4种助剂对异丙隆防除菵草的增效作用

付瑞霞 王俊平 董立尧

摘要 ：为了比较4种助剂Silwet 806、红太阳A8、激健、安融乐对异丙隆防除菵草Beckmannia syzigachne的增效作用及机制，采用整株生物测定法测定4种助剂与异丙隆混用后对菵草的生物活性及对小麦的安全性;采用仪器分析法测定4种助剂对异丙隆药液的表面张力、叶面接触角、干燥时间和在叶面上的沉积量的影响。结果表明：添加4种助剂后异丙隆防除菵草的ED90分别降低为553.11、626.31、819.93、841.54 g/hm2，但异丙隆与Silwet 806混用后对小麦安全性下降。添加4种助剂后，异丙隆药液的表面张力和叶面接触角显著降低，药液在叶面上的干燥时间缩短，沉积量增加，其中红太阳A8的上述指标显著优于激健和安融乐，能够较好地实现异丙隆减量增效的目的。

关键词 ：杂草防除; 菵草; 异丙隆; 喷雾助剂; 增效机制

中图分类号：

S 451.221

文献标识码： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2020068

Synergism of four adjuvants to isoproturon in controlling Beckmannia syzigachne

FU Ruixia， WANG Junping， DONG Liyao*

（College of Plant Protection， Key Laboratory of Integrated Management of Crop Diseases and Pests， Ministry of Education， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China）

Abstract

To compare the synergism and mechanism of isoproturon mixed with four adjuvants （Silwet 806， Red sun A8， Jijian， Anngro） in controlling Beckmannia syzigachne， the bioactivity of isoproturon against B.syzigachne and wheat safety were determined by whole plant bioassay. The instrumental method was used to determine the influence of these mixed solutions on surface contact angle， drying time and deposition on leaf surface. The results showed that the ED90 values of isoproturon in controlling B.syzigachne were reduced to 553.11， 626.31， 819.93， 841.54 g/hm2，respectively， when four adjuvants added. But isoproturon mixed with Silwet 806 reduced the safety to wheat. The surface tension of the isoproturon solutions and the contact angle on the leaf surface after adding these adjuvants were significantly reduced and the drying time of the solution on the leaf surface was shortened， and the deposition amount of the solution on the leaf surface was significantly increased. The physical traits of Red sun A8 were significantly better than those of Jijian and Anngro， and therefore it can satisfy the purpose of decreasing dosage and increasing efficacy of isoproturon.

Key words

weed control; Beckmannia syzigachne; isoproturon; spray adjuvant; mechanism of synergism

化學除草具有经济、高效、省时、省工等特点，是目前农田杂草防除的重要手段[1]，但是在实际生产中常常存在除草剂喷洒不均匀、利用效率低、使用量大等问题[2]。除草剂长期大量使用不仅会造成抗性杂草的产生，而且对生态环境造成严重的危害，因此除草剂减量使用非常重要[3]。目前，实现减少除草剂用量的同时提高除草效果，最有效的有两种途径，一是研发新型的除草剂产品，二是在除草剂使用过程中增加喷雾助剂的使用，但研发新型除草剂产品周期长，成本高，且存在很大的风险，短期内无法实现[4]，使用喷雾助剂的方法，不仅可实施性强而且可以降低除草剂的使用成本[5]。

菵草Beckmannia syzigachne主要分布在我国长江中下游地区，是一种严重危害小麦的禾本科杂草[67]。异丙隆是小麦田防除禾本科杂草的主要药剂之一，尤其对菵草，可谓是唯一具有较好防效的高活性药剂[89]，但异丙隆在实际生产中用量极大，且为可湿性粉剂，常常存在溶解不充分、喷洒不均匀的现象，这样不仅会对小麦产生药害，而且严重破坏生态环境，因此选择高效的喷雾助剂对其减量尤为重要。Silwet806、红太阳A8、激健、安融乐是目前广泛应用于农业生产中的多功能助剂，具有促进农药化肥在靶标生物上的扩散、吸收、耐雨水冲刷、沉积等优良特性[1011]，在提高靶标对农药吸收方面，直接或间接的报道很多，但是系统地比较这4种助剂的增效作用及其机制的报道较少。因此本文选择这4种助剂与异丙隆混用，采用整株生测法和仪器分析法考察比较其对异丙隆的增效作用及其机制，筛选出最优的除草剂与助剂协同增效组合，以期为小麦田除草剂的减量提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

植物材料：菵草于2016年采自江苏省江浦农场路边，2017年5月繁种;小麦品种为‘宁麦14，2018年12月购买于江苏省里下河农业科学院。

供试药剂及助剂见表1。

1.2 方法

1.2.1 4种助剂对异丙隆的最佳增效剂量

根据前期预试验设置异丙隆的有效剂量为500 g/hm2（对菵草鲜重抑制率约60%），根据助剂推荐剂量以及本次试验的用水量，设置激健浓度为0、234.5、351.5、469 mg/L;安融乐用量为0、117、234.5、351.5 mg/L;红太阳A8用量为0、140.5、281.5、422 mg/L;Silwet 806用量为0、500、1 000、1 500 mg/L。异丙隆分别与4种助剂的不同量进行混配，以不加助剂为对照。每个处理重复4次。参照Pan等的室内整株生物测定法[12]，将取自南京城郊的农田土和江苏兴农基质科技公司的有机栽培基质肥按质量比1∶1混匀，过筛并高温灭菌，混合土pH为6.1，有机质含量为1.4%。将混合土装入规格为7 cm×7 cm×7 cm且底部有孔的小塑料盒中，加水至饱和，每盒播种20粒已经解除休眠的菵草种子，表面覆盖1 cm土层。将其放入20℃/15℃（光/暗温度），L∥D=12 h∥12 h，光强度20 000 lx的温室中培养。待菵草出苗整齐后，每盆定苗至15株。待菵草生长至3～4叶期进行茎叶喷雾处理。喷雾采用农业农村部南京农业机械化研究所生产的3WP-2000型行走式生测喷雾塔，喷头型号为TP6501 E，喷头流量Q为390 mL/min，喷头有效喷幅350 mm，喷液量如公式（1）（2），其中喷雾塔茎叶处理用水量与田间推荐45 L/667m2保持一致，因此建议喷施30 mL，药剂喷施步骤如下：1）药剂配制，所需药剂质量m如公式（3）;2）根据喷头行走速度v确定喷头的行走距离L，行走距离可选择最大行走距离、1/2或1/4最大行走距离，若v行走速度小于600 mm/s，则选择最大行走距离，因此根据公式（4）设置行走距离为1 340 mm，设置喷头行走速度为291 mm/s。茎叶喷雾处理后继续放入温室中生长。药后21 d，将各处理菵草地上部分剪下，称鲜重，根据公式（5）计算鲜重抑制率。

喷雾面积=有效喷幅×最大行走距离（1）

V装填体积=田间每平米用水量×喷雾面积（2）

m=药剂设置有效成分剂量制剂含量/10 000×喷雾面积×配制体积/V装填体积（3）

v行走速度=Lmax/（V装填体积/Q流量）（4）

鲜重抑制率=（对照组鲜重-处理组鲜重）/对照组鲜重×100%（5）

1.2.2 4种助剂对异丙隆防除菵草的减量作用

根据1.2.1结果设置4种助剂的剂量;设置异丙隆的有效剂量为0、300、500、700、900 g/hm2。将清水、4种助剂分别与异丙隆制剂的不同剂量混合，共25个处理，每个处理重复4次。采用室内整株生物测定法测定各混合药剂对菵草的生物活性，方法条件同1.2.1。

1.2.3 4种助剂与异丙隆混用对小麦安全性

异丙隆有效剂量设置为0、300、500、700、900 g/hm2，根据1.2.1结果设置各助剂量为0、最佳增效剂量，共5组试验25个处理，每個处理重复4次。采用室内整株生物测定法测定“除草剂助剂”组合对小麦的安全性，小麦每塑料盒播种10株，待出苗整齐后定苗至每盒8株，在小麦3～4叶期，进行喷雾处理，每处理重复4次，土壤、培养条件、喷雾方法同1.2.1。

1.2.4 4种助剂对异丙隆的增效机制研究

1.2.4.1 4种助剂对异丙隆表面张力和与叶面接触角的影响

异丙隆有效成分剂量设为500 g/hm2，用药量按1.2.1公式（3）计算，同时根据1.2.1结果将助剂用量设置为最佳增效剂量，将异丙隆与各助剂按照制剂量进行混配，设置清水对照和不加助剂对照，在同一环境条件下（温度 20℃、相对湿度50%）分别用JK99B型全自动张力仪和JC2000C 型接触角测量仪测定上述溶液的表面张力和与叶面接触角，每个处理重复测定 4次。

1.2.4.2 4种助剂对异丙隆药液在菵草叶面干燥时间的影响

采用液滴干燥法[13]，并略作改进，用2.5 μL移液枪吸取各待测溶液2.5 μL滴在菵草叶面上，在显微镜下观察，当观察不到液体存在时视为液滴完全干燥，在同一环境条件下（温度 22℃、相对湿度 55%）记录液滴完全干燥需要的时间，按1.2.4.1配制药液，每个处理重复测定4次。

1.2.4.3 4种助剂对异丙隆药液在菵草叶面沉积量的影响

采用丽春红G比色法[14]，将丽春红G配制成280 mg/L的工作液，药剂剂量参考1.2.4.1。用直径为10 mm的打孔器在菵草叶面上打孔，将所得圆形叶片每10片为一个处理，分别放入各待测溶液中，30 s后取出，等药液不滴落时，将叶片放入10 mL离心管中，用胶头滴管吸取少量清水充分冲洗叶片，盖上管盖充分摇晃5 s，然后取出叶片，重复冲洗3次，然后将洗脱液定容至10 mL，用酶标仪在510 nm的波长下测定各处理洗脱液的光密度（OD值），从丽春红G浓度光密度标准曲线上求出各处理洗脱液的浓度，并根据此求出各处理液体在菵草叶面上的沉积量（μg/cm2）。计算公式如下：

沉积量（μg/cm2）=样品洗脱液浓度（mg/L）/叶片面积（cm2）×洗脱液体积（mL）。

1.3 数据分析

试验数据通过DPS 15.10版、R软件、 Excel 2010进行统计分析，采用Duncan氏新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 4种助剂对异丙隆的最佳增效剂量

由表2可知，4种助剂能够显著提高异丙隆对菵草的鲜重抑制率，且不同助剂的增效效果不同。当添加1 000 mg/L的Silwet 806时，异丙隆对菵草的鲜重抑制率为83.81%，与高剂量1 500 mg/L的鲜重抑制率无显著差异，与低剂量500 mg/L和未加助剂的鲜重抑制率存在显著差异;添加红太阳A8的剂量为281.5 mg/L时，异丙隆对菵草的鲜重抑制率为78.48%，与高剂量422 mg/L的鲜重抑制率无显著差异，与低剂量140.5 mg/L和未加助剂的鲜重抑制率存在显著差异;当添加激健的剂量为351.5 mg/L时，异丙隆对菵草的鲜重抑制率为7962%，与高剂量469 mg/L的鲜重抑制率无显著差异，与低剂量234.5 mg/L和未加助剂的鲜重抑制率存在显著差异;添加安融乐的剂量为234.5 mg/L时，异丙隆对菵草的鲜重抑制率为7371%，与高剂量351.5 mg/L的鲜重抑制率无显著差异，与未加助剂的鲜重抑制率存在显著差异，与低剂量117 mg/L鲜重抑制率虽无显著差异但可看出鲜重抑制率明显上升。因此从鲜重抑制率可得出，4种助剂的最佳增效量分别是1 000、281.5、3515、234.5 mg/L，在最佳增效剂量下Silwet 806增效效果最好，红太阳A8和激健效果次之，安融乐的增效效果较差。

2.2 4种助剂对异丙隆防除菵草的减量作用

由表3可知，助剂本身对菵草没有抑制作用，在异丙隆剂量设置范围内，添加4种助剂能够提高异丙隆对菵草的鲜重抑制率，且不同助剂增效效果存在显著差异。通过比较ED90可知，添加助剂Silwet 806、红太阳A8、激健、安融乐的最佳增效剂量后，异丙隆对菵草的ED90分别为553.11、626.31、819.93、841.54 g/hm2，与未添加助剂的异丙隆ED90为

1 140.87 g/hm2相比，分别下降51.52%，45.10%，2813%，26.24%。从以上结果可以看出Silwet 806对异丙隆防除菵草的增效减量效果最显著，红太阳A8增效效果次之，激健和安融乐的增效效果较小。

2.3 4种助剂与异丙隆混用对小麦安全性的影响

表4结果表明：未添加助剂的异丙隆各剂量处理下对小麦的鲜重抑制率无显著性影响，添加4种助剂后，异丙隆700 g/hm2与1 000 mg/L Silwet 806混用时，对小麦的鲜重抑制率为8.18%，与单用异丙隆700 g/hm2对小麦的鲜重抑制率存在显著性差异;红太阳A8、激健、安融乐与异丙隆各剂量混用后对小麦鲜重抑制率无显著差异。表明Silwet 806与异丙隆混合降低对小麦的安全性，红太阳A8、激健和安融乐对小麦的安全性没有影响。

2.4 4种助剂对异丙隆的增效机制

2.4.1 4种助剂对异丙隆药液表面张力、与叶面接触角和在叶面干燥时间的影响

表5结果表明：异丙隆单剂表面张力和接触角显著低于清水对照，分别降低46.19%和6.52%，添加4种助剂后，异丙隆药液的表面张力与接触角均下降，其中添加Silwet 806、红太阳A8、激健后，异丙隆药液表面张力降低显著，降低率分别达到了7255%、73.14%、57.76%;添加安融乐的异丙隆药液表面张力与不添加助剂无显著差异。同时，添加4种助剂的异丙隆药液接触角均显著降低，降低效果从高到低依次为Silwet806、红太阳A8、激健、安融乐，降低率分别为100%、81.99%、28.95%、21.97%。

由表5可知，加入4種助剂能够缩短异丙隆药液在菵草叶面上的干燥时间。异丙隆单剂在菵草叶面上的干燥时间为（55.29±10.51）min，比清水对照减少11.84%，添加Silwet 806和红太阳A8后异丙隆药液在菵草叶面上的干燥时间显著缩短，与清水对照相比分别减少了89.59%和80.50%;添加激健和安融乐后，与异丙隆单剂没有显著差异，干燥时间减少率分别为19.24%、20.63%。由此可知干燥时间减少率由高到低的顺序为Silwet 806、红太阳A8、安融乐、激健。

2.4.2 4种助剂对异丙隆药液在叶面沉积量的影响

由表6可知，4种助剂均可增加异丙隆药液在菵草叶面上的沉积量，含丽春红G的异丙隆药液在菵草叶面上的沉积量为（6.65±0.78）μg/cm2，与清水对照相比增加3.21倍，添加Silwet 806和红太阳A8后，异丙隆药液的沉积量与其单剂相比差异达到显著水平，增加倍数分别达到了5.92倍和5.27倍;添加激健和安融乐后，与异丙隆单剂不存在显著差异，药液沉积量增加倍数分别为3.87倍和3.63倍。

3 结论与讨论

除草剂有效成分只有与杂草接触、被杂草叶片摄取或吸收后才能发挥药效，助剂在改善药液物理性质，提高除草剂效率方面发挥着重要作用。因此通过使用喷雾助剂，改善实际生产中用量极大却必不可少的异丙隆并推广应用“异丙隆助剂”协同增效组合对小麦田减量增效工作具有重要的意义。

本研究结果表明：添加4种助剂后，异丙隆对菵草的鲜重抑制率均比同等剂量下其单用的鲜重抑制率高，说明4种助剂对异丙隆均有一定的增效作用，但增效情况有所差异。在Silwet 806、红太阳A8、激健、安融乐的最佳增效剂量下，Silwet 806和红太阳A8增效作用较大，激健和安融乐增效作用稍小。异丙隆与助剂混用对小麦的安全性研究发现，红太阳A8、激健、安融乐与异丙隆混用对小麦安全，但Silwet 806与异丙隆混合后，对小麦的鲜重抑制率达到了10%以上，说明Silwet 806与异丙隆混用对小麦不安全，这与白从强等的研究结果一致[15]，因此不建议“异丙隆-Silwet 806”在小麦田推广应用。综合比较，本研究筛选得到了“900 g/hm2异丙隆-281.5 mg/L红太阳A8”协同增效组合，建议在小麦苗后返青期，杂草3～4叶期进行喷雾处理，可有效防除菵草，其效果显著高于异丙隆单剂，能够保证在提高对菵草的鲜重抑制率的前提下，实现异丙隆减量应用。

红太阳A8作为有机硅类助剂，能够显著降低异丙隆药液的表面张力，减小异丙隆药液与菵草的接触角，显著增加药液在菵草叶面上的沉积量，说明物理性状的改善有利于异丙隆药液在菵草叶片上的黏附和扩散[1618]，促进异丙隆的吸收，提高异丙隆的药效从而实现减量。本研究还发现红太阳A8能够缩短异丙隆在菵草上的干燥时间，曾有报道显示干燥时间缩短是由于雾滴细度显著降低，使药液分布更均匀，沉积的有效成分不堆积，从而提高了药剂有效成分的吸收效率[1920]。红太阳A8的这些物理性质都显著优于激健和安融乐。因此综合各个助剂对异丙隆药液物理性状的影响，说明改善药剂的物理性质是助剂增效作用的主要机制。

通过对“异丙隆红太阳A8”协同增效组合的筛选以及4种助剂对异丙隆防除菵草增效机理的初步探索比较，本研究为提高除草剂利用率、有效实现小麦田除草剂减量提供了理论指导，但助剂红太阳A8与异丙隆混合之后田间的实际减量效果，仍需要进一步进行田间验证。

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（責任编辑：杨明丽）