甲基磺草酮·五氟磺草胺防除水稻移栽田杂草的效果及对产量和光照、养分的影响

李 林，曹坳程，朱文达，喻大昭，颜冬冬

(1. 中国农业科学院植物保护研究所， 北京 100193；2. 湖北省农业科学院植保土肥研究所，湖北 武汉 430064)



甲基磺草酮·五氟磺草胺防除水稻移栽田杂草的效果及对产量和光照、养分的影响

李 林1,2，曹坳程1，朱文达2*，喻大昭2，颜冬冬1

(1. 中国农业科学院植物保护研究所， 北京 100193；2. 湖北省农业科学院植保土肥研究所，湖北 武汉 430064)

【目的】研究18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂防除水稻移栽田主要杂草的效果和应用安全性，以及杂草防除后对水稻产量和田间光照、养分、水分的影响，为移栽稻田杂草化学防控提供科学依据。【方法】设18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂4个剂量处理，以15 %甲基磺草酮悬浮剂和25 g/L五氟磺草胺油悬浮剂为对照药剂处理，并设人工除草和空白对照处理，于水稻移栽前3 d毒土法施药，药后调查杂草种群数量，同时取样测定杂草对氮、磷、钾和水分的影响，并测定田间光照强度，水稻收获期进行测产。【结果】施用18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂50～150 g(a.i)/hm2对移栽稻田稗草的防效达85.1 %以上，对鸭舌草、鳢肠、异型莎草的效果达91.7 %～100.0 %，水稻产量比不施药增产35.7 %～42.7 %，均显著优于人工除草，杂草防除后，对田间氮、磷、钾消耗比空白对照减少91.8 %～99.8 %，有效改善了田间的光照和水肥条件。【结论】18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂能有效控制移栽稻田杂草生长，对水稻安全，增产效果显著，有良好的应用前景，推荐剂量以每公顷使用有效成分50～100 g拌毒土撒施。

甲基磺草酮·五氟磺草胺；杂草防效；光照；水稻产量

【研究意义】我国是全球最大的水稻生产和消费国，全国60 %以上的人口以稻米为主食，因此水稻是我国最主要的粮食作物之一。我国水稻年播种面积达3000万公顷，占世界种植面积的20 %，总产量占世界的34 %，居世界第一[1]。稻田草害是影响水稻产量的重要因素之一，稻田杂草发生种类繁多、数量大，与水稻争光、争肥、争水，严重影响水稻生长，降低水稻产量和品质，甚至造成绝收，严重危害农业生产[2-3]。此外，影响水稻产量和品质的关键因素还有水、肥[4-5]。稻田杂草化学防除在我国各种作物中起步最早，也是稻田除草的主要手段，防除面积最大，效果显著[6]，在实际应用中宜将杂草谱不同的除草剂合理混用，以扩大杀草谱，全面防除田间各种杂草[7]。五氟磺草胺为三唑并嘧啶磺酰胺类除草剂，由美国陶氏益农公司开发的一类新型乙酰乳酸合成酶抑制剂，其通过抑制植物所必需的氨基酸——亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的生物合成，阻止细胞分裂和植物生长，为稻田广谱除草剂，甲基磺草酮是HPPD(4-羟苯基丙酮酸双氧化酶)的有效抑制剂，使植物分生组织在3～5 d后，出现黄化症状随之引起枯斑，继而整株植物死亡。通过2种作用机制不同的除草剂进行复配，可提高单剂药效，扩大杀草谱，同时对减少杂草抗药性的发生具有重要意义。【前人研究进展】已有研究表明，五氟磺草胺在水稻移栽田和直播田对稗草和鸭舌草表现出较高活性[8]。25 g/L五氟磺草胺油可分散油悬浮剂对直播稻田稗草、异型莎草、鳢肠等一年生杂草有较好的防除效果，且对水稻安全[9]。10 %五氟磺草胺OF对禾本科的稗草，莎草科的异型莎草，阔叶草中的耳叶水苋、陌上菜等杂草均有显著的防除效果[10]。甲基磺草酮作为玉米田杂草理想除草剂使用较多，对鳢肠、反枝苋、铁苋菜等阔叶杂草有较高的防效，对稗草、马唐、牛筋草等禾本科杂草防效略低，对禾本科杂草较多的田块，可与防除禾本科杂草效果较好的除草剂混用[11-12]。【本研究切入点】甲基磺草酮·五氟磺草胺作为新型除草复配剂尚未在水稻田应用，药剂对稻田杂草的防效和对作物的安全性也未见报道。【拟研究的关键问题】本文研究18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺可分散油悬浮剂对移栽稻田一年生杂草的防除效果及对水稻的安全性。同时评价杂草防除后对田间光照、水肥变化规律以及对水稻产量的影响，为甲基磺草酮·五氟磺草胺在移栽稻田应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在湖北省农科院南湖农场开展，栽培模式为典型的稻油轮作田，土地平坦，肥力均匀，排灌方便。土壤类型为粘壤土，pH 6.9、有机质含量为1.5 %。水稻于2013年7月4日移栽，移栽密度为13.3 cm×20 cm，每穴插4苗，每667 m2施底肥25 kg，追施尿素10 kg，按照常规方法进行管理。田间杂草群落主要由稗草Echinochloacrusgalli(L.) Beauv、鸭舌草Monochoriavaginalis(Burm.F.)、异型莎草CyperusdifformisL、鳢肠EcliptaprostrataL.等组成，分布较均匀。

1.2 试验材料

移栽水稻品种为‘鄂粳912’； 18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂由北京燕化永乐农药有限公司提供，对照药剂15 %甲基磺草酮悬浮剂由辽宁省丹东市农药总厂生产、25 g/L五氟磺草胺可分散油悬浮剂由美国陶氏益农公司提供，全谱直读等离子体原子发射光谱(美国热电公司)；自动凯氏定氮分析(丹麦福斯)。

1.3 试验设计

从表1可看出，试验设18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂4个剂量处理，以15 %甲基磺草酮悬浮剂和25 g/L五氟磺草胺可分散油悬浮剂为对照药剂处理，并设空白对照和人工除草，试验共8个处理，4次重复，总计32个小区，小区的面积20 m2，小区随机排列，每小区之间筑埂隔离，以防串灌、漫灌。

表1 18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂防除移栽稻田杂草处理方案

于2013年7月1日(水稻移栽前3 d)施药，按表1所设计用药量，每公顷拌毒土225 kg均匀撒施，施药时田间各小区保持水深3～5 cm，并保持水层1周，只灌不排，任其自然落干。施药当天天气晴，南风1～2级，气温27～36 ℃，相对湿度62 %。

1.4 调查与统计

施药后3～10 d目测各处理对水稻的安全性。并于施药后20 d、60 d调查杂草株防效，60 d加测鲜重防效，取样方法为每小区取有代表性4个点，每点0.25 m2，即每区共取1 m2，分别记载杂草种类、株数、鲜重，药效计算依据《准则》(一)(GB/T 17980.40-2000)标准计算防效，同时取1 m2的杂草送往湖北省农科院农业测试中心测量杂草的氮、磷、钾和含水量，每处理重复4次。全氮量采用凯氏定氮法测定，全磷量和全钾量采用等离子体原子发射光谱法测定，含水量参考GB/T5009.3-2003标准进行测定。所得数据均采用Duncan’s新复极差法进行统计分析。选择晴朗天气(2013年9月4日)，采用便携式照度仪(SM700)调查顶部、距离地面65、30和15 cm处的光照强度并计算透光率，并于水稻收获期测定水稻产量。

2 结果与分析

2.1 18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂防除水稻移栽田主要杂草的效果

施用18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂有效成分50～150 g/hm2，药后20 d对稗草、异型莎草、鸭舌草、鳢肠和总草的株防效均在85 %以上(图1)，药后60 d，对稗草的株防效为85.1 %～98.9 %，对异型莎草、鸭舌草和鳢肠的株防效均在90 %以上，总草防效为92.3 %～99.7 %(表2)。药后60 d对稗草鲜重防效为87.9 %～99.1 %，对异型莎草、鸭舌草和鳢肠的鲜重防效均在92.4 %以上，总草鲜重防效达到91.1 %～99.6 %(表3)。

本试验数据采用Duncan’s新复极差法进行方差分析，测验各处理之间的差异显著性，统计分析结果表明，每公顷使用18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂防除水稻移栽田稗草、异型莎草、鸭舌草、鳢肠及总草的效果均显著优于人工除草；中高剂量处理防除稗草、异型莎草及总草的效果优于对照药剂15 %甲基磺草酮悬浮剂，与对照药剂25 g/L五氟磺草胺可分散油悬浮剂的防效差异不显著；各剂量处理的药效均随着用药量的增加而上升。

2.2 杂草对水稻田间光照强度的影响

水稻是喜阳作物，它对光照条件要求较高，田间杂草发生密度较大时，严重影响水稻的透光率，空白对照区的杂草密度达到62株/m2时，离地65 cm的光照强度为6485 lx，透光率为9.92 %，使用18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂防除杂草后，离地65 cm时的光照强度达到26 420～28 940 lx，透光率达到38.64 %～41.63 %，显著优于空白对照(9.92 %)和人工除草(21.41 %，表4)。

表2 18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂防除水稻移栽田杂草60 d株防效

注：同一列中小写字母不同者表示差异显著(P<0.05)。下同。

Note:Different lowercase letters within same column represented significant difference at 0.05 level. The same as below.

图1 18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂防除水稻移栽田杂草20 d株防效Fig.1 Control effect of 18 % mesotrione· penoxsulam OD on plant number of weeds after 20 days

处理Treatment鲜重防效(%)Controleffectonfreshweight稗草Echinochloacrusgalli异型莎草Cyperusdifformis鸭舌草Monochoriavaginalis醴肠Ecliptaprostrata总草Total甲·五50MP5087．9c97．1b94．4bc92．4a91．1c甲·五75MP5092．5bc100a96．5abc94．8a95bc甲·五100MP10097．1ab100a100a100a98．1ab甲·五150MP15099．4a100a100a100a99．6a甲基磺草酮150Mesotrione15088．1c96b92．4c95．3a90．9c五氟磺草胺22．5Penoxsulam22．597．8ab100a98．5ab100a98．3ab人工除草Manualweeding62．9d68．5c66．1d70．2b64．6d空白对照Control0e0d0e0c0e

表4 18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂对水稻田光照强度的影响

表5 移栽稻田四种主要杂草的养分和水分消耗

注：同一列中小写字母不同者表示差异显著(P<0.05)。

Different lowercase letters within same column represented significant difference at 0.05 level.

2.3 18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂的保水保肥效果

空白对照区，4种主要杂草合计消耗全氮量31.17 kg/hm2、全磷量4.32 kg/hm2、全钾量34.73 kg/hm2、含水量9097.4 kg/hm2(表5)，施用18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂处理后，减少消耗全氮量、全磷量、全钾量和含水量达91.5 %以上，显著优于人工除草，由此可见，施用18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂后可大大减少田间水肥的消耗。

2.4 18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂的对水稻产量的影响

于水稻收获期对各小区进行脱粒测产，晒干后称干重，折算成每公顷产量。施用18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂处理的移栽稻田产量达到5089.88～5299.09 kg/hm2，增产效果显著，比空白对照(3760.50 kg/hm2)增产35.74 %～42.73 %，显著优于人工除草(4363.46 kg/hm2)，每公顷增收效益3456.39～4140.92元(表6)。

3 讨 论

水稻移栽田杂草第1次出草高峰一般是移栽后10 d左右出现，这批杂草主要以禾本科的稗草和莎草科的异型莎草等一年生杂草为主，发生早、数量大、危害重[6]。稻田杂草的防治应立足早期用药，即芽前芽后施药[13]。随着长期使用单一除草剂来防除稻田杂草，田间明显出现抗性杂草，五氟磺草胺广泛应用于水稻田防除多种杂草，部分地区已经发现稗草对五氟磺草胺产生了一定程度的抗药性，而除草剂的混配使用是延缓杂草产生抗药性的最有效方法之一，本试验结果表明，水稻移栽前3 d使用18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂能有效防除水稻田稗草、鸭舌草、鳢肠、异型莎草，药后20～60 d的总草密度防效为92.3 %～99.7 %，总草鲜重防效为91.1 %～99.6 %，显著优于人工除草，中高剂量处理防除稗草、异型莎草及总草的效果优于对照药剂15 %甲基磺草酮悬浮剂，与对照药剂25 g/L五氟磺草胺可分散油悬浮剂的防效差异不显著。杂草防除后，显著降低田间水肥消耗，比空白对照减少消耗91.5 %以上，田间光照强度和透光率均显著增加，离地65cm的透光率达到38.6～41.6 %，显著高于空白对照和人工除草区。施用18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂后水稻增产效果显著，产量较空白对照增加35.74 %～42.73 %，每公顷增收3456.39～4140.92元。

4 结 论

本研究结果表明，18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂对水稻移栽稻田稗草、鸭舌草、鳢肠、异型莎草均有较好防效，可显著减少杂草对田间光照和水分、养分的竞争，增产效果显著，在水稻移栽田有良好的应用前景，推荐剂量以50～100 g/hm2为宜，于水稻移栽前3 d拌毒土撒施。

表6 18 %甲基磺草酮·五氟磺草胺油悬浮剂防除水稻移栽田杂草对产量的影响

注：同一列中小写字母不同者表示差异显著(P<0.05)，表中增产效益按水稻2.6元/kg计算。

Note:Different lowercase letters within same column represented significant difference at 0.05 level. Rice price in table was 2.6 Yuan/kg.

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(责任编辑 李 洁)

Effect of Mesotrione·Penoxsulam on Weed Control,Nutrient, Light Intensity and Rice Yield in Paddy Field

LI Lin1,2， CAO Ao-cheng1，ZHU Wen-da2*，YU Da-zhao2，YAN Dong-dong1

(1.Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China；2.Institute of Plant Protection and Soil Fertilizer, Hubei Academy of Agricultural Science, Hubei Wuhan 430064, China)

【Objective】In order to provide scientific basis for combined application of mesotrione and penoxsulam in paddy fields, the present experiment was conducted to determine control effect of 18 % mesotrione penoxsulam oil dispersion(OD) on weed control in a field of transplanted rice.【Method】The experimental design consisted of four dosages of 18 % mesotrione penoxsulam OD (50,75,100, and 150 g a.i/hm2), 15 % mesotrione suspension concentrate, 25 g/L penoxsulam oil dispersion, manual weeding and untreated control. Herbicides were treated with soil 3 days before rice was transplanted. Weed population was evaluated after herbicide application. The rice yield, light intensity, N, P, K and water contents were also analyzed following treatment with herbicides.【Result】Results indicated that 18 % mesotrione·penoxsulam OD provided good control on total weeds in paddy fields. The control effect onEchinochloacrusgalliwas more than 85.1 %, and the control effect onCyperusdifformis,MonochoriavaginalisandEcliptaprostrateranged from 91.7 % to 100.0 %. The light intensity, water and nutrient contents were greatly improved after treated with mesotrione penoxsulam. The accumulation of soil N,K and P was reduce by 91.8 %-99.8 % compared to untreated control.【Conclusion】Application of 18 % mesotrione·penoxsulam OD can provide good control on weeds in paddy fields, and rice yield increased significantly after the herbicide application. The recommended dosage was range from 50 to 100 g.a.i/ha by soil mixture methods.

Mesotrione·penoxsulam;Weed control effect; Light intensity; Rice yield

1001-4829(2017)7-1554-06

10.16213/j.cnki.scjas.2017.7.015

2016-08-24

国家“十一五”科技支撑项目(2006BAD08A09)

李 林(1982-)，男，湖北嘉鱼人，研究实习员，主要从事杂草生物生态学及综合治理研究，027-87389009，E-mail：sbss_01@163.com，*为通迅作者:朱文达(1938-)，男，江苏南通，研究员，主要从事杂草生物生态学及综合治理研究，027-87389009，E-mail：zhwda@163.com。

S511.035

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