咪唑乙煙酸對(duì)雜草稻等雜草的毒力及金粳818水稻的安全性

摘要：為防除旱直播水稻田雜草稻，探究咪唑乙煙酸能否在耐咪唑啉酮類除草劑水稻田中防除雜草稻等稻田常見(jiàn)雜草的問(wèn)題。采用整株生物測(cè)定法測(cè)定咪唑乙煙酸對(duì)雜草稻等稻田雜草的毒力以及對(duì)不同葉齡的耐咪唑啉酮水稻金粳818的安全性。結(jié)果表明，咪唑乙煙酸莖葉處理抑制稻田雜草鮮質(zhì)量90%的有效成分量（GR90）在32.84～311.60 g a.i./hm2 范圍內(nèi)，對(duì)3個(gè)雜草稻種群GR90在210.90 g a.i./hm2及以上，毒力最低。咪唑乙煙酸土壤處理和 1～2葉期早期莖葉處理對(duì)雜草稻的毒力高于3～4葉期莖葉處理；而3～4葉期莖葉處理對(duì)金粳818的安全性高于土壤處理和1～2葉期莖葉處理，但咪唑乙煙酸對(duì)金粳818水稻的選擇性指數(shù)為0.18～1.30，均顯著小于4，表現(xiàn)為對(duì)金粳818水稻不安全。綜合判斷，咪唑乙煙酸可有效防除水稻田常見(jiàn)雜草，對(duì)雜草稻差，對(duì)當(dāng)茬水稻金粳818的安全性低，不宜用在金粳818水稻田中防除雜草稻等雜草。

關(guān)鍵詞：咪唑乙煙酸；雜草稻；金粳818；毒力；安全性

中圖分類號(hào)：S451.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2025）02-0171-05

旱直播水稻因具有節(jié)約用水、節(jié)省勞動(dòng)力等特點(diǎn)而得到快速發(fā)展［1-3］，但由于旱直播稻苗期土壤表面沒(méi)有水層，除草劑持效期減短，增加了雜草防控難度，其中以雜草稻（Oryza sativa f.spontanea）危害尤為嚴(yán)重［4-7］。雜草稻與栽培稻同源性高，生物學(xué)特性相近，目前水田莖葉除草劑均不能夠安全有效地防除雜草稻［8-10］。

咪唑啉酮類除草劑是美國(guó)BASF公司（原氰胺公司）于20世紀(jì)90年代開(kāi)發(fā)的乙酰乳酸合酶（acetolactate synthase，ALS）抑制劑［11］，以咪唑乙煙酸（imazethapyr）和甲氧咪草煙（imazomox）為代表。這類除草劑具有殺草譜廣、防效高、持效期長(zhǎng)的特點(diǎn)［12］，主要用于防除大豆田雜草，尤其是東北地區(qū)，在2000年前后成為最主要的大豆田除草劑，在黑龍江和內(nèi)蒙古地區(qū)2005年用量就已經(jīng)達(dá)5 000 t［13］。1996年，美國(guó)路易斯安那州立大學(xué)（LSU）的Croughan為防除雜草稻利用化學(xué)誘變手段培育出耐咪唑啉酮類除草劑的Clearfield系列水稻［14-15］，從此在美洲地區(qū)大范圍使用咪唑啉酮類除草劑防除水稻田雜草稻。截至2021年，LSU和BASF公司已推出超過(guò)40個(gè)Clearfield水稻品種［16-18］。咪唑乙煙酸因其持效期長(zhǎng)、殺草譜廣成為Clearfield生產(chǎn)模式中最常用的咪唑啉酮類除草劑。

因此，開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的耐咪唑乙煙酸作物品種具有十分重要的意義［19-22］。2014年，我國(guó)天津市農(nóng)作物研究所（天津市水稻研究所）選育出對(duì)咪唑啉酮類除草劑有耐藥性的粳型常規(guī)栽培稻品種金粳818，其耐藥機(jī)理與耐咪唑啉酮Clearfield水稻相似，都是ALS的第653位氨基酸由絲氨酸突變?yōu)樘於０罚?4］。2018年來(lái)部分地區(qū)已使用咪唑乙煙酸防除金粳818水稻田雜草［25-26］，但當(dāng)前國(guó)內(nèi)沒(méi)有咪唑乙煙酸對(duì)雜草稻毒力及金粳818水稻安全性的詳細(xì)報(bào)道，為了從技術(shù)層面上明確咪唑乙煙酸能否用于金粳818水稻田防除雜草稻等雜草，本試驗(yàn)系統(tǒng)研究了咪唑乙煙酸對(duì)雜草稻等水稻田雜草的毒力及金粳818水稻的安全性，以期為咪唑乙煙酸在耐咪唑啉酮類水稻田中使用提供數(shù)據(jù)支撐。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試雜草種群的采集地點(diǎn)見(jiàn)表1。金粳818（O.sativa subsp.japonica）種子由江蘇省金地種業(yè)科技股份有限公司提供。

[FL（2K2]1.2試驗(yàn)試劑

5%咪唑乙煙酸水劑（AS），山東先達(dá)農(nóng)化股份有限公司。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1咪唑乙煙酸對(duì)雜草稻等雜草的毒力測(cè)定方法

本試驗(yàn)于2020—2021年在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院除草劑毒理及抗藥性實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。采用整株生物測(cè)定的方法，在7 cm×7 cm×7 cm塑料盆缽中裝入土肥比2 ∶[KG-*3]1的土壤，底座吸水至土壤濕潤(rùn)（土壤水分飽和度為60%～80%），在各個(gè)盆缽中均勻播種雜草種子15粒。播種后放入室外自然光照溫室內(nèi)培養(yǎng)，溫室溫度為白天（30±5） ℃，夜晚（25±5） ℃，[JP3]光—暗周期約10 h—14 h。待雜草長(zhǎng)至2.0～2.5葉期，選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的雜草定苗至10株/盆。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，藥劑莖葉噴霧劑量設(shè)置為0、14.06、28.13、56.25、112.50、225.00 g a.i./hm2。做等量清水對(duì)照處理，每處理重復(fù)4次，整體試驗(yàn)重復(fù)2次。噴霧采用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所生產(chǎn)的3WP-2000型行走式生測(cè)噴霧塔，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度96 r/min，噴霧高度300 mm，噴頭有效噴幅 350 mm，噴頭流量 390 mL/min，行走距離1 340 mm，藥液體積30 mL。施藥后放入溫室繼續(xù)培養(yǎng)。

1.3.2咪唑乙煙酸對(duì)金粳818水稻安全性的研究方法

試驗(yàn)以整株生物測(cè)定法測(cè)定咪唑乙煙酸對(duì)金粳818 和雜草稻JYFN-5的室內(nèi)毒力，用藥時(shí)期設(shè)計(jì)播后苗前、1葉期、2葉期、3葉期和4葉期。在10 cm×10 cm×10 cm的白色塑料盆缽中裝土肥比 2 ∶[KG-*3]1 的土壤，加水浸濕土壤，播種金粳818水稻和雜草稻JYFN-5種子，每盆15粒，然后再覆一層細(xì)土。

苗前土壤處理在播種后1 d進(jìn)行，按 300 kg/hm2 的用水量配制藥液進(jìn)行噴霧處理，以清水作為空白對(duì)照，設(shè)置參數(shù)同“1.3.1”節(jié)。

莖葉處理待植株長(zhǎng)至所需葉齡后定苗至 10株/盆后進(jìn)行，按450 kg/hm2的用水量配制藥液進(jìn)行噴霧處理，以清水作為空白對(duì)照，設(shè)置參數(shù)同“1.3.1”節(jié)。

劑量設(shè)置為0、56.25、112.50、225.00、450.00 g a.i./hm2。每處理重復(fù)4次，整體試驗(yàn)重復(fù)2次。

1.4數(shù)據(jù)處理

藥后觀察各雜草和水稻的受害情況，并于藥后21 d調(diào)查稱取植株地上部分鮮重，按照下列公式計(jì)算鮮重抑制率。

鮮重抑制率=[對(duì)照鮮重-處理鮮重]對(duì)照鮮重×100%。

對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)和統(tǒng)計(jì)分析。以咪唑乙煙酸劑量為橫坐標(biāo)，鮮重抑制率為縱坐標(biāo)，在DPS 15.10軟件中進(jìn)行線性擬合和方差分析，算得GR10、GR90以及它們的95%置信區(qū)間。

除草劑對(duì)水稻選擇性指數(shù)（Z）計(jì)算公式：

選擇性指數(shù)=[作物GR10]雜草GR90 。

式中：GR10表示抑制作物生長(zhǎng)10%的劑量；GR90表示抑制雜草生長(zhǎng)90%的劑量。

依據(jù)選擇性指數(shù)規(guī)定：選擇性指數(shù)（Z）≤2表示對(duì)作物不安全，2＜Z≤4表示對(duì)作物相對(duì)安全，Z＞4 表示對(duì)作物安全［26］。

2結(jié)果與分析

2.1咪唑乙煙酸對(duì)雜草稻等雜草的毒力

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果觀察發(fā)現(xiàn)，施藥后雜草出現(xiàn)生長(zhǎng)停滯、葉片變黃的狀況，但雜草稻的受害癥狀出現(xiàn)遲3～7 d。結(jié)合表2數(shù)據(jù)可知，供試雜草種群均對(duì)咪唑乙煙酸較為敏感，咪唑乙煙酸在225.00 g a.i./hm2的劑量下對(duì)雜草的防除效果均在85%以上。從防除效果來(lái)看，咪唑乙煙酸對(duì)稗、千金子、馬唐、丁香蓼、水莧菜和異型莎草均有較好的防除效果，在112.50 g a.i./hm2的劑量下防除效果均在90%以上，對(duì)雜草稻的毒力低于其他稻田雜草，3個(gè)雜草稻種群在14.06 g a.i./hm2的低劑量下鮮重抑制率接近50%，而112.50 g a.i./hm2處理的鮮重抑制率僅達(dá)到80%左右。咪唑乙煙酸對(duì)水竹葉的毒力稍差，但在112.50 g a.i./hm2劑量下鮮重抑制率也達(dá)到了81.09%。從GR90值的結(jié)果看，咪唑乙煙酸對(duì)稻田常見(jiàn)雜草的毒力從高到低依次為千金子、丁香蓼、稗、水莧菜、馬唐、異型莎草、水竹葉、雜草稻。

2.2咪唑乙煙酸不同時(shí)期用藥對(duì)雜草稻的毒力

采用整株生物測(cè)定的方法測(cè)定了咪唑乙煙酸對(duì)不同葉期雜草稻JYFN-5的毒力。根據(jù)表3結(jié)果可知，咪唑乙煙酸在播后苗前施藥和在1～3葉期莖葉處理對(duì)雜草稻的防除效果均較好，在 112.50 g a.i./hm2 劑量下均超過(guò)85%。在4葉期莖葉處理后，咪唑乙煙酸對(duì)雜草稻的鮮重抑制效果稍差，在225.00 g a.i./hm2劑量下鮮重抑制率僅能達(dá)到79.44%，但在450.00 g a.i./hm2劑量下也能達(dá)到89.88%。根據(jù)GR90排序?yàn)椴ズ竺缜埃?6.29 g a.i./hm2）lt;1葉期（74.32 g a.i./hm2）lt;2葉期（189.39 g a.i./hm2）lt;3葉期（274.61 g a.i./hm2）lt;4葉期（562.34 g a.i./hm2）。結(jié)果表明咪唑乙煙酸在雜草稻葉齡越小時(shí)施用防除效果越好，反之葉齡越大抑制效果越差。

2.3咪唑乙煙酸不同時(shí)期用藥對(duì)金粳818水稻的毒力

通過(guò)對(duì)金粳818水稻播后苗前施用咪唑乙煙酸發(fā)現(xiàn)，水稻植株較對(duì)照生長(zhǎng)緩慢，植株出現(xiàn)矮化的現(xiàn)象，莖葉處理施藥后金粳818植株在不同劑量處理下均出現(xiàn)植株生長(zhǎng)受阻、老葉葉緣枯黃的癥狀，但低劑量下的藥害能夠恢復(fù)，新葉正常生長(zhǎng)，而450.00 g a.i./hm2劑量下受到的藥害基本無(wú)法恢復(fù)。根據(jù)表4咪唑乙煙酸對(duì)不同葉齡金粳818的鮮重抑制率可知，咪唑乙煙酸對(duì)2葉期及以前的金粳818的GR10分別為34.29、51.82、61.89 g a.i./hm2，而對(duì)3葉期和4葉期用藥的GR10分別為134.28、101.19 g a.i./hm2，表明咪唑乙煙酸播后苗前施用和在金粳818水稻1～2葉期莖葉噴霧容易導(dǎo)致金粳818水稻產(chǎn)生藥害。

2.4咪唑乙煙酸不同時(shí)期用藥對(duì)金粳818水稻的選擇性指數(shù)

根據(jù)表3咪唑乙煙酸對(duì)不同葉齡雜草稻的毒力（GR90）、表4 咪唑乙煙酸對(duì)不同葉齡的金粳818的毒力（GR10）及選擇性指數(shù)計(jì)算公式，求出咪唑乙煙酸對(duì)不同葉齡金粳818的選擇性指數(shù)（表5）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，咪唑乙煙酸對(duì)不同葉齡金粳818的選擇性指數(shù)分別為1.30、0.70、0.33、049、0.18，都lt;4，說(shuō)明金粳818水稻對(duì)咪唑乙煙酸不安全。盡管雜草稻葉齡越小，咪唑乙煙酸的鮮重抑制率越高，但金粳818水稻的葉齡越小，其安全性越差。

3討論與結(jié)論

隨著旱直播水稻的推廣，雜草稻的危害日趨嚴(yán)重，近年以金粳818為代表的耐咪唑啉酮水稻和配套藥劑咪唑乙煙酸開(kāi)始在國(guó)內(nèi)大面積種植和使用，但對(duì)雜草稻的防治效果及對(duì)作物的安全性未有定論。本研究發(fā)現(xiàn)，咪唑乙煙酸對(duì)大部分水稻田常見(jiàn)一年生雜草均有較高防效，在112.50 g a.i./hm2的劑量下防除效果可達(dá)到90%以上，對(duì)水竹葉和雜草稻的防除效果較差，在225 g a.i./hm2劑量下鮮重抑制率才能達(dá)到90%。這可能和水竹葉對(duì)ALS抑制劑天然不敏感有關(guān)［27-29］。同時(shí)，也有多個(gè)研究發(fā)現(xiàn)，雜草稻本身具有耐受性、抗逆性和解毒功能強(qiáng)的生存優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)ogliatto等研究發(fā)現(xiàn)，雜草稻對(duì)草甘膦和百草枯的敏感性較其他雜草更差［30-31］，1999年在得克薩斯州也發(fā)現(xiàn)咪唑乙煙酸對(duì)雜草稻的除草劑效果不佳，在70 g a.i./hm2劑量下抑制率為85%［32］。但咪唑乙煙酸在金粳18水稻田的使用主要是為防除雜草稻，兼防其他水稻田雜草。且根據(jù)安全性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)咪唑乙煙酸仍然會(huì)對(duì)金粳818產(chǎn)生藥害，112.50 g a.i./hm2劑量下鮮重抑制率為19.62%～35.58%，整體上看施藥的葉齡越大，抑制率越低，但對(duì)雜草稻的毒力隨之降低，導(dǎo)致咪唑乙煙酸對(duì)金粳818的選擇性指數(shù)低。

綜上所述，咪唑乙煙酸對(duì)雜草稻的毒力較低，對(duì)耐咪唑啉酮的水稻金粳818不安全，不適用于耐咪唑啉酮水稻田防除雜草稻。

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