双唑草腈的除草活性及对水稻的安全性

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1.1试验材料

1.8%双唑草腈颗粒剂（GR）由武汉圣田化学有限责任公司生产；25 g/L五氟磺草胺油悬浮剂（OD）由美国陶氏益农有限公司生产。

‘南粳9108’（粳稻）和‘K两优10’（杂交稻），均由江苏省农业科学院粮食作物研究所提供。

稗草Echinochloa crusgalli （L.） Beauv.和鸭舌草Monochoria vaginalis （Burm. f.）Kunth种子，2015年10月采集于江苏省农业科学院休闲田；耳叶水苋Ammannia arenaria H.B.K.和异型莎草Cyperus difformis L.种子，2015年10月采集于江苏省兴化市城东镇联发村稻田。杂草种子采集后25℃左右室温自然风干，装入纸袋，室温保存待用。

1.2试验方法

1.2.11.8%双唑草腈GR对稻田主要杂草的活性试验

1.8%双唑草腈GR对稻田主要杂草的生物活性测定采用室内整株生测法进行。供试土壤为马肝土，pH 6.7，有机质含量1.6%，风干过筛后备用。在塑料培养钵（底部打孔，直径11 cm×高8 cm）中装4/5高度的风干马肝土，置于塑料周转箱内，底部加水，土壤自培养钵底部渗透吸水至充分饱和。培养钵分期均匀播种等量供试杂草种子，播后根据种子大小覆盖约0.2～1.0 cm细土，置于日光温室培养，平均光照时间12 h/d，白天温度（28±4）℃，晚上温度（18±4）℃。隔天补充水分保持土壤湿润。待出苗整齐时稗草定苗至15株/钵，异型莎草25株/钵，鸭舌草和耳叶水苋8株/钵。

称取相应质量的1.8%双唑草腈GR分别于出苗前、1叶期、2叶期和3叶期采用撒施法撒入培养钵内。施药前将底部打孔的培养钵置于未打孔的培养钵内，以便培养钵内保持相应水层。对出苗前和1叶期杂草施药时，培养钵内保持0.1～0.2 cm的水层；2叶期和3叶期的杂草施药时，培养钵内保持0.3～0.5 cm的水层。25 g/L五氟磺草胺OD采用3WPSH-500D型生测喷雾塔喷施，喷施圆盘直径50 cm，主轴转动速度为6 r/min，喷头孔径0.3 mm，喷雾压力300 000 Pa，雾滴直径100 μm，喷头流量90 mL/min。25 g/L五氟磺草胺OD 施药时期分别为杂草出苗前、1叶期、2叶期和3叶期。1.8%双唑草腈GR剂量设计为有效成分含量0、97.2、145.8、194.4 g/hm2，对照药剂25 g/L五氟磺草胺OD剂量设计为有效成分含量0、30 g/hm2。

药后不同时间观察杂草的生长情况。药后18 d调查杂草株数及其地上部分鲜重，每处理4次重复。

1.2.21.8%双唑草腈GR对水稻的选择性指数测定

1.8%双唑草腈GR对水稻的选择性指数测定采用室内整株生测法。供试水稻为‘南粳9108’（粳稻）和‘K两优10’（杂交稻），杂草为稗草。水稻和稗草种子在室温条件下清水浸泡24 h后置于光照培养箱（L∥D=12 h∥12 h，光照时温度为30℃，黑暗时温度为25℃，光照强度8 000 lx）催芽2 d，挑选芽长为种子纵长的一半、根长与种子纵长等长的水稻和稗草标准芽播种，培养钵分期均匀播种等量供试水稻和稗草标准芽，播后根据种子大小覆盖约0.5～1.0 cm细土。培养方法同1.2.1。待水稻和稗草出苗整齐时定苗至15株/钵。

在水稻和稗草的出苗前、1叶期和2叶期时称取相应质量的1.8%双唑草腈GR采用撒施法撒入培养钵内。施药方法同1.2.1。1.8%双唑草腈GR对水稻的安全性施用有效剂量设计为0、48.6、97.2、145.8、194.4、291.6 g/hm2，1.8%双唑草腈GR对稗草的防效施用有效剂量设计为0、24.3、48.6、97.2、145.8、194.4 g/hm2。

药后观察水稻和稗草的生长情况。药后18 d调查水稻和稗草的株数、众高（一组水稻高度中出现次数最多的株高）、地上部分鲜重（剪取每钵植株的地上部分称量鲜重，每钵植株鲜重为一个试验基本单元）。每处理4次重复。

1.3数据统计与分析

采用Excel软件计算水稻和杂草的株数、众高和鲜重抑制率或防效。

防治效果（%）=对照的杂草鲜重-药剂处理的杂草鲜重对照的杂草鲜重×100；

水稻鲜重抑制率（%）=

对照水稻鲜重-药剂处理水稻鲜重对照水稻鲜重×100。

利用IBM SPSS Statistics（Version 20）软件采用药剂浓度对数-除草效果的几率值计算药剂除草活性的回归方程和除草效果达90%的剂量（ED90）[7]。选择性指数的计算公式如下：

选择性指数（I）=C/W

其中，C—作物的ED10；W—雜草的ED90。以选择性指数的大小来确定双唑草腈对2种水稻的安全性。选择性指数大于4时，表明除草剂对水稻安全。

利用IBM SPSS Statistics（Version 20）软件进行方差分析（LSD法，P=0.05）。

2结果与分析

2.11.8%双唑草腈GR对稻田主要杂草的生物活性

2.1.11.8%双唑草腈GR对稗草的生物活性

药后1 d，1～3叶期施用1.8%双唑草腈GR的所有处理的稗草叶片基部均干枯。药后7 d，1～3叶期撒施1.8%双唑草腈GR的稗草部分叶片完全干枯，低叶龄高剂量处理稗草死亡迹象明显；1～3叶期用25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2进行喷雾处理的稗草株高明显受抑制，叶片明显黄化。药后14 d，3叶期进行1.8%双唑草腈GR撒施处理的稗草倒数第2片叶均枯死，部分植株能抽出新的心叶，但心叶扭曲，而播后苗前、1叶期和2叶期施药的稗草基本枯死；1叶期以30 g /hm2喷施25 g/L五氟磺草胺OD的稗草药后14 d基本枯死，而播后苗前、2叶期和3叶期喷施对照药剂的稗草株高明显受到抑制。药后18 d，1.8%双唑草腈GR 145.8、194.4 g/hm2处理对3叶期施药的稗草抑制作用明显，其对稗草地上部分的鲜重防效在64%～75%之间，这两个剂量对出苗前～2叶期施药的稗草的防效均达90%以上；而对照药剂25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2在药后18 d对1叶期和2叶期施药的稗草防效在85%以上，对出苗前和3叶期施药的稗草防效均在85%以下（表1）。

2.1.21.8%双唑草腈GR对鸭舌草的生物活性

药后2 d，经1.8%双唑草腈GR 97.2～194.4 g/hm2剂量处理后，1～3叶期施药的鴨舌草表现出枯黄、僵苗等中毒症状，其见效速度明显快于25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2处理。药后5 d，1.8%双唑草腈GR 97.2～194.4 g/hm2处理后，1～3叶期施药的鸭舌草中毒症状加重，部分植株枯死；对照药剂25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2处理后，播后苗前和1叶期施药的鸭舌草表现枯黄、僵苗等中毒症状。药后18 d，1.8%双唑草腈GR 97.2～194.4 g/hm2处理对播后苗前～3叶期施药的鸭舌草的株防效、鲜重防效都达到100%，与对照药剂25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2处理防效（不同叶龄处理对鸭舌草的株防效和鲜重防效均为100%）相当。

2.1.31.8%双唑草腈GR对耳叶水苋的生物活性

药后3 d，经1.8%双唑草腈GR 97.2～194.4 g/hm2撒施处理后，1～3叶期施药的耳叶水苋的叶片出现细小白色枯斑、僵苗等中毒症状，其见效速度明显快于对照药剂25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2处理。药后5 d，1.8%双唑草腈GR 97.2～194.4 g/hm2处理下，1～3叶期施药的耳叶水苋中毒症状加重，叶片白化、枯死；对照药剂25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2喷施处理的耳叶水苋出现僵苗。药后14 d，1.8%双唑草腈GR 97.2～194.4 g/hm2处理后，播后苗前～3叶期施药的耳叶水苋植株基本枯死；对照药剂25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2喷施处理后，播后苗前～3叶期施药的耳叶水苋明显僵苗。药后18 d，1.8%双唑草腈GR 97.2～194.4 g/hm2处理对播后苗前～3叶期施药的耳叶水苋的株防效、鲜重防效都达到100%；对照药剂 25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2处理对播后苗前～3叶期施药的耳叶水苋也有较好的鲜重防效，但药效表现较慢（表2）。

2.1.41.8%双唑草腈GR对异型莎草的生物活性

药后3 d，1.8%双唑草腈GR 97.2～194.4 g/hm2撒施处理下，1～3叶期施药的异型莎草表现黄化、僵苗等中毒症状，而对照药剂25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2处理无明显变化。药后7 d，1.8%双唑草腈GR各剂量处理下，1～3叶期施药的异型莎草出现枯黄、部分植株枯死，对照药剂25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2处理的异型莎草出现黄化、僵苗等中毒症状。药后14 d，1.8%双唑草腈GR 194.4 g/hm2处理下，不同叶龄施药的异型莎草均枯死；对照药剂25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2处理的异型莎草死苗也较严重。药后18 d，1.8%双唑草腈GR各剂量对播后苗前～3叶期施药的异型莎草的株防效和鲜重防效均达100%，对照药剂25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2处理的株防效和鲜重防效达98%以上（表3）。

2.21.8%双唑草腈GR对两种水稻的安全性

2.2.1播后苗前施药对两种水稻的安全性

播后苗前用1.8%双唑草腈GR 24.3～291.6 g/hm2处理的‘南粳9108’（粳稻）和‘K两优10’（杂交稻）药后4 d出苗正常，但291.6 g/hm2处理的部分稻苗叶尖和叶边缘出现轻微干枯。播后苗前用药的稗草出苗正常，但出苗后叶尖及叶边缘干枯。药后7 d，1.8%双唑草腈GR 291.6 g/hm2处理的‘南粳9108’和‘K两优10’部分植株叶尖及叶边缘干枯；稗草基本枯死。药后18 d，1.8%双唑草腈GR 291.6 g/hm2处理的‘南粳9108’和‘K两优10’长势稍弱于对照。194.4 g/hm2及其以下剂量对‘南粳9108’和‘K两优10’的众高及地上部分鲜重的抑制率均低于10%；194.4、291.6 g/hm2两个剂量稗草的株数、众高及地上部分鲜重的抑制率达100%（表4）。

2.2.21叶期施药对两种水稻的安全性

1叶期用1.8%双唑草腈GR撒施处理，药后1 d，‘南粳9108’和‘K两优10’无明显变化，稗草叶片的基部枯萎。药后4 d，1.8%双唑草腈GR 291.6 g/hm2撒施处理的‘南粳9108’和‘K两优10’部分叶片的叶尖及边缘出现枯黄、轻微干枯症状；稗草的心叶枯死，倒数第2叶基本完全干枯，植株基部呈黑褐色。药后7 d，1.8%双唑草腈GR 291.6 g/hm2处理的‘南粳9108’和‘K两优10’的株高稍低于空白对照，稗草基本枯死。药后14 d，1.8%双唑草腈GR 194.4、291.6 g/hm2撒施处理的‘南粳9108’和‘K两优10’长势稍差于对照；而97.2、145.8 g/hm2处理的稗草部分植株抽出细弱心叶，心叶稍扭曲。药后18 d，1.8%双唑草腈GR 145.8 g/hm2及其以下剂量对‘南粳9108’和‘K两优10’的株数、众高及地上部分鲜重的抑制率均在12%以下，而48.6 g/hm2及其以上剂量对稗草的株数、众高及地上部分鲜重的抑制率达80%以上（表5）。

2.2.32叶期施药对两种水稻的安全性

2叶期采用1.8%双唑草腈GR撒施处理，药后1 d，‘南粳9108’和‘K两优10’无明显变化，稗草叶片基部出现枯萎症状。药后4 d，1.8%双唑草腈GR 194.4、291.6 g/hm2处理下，‘南粳9108’和‘K两优10’部分叶片基部出现枯黄、轻微干枯症状；稗草心叶枯死，倒数第2张叶片基本完全干枯，植株基部呈黑褐色。药后7 d，1.8%双唑草腈GR 194.4、291.6 g/hm2处理下，‘南粳9108’和‘K两优10’的众高低于空白对照，48.6 g/hm2及以上剂量处理后稗草基本完全枯死。药后18 d，1.8%双唑草腈GR 97.2 g/hm2对‘南粳9108’的株数、众高及地上部分鲜重的抑制率达11%以上，对‘K两优10’的株数、众高及地上部分鲜重的抑制率达8%以上。145.8 g/hm2及以上剂量对稗草的株数、众高及地上部分鲜重的抑制率达85%以上（表6）。

2.31.8%双唑草腈GR在水稻和稗草间的选择性指数

在稗草出苗前、1叶期和2叶期撒施1.8%双唑草腈GR，药后18 d，1.8%双唑草腈GR对稗草地上部分鲜重的ED90分别为51.98、53.51、55.89 g/hm2，对不同叶龄稗草的生物活性由高到低依次为：出苗前>1叶期>2叶期（表7）。

在水稻出苗前、1叶期撒施1.8%双唑草腈GR，药后18 d， 1.8%双唑草腈GR在水稻（‘南粳9108’和‘K两优10’）和稗草间的选择性指数均大于4；在水稻2叶期撒施1.8%双唑草腈GR，其选择性指数大于3.5，表明播后苗前和1叶期施用的安全性优于2叶期（表8）。

3讨论

1.8%双唑草腈GR处理后3 d，稗草、鸭舌草、耳叶水苋和异型莎草表现枯斑、僵苗等症状，其见效速度明显快于对照药剂25 g/L五氟磺草胺OD。1.8%双唑草腈GR在杂草播后苗前、1叶期或2叶期施用可有效防除稗草、鸭舌草、耳叶水苋和异型莎草，在3叶期施用对鸭舌草和耳叶水苋也具有较高的防效，具有杀草谱广、对水稻安全等优点。

长江中下游地区稻田稗草、鸭舌草、耳叶水苋和异型莎草等多种杂草混生，危害重、杂草发生期长，对水稻生产造成了严重影响。然而，稻田杂草化学防除依然以五氟磺草胺和苄嘧磺隆等ALS抑制剂作为主导除草剂品种，单一类型除草剂品种的长期连续使用导致杂草抗药性蔓延迅速[79]。截至目前，全球已有159种杂草对ALS抑制剂产生了抗药性，占19类化学除草剂总抗药性杂草生物型的近1/3[10]。为了减缓抗ALS抑制剂杂草的发展蔓延，稻田杂草化学防除急需引入具有不同作用机制的除草剂新品种。双唑草腈作为PPO抑制剂类除草剂，具有杀草谱广、低毒、高活性的特点，对水稻安全。目前，国内外尚未发现抗双唑草腈的杂草种群，作用机理独特的双唑草腈可有效防除稻田稗草、鸭舌草、耳叶水苋和异型莎草等多种杂草，并对抗ALS抑制剂类除草剂的多种杂草有效，在水稻田推广使用的前景广阔。

参考文献

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（责任编辑：杨明丽）

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