范潔群,劉福光,陳軍平,王偉民,董茂鋒,溫廣月,張 栩,唐紅霞

（上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,上海201403）

玉米是我國(guó)三大糧食作物之一,在我國(guó)糧食作物生產(chǎn)中具有重要地位。2010年我國(guó)玉米種植面積約3000萬(wàn)hm2,由南到北,從我國(guó)的海南到黑龍江的北部,由東到西,從東海之濱到甘肅、新疆維吾爾自治區(qū)均有玉米種植[1-2]。玉米田雜草種類多、數(shù)量大,給生產(chǎn)帶來(lái)較大影響。據(jù)調(diào)查,若玉米田不除草,將導(dǎo)致玉米減產(chǎn)20%—30%,嚴(yán)重的高達(dá)40%以上[3-4]?；瘜W(xué)除草具有高效、省工等優(yōu)點(diǎn),已成為玉米生產(chǎn)必不可少的重要措施。當(dāng)前,玉米田化學(xué)除草大多用乙草胺、莠去津及其混配制劑做苗前土壤封閉處理,煙嘧磺隆、硝磺草酮、苯唑草酮等進(jìn)行苗后莖葉處理[5-10]。

砜嘧磺?。≧imsulfuron）又名玉嘧磺隆,是美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)的磺酰脲類除草劑。砜嘧磺隆莖葉噴霧時(shí),被植物根葉吸收,通過(guò)抑制植物體內(nèi)的乙酰乳酸合成酶,阻止支鏈氨基酸的生物合成,從而抑制細(xì)胞分裂,使敏感的禾本科和闊葉雜草停止生長(zhǎng),然后褪綠、斑枯直至全株死亡[11-13]。關(guān)于砜嘧磺隆防除馬鈴薯、煙草和飼料玉米田雜草的研究報(bào)道較多,而防除鮮食玉米田雜草以及農(nóng)藥殘留安全評(píng)價(jià)的研究較少[14-18]。上海主要種植糯玉米、甜玉米等鮮食玉米,本試驗(yàn)旨在明確砜嘧磺隆在鮮食玉米田的應(yīng)用技術(shù)、土壤中的殘留消解規(guī)律和在玉米籽粒與土壤中的最終殘留,以期為砜嘧磺隆在鮮食玉米種植管理中的科學(xué)使用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)地點(diǎn)為上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莊行綜合試驗(yàn)站。試驗(yàn)田土質(zhì)為潮土,肥力中等,有機(jī)質(zhì)含量2.0%,pH 6.9,屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候。前茬為休閑田,播種前翻耕,播種日期為2016年3月20日,精量條播,玉米行距60 cm,株距25 cm,種植密度每667 m2約3000株。試驗(yàn)田主要雜草為馬唐（Digitaria sanguinalis）、稗草（Echinochloa crusgalli）、醴腸（Eclipta prostrata）和反枝莧（Amaranthus retroflexus）,還有少量的香附子（Cyperu srotundus）。

1.2 材料

供試作物:玉米（Zea mays L.）,品種為‘滬玉糯3號(hào)’。

供試藥劑:25%砜嘧磺隆WG,江蘇省激素研究所股份有限公司;40 g∕L煙嘧磺隆SC,日本石原產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn);市售。

試劑:砜嘧磺隆標(biāo)準(zhǔn)品（100 mg∕L）,上海市農(nóng)藥研究所有限公司提供;固相萃取柱（Florisil,500 mg,3 mL）、乙腈（色譜純）、正己烷（色譜純）、丙酮（色譜純）、氯化鈉（分析純）、水（超純水）,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司提供。

儀器設(shè)備:LCMS-8030高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,日本島津公司生產(chǎn);Heraeus biofuge primo R離心機(jī),美國(guó)Thermoscientific公司生產(chǎn);BSA2202S電子天平,北京塞多利斯科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 25%砜嘧磺隆WG防除玉米田雜草試驗(yàn)

25% 砜嘧磺隆 WG 設(shè) 18.75 g∕hm2、22.5 g∕hm2、26.25 g∕hm2、33.75 g∕hm2、45 g∕hm2（有效成分,下同）五個(gè)供試劑量,另設(shè)對(duì)照藥劑40 g∕L煙嘧磺隆SC 45 g∕hm2和清水處理（CK）,小區(qū)面積30 m2,每處理重復(fù)4次,試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行。施藥日期為2016年4月10日,施藥時(shí)雜草2—3葉期,玉米3—4葉期。施藥方法為莖葉噴霧,施藥工具為新加坡利農(nóng)私人有限公司生產(chǎn)的HD 400背負(fù)式噴霧器,扇型噴頭,工作壓力為45 Ra,噴射速率1250 mL∕min,噴液量450 L∕hm2。施藥當(dāng)天晴,最高溫度17℃,最低溫度13℃,施藥后10 d平均最高溫度21.1℃,平均最低溫度13.6℃,施藥后第2、6、9、10天分別有8.5 mm、14.4 mm、4.4 mm、4.4 mm 的降雨量。

安全性調(diào)查:藥后不定期觀察玉米生長(zhǎng)情況,并采用目測(cè)法對(duì)玉米藥害進(jìn)行分級(jí),藥害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1,收獲時(shí)每小區(qū)實(shí)收測(cè)產(chǎn),測(cè)定玉米鮮重產(chǎn)量,并折算出每公頃產(chǎn)量（kg∕hm2）。除草效果調(diào)查:藥后15 d、30 d、45 d分種類調(diào)查殘存雜草株數(shù),計(jì)算株數(shù)防效,施藥后45 d調(diào)查殘存雜草株數(shù)的同時(shí),測(cè)定殘存雜草地上部分鮮重,計(jì)算株數(shù)防效和鮮重防效。藥效調(diào)查及防效計(jì)算按照GB∕T 17980.42—2000[19]進(jìn)行。

表1 作物藥害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Grading standard of pesticide injury on corn

每個(gè)小區(qū)取均勻分布的3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估。如果發(fā)生了藥害,則詳細(xì)描述藥害類型,例如壞死、扭曲、葉片卷曲、黃化等。

1.3.2 最終殘留和土壤消解試驗(yàn)

土壤消解試驗(yàn):在玉米試驗(yàn)田旁選取30 m2空地,噴施25%砜嘧磺隆 WG 33.75 g∕hm2,噴液量450 L∕hm2。施藥后 2 h、4 h、1 d、3 d、5 d、10 d、14 d、21 d、35 d、45 d 在小區(qū)中隨機(jī)多點(diǎn)采集土壤樣品2 kg,充分混合后裝入封口袋中,帶回實(shí)驗(yàn)室置于-18℃冰柜中保存待測(cè)。

終殘?jiān)囼?yàn):在雜草防效試驗(yàn)區(qū),玉米收獲前30 d和收獲期分別在25%砜嘧磺隆WG 22.5 g∕hm2和33.75 g∕hm2處理小區(qū)中隨機(jī)采集成熟玉米10個(gè),除去苞葉和花絲,脫粒后充分混勻取200 g裝入塑料容器中。與此同時(shí),采集22.5 g∕hm2和33.75 g∕hm2處理小區(qū)內(nèi)土壤樣品（采集方法同消解試驗(yàn)）。樣品帶回實(shí)驗(yàn)室置于-18℃冰柜中保存待測(cè)。

農(nóng)藥殘留量分析方法:分別稱取5.00 g玉米籽粒和土壤樣品于50 mL離心管中,加入5.0 mL水和10.0 mL乙腈,渦動(dòng)3 min,超聲5 min,加入2 g氯化鈉,渦動(dòng)30 s,經(jīng)5000 r∕min離心5 min,取2 mL上清液用氮?dú)饧s50℃下吹至近干,用2 mL正己烷溶解,轉(zhuǎn)移到活化后的Florisil小柱,用丙酮∶正己烷（1∶9,V∕V）2.5 mL淋洗2次,將淋洗液用氮?dú)饧s50℃下吹至近干,用2 mL乙腈定容,LCMS-8030上機(jī)測(cè)定。檢測(cè)條件:Agilent EC-C18 色譜柱（100 mm ×3.0 mm,2.7 μm）,流動(dòng)相為 V（甲醇）∶V（水） =90∶10,流速0.30 mL∕min,柱溫40℃,進(jìn)樣體積5 μL。毛細(xì)管電壓3.5 kV,霧化氣流量3.0 L∕min,加熱氣流量15.0 L∕min,加熱塊溫度400℃,脫溶劑管溫度250℃。多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（MRM）,電離方式為 ESI（+）,其余相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 砜嘧磺隆的多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）參數(shù)Table 2 Mass spectrum paratemers of rimsulfuron under the multiple reactions monitoring（MRM）mode

1.4 數(shù)據(jù)分析

圖或表中數(shù)據(jù)的表示方式均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。顯著性差異比較采用SRSS 11.5中 One-way ANOVA模塊中的LSD方法;殘留消解動(dòng)態(tài)和最終殘留計(jì)算按照《農(nóng)藥殘留量實(shí)用檢測(cè)方法手冊(cè)》[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 25%砜嘧磺隆WG防除玉米田雜草效果

試驗(yàn)結(jié)果表明,25%砜嘧磺隆WG對(duì)玉米田馬唐、稗草等禾本科雜草以及醴腸、反枝莧等闊葉雜草均有較好的防效,且作用速度較快。藥后5 d觀察,25%砜嘧磺隆WG處理區(qū)雜草葉片褪綠發(fā)黃,且劑量越高,癥狀越明顯。藥后15 d調(diào)查,25%砜嘧磺隆WG18.75—45 g∕hm2對(duì)馬唐、稗草、醴腸和反枝莧的株數(shù)防效分別為85.34%—96.53%、86.59%—95.37%、88.07%—97.50%和89.28%—96.95%,總草株數(shù)防效為87.39%—96.22%。方差分析結(jié)果表明,除低劑量外,25%砜嘧磺隆WG 22.5 g∕hm2、26.25 g∕hm2、33.75 g∕hm2、45 g∕hm2處理之間總草株數(shù)防效沒(méi)有顯著差異,與對(duì)照藥劑40 g∕L煙嘧磺隆SC 45 g∕hm2處理之間也沒(méi)有顯著差異（表3）。

表3 25%砜嘧磺隆WG防除玉米田雜草效果（藥后15 d）Table 3 Weed control of 25%rimsulfuron WG on corn（15 DAA）

藥后30 d調(diào)查,25%砜嘧磺隆WG 18.75—45 g∕hm2對(duì)馬唐、稗草、醴腸和反枝莧的防效依然穩(wěn)定,除低劑量外,對(duì)上述雜草的株數(shù)防效以及總草株數(shù)防效均大于90%,有效控制了玉米田雜草的危害（表4）。

表4 25%砜嘧磺隆WG防除玉米田雜草效果（藥后30 d）Table 4 Weed control of 25%rimsulfuron WG on corn（30 DAA）

藥后45 d調(diào)查,除低劑量外,25%砜嘧磺隆WG 22.5—45 g∕hm2對(duì)馬唐、稗草、醴腸和反枝莧的株數(shù)防效和鮮重防效均大于90%,防效優(yōu)異,與對(duì)照藥劑40 g∕L煙嘧磺隆SC 45 g∕hm2相當(dāng),有效控制了馬唐、稗草、醴腸和反枝莧的危害（表5-1、5-2）。

表5-1 25%砜嘧磺隆WG防除玉米田雜草效果（藥后45 d）Table 5-1 Weed control of 25%rimsulfuron WG on corn（45 DAA）

表5-2 25%砜嘧磺隆WG防除玉米田雜草效果（藥后45 d）Table 5-2 Weed control of 25%rimsulfuron WG on corn（45 DAA）

2.2 25%砜嘧磺隆WG對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響

施藥后不定期觀察結(jié)果表明,25%砜嘧磺隆WG 18.75—33.75 g∕hm2對(duì)玉米生長(zhǎng)安全,株高、葉色、地上部鮮重等生育指標(biāo)與空白對(duì)照相比沒(méi)有顯著差異。45 g∕hm2處理對(duì)玉米生長(zhǎng)有一定的影響,具體表現(xiàn)為葉片局部出現(xiàn)褪綠斑塊,藥害目測(cè)等級(jí)為3級(jí),15 d左右可恢復(fù)正常。測(cè)產(chǎn)結(jié)果表明,25%砜嘧磺隆WG 22.5—45 g∕hm2處理區(qū)玉米產(chǎn)量比空白對(duì)照區(qū)分別增產(chǎn)7.66%、13.43%、13.90%、14.16%、13.99%,增產(chǎn)效果明顯。

2.3 砜嘧磺隆在土壤中的消解動(dòng)態(tài)

如圖1所示,25%砜嘧磺隆WG 33.75 g∕hm2均勻噴霧施藥1次,在土壤中的殘留量為0.01—0.398 mg∕kg,殘留量隨著時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸降低,殘留動(dòng)態(tài)曲線方程為Y=0.361e-0.073x,半衰期9.5 d,其消解動(dòng)態(tài)符合動(dòng)力學(xué)一級(jí)降解模型。

2.4 砜嘧磺隆在玉米籽粒和土壤上的最終殘留量

圖1 砜嘧磺隆在土壤中的殘留消解動(dòng)態(tài)Fig.1 Resolution equation of rimsulfuron residues in soil

如表 6所示,25% 砜嘧磺隆 WG 22.5 g∕hm2、33.75 g∕hm2于玉米3—4葉期莖葉噴霧施藥1次,收獲前30 d和收獲時(shí)玉米籽粒中砜嘧磺隆殘留量小于0.01 mg∕kg,土壤中砜嘧磺隆殘留量也小于0.01 mg∕kg,遠(yuǎn)低于我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的0.1 mg∕kg限量,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品和土壤環(huán)境安全。

表6 砜嘧磺隆在玉米籽粒和土壤中的最終殘留量Table 6 Final residues of Rimsulfuron in corn and soil

3 結(jié)論與討論

25%砜嘧磺隆WG 18.75—33.75 g∕hm2于玉米3—4葉期莖葉噴霧,供試玉米‘滬玉糯3號(hào)’生長(zhǎng)安全,株高、葉齡、地上部鮮重等生育指標(biāo)與空白對(duì)照相比沒(méi)有顯著差異,增產(chǎn)明顯。25%砜嘧磺隆WG 45 g∕hm2施藥處理對(duì)供試玉米生長(zhǎng)有一定的影響,表現(xiàn)為葉片出現(xiàn)褪綠斑塊,藥后15 d左右可恢復(fù)正常生長(zhǎng),不影響最終產(chǎn)量。

25%砜嘧磺隆WG 18.75—45 g∕hm2于雜草2—3葉期莖葉噴霧,對(duì)馬唐、稗草、醴腸和反枝莧等禾本科雜草和闊葉雜草均有較好的防效,效果與當(dāng)前生產(chǎn)上常用的40 g∕L煙嘧磺隆SC相當(dāng)。試驗(yàn)中還觀察到,砜嘧磺隆對(duì)莎草科雜草香附子有很強(qiáng)的抑制作用。

胡健等[18]研究表明,施用砜嘧磺隆45 g∕hm2玉米生長(zhǎng)安全不受影響,而本試驗(yàn)中,相同劑量的砜嘧磺隆對(duì)供試玉米產(chǎn)生了輕微的藥害,這可能與玉米品種和氣候條件有關(guān)。上海主要種植糯玉米和甜玉米等鮮食玉米,一年內(nèi)可種植春玉米和夏玉米兩季。當(dāng)前生產(chǎn)上常用的除草劑品種為乙草胺、莠去津、煙嘧磺隆、硝磺草酮、苯唑草酮等,砜嘧磺隆使用較少,本試驗(yàn)中砜嘧磺隆的除草效果與煙嘧磺隆相當(dāng),但對(duì)玉米的安全性產(chǎn)生影響,使用技術(shù)較嚴(yán)格,噴藥時(shí)盡量避開(kāi)玉米的“喇叭口”,以免產(chǎn)生藥害。本試驗(yàn)研究結(jié)果,可為砜嘧磺隆在上海春玉米田使用提供參考。

砜嘧磺隆屬于磺酰脲類除草劑,由于這類除草劑活性極高,用量低,殺草譜廣,施藥時(shí)間范圍寬,對(duì)哺乳動(dòng)物毒性低等優(yōu)越性,可廣泛應(yīng)用于稻田、大豆田、玉米田、麥類作物田、油菜田、草坪等,已成為世界上最大的一類除草劑,被稱為超高效除草劑[21-23]。然而磺酰脲類除草劑在應(yīng)用上也存在一些問(wèn)題比如具有極高的活性和極強(qiáng)的選擇性,一些品種如氯嘧磺隆、胺苯磺隆等在土壤中少量的殘留即可對(duì)后茬敏感作物產(chǎn)生藥害,因此該類除草劑在土壤中的殘留引起了人們的普遍關(guān)注[24-25]。隨著生活水平的提高,人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和環(huán)境安全越來(lái)越重視。本試驗(yàn)中25%砜嘧磺隆WG 33.75 g∕hm2莖葉噴霧施藥1次,在土壤中半衰期為 9.5 d,屬于易降解農(nóng)藥（T1∕2＜ 30 d）[26]。 25% 砜嘧磺隆 WG 22.5 g∕hm2和33.75 g∕hm2于玉米3—4葉期莖葉噴霧施藥1次,收獲前30 d以及收獲期的玉米籽粒和土壤的最終殘留量均小于0.01 mg∕kg,遠(yuǎn)低于我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的0.1 mg∕kg限量,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品和土壤環(huán)境安全性較高。