王彥兵,陳齊斌,蘇旺蒼,吳仁海*,孫慧慧,徐洪樂(lè),孫建偉(.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,云南昆明 6500;.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,河南省農(nóng)作物病蟲(chóng)害重點(diǎn)防治實(shí)驗(yàn)室,河南鄭州 45000)
甲基二磺隆是拜耳作物科學(xué)公司2002年推出的一種用于苗后防除小麥田禾本科雜草的高效、廣譜、選擇性?xún)?nèi)吸傳導(dǎo)型磺腺脲類(lèi)除草劑[1-4]。該藥劑主要用于防治春小麥、冬小麥田的硬草、早熟禾、堿茅、棒頭草、看麥娘、菵草、毒麥、多花黑麥草、野燕麥、蠟燭草等絕大多數(shù)禾本科雜草和牛繁縷、薺菜等部分闊葉雜草,對(duì)節(jié)節(jié)麥、雀麥(野麥子)、堰麥草等極惡性禾本科雜草也有良好的控制效果,是目前防治小麥田節(jié)節(jié)麥的特效藥劑。
節(jié)節(jié)麥屬禾本科山羊草屬一年生或越年生雜草,是世界性的惡性雜草和我國(guó)進(jìn)境危險(xiǎn)性植物雜草之一[5-8]。近幾年節(jié)節(jié)麥在我國(guó)河北、山西、山東、河南、重慶、陜西、內(nèi)蒙古和江蘇等?。ㄊ小^(qū))麥田普遍發(fā)生,危害程度越來(lái)越重,并呈迅速蔓延之勢(shì),嚴(yán)重威脅著我國(guó)小麥的安全生產(chǎn)和糧食安全[9-10]。目前用于防治節(jié)節(jié)麥的除草劑較少,僅有甲基二磺隆有一定的防治效果[11-12]。然而,甲基二磺隆對(duì)小麥安全性較差,施用不當(dāng)時(shí)仍會(huì)對(duì)小麥產(chǎn)生藥害,輕者造成小麥黃化或矮化現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)小麥出現(xiàn)缺綠病、葉片畸形、枯萎、部分葉片葉焦和嚴(yán)重生長(zhǎng)抑制,甚至干枯死亡[13-14],表明甲基二磺隆制劑的安全性仍需進(jìn)一步提高。安全劑的加入能顯著提高作物對(duì)除草劑的耐藥性,擴(kuò)大除草劑的應(yīng)用范圍和效力[15-16]。為此,筆者研究了吡唑解草酯、雙苯惡唑酸、環(huán)丙磺酰胺[17-19]3種安全劑對(duì)甲基二磺隆除草活性的影響,以期為甲基二磺隆在小麥上的安全使用提供參考。
1.1 材料
1.1.1 供試植物。供試小麥品種為“鄭麥9023”,由河南維特種業(yè)公司提供;節(jié)節(jié)麥種子于2014年采自河南省焦作溫縣。
1.1.2 試劑。93%甲基二磺隆原藥為拜耳作物科學(xué)(中國(guó))有限公司產(chǎn)品;97%吡唑解草酯、97%環(huán)丙磺酰胺、98.5%雙苯惡唑酸為分析純,均為浩維特化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品;丙酮、吐溫80為分析純,均為天津科密歐試劑公司產(chǎn)品。
1.2 方法
1.2.1 溶劑配制。稱(chēng)取甲基二磺隆原藥(或安全劑)0.010 0 g(折百),用丙酮定容至10 ml,作為1 000 mg/L母液,使用時(shí)用0.1%吐溫80水液稀釋至所需濃度。
1.2.2 安全劑對(duì)小麥的安全劑量測(cè)定。選取健康、飽滿(mǎn)的小麥種,25℃下催芽24 h至種子露白,植入盛有25 ml石英砂的一次性塑料杯(100 ml)中,10粒/杯,統(tǒng)一小麥胚乳溝朝下。吡唑解草酯、雙苯惡唑酸、環(huán)丙磺酰胺3種安全劑的劑量均設(shè)定為 1.00、5.00 mg/L,以0.1%吐溫80 水液作為空白對(duì)照,8 ml/杯藥液,然后保鮮膜封口,25℃培養(yǎng)5 d后調(diào)查株高、鮮質(zhì)量。
1.2.3 安全劑對(duì)甲基二磺隆小麥藥害的緩解效果測(cè)定。培養(yǎng)方法同“1.2.2”。甲基二磺隆劑量設(shè)定為 0.125、0.250、0.500、1.000、2.000、4.000 mg/L,3 種安全劑劑量均設(shè)定為0、0.250、0.500、1.000 mg/L,分別與甲基二磺隆上述劑量混用,培養(yǎng)5 d后調(diào)查株高、鮮質(zhì)量,計(jì)算抑制率和活性方程,計(jì)算EC50。
1.2.4 吡唑解草酯與甲基二磺隆混用對(duì)節(jié)節(jié)麥防效的影響測(cè)定。試驗(yàn)在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院第二產(chǎn)業(yè)基地溫室大棚內(nèi)進(jìn)行。取河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田表層土(0~10 cm),過(guò)20目篩,與草炭、蛭石比例為3∶1∶1混合,加水調(diào)節(jié)濕度為18%;塑料盆缽(口徑12 cm),裝土3/5處,植入供試節(jié)節(jié)麥種子10粒,覆土3 cm左右。溫室培養(yǎng)(培養(yǎng)溫度為10~20℃,相對(duì)濕度為55% ~65%),出苗后間苗定苗為10株/盆,3~4葉期莖葉噴霧處理。甲基二磺隆劑量設(shè)定為1.125、2.250、4.500、9.000 g/hm2,單獨(dú)噴施或與吡唑解草酯以 1∶2的比例混合噴施,設(shè)噴施清水為對(duì)照,每個(gè)處理3次重復(fù),藥后培養(yǎng)21 d后測(cè)定節(jié)節(jié)麥鮮質(zhì)量,計(jì)算抑制率和活性方程,計(jì)算EC50。
1.2.5 生長(zhǎng)抑制率的計(jì)算。
式中,TN為N劑量下甲基二磺隆對(duì)節(jié)節(jié)麥的生長(zhǎng)抑制率;TS為利用吡唑解草酯處理后,N劑量下甲基二磺隆對(duì)節(jié)節(jié)麥的生長(zhǎng)抑制率。
式中,A0為甲基二磺隆單獨(dú)使用對(duì)小麥的EC50值;A1為安全劑與甲基二磺隆混用對(duì)小麥的EC50值。
1.3 數(shù)據(jù)處理 以DPS2000軟件采用新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析;參照文獻(xiàn)方法[20-21],采用Excel軟件計(jì)算除草劑對(duì)小麥的生長(zhǎng)抑制方程。
2.1 安全劑對(duì)小麥的安全劑量測(cè)定結(jié)果 由表1可知,在1.000 mg/L濃度下,吡唑解草酯、雙苯惡唑酸、環(huán)丙磺酰胺對(duì)小麥生長(zhǎng)基本無(wú)影響或具有促進(jìn)作用,表明3種安全劑在低劑量下對(duì)小麥較安全。高劑量(5.000 mg/L)下,吡唑解草酯處理的小麥株高和鮮質(zhì)量抑制率均超過(guò)10%,表明其有一定的安全風(fēng)險(xiǎn);而雙苯惡唑酸、環(huán)丙磺酰胺處理與對(duì)照小麥生長(zhǎng)差異不大,表明二者對(duì)小麥的安全性較高。
表1 3種安全劑對(duì)小麥的安全劑量測(cè)定
2.2 安全劑與甲基二磺隆混用對(duì)小麥藥害的緩解效果 水培條件下,小麥對(duì)甲基二磺隆較敏感,其株高的EC50值為0.200 mg/L,鮮重的EC50值為 0.860 mg/L(表 2)。不同劑量的甲基二磺隆與1.000 mg/L吡唑解草酯混用,對(duì)小麥株高的EC50值為 0.890 mg/L,鮮質(zhì)量的EC50值為 1.930 mg/L,分別較甲基二磺隆單獨(dú)使用提高了4.45、2.24倍,說(shuō)明吡唑解草酯能顯著緩解甲基二磺隆對(duì)小麥的藥害,提高小麥對(duì)甲基二磺隆的抗藥性。雙苯惡唑酸對(duì)甲基二磺隆藥害EC50值的緩解倍數(shù)均小于1.50,并未表現(xiàn)出良好的緩解作用。而環(huán)丙磺酰胺在低劑量時(shí)緩解效果不明顯,高劑量反而出現(xiàn)藥害加重的現(xiàn)象。3種安全劑對(duì)小麥的安全性并未隨劑量的變化而表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。
表2 不同劑量安全劑與甲基二磺隆混用對(duì)小麥的緩解作用
2.3 吡唑解草酯與甲基二磺隆混用對(duì)節(jié)節(jié)麥防效的影響 由表3可知,在盆栽條件下,甲基二磺隆對(duì)節(jié)節(jié)麥的防效隨劑量的增加而提高,甲基二磺隆單用劑量1.125~9.000 g/hm2對(duì)節(jié)節(jié)麥鮮質(zhì)量的抑制率為25.36% ~86.52%,與吡唑解草酯1∶2混用時(shí)對(duì)節(jié)節(jié)麥鮮質(zhì)量的抑制率為2.15% ~69.11%,防效下降均在10%以上,表明吡唑解草酯對(duì)甲基二磺隆的除草作用產(chǎn)生影響。以甲基二磺隆劑量的對(duì)數(shù)值為自變量(x),節(jié)節(jié)麥生長(zhǎng)抑制率的概率值為因變量(y),計(jì)算甲基二磺隆單用對(duì)節(jié)節(jié)麥鮮質(zhì)量的抑制方程為y=4.085 4+2.010 9x,R=0.980 5,EC50值為 2.850 g/hm2,抑制 95%劑量(EC95)值為18.740 g/hm2。與吡唑解草酯1∶2混用對(duì)節(jié)節(jié)麥鮮質(zhì)量的抑制方程為y=3.037 3+2.648 3x,R=0.976 5,EC50值為 5.510 g/hm2,EC95值為 23.030 g/hm2,EC50值的緩解倍數(shù)為1.96。上述結(jié)果表明吡唑解草酯的加入能夠降低甲基二磺隆對(duì)節(jié)節(jié)麥的控制作用。
表3 吡唑解草酯與甲基二磺隆相同配比不同劑量下對(duì)節(jié)節(jié)麥防效的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明,小麥對(duì)甲基二磺隆較敏感,株高和鮮質(zhì)量EC50分別為0.200和0.860 mg/L。而目前防治麥田雜草節(jié)節(jié)麥的唯一制劑“世瑪”的田間推薦劑量有效成分為20.000 ~35.000 mg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小麥的耐受劑量。因此,使用不當(dāng)會(huì)對(duì)小麥造成嚴(yán)重藥害。
安全劑具有專(zhuān)一性,不同的安全劑對(duì)不同的作物、不同的除草劑緩解效果差異較大。雙苯惡唑酸和環(huán)丙磺酰胺是以吡唑解草酯為母體進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型安全劑,對(duì)部分作物表現(xiàn)出更高的保護(hù)效果[22]。但該研究結(jié)果表明,吡唑解草酯對(duì)小麥甲基二磺隆藥害的緩解效果最好,而雙苯惡唑酸和環(huán)丙磺酰胺對(duì)小麥的保護(hù)效果相對(duì)較差,部分劑量下會(huì)加重甲基二磺隆的藥害。
甲基二磺隆是一種高效麥田除草劑,是防治節(jié)節(jié)麥的唯一有效藥劑,對(duì)小麥田多種禾本科雜草及闊葉草均有很好的防治效果。隨著甲基二磺隆專(zhuān)利行政保護(hù)權(quán)過(guò)期[23],國(guó)內(nèi)很多廠(chǎng)家正在對(duì)該藥進(jìn)行登記開(kāi)發(fā),預(yù)計(jì)未來(lái)甲基二磺隆將成為小麥田使用面積最大的除草劑之一。吡唑解草酯與甲基二磺隆混用雖然能夠?qū)π←溒鸬揭欢ǖ谋Wo(hù)作用,但同時(shí)增加了節(jié)節(jié)麥對(duì)甲基二磺隆的耐藥性,耐藥性提高達(dá)1.96倍,甚至高于部分劑量下對(duì)小麥的緩解作用,生產(chǎn)中應(yīng)予以重視。
[1]謝艷紅.不同小麥對(duì)甲基二磺隆耐藥性及安全劑對(duì)耐藥性的影響[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),2004.
[2]牛宏波,李香菊,崔海蘭,等.助劑對(duì)甲基二磺隆防除節(jié)節(jié)麥的增效作用及增效機(jī)制[J].農(nóng)藥,2013,52(4):301 -303.
[3]隋標(biāo)峰.節(jié)節(jié)麥不同種群對(duì)甲基二磺隆的敏感性差異研究[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2010.
[4]高宗軍.甲基二磺隆敏感與耐性小麥細(xì)胞色素P450對(duì)比研究[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.
[5]房峰.節(jié)節(jié)麥(Aegilops tauschiiCoss.)生態(tài)適應(yīng)性[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2012.
[6]楊武云,余毅,胡曉蓉,等.節(jié)節(jié)麥及其在小麥生物技術(shù)育種中的研究與應(yīng)用[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),1990(12):19 -23.
[7]袁文煥,李高保,王保通.麥條銹病菌的禾草寄主:節(jié)節(jié)麥[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1994,17(3):75 -77.
[8]張大樂(lè),蘇亞蕊,李玉閣,等.節(jié)節(jié)麥居群間的籽粒性狀變異及相關(guān)性分析[J].麥類(lèi)作物學(xué)報(bào),2012,32(2):223 -228.
[9]王慶,黃林,袁中偉,等.中國(guó)新疆與黃河流域節(jié)節(jié)麥的傳播關(guān)系[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,28(4):407 -410.
[10]車(chē)晉滇,亮鐵雙,賈峰勇.不同密度節(jié)節(jié)麥危害對(duì)小麥產(chǎn)量的影響與防除對(duì)策[J].北京農(nóng)業(yè),2013(10):94 -95.
[11]王克功,曹亞萍,任瑞蘭,等.山西麥田節(jié)節(jié)麥的發(fā)生、防除現(xiàn)狀及對(duì)策研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(6):55 -57.
[12]李艷紅,戴率善,劉宗泉,等.小麥田節(jié)節(jié)麥的識(shí)別及防除[J].雜草科學(xué),2004(4):27-28.
[13]王勇.小麥甲基二磺隆藥害成因及規(guī)避措施[J].農(nóng)藥市場(chǎng)信息,2009(24):42.
[14]KONG L G.Differential responses of two types of winter wheat to autumnand spring-applied mesosulfuron-methyl[J].Crop protection,2009,28:387 -392.
[15]劉玉琛,葉非.除草劑安全劑作用機(jī)制研究進(jìn)展[J].植物保護(hù),2007,33(6):5-10.
[16]BUNTING J A.Physiological basis for tolerance of corn hybrids to foramsulfuron[J].Weed science,2004,52(5):711 -717.
[17]葉非.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.
[18]高宗軍,蔣家珍.吡唑解草酯對(duì)小麥細(xì)胞色素P450的誘導(dǎo)作用及其光譜特性[J].植物保護(hù),2005,31(4):40 -44.
[19]謝艷紅,邱立紅,蔣家珍,等.甲基二磺隆及吡唑解草酯對(duì)不同品種小麥ALS 酶的影響[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào),2004,6(3):81 -84.
[20]馮崗,張靜,李光澤,等.EXCLE在農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析中的應(yīng)用[J].昆蟲(chóng)知識(shí),2006,43(1):126 -129.
[21]劉霞,路永貴,閆當(dāng)萍.EXCLE在農(nóng)藥毒力測(cè)定中的應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,25(19):206 -208.
[22]AHRENS H,LANGE G,MULLER T.4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase inhibitors in combination with safeners:Solutions for modern and sustainable agriculture[J].Angewandte chemie international edition,2013,52(36):9388-9398.
[23]張梅風(fēng),呂秀亭.2011年-2015年專(zhuān)利到期的農(nóng)藥品種之甲基二磺?。跩].今日農(nóng)藥,2012(12):39-42.