劉士陽, 李香菊, 崔海蘭
(中國農業科學院植物保護研究所,北京 100193)
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狗尾草屬4種雜草對550 g/L硝磺·莠去津SC的耐受性研究
劉士陽, 李香菊, 崔海蘭
(中國農業科學院植物保護研究所,北京 100193)
采用室內生物測定方法研究了金色狗尾草[Setariaglauca(L.) Beauv.]、莠狗尾草[Setariageniculata(Lam.) Beauv.]、狗尾草[Setariaviridis(L) Beauv.]和大狗尾草(SetariafaberriHerrm.)對除草劑550 g/L硝磺·莠去津SC的耐受性差異。結果表明:狗尾草屬的不同種對550 g/L硝磺·莠去津的耐受性有較大差異。在相同劑量下,大狗尾草耐受性最強,其次為狗尾草,而金色狗尾草最敏感。550 g/L硝磺·莠去津825 g a.i./hm2劑量下對1葉齡的大狗尾草鮮重抑制率為17.2%,對同葉齡狗尾草、莠狗尾草和金色狗尾草的相應鮮重抑制率分別為99.3%、99.7%和99.8%。隨著狗尾草屬雜草葉齡的增大,550 g/L硝磺·莠去津對其鮮重抑制率降低。550 g/L硝磺·莠去津對狗尾草屬雜草鮮重抑制率較其單一組分硝磺草酮和莠去津單獨使用時明顯提高。
550 g/L硝磺·莠去津SC; 狗尾草屬; 耐受性; 鮮重抑制率
狗尾草屬(Setariaspp.) 雜草有130多種,主要分布在溫帶和熱帶地區。目前我國有15種、3亞種和5變種[1]。狗尾草屬雜草具有極強的適應性,主要危害玉米、小麥、谷子、大豆及草坪草等。硝磺草酮是三酮類除草劑的一個新品種,以植物的對羥基苯基丙酮酸雙氧化酶(p-hydroxyphenylpyrurate dioxygenase,HPPD,EC 1.13.11.27)為靶標酶,在玉米田芽前或芽后噴施,能夠防除大多數闊葉雜草和部分禾本科雜草[2]。Hawkers等發現玉米對硝磺草酮具有較強的分解作用[3],因此硝磺草酮對玉米有較高的安全性。但是硝磺草酮在單獨使用時也存在著一些欠缺。Armel等研究發現,在硝磺草酮用量為70~140 g a.i./hm2時,對大狗尾草(SetariafaberriHerrm.)的鮮重防效較差,在25%以下[4]。莠去津為三氮苯類除草劑,其殺草譜較廣,對禾本科雜草和闊葉雜草均有防效,尤其對闊葉雜草防效較好,可在芽前或芽后使用。由于莠去津的極性大、極易溶解于水,很容易進入地表水和地下水而污染水源。在歐洲一些發達國家,包括法國和德國,因為環境污染問題,莠去津已經被禁止在鐵路邊和公路邊使用,只限定在玉米田使用。在我國,莠去津因殺草譜廣、價格便宜及缺少好的替代產品等原因,目前仍是玉米田主打除草劑品種。為了有效彌補上述2種除草劑在殺草譜及殘效期方面的缺陷,有的企業將莠去津與硝磺草酮混配來防除玉米田雜草[5]。如先正達公司的550 g/L硝磺·莠去津SC(研發代號為AF-149)就是上述2個藥劑的混劑。本試驗就我國狗尾草屬雜草的4個主要種對550 g/L硝磺·莠去津的敏感性進行研究,明確狗尾草屬種間在除草劑耐受性上的差異,為雜草的有效防控提供依據。
1.1 試驗材料
1.1.1 供試藥劑 550 g/L硝磺·莠去津懸浮劑、10%硝磺草酮懸浮劑,均由先正達(中國)投資有限公司提供,38%莠去津懸浮劑由山東濱農化工股份有限公司生產。
1.1.2 供試雜草及培養方法 供試雜草為金色狗尾草[Setariaglauca(L.) Beauv.]、莠狗尾草[Setariageniculata(Lam.) Beauv.]、狗尾草[Setariaviridis(L) Beauv.]和大狗尾草(SetariafaberriHerrm.)。所用雜草均已通過休眠,發芽率85%以上。在直徑15 cm、深8 cm的盆缽內,裝入按比例混合的培養基質(生土 ∶黃沙 ∶凱茵營養土=1 ∶1 ∶1),其有機質含量為4%,土壤pH值7~7.5。從盆缽底部灌水后播種20粒上述雜草種子,覆土0.5 cm。置人工培養室培養,培養條件為光照時間10 h/d,光強15 000~10 000 lx,培養溫度20~30 ℃,相對濕度55%~65%。采用盆底吸水法補充水分。待雜草長到1葉時每盆留取生長整齊的10株。
1.2 試驗方法
待雜草分別長到1、2、3、4、5葉齡時,采用莖葉噴霧法施藥,噴霧器械為ASS-Ⅲ行走型噴霧塔(國家信息化工程技術研究中心研制),扇形8002噴頭,噴霧壓力2.75 kPa,噴液量為412.5 L/hm2。施藥劑量分別為:550 g/L硝磺·莠去津165、330、495、660、825 g a.i./hm2;硝磺草酮45、90 g a.i./hm2;莠去津450、900 g a.i./hm2,設3次重復。用藥后定期觀察4種雜草對供試藥劑的耐受性反應。處理后21 d調查供試雜草的地上部鮮重,計算供試藥劑對雜草的鮮重抑制率,計算公式如下:鮮重抑制率=(對照雜草鮮重-施藥雜草處理鮮重)/對照雜草鮮重×100%。
2.1 狗尾草屬4種雜草對550 g/L硝磺·莠去津的耐受性
金色狗尾草對550 g/L硝磺·莠去津的耐受性最低,550 g/L硝磺·莠去津165 g a.i./hm2劑量,施藥后1 d,1~5葉齡金色狗尾草均表現出中毒癥狀,葉片失水;2 d后出現白化癥狀。該劑量下對1葉齡的鮮重抑制率為46.5%,但是對其他葉齡的金色狗尾草基本無效。隨著施藥劑量的增加,金色狗尾草的中毒癥狀加重。在825 g a.i./hm2劑量下對1~4葉齡金色狗尾草鮮重防效為88.3%~99.8%,對5葉齡雜草鮮重抑制率較差,僅為28.8%。狗尾草對550 g/L硝磺·莠去津的耐受性較金色狗尾草要高,550 g/L硝磺·莠去津165~495 g a.i./hm2劑量下,施藥后3 d,狗尾草表現出不同程度的白化癥狀;對1葉齡的狗尾草的鮮重抑制率為5%~69.6%;但對2葉齡以上的狗尾草鮮重抑制率較低。而在660~825 g a.i./hm2劑量下,施藥后1 d,狗尾草就表現出中毒癥狀,對1葉齡的狗尾草鮮重抑制率為88.8%~99.7%,而對其他葉齡的防效低于40%。莠狗尾草對550 g/L硝磺·莠去津的耐受性低于狗尾草但是高于金色狗尾草,550 g/L硝磺·莠去津165 g a.i./hm2劑量下,施藥后1 d,1~2葉齡莠狗尾草均表現出中毒癥狀,葉片失水;2 d后出現白化癥狀。550 g/L硝磺·莠去津對莠狗尾草的鮮重抑制率比相同劑量下對狗尾草的稍好,但不如對金色狗尾草的防效。大狗尾草對550 g/L硝磺·莠去津的耐受性最高,在165~660 g a.i./hm2劑量下,大狗尾草均未有明顯的白化癥狀。在825 g a.i./hm2劑量下,用藥后3 d,僅1~2葉齡的大狗尾草表現出白化癥狀,隨著處理天數的延長大狗尾草葉色逐漸恢復;處理后21 d 大狗尾草均出現抽穗現象。在550 g/L硝磺·莠去津825 g a.i./hm2劑量下對大狗尾草1葉齡的鮮重抑制率僅為17.2%(表1)。

表1 550 g/L硝磺·莠去津對狗尾草屬4種雜草鮮重抑制率
2.2 狗尾草屬4種雜草對硝磺草酮的耐受性
金色狗尾草對硝磺草酮耐受性較低,硝磺草酮45 g a.i./hm2劑量下,用藥后3 d,1~5葉齡金色狗尾草均出現不同程度的中毒癥狀;對1~2葉齡的鮮重抑制率分別為50.3%和47.4%。硝磺草酮90 g a.i./hm2,用藥后21 d, 1~3葉齡金色狗尾草均表現出干枯死亡的現象。該劑量下對1葉齡金色狗尾草鮮重抑制率為81.6%,但是對2葉齡和3葉齡金色狗尾草鮮重抑制率分別為59.3%和50.1%;對3葉齡以上的金色狗尾草鮮重抑制率低于6.9%。狗尾草對硝磺草酮的耐受性較金色狗尾草高,在45 g a.i./hm2劑量下白化程度較金色狗尾草要低,對1葉齡的狗尾草鮮重抑制率僅12.7%。硝磺草酮90 g a.i./hm2劑量,處理后21 d,僅1葉齡的狗尾草部分葉片有些白化癥狀外,其余處理狗尾草的葉色均恢復正常;對1葉齡的狗尾草鮮重抑制率為51.8%。硝磺草酮45、90 g a.i./hm2劑量下,用藥后3 d,1~5葉齡莠狗尾草均表現出不同程度白化現象。硝磺草酮45 g a.i./hm2劑量下對1葉齡的莠狗尾草鮮重抑制率為26.1%;硝磺草酮 90 g a.i./hm2處理對莠狗尾草1葉齡鮮重抑制率僅59%,較對狗尾草的鮮重抑制率要高(表2)。大狗尾草對硝磺草酮的耐受性最高,施藥后3 d,硝磺草酮90 g a.i./hm2劑量下僅1~3葉齡的大狗尾草出現輕微的白化;藥后5 d,4~5葉齡大狗尾草亦出現輕微白化;藥后9 d,白化的大狗尾草幼苗開始出現恢復;21 d時葉色均恢復正常,而且在株高上與對照沒有明顯的差別。

表2 硝磺草酮對狗尾草屬4種雜草鮮重抑制率
2.3 狗尾草屬4種雜草對莠去津的耐受性
莠去津用藥后1 d,金色狗尾草1~5葉齡均表現出不同程度的中毒癥狀。在莠去津450、900 g a.i./hm2劑量下對1葉齡金色狗尾草的鮮重抑制率分別為90.6%和97.3%。900 g a.i./hm2劑量的莠去津對3葉齡以上的金色狗尾草鮮重抑制率低于15%。莠去津450、900 g a.i./hm2劑量對1葉齡狗尾草鮮重抑制率分別為90.6%和97.3%,防效較理想;相同劑量下對2葉齡的狗尾草的鮮重抑制率分別為18.5%和33.8%。莠去津900 g a.i./hm2劑量對莠狗尾草1葉齡防效較好,鮮重抑制率在90%以上;對2葉齡抑制率為83.2%,對3~5葉齡的莠狗尾草抑制作用較差(表3)。莠去津對大狗尾草的鮮重抑制率也較低,莠去津900 g a.i./hm2劑量處理后3 d僅1葉齡的大狗尾草出現白化癥狀;處理后21 d大狗尾草葉色均表現恢復,出現抽穗現象。對1葉齡的大狗尾草的抑制率僅為17.4%。兩個劑量的莠去津對其他葉齡的大狗尾草鮮重基本沒有抑制作用。

表3 莠去津對狗尾草屬4種雜草鮮重抑制率
上述結果表明:狗尾草屬4個種對硝磺草酮的耐受性差異比較明顯,但是除大狗尾草外的3種雜草對莠去津的耐受差異卻無明顯差異。因此可以推斷,狗尾草屬4種雜草對550 g/L硝磺·莠去津的耐受性差異主要原因是因為硝磺草酮的作用。
本試驗得出,狗尾草屬的4種雜草對550 g/L硝磺·莠去津的耐受性存在差異。相同劑量下,供試雜草對550 g/L硝磺·莠去津的耐受性程度為大狗尾草>狗尾草>莠狗尾草>金色狗尾草。而4種雜草對莠去津的耐受性無顯著差異,其對550 g/L硝磺·莠去津耐受性差異的原因是由于狗尾草屬上述雜草對硝磺草酮的耐受性差異不同造成的。同時,2藥劑混用后較硝磺草酮單用提高了對金色狗尾草、莠狗尾草和狗尾草的防效。據Gregory等研究報道,以硝磺草酮105 g a.i./hm2和莠去津280 g a.i./hm2混用來防除加拿大薊,比單獨使用硝磺草酮105 g a.i./hm2處理效果要好[6]。Scott等也發現硝磺草酮和莠去津混用具有較好的防治雜草的效果,能夠提高雜草防效、擴大殺草譜[7]。本研究得出的“550 g/L硝磺·莠去津對大狗尾草外的3種狗尾草的鮮重抑制率都明顯高于單獨使用硝磺草酮和莠去津”的結論與上述研究結果相近。狗尾草屬的4種雜草對供試除草劑的耐受性也與上述雜草的葉齡相關,隨葉齡增大,供試除草劑對狗尾草屬雜草的鮮重抑制率降低。在金色狗尾草、莠狗尾草和狗尾草1葉齡使用550 g/L硝磺·莠去津,用量為330~660 g a.i./hm2即可達到有效防除的效果。
幾種雜草對550 g/L硝磺·莠去津敏感性差異的原因可能是種間在遺傳方面,也可能是在生理代謝方面存在差異。另外,大狗尾草葉片上有較細疣毛,而金色狗尾草、狗尾草和大狗尾草的葉表面均光滑無毛,這種葉片結構上的不同可能造成除草劑吸收量的差異,也可能是大狗尾草對供試藥劑的耐受性與其他狗尾草種有差異的一個重要原因。
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Study on Tolerance of FourSetariaspp. to Mesotrione·Atrazine 550 g/L SC
LIU Shi-yang1, LI Xiang-ju1, CUI Hai-lan
(Plant Protection Institute,Beijing 100193,China)
The tolerant difference ofSetariaglauca(L.) Beauv.,Setariageniculata(Lam.) Beauv.,Setariaviridis(L.) Beauv. andSetariafaberriHerrm. to mesotrione·atrazine 550 g/L SC was investigated in the bioassay method. The results showed that there was a dramatical difference of tolerance to mesotrione·atrazine 550 g/L SC among the fourSetariaspp. species. Under the same dosage,SetariafaberriHerrm.was the most tolerant weed,Setariaviridis(L.) Beauv. was the second one andSetariaglauca(L.) Beauv. was the most sensitive species. Under the dosage of 825 g a.i./hm2,the inhibiting rate of mesotrione·atrazine 550 g/L to the 1 leaf-ageSetariafaberriHerrm.was only 17.2%,whileSetariaglauca(L.) Beauv.,Setariageniculata(Lam.) Beauv andSetariaviridis(L.) Beauv. which were at the 1 leaf-age were reached to 99.3%,99.7% and 99.8% respectively. The inhibiting rate of mesotrione·atrazine 550 g/L to the fresh weight of fourSetariaspp. decreased as the leaf age of the four Setaria spp. increasing. The inhibiting rate of mesotrione·atrazine 550 g/L SC to theSetariaspp. increased more significantly than that of atrazine and mesotrione which were used alone at each leaf stages of fourSetariaspp. weeds.
mesotrione·atrazine 550 g/L SC;Setariaspp.; tolerance; inhibiting rate of fresh weight
2011-06-09
農業部農藥安全性檢測與評價項目。
劉士陽(1984—),碩士研究生,從事雜草生態與防除研究。E-mail:lsy091@163.com。
李香菊,研究員,從事雜草生態與防除研究。E-mail:xjli@ippcaas.cn。
S451
A
1003-935X(2011)02-0010-04
劉士陽,李香菊,崔海蘭 . 狗尾草屬4種雜草對550 g/L硝磺·莠去津SC的耐受性研究[J]. 雜草科學,2011,29(2):10-13.