馬 紅，王偉佳，韓玉軍，王月超，孫 瑩，高 紅

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱 150030）

苗后除草劑除草效果與靶標(biāo)雜草葉片結(jié)構(gòu)特征及除草劑稀釋藥液的物理性狀關(guān)系密切，藥液流失、霧滴漂移、蒸發(fā)等常導(dǎo)致除草劑使用中藥液沉積性差而影響防除效果。一般除草劑室內(nèi)除草活性較好，但田間實(shí)際防除效果不理想，與藥液在雜草表面的鋪展、沉積、持留和吸收密切相關(guān)[1-2]。

助劑是添加到農(nóng)藥噴灑液中的輔助劑，可改善藥液沉積、被靶標(biāo)生物吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)性能，提高防治效果。助劑種類多，不同助劑對(duì)除草劑增效機(jī)制存在差異，增效作用也受除草劑性質(zhì)和雜草特性的影響[3-4]。油類助劑促進(jìn)藥液在植物葉片上的鋪展和附著，增強(qiáng)藥液抗雨水沖刷能力[5]。表面活性劑類助劑主要通過降低表面張力和接觸角，減少藥液飛濺和回彈發(fā)生，使藥液更好地在疏水葉表面潤(rùn)濕鋪展[6-7]。根據(jù)除草劑種類、作用方式和靶標(biāo)雜草葉面特性選擇合適助劑對(duì)提高除草劑防除效果具有重要意義。研究不同助劑對(duì)除草劑減施增效機(jī)制和作用效果可為實(shí)現(xiàn)“農(nóng)藥零增長(zhǎng)”和除草劑減量使用技術(shù)提供依據(jù)[8]。

硝磺草酮屬于對(duì)羥基苯基丙酮酸雙氧化酶（HPPD）抑制劑，為廣譜、內(nèi)吸、觸殺選擇性芽前芽后除草劑，可通過雜草幼苗根部及莖部吸收，導(dǎo)致雜草體內(nèi)類胡蘿卜素含量減少，影響光合作用發(fā)揮除草效果，主要用于玉米田苗后莖葉處理防除一年生禾本科及闊葉雜草，對(duì)玉米安全性較高[9-10]。近年來，硝磺草酮及其復(fù)配制劑已成為玉米田防除雜草主要品種，但在使用過程中易出現(xiàn)除草不徹底、雜草白化后逐漸返青等現(xiàn)象，可通過添加助劑調(diào)節(jié)藥液性狀及除草活性[11-12]。本研究采用室內(nèi)和田間試驗(yàn)方法，結(jié)合儀器分析技術(shù)，探討添加不同助劑對(duì)硝磺草酮藥液表面張力、接觸角、鋪展直徑、干燥時(shí)間等性狀的調(diào)節(jié)效果，比較不同助劑在減量應(yīng)用下對(duì)硝磺草酮防除田間雜草的作用效果，為除草劑減量增效使用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試除草劑與助劑

除草劑為15%硝磺草酮懸浮劑（遼寧津田科技有限公司），助劑如表1所示。

表1 供試助劑Table 1 Adjuvants in tested

1.1.2 供試植物材料

在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)向陽試驗(yàn)示范基地玉米田中采集稗草、野黍、藜、反枝莧作為試驗(yàn)材料。

1.2 方法

1.2.1 助劑有效性室內(nèi)活性測(cè)定試驗(yàn)

采用溫室盆栽法培育稗草和反枝莧幼苗。高15 cm，直徑15 cm塑料盆，盆內(nèi)裝土至3/4處，澆水至盆內(nèi)土壤完全濕潤(rùn)，然后將飽滿的反枝莧和稗草種子各15粒均勻播于濕潤(rùn)土壤表面后覆土，置于溫室培養(yǎng)，定期補(bǔ)水。待雜草生長(zhǎng)至3～4葉期，每盆定苗7株進(jìn)行硝磺草酮與助劑的噴施處理，驗(yàn)證助劑對(duì)硝磺草酮的有效性。15%硝磺草酮懸浮劑用量為有效用量67.5 g·hm-2，助劑添加量為噴液量的體積比（V/V）：滲透者（ST）1.5%、邁絲（MS）0.75%、杰效利（JX）0.15%、橙油精油（CP）0.15%、菲藍(lán)（FL）0.05%、百濕露（BS）0.075%、倍創(chuàng)（BC）0.15%。采用新加坡利農(nóng)背負(fù)式噴霧器HD-400進(jìn)行葉片噴霧，噴液量300 L·hm-2，每個(gè)處理重復(fù)4次。施藥后14 d，調(diào)查雜草地上部分鮮重，計(jì)算鮮重防效。

1.2.2 助劑對(duì)硝磺草酮藥液特性的改善作用

1.2.2.1 助劑對(duì)硝磺草酮藥液表面張力的影響

將15%硝磺草酮懸浮劑按照有效用量67.5 g a.i.·hm-2，噴液量為300 L·hm-2配制成噴灑液，按照助劑的試驗(yàn)用量向噴灑液中加入助劑，混合均勻。助劑添加量按照體積比（V/V），設(shè)置5個(gè)梯度，為0、1/3X、2/3X、1X、4/3X，X為推薦體積比。滲透者（ST）：0、0.5%、1%、1.5%、2%，邁絲（MS）：0、0.25%、0.5%、0.75%、1.0%，杰效利（JX）：0、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%，倍創(chuàng)（BC）：0、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%。以不添加助劑硝磺草酮藥液作為對(duì)照，參照GB/T 5549-2010方法采用POWEREACH表面張力系統(tǒng)測(cè)定表面張力，每個(gè)處理重復(fù)4次，同一樣品連續(xù)測(cè)定4次取平均值[13]。

1.2.2.2 助劑對(duì)藥液鋪展直徑和接觸角的影響

按照1.2.2.1藥液配制方法，參照張忠亮方法[14]，利用微量進(jìn)樣器取上述藥液5 μL滴在涂有石蠟的載玻片表面，以不添加助劑為對(duì)照，靜置1 min后用JC2000D3接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)定藥液在載玻片上的鋪展直徑和接觸角，每個(gè)處理重復(fù)4次。

1.2.2.3 助劑對(duì)除草劑藥液干燥時(shí)間的影響

按照1.2.2.1藥液配制方法，采用液滴干燥法，用微量移液槍取上述藥液5 μL滴在稗草葉片表面，在同一環(huán)境條件下，溫度（24±1）℃，相對(duì)濕度50%，以不添加助劑為對(duì)照，觀察、計(jì)時(shí)，記錄液滴完全干燥所需時(shí)間，每個(gè)處理重復(fù)4次。

1.2.3 不同助劑對(duì)硝磺草酮防除玉米田雜草的增效作用

于2020年在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)向陽試驗(yàn)示范基地開展田間試驗(yàn)驗(yàn)證。具體如下：將15%硝磺草酮懸浮劑按照有效用量67.5、90、135 g a.i.·hm-2，分別以M67.5、M90和M135代表，田間噴液量為300 L·hm-2。M67.5處理分別與4種助劑（滲透者、邁絲、杰效利和倍創(chuàng)）不同添加量混用，助劑添加量為噴液量體積比（V/V），梯度設(shè)置同1.2.2.1，同時(shí)設(shè)置清水對(duì)照，驗(yàn)證助劑對(duì)硝磺草酮的增效減量作用。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)處理4次重復(fù)，每次重復(fù)21 m2。待玉米長(zhǎng)至3～4葉期，田間雜草2～4葉期，利用新加坡利農(nóng)HD400型背負(fù)式噴霧器進(jìn)行噴霧處理，施藥后21 d，每個(gè)小區(qū)取3個(gè)0.25 m2樣點(diǎn)，定點(diǎn)調(diào)查主要雜草鮮重，計(jì)算不同處理對(duì)鮮重防效。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

雜草鮮重防效計(jì)算公式為：

鮮重防效（%）=（對(duì)照區(qū)存活雜草鮮重-處理區(qū)存活雜草鮮重）/對(duì)照區(qū)存活雜草鮮重×100。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用DPS 10.15軟件分析，利用Duncan's新復(fù)極差法分析差異顯著性，顯著水平為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同助劑對(duì)硝磺草酮有效性的室內(nèi)活性測(cè)定

7種助劑分別與硝磺草酮67.5 g·hm-2復(fù)配防除稗草和反枝莧，施藥14 d各處理對(duì)雜草鮮重抑制率結(jié)果見圖1。硝磺草酮67.5 g·hm-2單獨(dú)使用對(duì)稗草和反枝莧防效分別為53.92%和72.65%。添加7種助劑對(duì)硝磺草酮除草活性均有提高。與硝磺草酮單獨(dú)使用相比，添加7種助劑后對(duì)稗草和反枝莧防效分別提高6.36%～20.24%和7.14%～19.22%，添加助劑對(duì)稗草防效提高幅度略大于反枝莧，但趨勢(shì)相近。其中均以添加邁絲的增效幅度最大，其次是滲透者、倍創(chuàng)和杰效利，增效幅度均超過13.5%，與其他助劑和單獨(dú)使用差異顯著。菲藍(lán)、百濕露和橙皮精油效果增加幅度均低于10%，與單獨(dú)使用差異不顯著。根據(jù)室內(nèi)活性測(cè)定結(jié)果，滲透者、邁絲、杰效利和倍創(chuàng)提高硝磺草酮防效的潛力大。

圖1 助劑對(duì)硝磺草酮室內(nèi)除草活性的增效作用Fig.1 Synergistic effect of different adjuvants on mesotrione contolling weeds in greenhouse

2.2 助劑對(duì)硝磺草酮藥液表面張力和接觸角的影響

不同助劑均顯著降低硝磺草酮藥液表面張力和接觸角（見表2）。其中，杰效利降低幅度最大，添加0.025%～0.1%后，表面張力降低37.77%～39.95%，接觸角降低79.16%～88.96%，隨添加量增加，稀釋藥液表面張力和接觸角也隨之顯著降低，但添加量0.05%～0.1%時(shí)處理間差異不顯著。其次是滲透者，添加0.25%～1.5%后，表面張力降低28.09%～37.50%，接觸角降低17.67%～33.84%，隨添加量增加，藥液接觸角逐漸降低，但表面張力呈先降后略升趨勢(shì)，當(dāng)添加量為1.0%時(shí)，表面張力降低趨勢(shì)趨于平穩(wěn)。邁絲對(duì)硝磺草酮藥液表面張力和接觸角降低幅度比滲透者略低，趨勢(shì)相近，當(dāng)添加量為0.5%～1.0%時(shí)，表面張力減低幅度趨于平穩(wěn)，處理間差異不顯著，但接觸角隨添加量增加緩慢降低。4種助劑中倍創(chuàng)顯著降低藥液表面張力和接觸角，降低作用最小，添加量為0.05%～0.2%，硝磺草酮藥液表面張力降低8.51%～19.31%，接觸角降低6.71%～8.89%。

表2 助劑對(duì)硝磺草酮藥液表面張力和接觸角的影響Table 2 Effects of different adjuvants on the suface tension and contact angle of mesotrione solution

2.3 助劑對(duì)硝磺草酮藥液鋪展直徑和干燥時(shí)間的影響

添加助劑后，硝磺草酮表面張力顯著降低同時(shí)藥液鋪展直徑也隨之增大（見表3）。其中，添加杰效利對(duì)硝磺草酮藥液鋪展直徑增加顯著，添加杰效利0.025%～0.1%后，硝磺草酮藥液鋪展直徑增加33.56%～105.16%。其余3種助劑添加后，藥液鋪展直徑雖增加，但與單獨(dú)使用相比差異不顯著。添加滲透者0.25%～1.5%、邁絲0.25%～1.0%和倍創(chuàng)0.05%～0.2%后，藥液鋪展直徑分別增加3.07%～11.62%、4.43%～13.52%和1.78%～7.44%，仍以倍創(chuàng)增幅相對(duì)最小，與表面張力和接觸角度數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。

表3 助劑對(duì)硝磺草酮藥液鋪展直徑和干燥時(shí)間的影響Table 3 Effects of different adjuvants on the expanded diameter and drying time of mesotrione solution

添加滲透者、邁絲和杰效利后，硝磺草酮干燥時(shí)間減少。添加滲透者0.25%～1.5%、邁絲0.25%～1.0%和杰效利0.025%～0.1%后，藥液干燥時(shí)間分別減少12.00%～32.17%、3.33%～17.72%和71.47%～78.82%，其中添加杰效利對(duì)藥液干燥時(shí)間減少顯著。添加倍創(chuàng)后，藥液干燥時(shí)間顯著增加。添加倍創(chuàng)0.05%～0.2%后，藥液干燥時(shí)間增加9.15%～51.09%，其中以添加0.15%處理干燥時(shí)間增加顯著。

2.4 助劑對(duì)硝磺草酮防除玉米田雜草的增效作用

4種助劑對(duì)硝磺草酮防除玉米田雜草的增效和減量作用見圖2。與硝磺草酮67.5 g·hm-2單獨(dú)使用相比，添加滲透者、邁絲、杰效利、倍創(chuàng)后對(duì)稗草鮮重防效分別增加15.50%～23.47%、17.16%～24.27%、8.77%～19.57%、14.37%～22.28%；對(duì)野黍鮮重防效分別增加13.44%～27.85%、9.57%～25.47%、8.88%～16.01%、13.69%～22.35%；除添加杰效利0.025%處理外，其余處理對(duì)稗草防效均超過90 g·hm-2單獨(dú)使用處理，且添加滲透者0.5%～1.5%、邁絲0.5%～1.0%、倍創(chuàng)0.15%～0.2%和杰效利0.1%處理對(duì)稗草鮮重防效均超過135 g·hm-2單獨(dú)使用的防效；除添加杰效利0.025%處理外，其余處理對(duì)野黍的防效均高于135 g·hm-2單獨(dú)使用的防效。

圖2 助劑對(duì)硝磺草酮防除玉米田雜草的減施作用Fig.2 Dose-reduced effects of different adjuvants on mesotrione controlling weeds in field

與硝磺草酮67.5 g·hm-2單獨(dú)使用相比，添加滲透者、邁絲、杰效利和倍創(chuàng)后，對(duì)藜鮮重防效分別增加18.18%～25.78%、19.03%～26.81%、15.73%～20.25%和17.91%～23.33%；對(duì)反枝莧鮮重防效分別增加10.32%～19.50%、13.98%～19.50%、10.19%～19.50%、9.58%～19.50%。添加助劑處理對(duì)藜鮮重防效均超過135 g·hm-2單獨(dú)使用處理；添加滲透者0.5%～1.5%、邁絲0.25%～1.0%、杰效利0.05%～0.75%和倍創(chuàng)0.15%～0.2%處理對(duì)反枝莧防效也超過135 g·hm-2單獨(dú)使用處理。

3 討論與結(jié)論

除草效果與噴灑液特性及霧滴在靶標(biāo)雜草表面的附著、展布、沉積、滲透以及雜草對(duì)除草劑藥液的吸收和傳導(dǎo)有關(guān)[15-17]，助劑通過改善除草劑噴灑液特性提高除草劑對(duì)雜草防除效果和利用率。研究表明，在常規(guī)和飛防噴霧中助劑可調(diào)節(jié)除草劑藥液表面張力，優(yōu)化霧滴分布、增加霧滴與雜草表面接觸面積和親和性，增加除草劑藥效，有機(jī)硅助劑和部分非離子表面活性劑降低藥液表面張力的能力遠(yuǎn)高于其他助劑[18-19]。本研究室內(nèi)活性測(cè)定試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，7種助劑中菲藍(lán)、百濕露和橙皮精油對(duì)硝磺草酮的增效活性不及滲透者、邁絲、杰效利和倍創(chuàng)，且差異顯著，是因不同助劑種類對(duì)除草劑硝磺草酮的增效作用存在差異，表現(xiàn)趨勢(shì)為植物油類助劑對(duì)硝磺草酮增效作用大于有機(jī)硅類，橙皮精油雖為植物油類助劑但可能與硝磺草酮產(chǎn)生拮抗作用致使增效不佳，添加助劑對(duì)稗草的防效提高幅度略高于反枝莧，是因稗草屬于禾本科雜草其葉片蠟質(zhì)層較闊葉雜草反枝莧厚，葉片也較光滑，不易接觸硝磺草酮藥液，添加助劑后稗草葉片更易與藥液接觸，因此增效幅度略高于反枝莧，同田間試驗(yàn)結(jié)果相符，與張靖研究結(jié)果相似。張靖等研究發(fā)現(xiàn)植物油助劑GYTmax對(duì)硝磺草酮增效作用最為顯著，大于其他5種助劑，各種助劑對(duì)稗草的增效幅度均略高于反枝莧[20]。藥液表面張力降低可提高霧滴在雜草表面濕潤(rùn)性能，降低與葉片接觸角，提高霧滴鋪展面積，但表面張力過低也造成藥液的流失風(fēng)險(xiǎn)[21]。本研究表明，植物油類助劑邁絲和滲透者對(duì)硝磺草酮藥液性狀的調(diào)節(jié)作用優(yōu)于有機(jī)硅類助劑杰效利和倍創(chuàng)，因杰效利對(duì)硝磺草酮藥液的接觸角降低幅度（79.16%～88.96%）和鋪展直徑增加幅度（33.56%～105.16%）均過大，易造成藥液流失；倍創(chuàng)除顯著增加藥液干燥時(shí)間外，對(duì)其他藥液性狀的調(diào)節(jié)作用卻不及其他3種助劑；綜合田間試驗(yàn)結(jié)果看，邁絲和滲透者提高硝磺草酮田間防效的作用大于杰效利和倍創(chuàng)，同室內(nèi)活性測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果相符，與白從強(qiáng)等研究結(jié)果相似，發(fā)現(xiàn)助劑Silwet 806對(duì)綠麥隆增效作用源于藥液表面張力降低，接觸角降低，干燥時(shí)間縮短等藥液性狀調(diào)節(jié)[22]。

近年來，助劑在農(nóng)藥減量施用中發(fā)揮重要作用。劉小民等研究發(fā)現(xiàn)GY-Tmax提高苯唑草酮和煙嘧磺隆雜草防效，有效降低除草劑用量[23]。韓海亮等發(fā)現(xiàn)助劑激健可使10%硝磺草酮SC的田間用量降低30%，對(duì)鮮食糯玉米安全[24]。冉海燕等發(fā)現(xiàn)助劑激健可使31.5%煙嘧磺隆·莠去津SC田間用量降低30%，對(duì)玉米安全[25]。本研究田間試驗(yàn)結(jié)果表明，添加助劑提高硝磺草酮對(duì)雜草總體防效，降低硝磺草酮用量1/3以上，硝磺草酮對(duì)禾本科雜草防除效果遠(yuǎn)低于闊葉雜草，添加助劑可在硝磺草酮減量施用情況下有效提高對(duì)禾本科雜草防效，推薦使用滲透者和邁絲。田志慧等發(fā)現(xiàn)邁絲等助劑可使滅草松和氰氟草酯田間用量降低20%以上[26]，與本研究結(jié)果相近。

綜上所述，室內(nèi)活性測(cè)定及田間試驗(yàn)結(jié)果表明，4種助劑均對(duì)硝磺草酮藥液性狀起調(diào)節(jié)作用，降低藥液表面張力和接觸角，提高藥液鋪展直徑和縮短干燥時(shí)間，進(jìn)而提高硝磺草酮對(duì)雜草的防除效果，尤其對(duì)禾本科雜草的防除效果顯著。其中邁絲和滲透者對(duì)硝磺草酮的田間增效作用優(yōu)于杰效利和倍創(chuàng)。