.528°，北緯30.008°)，面積約0.15 hm2，地勢平坦，土壤質地為黃化青紫泥，pH 值6.8，有機質含量2.7%。水稻于2021 年5 月31 日移栽，處于4～5 葉期。試驗地發生的靶標雜草主要有稗、異型莎草、耳葉水莧及丁香蓼，其中耳葉水莧和丁香蓼發生較為嚴重，發生量為83.2～107.3 株/m2，其他雜草發生量為53.4～61.6 株/m2。

1.2.2.3 試驗設計 試驗藥劑300 g/L 五氟磺草胺 ?吡氟酰草胺SC 有效成分用量分別為90.0、112.5、135.0 和225.0 g/hm2；單劑對照25 g/L 五氟磺草胺OD 有效成分用量為30.0 g/hm2，41%吡氟酰草胺SC 有效成分用量為135.0 g/hm2；當地常規用藥對照22%芐嘧磺隆 ? 乙草胺WP 有效成分用量為99.0 g/hm2；另設清水空白對照處理。共8 個處理，每處理設4 次重復，共32 個小區，每個小區面積為21 m2，各試驗小區按隨機區組排列。

1.2.2.4 施藥方法 于2021 年6 月8 日進行施藥處理，當日天氣多云，日平均氣溫27.4 ℃，平均相對濕度71.0%。施藥時水稻已緩苗返青，雜草處于萌發至2～3 葉期。復配300 g/L 五氟磺草胺 ? 吡氟酰草胺SC 及對照單劑25 g/L 五氟磺草胺OD 和41%吡氟酰草胺SC 均采用3WBD-16B 型背負式電動噴霧器進行莖葉噴霧，噴液量450 L/hm2；對照藥劑22%芐嘧磺隆 ? 乙草胺WP 采用藥土法處理，拌細沙土后均勻撒施，拌沙土量225 kg/hm2。施藥時田間保持淺水層，使雜草2/3 以上露出水面，施藥后2～3 d 回水，保持3～5 cm 水層5～7 d。

1.2.2.5 調查方法與數據分析 參照GB/T 7980.40—2000《農藥 田間藥效試驗準則 (一)：除草劑防治水稻田雜草》[14]進行。每小區隨機取4 個點，每點0.25 m2樣方，分別在藥后15 d 和35 d 調查記錄每小區雜草株數，按公式 (3) 計算株防效 (P，%)；藥后35 d 在調查雜草株數的基礎上同時采集各取樣點雜草地上部分稱量鮮重，按公式 (4) 計算鮮重防效 (W，%)。

式中：Nck為空白對照區雜草株數；Nt為藥劑處理區雜草株數；Mck為空白對照區雜草鮮重；Mt為藥劑處理區雜草鮮重。

分別于藥后3、15 和35 d 目測水稻生長狀況，觀察是否有藥害癥狀和異常現象產生，評價藥劑對水稻的安全性。收獲時，選取每小區中間段1 m2水稻稱重，測定水稻產量 (kg/hm2)。

試驗數據通過DPS?數據處理系統v19.05 高級版軟件進行處理，采用鄧肯氏新復極差法 (DMRT)[15]進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 溫室盆栽試驗結果

五氟磺草胺與吡氟酰草胺復配對雜草的聯合作用溫室盆栽試驗結果見表1。數據表明，五氟磺草胺和吡氟酰草胺復配后，對稗、馬唐、異型莎草及鱧腸的鮮重抑制率實測值與理論值差值(E-E0) 在 -9.1%～8.6% 之間，均表現為相加作用。五氟磺草胺和吡氟酰草胺各配比復配處理對供試4 種靶標雜草的聯合作用類型均為相加作用，無拮抗作用，且當五氟磺草胺有效成分用量在7.5 g/hm2以上、吡氟酰草胺有效成分用量在37.5 g/hm2以上時，各復配處理對稗、馬唐、異型莎草和鱧腸的除草活性均較高，實測鮮重抑制率在80.0%～100.0%之間，且均高于各單劑處理。綜合考慮兩種藥劑復配的聯合作用類型及除草活性，確定五氟磺草胺與吡氟酰草胺復配的合適配比（質量比）范圍為 (7.5～15) : (37.5～75)，即(1～2) : (5～10)。

表1 五氟磺草胺與吡氟酰草胺復配對雜草的聯合作用Table 1 Synergistic effect of penoxsulam and diflufenican against weeds

2.2 田間小區試驗結果

2.2.1 對雜草的防效 結果 (表2) 表明，復配制劑300 g/L 五氟磺草胺 ? 吡氟酰草胺SC 對水稻田稗、異型莎草、耳葉水莧及丁香蓼等雜草均具有良好的防效，而對照藥劑25 g/L 五氟磺草胺OD 及22%芐嘧磺隆 ? 乙草胺WP 對耳葉水莧和丁香蓼防效相對較差。在有效成分用量112.5～135.0 g/hm2劑量下，300 g/L 五氟磺草胺 ? 吡氟酰草胺SC 的總草株防效和總草鮮重防效均顯著高于兩個對照單劑處理，同時也顯著高于當地常規用藥22%芐嘧磺隆 ? 乙草胺WP 處理，表明五氟磺草胺與吡氟酰草胺復配后對雜草的防效較好，且較各自單劑均有顯著提高。

表2 300 g/L 五氟磺草胺 · 吡氟酰草胺懸浮劑對水稻移栽田雜草的防效Table 2 The field control efficacy of penoxsulam + diflufenican 300 g/L SC against weeds in transplanted rice fields

2.2.2 對作物的安全性 藥后3、15 及35 d 目測各處理區水稻的生長情況，均未觀察到供試藥劑對水稻生長有不良影響，無藥害現象產生。測產結果 (表3) 顯示：在有效成分用量112.5～135.0 g/hm2劑量下，300 g/L 五氟磺草胺 ? 吡氟酰草胺SC 處理組產量顯著高于對照藥劑兩個單劑及當地常規用藥22%芐嘧磺隆 ? 乙草胺WP 99.0 g/hm2處理；試驗藥劑和對照藥劑處理組產量均顯著高于空白對照組。

表3 300 g/L 五氟磺草胺 · 吡氟酰草胺懸浮劑對水稻產量的影響Table 3 The effect of penoxsulam + diflufenican 300 g/L SC on rice yield

3 結論與討論

五氟磺草胺為ALS 抑制劑類除草劑，是目前水稻田除草效果優良且應用安全的廣譜性除草劑品種[16]，自2008 年在我國正式登記上市以來，已成為水稻田除草劑的主要品種。當前，我國水稻田雜草對ALS 抑制劑類除草劑如芐嘧磺隆(bensulfuron-methyl)、吡嘧磺隆 (pyrazosulfuronethyl) 及雙草醚 (bispyribac-sodium) 等的抗藥性問題已比較突出[17]。隨著使用年限的延長，已發現國內多個水稻種植區的部分雜草種群如稗、硬稃稗E. glabrescens及無芒稗E. crusgallivar.mitis對五氟磺草胺產生了抗藥性[4-7,17]，其他一些雜草對五氟磺草胺的抗藥性風險也呈逐年升高趨勢，且已發現對芐嘧磺隆和五氟磺草胺產生交互抗性的異型莎草，以及對吡嘧磺隆、芐嘧磺隆、甲磺隆 (metsulfuron-methyl) 和五氟磺草胺4 種ALS 抑制劑產生交互抗性的鱧腸[17]。而吡氟酰草胺為類胡蘿卜素生物合成抑制劑類除草劑，主要通過抑制PDS 的活性而使雜草死亡[8-9]。

雜草抗藥性治理的主要手段是通過不同作用機理的除草劑混用及輪用而降低選擇壓，延緩或控制抗藥性雜草群落的進一步擴大[16-17]。吡氟酰草胺的作用機理和作用位點與五氟磺草胺完全不同，水稻田稗草及部分闊葉雜草對五氟磺草胺的抗藥性問題突出，而吡氟酰草胺對稗草效果較好，對闊葉雜草防效也表現優異。李君君等[18]研究發現，3%吡氟酰草胺顆粒劑 (GR) 于水稻移栽前1 d 施用，對丁香蓼、鴨舌草及鱧腸等一年生闊葉雜草具有明顯的抑制作用，且目前尚未見雜草對吡氟酰草胺產生抗藥性的報道。因此，開展兩種藥劑復配的研究，有利于擴大殺草譜，提高藥效，延緩雜草抗藥性的產生。

本研究顯示：五氟磺草胺與吡氟酰草胺復配后能顯著提高除草效果，擴大殺草譜。各配比處理對靶標雜草稗、馬唐、異型莎草和鱧腸的聯合作用類型均為相加作用，無拮抗作用，且當五氟磺草胺有效成分用量在7.5 g/hm2以上、吡氟酰草胺有效成分用量在37.5 g/hm2以上時，各復配處理實測鮮重抑制率達到80%～100%。綜合考慮二者復配的除草活性和聯合作用類型，確定五氟磺草胺與吡氟酰草胺復配的合適配比（質量比）范圍為 (1～2) : (5～10)。在此配比范圍內，選擇五氟磺草胺與吡氟酰草胺質量比1 : 5 制備了300 g/L五氟磺草胺 ? 吡氟酰草胺SC，并開展了田間小區試驗。結果表明：五氟磺草胺與吡氟酰草胺復配制劑在水稻移栽后 8 d 秧苗扎根緩苗后施用，對水稻田稗、異型莎草、耳葉水莧及丁香蓼等雜草均具有良好的防效，藥后15 d 總草株防效及藥后35 d總草株防效和鮮重防效均顯著高于各單劑處理，同時也顯著高于當地常規用藥22%芐嘧磺隆 ? 乙草胺WP 處理。據報道，浙江省稻區耳葉水莧對芐嘧磺隆已產生明顯的抗藥性[16-17]，同時丁香蓼已成為該省全省范圍內綜合危害指數最高的稻田優勢雜草[2]，而五氟磺草胺與吡氟酰草胺復配對耳葉水莧及丁香蓼等難防除型雜草的防效有顯著提高，且對水稻安全，因此將二者復配用于水稻田雜草防治，具有科學合理、安全高效的特征。下一步將繼續針對不同水稻品種及不同生態環境的水稻田開展田間小區試驗，同時鑒于五氟磺草胺和吡氟酰草胺均具有芽前封閉除草活性，今后還將進一步在水稻直播田包括直播旱田播后苗前或移栽水稻田移栽前開展相關田間小區試驗，以期為五氟磺草胺與吡氟酰草胺復配用于水稻田雜草的防除提供更充分的依據。