5种除草剂对芒稷、马唐的生物活性及对旱稻安全性评价

郭成林　覃建林　马永林　王彦辉　马跃峰　黄辉晔　梁海波

摘要：【目的】筛选防除旱稻田芒稷和马唐的安全高效除草剂，为开展田间化学除草提供科学依据。【方法】以盘栽3叶期芒稷、5～6叶期马唐和2叶1心期旱粳稻和旱糯稻为材料，采用定量喷霧法，以不施药处理作对照，室内测定5种除草剂（6.9%精噁唑禾草灵水乳剂、10%噁唑酰草胺乳油、25 g/L五氟磺草胺油悬浮剂、20%双草醚可湿性粉剂和50%二氯喹啉酸可湿性粉剂）的不同浓度处理对杂草的鲜重防效及对旱稻植株株高和鲜重的影响。【结果】五氟磺草胺、噁唑酰草胺、精噁唑禾草灵和双草醚对芒稷的活性较高，药后21 d鲜重抑制90%有效量（ID90）分别为14.57、25.78、26.01和34.44 g/ha；二氯喹啉酸对芒稷的活性一般，ID90为564.03 g/ha。精噁唑禾草灵和噁唑酰草胺对马唐的活性高，药后21 d鲜重ID90分别为25.51和26.09 g/ha；在试验剂量范围内，五氟磺草胺、双草醚和二氯喹啉酸对马唐的活性低，药后21 d植株地上部分鲜重抑制率均低于20.00%。精噁唑禾草灵和双草醚对旱稻生长有显著抑制作用（P<0.05），在试验剂量范围内，噁唑禾草灵对旱稻植株的株高平均抑制率为11.48%～21.01%、鲜重抑制率为25.49%～40.84%，双草醚的株高平均抑制率为8.00%～12.95%、鲜重抑制率为15.82%～26.93%；其他3种除草剂在常用量下对旱稻的抑制作用不明显，对旱稻株高和鲜重抑制率均低于10.00%。【结论】五氟磺草胺和噁唑酰草胺对芒稷生物活性高，噁唑酰草胺对马唐也有较高的除草活性，对旱稻安全，这两种除草剂适宜在旱稻田推广使用，生产中可根据田间芒稷和马唐发生为害情况选择使用。

关键词： 旱稻；除草剂；芒稷；马唐；生物活性；安全性

中图分类号： S482.4 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2016）03-0389-06

0 引言

【研究意义】旱稻是一类适于旱地栽培的水稻变异型品种，其需水量少，生态适应性强，是发展生物节水农业的首选作物之一，具有广阔的应用前景（王一平等，2007）。亚洲是世界旱稻的主产区，栽培面积约占全球总面积的60.0%，主要分布在孟加拉国、柬埔寨、中国、缅甸、印度、印尼和泰国（黄春燕等，2015）。旱稻一般采用直播方式种植，杂草与稻苗同步生长，杂草的生长空间大，发生种类多、数量大，危害重，是影响旱稻高产优质生产的主要因素之一（邓权权等，2015），一般造成旱稻减产10%～20%，严重的可导致减产50%以上，甚至绝收。尤其是禾本科杂草萌发快、发生早，发生期长，危害最严重，是稻田杂草防除的关键（岳茂峰等，2012）。本课题组前期调查发现，在广西旱稻区，芒稷[Echinochloa colonum（L.）Link]和马唐[Digitaria sanguinalis（L.）Scop.]是发生最普遍、危害最严重的两种恶性禾本科杂草，因目前缺乏安全有效的防除药剂，已成为当前旱稻田草害化学防除的难点。因此，筛选安全高效的旱稻田芒稷和马唐防除药剂，对保障广西粮食生产安全、促进旱稻产业的健康发展具有重要意义。【前人研究进展】稗属杂草是全球分布最广、对水稻产量影响最大的一类恶性杂草（Chauhan and Johnson，2011；李永丰等，2015），对其进行化学防除一直是稻田杂草控制研究的热点，但由于稗属杂草种类多，形态比较相似，因此在大多数化学防除研究中常将它们作为一个种。芒稷又名光头稗，是我国已有10种、5个变种的稗属杂草中对水稻危害最严重的两种稗草之一（刘兴林等，2014），目前国内仅有少量关于芒稷对除草剂的敏感性研究报道。王庆亚等（2003）比较了8种稗属杂草对扫茀特的耐药性，结果发现，芒稷对扫茀特较敏感。王琼等（2015）比较了多种稗属杂草对稻田常用除草剂的敏感性，发现五氟磺草胺对芒稷的敏感性高，控制效果好。对于稻田马唐的化学防除技术，目前也仅有少量研究报道，主要集中在噁唑酰草胺等除草剂的田间药效试验研究方面。蔡宏芹等（2012）和邵永鹏等（2013）先后测定了10%噁唑酰草胺EC对稻田禾本科杂草的防除效果，发现噁唑酰草胺对马唐高效，对水稻安全；程来品等（2013）进行了不同除草剂对马唐等杂草防除效果筛选试验，结果表明，150 mL/ha氰氟草酯EC和150 mL/ha噁唑酰草胺EC对马唐的防效在95%以上。【本研究切入点】化学除草具有速度快、效果好、省工省力等优点，是旱稻田禾本科杂草防除的必要技术措施。但目前国内对芒稷和马唐化学防除技术仅进行了少量研究，且这些研究主要集中在水稻田或水播旱育稻田上，由于水稻和旱稻的耐药性存在很大差异，在水旱两种不同生态环境下杂草对除草剂的敏感性会发生明显变化，因此，水稻田和旱稻田适用的除草剂品种也有很大区别。【拟解决的关键问题】测定5种稻田常用防除禾本科杂草的芽后除草剂对3叶期芒稷、5～6叶期马唐的生物活性及对旱稻常规品种的安全性，以期筛选出能有效控制旱稻田芒稷和马唐的安全高效旱稻田除草剂品种，为广西旱稻产业发展提供技术保障。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试旱稻品种：粳稻和糯稻，购自贺州市八步区，为当地常规栽培品种。供试杂草种子：芒稷和马唐，采集于广西农业科学院里建基地。供试药剂：6.9%精噁唑禾草灵水乳剂（拜耳公司），10%噁唑酰草胺乳油（苏州富美实植物保护有限公司），25 g/L五氟磺草胺油悬浮剂（美国陶氏益农公司），20%双草醚可湿性粉剂（江苏省激素研究所股份有限公司），50%二氯喹啉酸可湿性粉剂（浙江新安化工集团股份有限公司）。

1. 2 植物培养

挑选均匀一致的杂草和旱稻种子，于生化培养箱中催芽至露白。将晒干粉碎后的稻田土装入内径22 cm、深22 cm的塑料盆中，土高17～18 cm，分别将杂草和旱稻种子均匀撒播于土表，覆盖约0.5 cm细土，置温室中常规培养，在杂草和旱稻1～2叶期进行定苗，每盆保留生长大小、密度相对一致的幼苗30株，于芒稷3叶期、马唐5～6叶期、旱稻2叶1心期进行药剂喷雾处理。

1. 3 试验方法

参照《农药室内生物测定试验准则》（中华人民共和国农业部，2007），分别称取或量取5种除草剂一定的量，按675 L/ha喷液量配制成系列浓度（表1），采用定量喷雾器进行均匀茎叶喷雾，每处理4次重复，以清水处理作对照（CK），处理后置温室中常规培养。试验期间日平均温度23.5～26.9 ℃，相对湿度54%～95%。药后1、3、7、10和15 d分别调查记录杂草和旱稻的中毒症状；药后21 d测量杂草各处理植株地上部分的鲜重并计算鲜重抑制率，测量旱稻地上部分株高和鲜重并计算株高和鲜重抑制率；以抑制率概率值（y）和浓度对数值（x）建立回归方程（y=a+bx），求出不同除草剂对芒稷和马唐的抑制中量（ID50）和抑制90%有效量（ID90）。

鲜重抑制率（%）=（对照地上部分鲜重-处理地上部分鲜重）/对照地上部分鲜重×100

株高抑制率（%）=（对照株高-处理株高）/对照株高×100

1. 4 统计分析

数据采用DPS 7.5软件进行Duncans新复极差法显著性分析及生物活性分析。

2 结果与分析

2. 1 5种除草剂对芒稷的生物活性

5种除草剂对芒稷均表现出不同程度的生物活性，其中以五氟磺草胺的活性最高，其对芒稷的ID50和ID90分别为6.16和14.57 g/ha；其次是精噁唑禾草灵、噁唑酰草胺和双草醚，其中精噁唑禾草灵对芒稷的ID50和ID90分别为15.25和26.01 g/ha，噁唑酰草胺对芒稷的ID50和ID90分别为15.41和25.78 g/ha，双草醚对芒稷的ID50和ID90分别为16.34和34.44 g/ha，精噁唑禾草灵和噁唑酰草胺的活性大致相当；二氯喹啉酸对芒稷的生物活性最低，ID50和ID90分别为200.30和564.03 g/ha（表2）。

2. 2 5种除草剂对马唐的生物活性

5种除草剂中，精噁唑禾草灵和噁唑酰草胺对马唐表现出优异的生物活性，其中精噁唑禾草灵对马唐的ID50和ID90分别为13.95和25.51 g/ha，噁唑酰草胺对马唐的ID50和ID90分别为14.78和26.09 g/ha（表3）。在试验剂量范围内，五氟磺草胺、雙草醚和二氯喹啉酸对马唐的活性较低，药后21 d植株地上部分鲜重抑制率均低于20.00%（表4）。

2. 3 5种除草剂对旱稻的安全性

处理后不同时间调查，不同浓度的五氟磺草胺、二氯喹啉酸和噁唑酰草胺对旱粳稻和旱糯稻茎叶无药害症状，植株生长正常，对植株地上部分的株高和鲜重抑制率均低于10.00%，且与空白对照间差异不显著（P>0.05）。精噁唑禾草灵和双草醚处理后3～7 d，水稻茎叶黄化，生长受到明显抑制，处理后10～15 d逐渐恢复正常生长，但植株地上部分的株高和鲜重仍显著低于空白对照水平（P<0.05） ，其中精噁唑禾草灵对水稻株高的平均抑制率为11.48%～21.01%，鲜重抑制率高达25.49%～40.84%，双草醚的株高平均抑制率为8.00%～12.95%，鲜重抑制率高达15.82%～26.93%，对旱粳稻和旱糯稻的安全性较低（表5）。

3 讨论

芒稷和马唐是广西旱稻田常见的两种禾本科恶性杂草，发生量大，危害重，人工除草较困难。化学除草是农田草害控制的最有效手段，按施药方法通常分成芽前土壤封闭处理和芽后茎叶喷雾处理两种。丁草胺和异噁草松等是旱稻田常用的芽前除草剂品种，但这类药剂的药效和安全性很不稳定，受气候条件影响较大，土壤干旱或畦面不平整时除草效果较差，如处理后3 d内土壤有积水则容易产生严重药害，因此，筛选安全高效的芽后除草剂品种是旱稻田禾本科杂草化学防控的关键。本研究结果显示，供试药剂五氟磺草胺、噁唑酰草胺、精噁唑禾草灵和双草醚对2～3叶期芒稷均有较高的生物活性，而对5～6叶期马唐活性高的药剂有精噁唑禾草灵和噁唑酰草胺。

精噁唑禾草灵属于芳氧基苯氧基丙酸类除草剂，常用于防除阔叶作物田一年生禾本科杂草，近年来在我国小麦、水稻等禾本科作物也有登记使用，但不同水稻品种对精噁唑禾草灵的耐药能力差异显著（吴长兴等，2010），施用技术不当会引起药害事故（沈迎春和钱忠海，2010）。双草醚属于苯甲酸类除草剂，对稻田稗草、莎草科杂草和部分阔叶杂草的防除效果好，但对粳稻的乙酰乳酸合成酶（ALS）活性具有显著抑制作用，导致叶片出现黄化现象（黄新发等，2003）。本研究发现，精噁唑禾草灵和双草醚对旱粳稻和旱糯稻植株生长均产生较强的抑制作用，因此，这两种除草剂不宜在广西旱稻田使用。

二氯喹啉酸属于喹啉羧酸类激素型除草剂，是稻田防除稗草的经济有效常用除草剂品种，特别是对高龄稗草特效（Yukari and Hiroshi，2004）。在本研究中，二氯喹啉酸虽然对芒稷有一定的生物活性，但ID90偏高，约是稻田推荐使用量的2倍。二氯喹啉酸过量使用会对土壤微生物产生显著的抑制作用（张妤等，2015），也可导致稻田后茬作物（烟草）产生畸型，造成严重损失（陈泽鹏等，2004），同时，鉴于二氯喹啉酸对马唐的活性低，本课题组认为该药剂不宜在广西旱稻田使用。

五氟磺草胺是三唑并嘧啶磺酰胺除草剂，对稻田稗草、阔叶及莎草科杂草均有不同程度的除草效果，是目前稻田除草剂品种中杀草谱最广的品种。噁唑酰草胺属于芳氧苯氧丙酸酯类除草剂，对稻田禾本科杂草高效，对莎草和阔叶杂草防效差或无效（马国兰等，2014）。本研究结果表明，五氟磺草胺和噁唑酰草胺对广西旱粳稻和旱糯稻安全性高，其中五氟磺草胺对芒稷活性高，噁唑酰草胺对芒稷和马唐均有优异的除草活性，因此，五氟磺草胺仅适用于以芒稷为优势禾本科杂草的旱稻田，而噁唑酰草胺在以芒稷或马唐为单一优势禾本科杂草的旱稻田及这两种杂草混合发生的旱稻田均可推广使用。

4 结论

本研究结果表明，供试5种除草剂对芒稷和马唐的活性大小及对旱稻安全性存在显著差异，精噁唑禾草灵和双草醚对旱稻安全性差，二氯喹啉酸对芒稷活性一般，对马唐活性差，这3种药剂均不宜作为旱稻田芒稷和马唐防除药剂使用；五氟磺草胺和噁唑酰草胺对芒稷生物活性高，噁唑酰草胺对马唐也有较高的除草活性，对旱稻安全，这两种除草剂适宜在旱稻田推广使用，生产中可根据田间芒稷和马唐发生为害情况选择使用。

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（责任编辑 麻小燕）