氰氟草酯對水稻田禾本科雜草防除機理初探

陳永年　張彥明　李景杰　樸仁哲

摘要：本研究以水稻田禾本科雜草稗草、馬唐為研究對象，對不同生長期的防除效果、ACCase酶活性、電解質(zhì)漏出進行分析，初步探討了氰氟草酯防除水稻田禾本科雜草機理。結(jié)果表明：氰氟草酯處理對水稻的不同生長時期均為安全，對稗草和馬唐的不同生長時期均有較好的防除效果，水稻的ACCase酶活性在不同濃度下無顯著差異，稗草和馬唐的ACCase酶活性在0.1μM濃度處理下與對照有差異，處理濃度越高差異越顯著，在1μM和100μM的處理濃度下稗草和馬唐的電解質(zhì)前3小時迅速上升。

關(guān)鍵詞：氰氟草酯；水稻；雜草；防除

中圖分類號： S451.2 文獻標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.02.027

氰氟草酯是美國陶氏益農(nóng)公司近年來開發(fā)的芳氧基苯氧基丙酸類除草劑，是我國近年來主要推廣的水稻田雜草防除的除草劑之一。在國內(nèi)外應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在除草劑市場中占了很大份額。國內(nèi)外學(xué)者從不同方面對氰氟草酯進行了大量的研究。研究表明氰氟草酯對小麥田和水稻田，3葉期的稗草有很好的防除效果，并且劑量少，對作物安全性高。也有研究表明，氰氟草酯雖然具有殺草譜廣泛、防效高等優(yōu)點，對稗草和千金子效果較好，但對闊葉雜草無效，并且在與其他藥劑混配時往往有拮抗作用，不利于藥效的發(fā)揮。

因此，本研究以不同生長時期的水田禾本科雜草稗草和馬唐為研究對象，通過測定水稻、稗草和馬唐株高、干重、GR50、ACCase酶活性、電解質(zhì)等指標(biāo)，旨在初步探討氰氟草酯對水稻田禾本科雜草防除機理，為氰氟草酯合理利用提供理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1供試材料

供試材料：水稻、稗草和馬唐，延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供。

供試藥劑：氰氟草酯原劑（98%）和5% EC， 美國陶氏公司提供。

1.2 供試方法

1.2.1 氰氟草酯的生物鑒定 本試驗在玻璃溫室內(nèi)采用盆栽實驗，光照時間（晝14小時， 28℃， 夜10小時，25℃），在花盆內(nèi)（直徑17厘米，高14厘米）播種已發(fā)芽的水稻、稗草和馬唐種子，當(dāng)植株分別生長至3～4葉、5～6葉、7～8葉時，用除草劑處理，處理濃度為200、 300、300、 400、 500g a.i./ha，處理后21天，測株高和干重。采用完全隨機區(qū)設(shè)計，重復(fù)5次。

1.2.2 氰氟草酯對ACCase酶活性的影響 取植物的葉片（3～4葉），液氮研磨，加提取液（按1∶2重量比）再研磨，過濾；4℃，27000×克離心0.5小時，取上清液，加等量的10%硫酸銨反應(yīng)0.5小時；4℃，27000×克條件下離心0.5小時，取上清液，加等量的40%硫酸銨反應(yīng)0.5小時；同樣條件下離心，溶解沉淀物，用Sephadex G-25柱進行脫鹽。蛋白質(zhì)定量分析采用Lowery的方法。各樣品配置成蛋白質(zhì)濃度為300μg/100μl。提取的各樣品中各加20mM Tricine-KOH，10mM KCl， 5mM ATP， 2mM MgCl2（pH 8.3 NaOH），150mM NaH14CO3（1μCi/μmol） 50μl，35℃水浴3分鐘，再分別加0.1、 1、10、100μM濃度除草劑10μl，最后加乙酰輔酶A 20μl，開始反應(yīng)，35℃水浴10分鐘，加11.6N HCl 50μl終止反應(yīng)。濾紙上點滴此溶液，60℃干燥箱里烘干。樣品進行氧化，放射能用LSC測定。

1.2.3 氰氟草酯對電解質(zhì)漏出的影響 在玻璃溫室內(nèi)培養(yǎng)的植物生長至4葉期時，取第3葉，切成4×4毫米大小，稱取一定量后分別倒入裝有加入10毫升 濃度為0. 0001M（1% 的蔗糖溶液）的氰氟草酯溶液（pH 6.5）的試管中，處理除草劑濃度為0、 0.1、 100μM。處理的試管放置在光照培養(yǎng)箱中，處理3、 6、 9、 12、 24小時后，測電導(dǎo)率。

2結(jié)果與分析

2.1 氰氟草酯處理對水稻和禾本科雜草生長的影響

氰氟草酯處理第21天時測定株高和干重。結(jié)果表明：3～4葉期處理對水稻株高和干重有輕微的抑制作用，5～6葉期和7～8葉期處理對水稻株高無抑制作用；但稗草和馬唐在3～4葉期，濃度為200克/公頃處理下，株高和干重有嚴(yán)重的抑制現(xiàn)象，與對照相比差異極顯著并且濃度越高差異越顯著，5～6和7～8葉期不同濃度處理下表現(xiàn)出相似的趨勢。說明氰氟草酯對水田禾本科雜草有很好的防除作用。（見表1）。

2.2氰氟草酯處理GR50對水稻田禾本科雜草的影響

由表2可知，氰氟草酯GR50值（抑制植物生長50%的除草劑濃度）對不同生長期水稻、稗草和馬唐的影響。結(jié)果表明：水稻不同生長時期的GR50值均大于500克/公頃，表明水稻在不同時期的不同濃度下氰氟草酯處理均為安全；稗草和馬唐的GR50值在3～4葉期為66.4和72.2克/公頃，5～6葉期時GR50值為133.9和98.2克/公頃，7～8葉期時GR50值為 183.7和224.6克/公頃，表明隨著雜草的生長GR50值也相應(yīng)增高。

2.3 氰氟草酯處理對水稻田禾本科雜草ACCase酶活性的影響

氰氟草酯處理對水稻、稗草和馬唐ACCase酶活性的影響見表3。結(jié)果表明：水稻的ACCase酶活性在不同氰氟草酯濃度處理下與對照相比均無顯著差異；禾本科雜草稗草和馬唐的ACCase酶活性在0.1μM濃度處理下與對照相比有顯著差異，尤其是稗草差異極顯著，而且氰氟草酯處理濃度越高，ACCase酶活性抑制作用越明顯與對照相比差異越顯著。表明氰氟草酯處理對水稻具有很高的安全性；對水稻田禾本科雜草有很好的防除效果，主要原因是氰氟草酯處理抑制稗草和馬唐中的乙酰輔酶A轉(zhuǎn)化丙二酰輔酶A過程中的ACCase酶活性，從而達到防除的作用。

2.4 氰氟草酯處理對電解質(zhì)漏出的影響endprint

100μM濃度的氰氟草酯處理3、 6、 9、 12、 24小時時水稻、稗草和馬唐的電解質(zhì)漏出影響（見圖1）。結(jié)果表明：在1μM氰氟草酯處理，水稻3～12小時的電解質(zhì)，無明顯變化，24小時有緩慢的上升趨勢，稗草和馬唐的電解質(zhì)前3小時迅速上升，隨著處理時間的增加，電解質(zhì)呈現(xiàn)明顯上升的趨勢，并且馬唐上升的趨勢顯著；在100μM處理下，水稻的電解質(zhì)3小時無變化，但馬唐和稗草的電解質(zhì)迅速上升，處理24小時時水稻的電解質(zhì)僅為17.1μS/cm，但稗草和馬唐的電解質(zhì)分別為27.6和78.0μS/cm。說明馬唐的原生質(zhì)膜已被完全破壞，2種處理濃度下，水稻的電解質(zhì)最低，稗草的電解質(zhì)較高，馬唐的電解質(zhì)最高，說明除草劑氰氟草酯抑制稗草和馬唐的原生質(zhì)膜的主成分脂肪酸合成，原生質(zhì)膜被破壞，細(xì)胞的電解質(zhì)漏出導(dǎo)致植株死亡。

3 結(jié)論

氰氟草酯處理對水稻的不同生長時期均為安全，對稗草和馬唐的不同生長時期均有較好的防除效果。

氰氟草酯處理對水稻的ACCase酶活性在不同濃度下無顯著差異；對稗草和馬唐的ACCase酶活性在0.1μM濃度處理下與對照有差異，在1μM濃度處理下與對照比差異極顯著。

氰氟草酯在1μM濃度處理下水稻的電解質(zhì)漏出無明顯變化，稗草和馬唐的電解質(zhì)前3小時迅速上升；在100μM處理下，24小時時水稻、稗草和馬唐的電解質(zhì)分別為17.1μS/cm、27.6和78.0μS/cm。

參考文獻

[1]張宏軍，崔海蘭，朱文達，魏守輝.五氟磺草胺和氰氟草酯復(fù)配劑對水稻直播田雜草的防除效果及安全性評價[J].植物保護，2011，37（2）：177-181.

[2]黃帆，郭正元，徐珍.氰氟草酯和精噁唑禾草靈對三葉浮萍的毒性效應(yīng)[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2006，22（11）：406-409.

[3]秦虎強，李冬生，師寶君，等.10%嗯哇禾草靈 EC 防除麥田野燕麥、看麥娘藥效試驗[J].農(nóng)藥，2002，40（2）：36-37.

[4]黃帆.百除在稻田環(huán)境中的殘留分析及其對兩種生物的毒性研究[D].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[5]Duke SO， Powles SB. Glyphosate-resistant crops and

weeds ： now and in the future[J]. AgBioForum， 2009， 12（3）：346-357.

[6]Lowry OH， Rosebrough NJ， Farr AL， Randall RJ. Protein measurement with the Folin phenol reagent[J]. J Biol Chem. 1951， 193（1）：265-275.

[7] Brian V， Ottis. Determination ofAntagonism between

Cyhalofop-butyl and Other Rice Herbicides in Bamyardgrass.Journal of Agricultural and Food Chemistry[J]. 2005，（53）：4064-4068.

作者簡介：陳永年，本科學(xué)歷，公主嶺市十屋鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，助理農(nóng)藝師，研究方向：農(nóng)作物栽培。endprint