不同玉米品種對土壤中殘留咪唑乙煙酸的敏感性

白 霜，張堅毅 ，黃飛鵬，羅小勇，李凌緒*

（1.青島農業大學植物醫學學院/山東省植物病蟲害綠色防控工程研究中心，山東青島266109；2.榮成市農業農村局，山東榮成264300）

玉米是我國種植面積最大的主糧作物，也是重要的原料作物。國家統計局網站統計數據顯示，2021年全國玉米播種面積為6.4億畝。玉米-大豆輪作/間作是我國普遍采用的玉米種植模式之一，該輪作制遍布東北、華北、長江流域等春夏玉米主產區[1-2]。咪唑乙煙酸是一種咪唑啉酮類除草劑，作用靶標為乙酰乳酸合成酶（ALS），被廣泛應用于大豆田防除一年生雜草[3-4]。然而，咪唑乙煙酸化學性質穩定，在土壤中殘留期長，對下茬作物不安全[5-7]。東北地區咪唑乙煙酸殘留對玉米的藥害事故頻發，這已成為影響大豆-玉米輪作生產安全的重要因素[8-9]。

作物品種的遺傳多樣性使其表現出對除草劑敏感性的較大差異。不同玉米品種對咪唑乙煙酸耐受程度的差異可達千倍之距，從中篩選對咪唑乙煙酸耐受程度較高的品種，可減少土壤中咪唑乙煙酸殘留對玉米生產的影響[10]。目前，關于不同雜交玉米品種對土壤中咪唑乙煙酸殘留的敏感性未見報道。本研究采用盆栽法測定了47個雜交玉米品種對咪唑乙煙酸的敏感性，旨在為緩解咪唑乙煙酸殘留對玉米安全生產的影響提供一定的科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本研究共測定了47個雜交玉米品種對咪唑乙煙酸的敏感性，供試玉米品種信息如表1所示。

表1 供試玉米品種信息

1.2 供試藥劑及材料

供試藥劑：98%咪唑乙煙酸原藥，青島瀚生生物科技股份有限公司。

（續表1）

供試土壤：壤土（有機質含量為2%，pH值為6.6，粘粒含量約為43%，土壤濕度約為74%），青島農業大學。

1.3 咪唑乙煙酸的添加

供試土壤為壤土，采集距地表25 cm無植被覆蓋且未受除草劑污染的表層土。土壤采集后在室內自然風干，過2 mm篩，置室內備用。精確稱取咪唑乙煙酸原藥置于50 mL離心管中，加入少許甲醇，振蕩溶解，加水稀釋至30 mL，置室溫備用。準確稱取1 kg土壤放置于容器內，一邊攪拌土壤，一邊將上述咪唑乙煙酸溶液緩緩噴于土壤表面，使咪唑乙煙酸在土壤中的終濃度分別為0.125、0.25、0.5、1.0、3.0 mg/kg。將藥劑與土壤充分混合后攤開陰干，裝入培養缽（深度為16 cm）中備用。

1.4 生物測定

除去玉米種子包衣劑，經0.5%次氯酸鈉溶液表面消毒后，加入適量無菌水于室溫下浸泡催芽，露白后播種于1.3所述的培養缽中，試驗重復3次，以加入等量甲醇的土壤為對照。置于溫室內，溫室溫度為白天28℃，夜晚18℃，自然光照，每5 d澆水100 mL。10 d后測量玉米幼苗株高和地上部鮮重。

1.5 數據處理

用SPSS 20.0軟件的Probit回歸模型進行數據分析，以處理組抑制玉米種子萌發數、株高或鮮重為響應頻率，以對照組玉米種子萌發數、株高或鮮重為觀測值，濃度為協變量，轉換對數，抑制率幾率值（y）和濃度對數值（x）建立回歸方程（y=a＋bx），當y=5時，求得x值并取反對數，即為萌發抑制中濃度、株高抑制中濃度和鮮重抑制中濃度。

2 結果與分析

不同雜交玉米品種對土壤中咪唑乙煙酸的敏感性試驗結果見表2。研究結果表明，不同玉米品種對咪唑乙煙酸敏感性存在差異。

表2 不同玉米品種對土壤中殘留咪唑乙煙酸的敏感性

（續表2）

在玉米種子萌發方面，咪唑乙煙酸對‘登海710’‘登海605’‘登海3622’‘明天695’‘良玉99’等37個品種抑制中濃度均大于3 mg/kg，且相互間無顯著性差異；對‘美德407’‘正大658’等10個品種的種子萌發對咪唑乙煙酸的敏感性較低，其中咪唑乙煙酸對‘先玉335’的抑制最為嚴重，抑制中濃度為0.158 mg/kg；其次為‘美德407’‘烏蘇里’‘蠡玉35’，抑制中濃度分別為0.160、0.377和1.061 mg/kg。

在玉米早期生長方面，不同玉米品種之間對咪唑乙煙酸的耐受性明顯不同，株高抑制中濃度介于0.155～2.230 mg/kg之間，鮮重抑制中濃度介于0.131～1.991 mg/kg之間。其中，‘登海533’對咪唑乙煙酸最敏感，株高抑制中濃度為0.155 mg/kg，鮮重抑制中濃度為0.131 mg/kg；其次表現較敏感的品種為‘良玉99’‘MY37’，株高抑制中濃度分別為0.187和0.175 mg/kg，鮮重抑制中濃度分別為0.139和0.157 mg/kg；‘紫金605’對咪唑乙煙酸耐受程度最高，株高、鮮重抑制中濃度分別為2.23和1.991 mg/kg，分別為‘登海533’的14.4和15.2倍；其次耐受性較高的玉米品種為‘登海710’‘登海605’‘NK815’‘德單123’‘萬盛107’，株高抑制中濃度分別為1.523、1.787、1.101、1.434和0.901 mg/kg，鮮重抑制中濃度分別為1.687、1.578、1.289、1.257和1.057 mg/kg，綜合來看，大部分耐藥性程度相對較高的玉米品種種子萌發不易受咪唑乙煙酸的影響。綜合以上研究結果，可得出以下結論：‘紫金605’‘登海710’‘登海605’‘NK815’‘德單123’‘萬盛107’等玉米品種對咪唑乙煙酸的耐受性較高，而‘登海533’‘良玉99’‘MY73’‘丹玉405’‘登海117’‘明天636’‘正大658’等玉米品種則對咪唑乙煙酸表現較為敏感，施用過咪唑乙煙酸地塊的下茬玉米品種的選擇需慎重。

3 討論與結論

咪唑乙煙酸活性高、殺草譜廣，但其在土壤中殘留時間較長，不僅影響土壤微生物結構和土壤酶活性[11-12]，還容易引起對后茬敏感作物的藥害。咪唑乙煙酸是內蒙古及黑龍江大豆產區的主導除草劑品種，但由于其藥害問題嚴重制約了正常作物的輪作。前人研究表明，在咪唑乙煙酸施藥后12個月內種植玉米，低劑量安全，高劑量下仍然對后茬玉米、小麥、棉花等產生不同程度的藥害，其中，在216 g/hm2處理下，與對照相比，顯著抑制玉米的株高和鮮重[13]。本研究也得出了相似的結果。

本研究在室內條件下共測定了47個雜交玉米品種對土壤中咪唑乙煙酸殘留的敏感性。結果顯示，不同的玉米品種對咪唑乙煙酸的敏感性和耐受程度存在差異。因此，對于應用過咪唑乙煙酸的地塊，在種植下茬玉米品種的選擇上需要慎重。當土壤中咪唑乙煙酸殘留濃度高于3 mg/kg時，雖然對大多數玉米品種的種子萌發影響較小，但會嚴重抑制玉米的生長；當土壤中咪唑乙煙酸殘留濃度介于0.125～3 mg/kg時，盡量選擇耐藥性相對較高的‘紫金605’‘登海710’‘登海605’‘NK815’‘德單123’‘萬盛107’等玉米品種，避免使用‘登海533’‘良玉99’‘MY73’‘丹玉405’‘登海117’等較為敏感的品種。

此外，咪唑乙煙酸在田間的降解速度與光照、溫度、土壤濕度、土壤類型、土壤微生物等因素有關[14]。隨著咪唑乙煙酸施藥時間的延長，對后茬作物的影響會逐漸降低。在大豆-玉米輪作田，生產中要控制咪唑乙煙酸的使用量。結合本次試驗結果，可優先選擇下茬玉米‘紫金605’‘登海710’等品種輪作種植。