4種不同安全劑對菜心上異丙甲草胺的解毒作用

高家東， 楊彩宏， 馮 莉， 田興山

(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/廣東省植物保護(hù)新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510640)

除草劑安全劑，別稱除草劑解毒劑、作物安全劑、拮抗劑、保護(hù)劑等。除草劑安全劑是在不影響除草劑對靶標(biāo)雜草活性的前提下有選擇地保護(hù)作物免遭除草劑的藥害[1]。目前全世界已商品化的安全劑品種約20種，多數(shù)用于保護(hù)小麥、水稻、玉米、高粱等禾本科作物，但也有研究表明苯二甲酸類安全劑可作為向日葵的安全劑[2-3]。異丙甲草胺，俗稱都爾，為酰胺類除草劑，主要用于防除一年生禾本科雜草及部分闊葉雜草。在我國南方葉菜田，夏季高溫高濕季節(jié)，雜草發(fā)生重，使用丁草胺、二甲戊樂靈對雜草防效不理想，因此有些菜場或農(nóng)戶在菜心播前或播后芽前選擇異丙甲草胺進(jìn)行控草，雖達(dá)到較好的防草效果，但對菜心出苗或生長有一定抑制作用。因此本研究通過室內(nèi)培養(yǎng)皿法初步探索了二氯丙烯胺、解草酮、苯叉酰胺(AD-67)和解草啶4種除草劑安全劑對菜心上異丙甲草胺的解毒作用，明確其與異丙甲草胺按一定濃度混用對菜心生長的緩解作用，為異丙甲草胺安全劑在大田的使用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試作物及藥劑

1.1.1 供試作物 菜心：品種為“碧綠粗苔”，廣東省農(nóng)科集團(tuán)粵蔬種業(yè)分公司生產(chǎn)。

1.1.2 供試藥劑 除草劑：96%異丙甲草胺乳油，山東濱農(nóng)科技有限公司生產(chǎn)；除草劑安全劑：(1)97%二氯丙烯胺原藥，山東鄒平銘興化工有限公司生產(chǎn)；(2)97%解草酮原藥，杭州宇龍化工有限公司生產(chǎn)；(3)97% AD-67原藥，杭州宇龍化工有限公司生產(chǎn)；(4)98%解草啶原藥，杭州宇龍化工有限公司生產(chǎn)。以上安全劑均由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供。

1.2 試驗(yàn)濃度的設(shè)置

4種安全劑的有效濃度均設(shè)置為0、0.5、1.0、2.0 μg/mL，安全劑每種濃度分別與異丙甲草胺濃度0、0.15、0.50、1.50 μg/mL進(jìn)行兩兩組合，混勻，每處理重復(fù)4次。其中，安全劑溶解方法為：取一定量安全劑溶解于50 mL丙酮中，再加入5 mL吐 溫-80，搖勻，用蒸餾水定容至1 000 mL，即配得 100 mg/L 的安全劑母液，最后稀釋至設(shè)置濃度。

1.3 試驗(yàn)方法

在直徑9 cm玻璃培養(yǎng)皿中放入2層濾紙，加入 6 mL 異丙甲草胺和安全劑的不同組合混合液，將菜心種子播入培養(yǎng)皿，每皿50粒，4次重復(fù)。用封口膜將培養(yǎng)皿密封以保持培養(yǎng)皿水分，之后置于光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)(光照：12 h/12 h；溫度：白天30 ℃，晚上28 ℃)。處理后7 d，各處理隨機(jī)選擇10株菜心，測量胚根長度。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用DPS軟件鄧肯式新復(fù)極差法分析各濃度組合間的差異顯著性。

安全劑對除草劑的解毒效果(E)定義為[3]：除草劑單用對菜心胚根生長抑制率與添加安全劑后除草劑對菜心胚根生長抑制率之差。如用胚根長度表達(dá)，公式為：

E=[(Ls-Lh)/L0]×100%。

式中：Lh為除草劑處理后菜心的胚根長度；Ls為除草劑加安全劑處理后菜心胚根長度；L0為空白對照的菜心胚根長度。

2 結(jié)果與分析

2.1 異丙甲草胺對菜心胚根抑制作用

不同濃度異丙甲草胺處理菜心種子7 d后，與空白對照相比，菜心胚根生長受到明顯抑制，胚根長度顯著降低，當(dāng)異丙甲草胺濃度為0.15 μg/mL時(shí)，對菜心的胚根生長抑制率達(dá)27.92%，濃度升高至0.50、1.50 μg/mL時(shí)，顯著抑制菜心胚根生長，抑制率均超過55%(表1)。

表1 不同濃度異丙甲草胺對菜心胚根生長的影響

2.2 4種除草劑安全劑對菜心上異丙甲草胺的解毒效果

2.2.1 二氯丙烯胺對菜心上異丙甲草胺的解毒效果 由表2可以看出，0.5、1.0、2.0 μg/mL二氯丙烯胺對0.15 μg/mL異丙甲草胺的解毒效果分別為29.97%、19.18%、6.85%，說明二氯丙烯胺濃度越高，解毒效果越差。當(dāng)異丙甲草胺濃度提高至 0.50 μg/mL 時(shí)，菜心胚根長度顯著降低，二氯丙烯胺對其解毒效果僅在3%～8%之間，異丙甲草胺濃度繼續(xù)升高，解毒效果未出現(xiàn)顯著變化。

2.2.2 解草酮對菜心上異丙甲草胺的解毒效果 由表3可以看出，0.5 μg/mL解草酮對0.15 μg/mL異丙甲草胺的解毒效果為27.94%，菜心胚根長度與對照無顯著差異，解草酮濃度升高，對菜心胚根生長緩解作用不明顯，當(dāng)其濃度升高至2 μg/mL時(shí)加重了對菜心胚根生長的影響。異丙甲草胺濃度升高，菜心胚根生長受到顯著抑制；而解草酮雖對其具有一定的解毒作用，但菜心胚根長度仍相對較低。

2.2.3 AD-67對菜心上異丙甲草胺的解毒效果 由表4可以看出，0.5、1.0、2.0 μg/mL AD-67對0.15 μg/mL異丙甲草胺的解毒效果分別為26.60%、37.14%、33.90%，且菜心胚根長度均與空白對照無顯著差異，甚至1.0、2.0 μg/mL AD-67處理促進(jìn)了胚根的生長。當(dāng)異丙甲草胺濃度升高至 0.50 μg/mL 時(shí)，AD-67各濃度均對異丙甲草胺有較好的解毒效果，最高解毒效果達(dá)30.98%，但菜心胚根長度仍顯著低于空白對照。當(dāng)異丙甲草胺濃度繼續(xù)升高，AD-67對其基本無解毒作用。

表2 二氯丙烯胺對異丙甲草胺在菜心上的藥害解毒效果

表3 解草酮對異丙甲草胺在菜心上的藥害解毒效果

表4 AD-67對異丙甲草胺在菜心上的藥害解毒效果

2.2.4 解草啶對菜心上異丙甲草胺的解毒效果 由表5可以看出，0.5、1.0、2.0 μg/mL解草啶對 0.15 μg/mL 異丙甲草胺的解毒效果分別為33.74%、18.82%、5.76%，且0. 5 μg/mL解草啶處理后菜心胚根長度緩解至與空白對照無顯著差異。異丙甲草胺濃度升高，菜心胚根生長受到顯著抑制，解草啶處理仍無法達(dá)到較好的緩解效果，菜心胚根長度顯著降低。

綜合以上結(jié)果，4種安全劑不同濃度單獨(dú)處理菜心種子7 d后，除二氯丙烯胺濃度為1.0、2.0 μg/mL 時(shí)對菜心胚根生長具有一定的抑制作用外，其他安全劑均對菜心胚根生長無影響，而且存在一定的促進(jìn)作用。當(dāng)異丙甲草胺與不同安全劑組合使用后，對異丙甲草胺的解毒效果順序?yàn)锳D-67>解草啶≈二氯丙烯胺>解草酮。

3 結(jié)論與討論

葉菜類蔬菜是廣東主要的特色蔬菜，其生長周期短，周年內(nèi)復(fù)種指數(shù)高，目前種植面積約占蔬菜種植面積的30%～40%。然而葉菜類蔬菜田間雜草危害十分嚴(yán)重，一些菜場農(nóng)技人員及農(nóng)戶均反映葉菜田常用除草劑丁草胺對雜草防控效果不佳，夏季葉菜田雜草的危害成為制約菜心高產(chǎn)的主要瓶頸。

異丙甲草胺為芽前土壤處理劑，主要通過抑制雜草根及幼芽的生長發(fā)揮除草作用，一般應(yīng)用于玉米、大豆、花生、油菜等作物田[4]。近年來有部分菜場及農(nóng)戶選擇使用異丙甲草胺作為菜心田防控雜草的藥劑，雖然除草效果較好，但菜心會(huì)出現(xiàn)扎根不穩(wěn)、生長受抑等現(xiàn)象。除草劑安全劑是一種在不影響除草劑除草效果的前提下，有選擇地改善作物對除草劑耐力的藥物，一般多用于保護(hù)禾本科作物免受除草劑傷害，而在闊葉作物上使用較少。鑒于異丙甲草胺在葉菜類蔬菜田使用出現(xiàn)的抑制葉菜生長情況，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)二氯丙烯胺、解草酮、AD-6和解草啶在一定濃度范圍內(nèi)對菜心上異丙甲草胺均具有解毒作用，其中AD-67解毒效果最好，該結(jié)果與孔凡彬等研究認(rèn)為AD-67用于緩解小麥上乙草胺藥害效果較好的結(jié)果[5]一致，同時(shí)其對異丙甲草胺造成菜心菜害的解毒濃度較寬，為0.15～0.5 μg/mL。二氯丙烯胺、解草啶和解草酮的解毒效果相當(dāng)，能夠?qū)?.15 μg/mL異丙甲草胺造成菜心胚根生長受抑的解毒濃度均為0.5 μg/mL。有研究表明，安全劑通過調(diào)節(jié)植物體內(nèi)谷胱甘肽水平、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GSTs)的活性或靶標(biāo)酶乙酰乳酸合成酶(ALS)活性而達(dá)到解毒效果，如二氯丙烯胺通過增強(qiáng)ATP硫酸化酶的活性刺激植物中的谷胱甘肽水平，從而達(dá)到解毒的目的[6]，同時(shí)它也可以提高ALS的活性達(dá)到對作物根部和芽的保護(hù)作用[7]；解草酮能提高玉米中GSTs從而保護(hù)作物免受特丁津的藥害[8]，也可以將除草劑(如異丙甲草胺)代謝成無毒的谷胱甘肽軛合物[9]；解草啶能提高水稻對丙草胺的抗性是由于水稻體內(nèi)GSTs的活性增強(qiáng)[10]。本研究中安全劑對菜心藥害的緩解作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

表5 解草啶對異丙甲草胺在菜心上的藥害解毒效果

參考文獻(xiàn)：

[1]高家東，田興山，馮 莉，等. 酰胺類除草劑安全劑的作用機(jī)制及研究進(jìn)展[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，40(22)：101-105.

[2]葉 非，徐偉鈞. 除草劑安全劑的生理生化作用機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào)，2008，35(4)：367-372.

[3]柴 超，葉 非. 除草劑安全劑的研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)藥科學(xué)與管理，2003，24(4)：23-26.

[4]強(qiáng) 勝. 雜草學(xué)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001：179.

[5]孔凡彬，劉起麗，韓 倩. 兩種安全劑對小麥上乙草胺的解毒作用[J]. 河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007，35(3)：52-53.

[6]Matola T，Jablonkai I. Safening efficacy of halogenated acetals，ketals and amides and relationship between the structure and effect on glutathione and glutathioneS-transferases in maize[J]. Crop Protection，2007，26(3)： 278-284.

[7]Rubin B，Casida J E. R-25788 effects on chlorsulfuron injury and acetohydroxyacid synthase activity[J]. Weed Science，1985，33(4)： 462-468.

[8]Scarponi L，Quagliarini E，Del Buono D. Induction of wheat and maize glutathioneS-transferase by some herbicide safeners and their effect on enzyme activity against butachlor and terbuthylazine[J]. Pest Management Science，2006，62(10)： 927-932.

[9]Fuerst E P，Irzyk G P，Miller K D. Partial characterization of glutathioneS-Transferase isozymes induced by the herbicide safener benoxacor in maize[J]. Plant Physiology，1993，102(3)： 795-802.

[10]Scarponi L，Del Buono D，Vischetti C. Effect of pretilachlor and fenclorim on carbohydrate and protein formation in relation to their persistence in rice[J]. Pest Management Science，2005，61(4)： 371-376.