植物源羊脂酸與3種商用除草劑多靶標協同除草

柏浩東，羅丁峰，倪弦之，王立峰，唐劍泉，金晨鐘，李祖任*

(1.湖南人文科技學院 農田雜草防控技術與應用協同創新中心，湖南 婁底 417000；2.湖南省農業科學院 雜草生物學及安全防控湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410125)

混生雜草的危害巨大，現已難以使用某種單一除草劑控制[1]。除草劑的組合是化學防治農田雜草的重要方法，廣泛用于農業和非耕地[2]。當前農田雜草群落種類繁多，生長復雜，迫切需要對環境安全、除草效果顯著、不同作用機制的除草劑進行研究。為解決抗性雜草的發生與發展、減少農藥殘留、擴大除草譜、減少化學除草劑的使用量等問題，科學、合理、有效的方式進行除草劑混配是最有效、最便捷的方法之一。除草劑的多靶標協同在雜草防治中逐漸受到重視且被廣泛使用[3-4]。

精喹禾靈(Quizalofop-p-ethyl)是一種苯氧脂肪酸類選擇性除草劑，在我國使用于農田雜草防治已有十余年[5]，其可以防止細胞脂肪酸合成并殺死雜草，可防治一年生和多年生禾本科雜草[6]。二甲四氯鈉(MCPA-Na)是一種通過阻止核酸代謝與蛋白質合成來抑制光合作用的苯氧乙酸類選擇性內吸傳導激素型有機氯除草劑，常用于小麥田、玉米田等[7]。對闊葉類雜草和莎草科雜草的防治效果較好，對禾本科雜草的防治效果較弱[8]。敵草快(Diquat)是聯吡啶類觸殺滅生性除草劑，可以抑制植物光合作用的電子傳遞，導致植物脫水，最終死亡[9]。在除草劑中，敵草快的效果迅速、除草譜廣，在非耕地、果園行間應用廣泛[10]。羊脂酸，又名正辛酸，分子式為C8H16O2，在肉豆蔻、酒花等中均有存在[11]。為無色透明油狀液體，微溶于水。前期本團隊從椰子中分離出羊脂酸，證實其滅生性除草活性較高，了解到羊脂酸可以通過影響植物的光合作用而產生了除草的功能。采用無標簽蛋白質組學定量方法研究了其作用機理，得知羊脂酸通過降低植物的細胞之間的二氧化碳濃度、光合強度、氣孔張開的程度和蒸騰速率來達到抑制植物生長的目的。且觀察了經羊脂酸處理后在透射電鏡下的小飛蓬葉片結構，發現羊脂酸對葉肉細胞中的葉綠體與線粒體具有嚴重的毒性，處理后小飛蓬葉片中葉綠體、線粒體和其他細胞器的壞死與時間呈正比，表明羊脂酸直接影響葉片的光合作用，導致代謝物利用率降低，從而影響植物的生長速度[12-14]。

當前羊脂酸與精喹禾靈、二甲四氯鈉、敵草快除草劑混配的組合物研究和應用暫無報道。本文探究了羊脂酸與精喹禾靈、二甲四氯鈉、敵草快多靶標協同對靶標雜草的除草效果及最佳配比方案，并分析了精喹禾靈、二甲四氯鈉、敵草快除草劑的增效組合物對靶標雜草的聯合作用效果，以期為擴大殺草譜、提高除草效果、延緩除草劑抗性的發生與發展提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 室內供試材料

供試雜草：小蓬草(ErigeroncanadensisL.)、丁香蓼(LudwigiaprostrataRoxb.)、馬唐(DigitariasanguinalisL. Scop.)、光頭稗[Echinochloacolona(Linnaeus) Link]、反枝莧(AmaranthusretroflexusL.)、龍葵(SolanumnigrumL.)。雜草種子于湖南省農業科學院附近荒草地域收集，在直徑為15 cm的盆栽中種植，光照12 h、光強90～115 mol/(m2·s)、溫度在25～27 ℃間，培養幼苗長至2～3葉期時待用。

1.2 供試藥劑

25%植物源羊脂酸乳油按柏浩東等[14]報道的方法配制，羊脂酸和精喹禾靈、二甲四氯鈉、敵草快組分種類與25%植物源羊脂酸乳油相同，僅羊脂酸比例改為10%，其他3種除草劑比例改為15%；200 g/L精喹禾靈水劑，浙江新農化工股份有限公司(PD20160959)市售；200 g/L 二甲四氯鈉水劑，浙江新農化工股份有限公司(PD20160959)市售；200 g/L敵草快水劑，浙江新農化工股份有限公司(PD20160959)市售；測試儀器為3WP-2000型行走式噴霧塔，農業農村部南京農業機械化研究所售。

1.3 室內活性測定與評價

采用莖葉噴霧法[14]測定25%羊脂酸乳油與3種不同除草劑混配的室內毒力。施藥完成后15 d測量各處理雜草的地上部分鮮重。根據Gowing法(柏浩東等[14])分析除草劑聯合作用方式，公式為:

E0=X+Y-XY/100

式中:X為羊脂酸單一組分于不同劑量使用時對靶標雜草的鮮重防效；Y為3種藥劑單一組分于不同劑量使用時對靶標雜草的鮮重防效；E0為羊脂酸精喹禾靈、二甲四氯鈉、敵草快復配時2種藥劑對靶標雜草鮮重防效的理論值；E為羊脂酸和精喹禾靈、二甲四氯鈉、敵草快復配時2種藥劑對靶標雜草鮮重防效的實測值。當E-E0>10%時，表示為增效作用；當-10%

1.4 田間藥效試驗

試驗于2018年6月20日在湖南省農業科學院實驗大樓旁荒地進行。供試雜草為丁香蓼、反枝莧、龍葵等。試驗時禾本科雜草3～4葉期、闊葉雜草高11～16 cm。施藥儀器為背負式噴霧器,采取莖葉噴霧方式,噴液量600 L/hm2。

試驗小區隨機區組排列，設空白對照，5個藥劑處理，面積為20 m2，各處理重復3次，共54個小區，處理內容與試驗方案見表1。

表1 處理內容與試驗方案

1.5 試驗調查與數據分析

各實驗小區取5點，每點面積為0.5 m×0.5 m，施藥后7～15 d統計雜草株數，施藥后7～15 d稱量地上部分雜草鮮重。采用SPSS 11.5軟件對試驗數據進行統計分析[14]。

2 結果與分析

2.1 羊脂酸與精喹禾靈多靶標協同對靶標雜草的聯合作用分析

由表2可知，羊脂酸與精喹禾靈以592.89∶1的配比方案復配時，對小飛蓬、丁香蓼的聯合作用測定結果為加成作用，以148.22∶1、37.22∶1、9.31∶1、2.32∶1的配比方案復配時，對小飛蓬、丁香蓼的聯合作用測定結果為增效作用；以9.31∶1、2.32∶1和592.89∶1的配比方案復配時，對馬唐、稗草的聯合作用測定結果為加成作用；以37.22∶1和148.22∶1的配比方案復配時，對馬唐、稗草的聯合作用測定結果為增效作用。綜合結果分析，羊脂酸與精喹禾靈對丁香蓼、小飛蓬的防除效果以2.32∶1的配比方案混配更佳，對馬唐、稗草的防除效果以37.22∶1的配比方案混配更佳。

表2 羊脂酸與精喹禾靈多靶標協同對靶標雜草的聯合作用分析

2.2 羊脂酸與二甲四氯鈉多靶標協同對靶標雜草的聯合作用分析

由表3可知，羊脂酸與二甲四氯鈉以8.36∶1、30.48∶1的配比方案復配時，對反枝莧、丁香蓼的聯合作用測定結果為加成作用；以2.09∶1、1.91∶1、7.62∶1的配比方案復配時，對反枝莧、丁香蓼的聯合作用測定結果為增效作用；羊脂酸與二甲四氯鈉以30.48∶1的比例復配時，對馬唐的聯合作用測定結果為加成作用；以2.09∶1、1.91∶1、7.62∶1和8.36∶1的配比方案復配時，對馬唐的聯合作用測定結果為增效作用；羊脂酸與二甲四氯鈉以30.48∶1、2.09∶1、1.91∶1、7.62∶1和8.36∶1的配比方案復配時，對稗草的聯合作用測定結果均為增效作用。綜合結果分析，羊脂酸與二甲四氯鈉對丁香蓼、馬唐、反枝莧、稗草的防除效果均以1.91∶1的配比方案混配更佳。

表3 羊脂酸與二甲四氯鈉多靶標協同對靶標雜草的聯合作用分析

2.3 羊脂酸與敵草快多靶標協同對靶標雜草的聯合作用分析

由表4可知，羊脂酸與敵草快以42∶1的配比方案復配時，對龍葵的聯合作用測定結果為加成作用；以10.65∶1、2.68∶1、1.5∶1、6∶1的配比方案復配時，對龍葵的聯合作用測定結果為增效作用；羊脂酸與敵草快以42∶1、1.5∶1和6∶1的配比方案復配時，對反枝莧的聯合作用測定結果為加成作用；以10.65∶1、2.68∶1的配比方案復配時，對反枝莧的聯合作用測定結果為增效作用；羊脂酸與敵草快以42∶1、6∶1的配比方案復配時，對小飛蓬、稗草的聯合作用測定結果為加成作用；以10.65∶1、2.68∶1和1.5∶1的配比方案復配時，對小飛蓬、稗草的聯合作用測定結果為增效作用。綜合結果分析，羊脂酸與敵草快對龍葵、反枝莧、小飛蓬和稗草的防除效果均以2.68∶1的配比方案混配更佳。

表4 羊脂酸與敵草快多靶標協同對靶標雜草的聯合作用分析

2.4 羊脂酸和精喹禾靈、二甲四氯鈉和敵草快多靶標協同對非耕地雜草的聯合作用分析

由表5可知，羊脂酸+精喹禾靈的有效含量成分為83.75+2.25 g a.i./667 m2時，對總草的株數防效為97.89%，鮮重防效為94.21%。單一使用有效成分含量為166.75 g a.i./667 m2的羊脂酸水乳劑、4.5 g a.i./667 m2的精喹禾靈水劑時，對總草的株數防效與鮮重防效分別為51.22%、50.61%與38.47%、45.99%。羊脂酸+二甲四氯鈉的有效含量成分為83.75+43.75 g a.i./667 m2時，對總草的株數防效與鮮重防效分別為98.61%、94.38%。單一使用有效成分含量為166.75 g a.i./667 m2的羊脂酸水乳劑、87.5 g a.i./667 m2的二甲四氯鈉水劑時，對總草的株數防效與鮮重防效分別為48.25%、51.01%與39.57%、44.71%。羊脂酸+敵草快的有效含量成分為83.75+31.25 g a.i./667 m2時，對總草的株數防效與鮮重防效分別為96.04%、93.35%。單一使用有效成分含量為166.75 g a.i./667 m2的羊脂酸水乳劑、62.5 g a.i./667 m2的敵草快水劑時，對總草的株數防效與鮮重防效分別為50.67%、51.76%和39.06%、46.32%。試驗結果表明，羊脂酸與精喹禾靈以37.22∶1或2.32∶1的配比方案混配、與二甲四氯鈉以1.91∶1的配比方案混配、與敵草快以2.68∶1的配比方案混配后，對非耕地雜草的防治效果均優于各單劑。

表5 羊脂酸和各除草劑多靶標協同對總草的聯合作用分析

3 討論

除草劑多靶標協同控制技術因具有擴大殺草譜、提高除草效果、延緩及治理抗性雜草的發生與發展等優點而應用潛力巨大。精喹禾靈、二甲四氯鈉與敵草快3種除草劑的混配已有部分報道。精喹禾靈與溴苯腈混配對稗草和反枝莧的防效高于二甲四氯鈉單劑，但當混劑有效成分含量≥600 g/hm2時，對亞麻苗較易產生藥害，在大田條件中混劑有效成分含量為371.25 g/hm2時，對亞麻田雜草防治效果較好，且對亞麻安全[15]。在大蔥田中，精喹禾靈與辛酰溴苯腈復配對于闊葉雜草防效較差，與滅草松復配施用后對闊葉雜草防效相對較好，但對總草防效均未超過40%[16]。在大豆田中，精喹禾靈與乙羧氟草醚混配后對馬唐的防除效果較好，優于其對應的單劑[17]，與甲氧咪草煙混配可完全控制毛茛草、紅色馬唐與牛筋草[18]。在棉田中，精喹禾靈與嘧草硫醚或三氟啶磺隆復配時，在同等條件下提高嘧草硫醚或三氟啶磺隆的質量比，可以有效增加藥劑的持效期，且對棉田禾本科、闊葉雜草均有較好的防效[19]。精喹禾靈對闊葉雜草防效較差，而羊脂酸與精喹禾靈混配后，對禾本科及闊葉雜草均有較好的防效。二甲四氯鈉與草甘膦混配在棉田施用后，對節節草的防效在95%以上[20]。二甲四氯鈉與滅草松復配在馬鈴薯田施用后，對于闊葉雜草的防效較好，明顯優于單劑[21]。二甲四氯鈉與氯嘧磺隆復配后對于紅花酢漿草防效有顯著提高[22]。二甲四氯鈉與草甘膦混配后，對假臭草防效較好，優于二甲四氯鈉單劑[23]。二甲四氯鈉與雙氟磺草胺在283.5 g a.i./hm2處理下復配對豬殃殃的防效為97.57%，對播娘蒿的防效為88.27%[24]。羊脂酸與二甲四氯鈉混配后，將2種劑型的優勢有效結合，使其對禾本科雜草與闊葉雜草均有較好的防效。敵草快與三氯吡氧乙酸以20∶1的質量比混配時，除草效果有顯著提升[25]。敵草快與草甘膦混配對草甘膦的防治效果可起到增效作用，使除草時間提前3～10 d[26]。羊脂酸與敵草快以83.75+31.25 g a.i./667 m2的比例混配后，對小飛蓬的防效高達86.15%。

本文研究發現羊脂酸與3種商用除草劑以一定的比例混配后，均表現出加成或增效作用。羊脂酸與精喹禾靈、二甲四氯鈉與敵草快混配的除草劑在一定配比范圍內具有很好的增效作用，復配制劑有效結合了單劑的優勢，雜草防除效果比較于單劑有了顯著提高，有效地減少了農藥殘留，間接地減輕了農藥對于生態環境的潛在威脅。本文側重分析羊脂酸和精喹禾靈、二甲四氯鈉與敵草快的制劑互配控草效果，但環境友好型制劑的配方篩選還有待進一步研究。