棉田除草剂氯胺嘧草醚田间使用技术研究

徐小燕, 彭伟立, 许勇华, 董德臻, 姚燕飞

(浙江省化工研究院有限公司, 杭州 310023)

棉田除草剂氯胺嘧草醚田间使用技术研究

徐小燕*, 彭伟立, 许勇华, 董德臻, 姚燕飞

(浙江省化工研究院有限公司, 杭州 310023)

氯胺嘧草醚为2-嘧啶氧基-N-芳基苄胺类新型棉花田除草剂,本文于2014年和2015年在多地通过田间药效试验对该药剂的棉花安全性、杂草防效、杀草谱、持效期及推荐剂量等使用技术进行了研究。结果表明,该药剂在多数试验点对棉花表现安全,而在部分砂壤和碱性土壤条件下使用高剂量防治则有一定药害风险,需降低剂量使用;氯胺嘧草醚杀草谱较广,棉田多数杂草对其敏感;与对照药剂乙草胺和二甲戊灵相比,供试药剂在150 g/hm2剂量下的总草防效略低,而在225或250 g /hm2剂量下的总草防效与对照药剂基本相当;氯胺嘧草醚在药后15 d开始发挥药效,持续期在45～60 d左右,持效期较长;推荐该药剂在棉田的使用剂量为225～250 g/hm2,而砂壤和碱性土壤条件下需降低用量到75～150 g/hm2。该药剂在棉花播后苗前土壤封闭处理,然后覆膜,兑水量40～50 kg/667m2,可以用于棉田防除一年生禾本科杂草、阔叶杂草和莎草科杂草。

氯胺嘧草醚; 嘧啶苄胺类新型除草剂; 使用技术; 田间药效; 棉田

2-嘧啶氧基-N-芳基苄胺类化合物是由浙江省化工研究院和中科院上海有机化学研究所共同研究发现的除草活性结构先导,该类化合物已获得中国发明专利[1],并申报了PCT国际发明专利[2],且已获得美国、加拿大、欧盟等多个国家的授权,该类农药先导结构具有国际原创性。氯胺嘧草醚(开发代号:ZJ1835)是在对该先导结构进行优化时发现的对棉田杂草具有除草活性的化合物,其化学名称为N-苯基-2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-6-氯-苄胺(图1)。前期室内生测和田间验证研究结果表明,该化合物对棉花安全,对杂草具有一定的选择性,杂草谱较广,对棉田主要杂草反枝苋、马齿苋、蓼、稗草、马唐和狗尾草等防效较高,具有较好的应用前景[3]。但该药剂在不同土壤环境条件下除草活性差异显著,不同土壤质地、pH、有机质含量、土壤湿度和温度对其活性发挥均有一定影响。田间应用时需结合不同地区具体的土壤环境条件因地制宜地制定相应的使用技术[4]。为了明确氯胺嘧草醚在田间对棉花的安全性、杂草防效、杀草谱及最佳使用剂量等使用技术。我们于2014-2015年在河南、河北、山东、北京、浙江和新疆等地区的棉花种植区开展了多点田间药效试验,为该药剂在棉田的推广应用提供技术支持。现将结果报道如下。

图1 氯胺嘧草醚的结构式Fig.1 Structure of ZJ1835

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试药剂:20%氯胺嘧草醚悬浮剂(SC),由浙江省化工研究院研制。对照药剂:50%乙草胺乳油(EC),由大连瑞泽农药股份有限公司生产;33%二甲戊灵乳油(EC),由江苏龙灯化学有限公司生产。

1.2 试验方法

采用田间药效试验[5]。分别于2014年和2015年在河南辉县、河南安阳、河北、山东、北京、浙江绍兴、浙江金华和新疆进行田间药效试验。两年共进行了14次试验,各试验点开展试验年份、具体试验地点、作物品种、田间环境条件和主要杂草详见表1。试验小区单向随机区组排列,面积20 m2,4次重复。20%氯胺嘧草醚SC在2014年的处理剂量为75、100、125、150、200 g/hm2,2015年为75、150、225、300 g/hm2,对照药剂50%乙草胺EC为900 g/hm2,33%二甲戊灵EC在新疆试验点的处理剂量为900 g/hm2,其他试验点剂量为700 g/hm2。于棉花播后苗前土壤喷雾处理,喷液量(兑水)40或50 kg/667m2。记载试验地土壤类型、气象资料和治虫防病等田间管理情况。施药后定期观察目标作物棉花是否有药害,记录药害症状和等级及恢复情况,部分试验点测定棉花产量,考察药剂处理的增产率。同时,定时观察施药后杂草受害情况,并于药效发挥充分时调查各种杂草和总草的鲜重防效。

表1氯胺嘧草醚田间药效试验中各试验点试验条件

Table1ExperimentalconditionofZJ1835incottonfieldatdifferenttestsites

试验地点Testsite试验年份Year棉花品种Cottonvariety田间环境条件Environmentalconditions主要杂草Mainweeds河南辉县市农业科学院试验田20142015银山4号春矮早前茬小麦；直播棉花；土壤质地为黄壤，pH7．6，有机质含量2．7%马唐Digitariasanguinalis、牛筋草Eleusineindica、狗尾草Setariaviridis、马齿苋Portulacaoleracea和反枝苋Amaranthusretroflexus河北农林科学院粮油作物研究所堤上试验站20142015冀丰103冀丰668前茬花生；直播棉花；土质为壤土，pH约为6．9，有机质含量约2．3%马唐D．sanguinalis、牛筋草E．indica、马齿苋P．olera⁃cea、反枝苋A．retroflexus、苘麻Abutilontheophrasti和铁苋菜Acalyphaaustralis山东省泰安市农业科学研究院试验基地20142015丰抗棉6号前茬小麦；直播棉花；土质为壤土，pH约为6．9，有机质含量约1．3%；药后覆膜马唐D．sanguinalis、稗草Echinochloacrusgalli、马齿苋P．oleracea、反枝苋A．retroflexus和铁苋菜A．australis中国农业科学院植物保护研究所廊坊试验站20142015冀棉998新棉33B棉花重茬；直播棉花；土壤质地为砂壤，有机质含量2．0%，土壤pH7．5马唐D．sanguinalis、牛筋草E．indica、稗草E．crusgalli、狗尾草S．viridis、马齿苋P．oleracea、反枝苋A．retroflexus、铁苋菜A．australis、藜Chenopodiumalbum浙江绍兴市孙端镇樊浦村2014中棉所14前茬冬闲田；直播棉花；土质为黄化青紫泥，pH6．7，有机质含量2．4%稗草E．crusgalli、碎米莎草Cyperusiria、辣蓼Polygo⁃numhydropiper、反枝苋A．retroflexus浙江金华市婺城区蒋堂村2015国丰棉12前茬油菜；直播棉花；土壤质地为红黄壤，pH6．6，有机质含量3．9%马唐D．sanguinalis、胜红蓟Ageratumconyzoides、铁苋菜A．australis、碎米莎草C．iria、田菁Sesbaniacannabina、莲子草Alternantherasessilis新疆建设兵团第七师125团农业技术推广中心11号地20142015锦棉993新陆早48号棉花重茬；膜下加压滴灌，膜上精量点播机播种；土壤质地为壤土，pH8．3，有机质含量12．5g/kg稗草E．crusgalli、灰绿藜Chenopodiumglaucum、龙葵Solanumnigrum、苋Amaranthustricolor中国农业科学院棉花研究所试验农场20142015中棉所79棉花重茬；直播棉花；土壤质地为红黄壤，pH6．6，有机质含量2．9%牛筋草E．indica、狗尾草S．viridis、马齿苋P．oleracea、反枝苋A．retroflexus、藜C．album、鳢肠Ecliptaprostrata

1.3 数据分析

试验数据采用DPS 7.05统计软件[6]进行分析,应用Duncan氏新复极差法进行差异显著性检验。数据分析时20%氯胺嘧草醚SC的225 g/hm2和250 g/hm2两个剂量视做同处理,后续图表中以225/250 g/hm2来表示,33%二甲戊灵EC 700 g/hm2和900 g/hm2两个剂量也视做同处理,以700/900 g/hm2表示。

2 结果与分析

2.1 对棉花的安全性

药后定时观察各试验点供试药剂对棉花生长的影响,并对其中6个试验点进行了棉花测产(表2)。结果显示,在北京试验点,20%氯胺嘧草醚SC高剂量(150～250 g/hm2)处理对品种‘冀棉998’的生长有一定抑制作用,表现为植株矮化、黄化,但随棉花生长,药害能缓解。在新疆试验点,20%氯胺嘧草醚SC高剂量(225～300 g/hm2)对 ‘锦棉993’和‘新陆早48号’2个品种的棉花也表现出一定药害,出苗率下降,并导致7.0%～20.5%的减产。ZJ1835在北京试验点对棉花产生药害可能是因为试验点土壤为砂壤土,而该药剂在砂壤土中活性高于黏土和壤土。新疆试验点土壤pH为8.3,碱性较强,而ZJ1835在碱性条件下具有一定化学稳定性,药剂较难降解[4]。其他试验点均未观察到任何药害症状,测产结果显示有7.7%～28.1%的不同程度增产。可见,20% ZJ1835 SC在75～150 g/hm2剂量处理下对棉花表现安全,而提高剂量到225～300 g/hm2在部分砂壤土和碱性土壤条件下有一定药害风险,需要降低剂量使用。

表2施用除草剂氯胺嘧草醚对棉花产量的影响1)

Table2EffectofZJ1835oncottonyield

施药方式Applicationway剂量/g·(hm2)-1Dosage增产率/%Yieldincreasingrate浙江绍兴2014年Shaoxing，Zhejiangin2014浙江金华2015年Jinhua，Zhejiangin2015新疆2014年Xinjiangin2014新疆2015年Xinjiangin2015河南安阳2014年Anyang，Henan，in2014河南安阳2015年Anyang，Henan，in201520%氯胺嘧草醚SCZJ183520%SC757．7cd13．0bc7．9ab4．8ab27．0a18．5a15018．3b14．8b5．1ab0．9b23．7a20．0a22512．0c15．2b-7．0c-7．8c28．1a12．0ab3009．2cd14．3b-20．5d-9．8c26．7a18．5a50%乙草胺ECacetochlor50%EC90022．1a19．6a--24．5a11．3ab33%二甲戊灵ECpendimethalin33%EC700/90022．6a18．3a9．0a7．6a28．5a17．7a人工除草Handweeding010．1cd13．0bc6．7ab8．5a25．9a17．4a空白对照Blankcontrol00．0d0．0d0．0b0．0b0．0b0．0c

1) 同列数据后不同字母表示在0.05水平差异显著。33%二甲戊灵EC 900 g/hm2为新疆试验点的用量;700 g/hm2为其他试验点的用量。-表示无该处理。

The different letters in the same column indicate significant difference at 5% level. For pendimethalin 33% EC, 900 g/hm2was used in Xinjiang test site, and 700 g/hm2for the other test sites. The ‘-’ indicates not tested.

2.2 杂草防治谱

20%氯胺嘧草醚SC 150 g/hm2在不同试验点对同一种杂草防效有一定差异,可能是环境条件对药效发挥有一定影响。从两年14次试验中150 g/hm2处理对同一种杂草的平均防效(图2)可见,供试药剂对苋菜、辣蓼和反枝苋的防效最高,为90.2%～100%;对马齿苋、牛筋草、马唐、苘麻、碎米莎草、龙葵和狗尾草的防效较高,为83.4%～88.5%;对稗草、莲子草、胜红蓟、田菁和藜的防效中等,为73.8%～79.0%;对铁苋菜的防效较差,仅为44.9%。各试验点田间发生杂草有马唐、牛筋草、狗尾草、稗草、马齿苋、反枝苋、铁苋菜、藜、碎米莎草、龙葵、苘麻、莲子草、田菁、胜红蓟、辣蓼和苋菜共16种,其中10种对供试药剂敏感,5种较敏感,1种不敏感。可见,氯胺嘧草醚杀草谱较广,可以用于棉田防除一年生禾本科杂草、阔叶杂草和莎草科杂草。

2.3 杂草防效

20%氯胺嘧草醚SC在不同试验点两年14次试验中对棉田杂草的总草防效见图3, 14次试验的平均总草防效及与对照药剂比较结果见表3。结果显示,供试药剂在河北(2014年)、浙江绍兴(2014年)、河南安阳(2014-2015年)(图中序号3、9、13、14)四个试验点的总草防效明显低于对照药剂,分析原因可能是这几个试验点药后几乎没有降雨,且试验地药后未覆膜,土壤湿度较低,此外,试验地土壤偏酸性,有机质含量较低,这些因素导致药效发挥不佳。其他10个试验点的总草防效与对照药剂基本相当或略低。从14次试验平均总草防效来看,氯胺嘧草醚在150、225或250 g/hm2剂量处理下的平均总草防效为85.0%和89.6%,对照药剂50%乙草胺EC和33%二甲戊灵EC的防效为92.4%和91.4%。供试药剂在150 g/hm2剂量下的总草防效显著低于两个对照药剂,而在225或250 g/hm2剂量下的总草防效与对照药剂基本相当或略低。可见,供试药剂在225或250 g/hm2剂量下对棉花田的杂草防效较高,可以用于棉花田防除一年生杂草。

图2 氯胺嘧草醚对16种棉花田杂草的平均防效Fig.2 Average weed control effect of ZJ1835 on 16 weeds in cotton fields

图3 氯胺嘧草醚对棉田杂草的总草防效Fig.3 Total weeds control effect of ZJ1835 in cotton fields

表3 不同处理剂量的氯胺嘧草醚对棉花田杂草的平均总草防效1)

1) 20%氯胺嘧草醚SC 225和250 g/hm2分别为2014年和2015年的施用剂量。33%二甲戊灵EC 900 g/hm2为新疆试验点的用量;700 g/hm2为其他试验点的用量。

ZJ1835 20% SC was used at 225 and 250 g/hm2in 2014 and 2015 respectively. For pendimethalin 33% EC, 900 g/hm2was used in Xinjiang test site, and 700 g/hm2for the other test sites.

2.4 持效期

药后15～60 d,20%氯胺嘧草醚SC在150、225或250 g/hm2剂量处理下各试验点的总草防效见图4,供试药剂在150 g/hm2剂量处理下,药后15、25、30、40、45、50、60 d的总草防效为79.7%～86.0%,在225或250 g/hm2剂量下各时间点的总草防效为82.8%～89.4%。可见,供试药剂在药后15 d开始发挥药效,且持效期在45～60 d,持效期较长。

图4 氯胺嘧草醚处理后不同时间对棉花田杂草的平均总草防效Fig.4 Average total weeds control effect of ZJ1835 in cotton fields at different time after treatment

3 结论与讨论

20%氯胺嘧草醚SC在75～150 g/hm2剂量处理下对棉花表现安全,而提高剂量到225～300 g/hm2在北京、新疆等砂壤土、碱性土壤条件下存在一定的药害风险,需要降低剂量使用。氯胺嘧草醚杀草谱较广,棉田多数杂草对其敏感。与两个对照药剂50%乙草胺EC和33%二甲戊灵EC相比,20%氯胺嘧草醚SC在150 g/hm2剂量下的总草防效略低于其,在225或250 g /hm2剂量下的总草防效与对照药剂基本相当。20%氯胺嘧草醚SC在药后15 d开始发挥药效,持效期较长,为45～60 d。推荐20%氯胺嘧草醚SC在棉田的应用剂量为225～250 g/hm2,如土壤碱性较强或偏砂壤土需降低用量到75～150 g/hm2,兑水量40～50 kg/667m2，于棉花播后苗前进行土壤封闭处理，然后覆膜，对棉花田一年生禾本科杂草、阔叶杂草和莎草科杂草有效。

综合氯胺嘧草醚的安全性和杂草防效结果可见,该药剂在不同时间和试验点对同种杂草的防效差异较大,表明环境条件对药剂药效发挥影响较大。土壤质地、pH、有机质含量、土壤湿度和温度对其除草活性均能产生一定影响,导致其药效稳定性较差,该结果与文献[4]的报道结果一致。中国地域辽阔,影响土壤形成的自然条件差异很大,加上农业历史悠久,人类耕作活动对土壤形成的影响深刻,因此土壤种类繁多[7]。该药剂田间应用时需结合不同地区具体的土壤环境条件因地制宜地调整使用剂量和制定相应的使用技术。另外,我国棉花产地分布广泛,自然气候、地理状况和种植历史不同,各棉区杂草种类及数量也千差万别[8],还需开展更加广泛的田间试验,以明确氯胺嘧草醚在不同的田间环境条件下的作物安全性、杂草防效、杀草谱及合理科学的使用技术等,为该药剂在不同棉产区的差异化应用提供依据。

[1] 吕龙, 吴军, 陈杰, 等. 2-嘧啶氧基苄基取代苯基胺类衍生物: ZL00130735.5 [P]. 2003-11-12.

[2] Lü Long, Chen Jie, Wu Ju, et al. New 2-pyrimidinyloxy-N-aryl-benzylamine derivatives, their processes and uses: EP20010988710 [P]. 2002-05-02.

[3] 徐小燕, 董德臻, 台文俊, 等. N-苯基-2-(4, 6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-6-氯-苄胺(ZJ1835)的除草活性研究[J].农药学学报, 2011, 13(4): 427-430.

[4] 徐小燕, 唐伟, 姚燕飞, 等. 土壤环境因子对氯胺嘧草醚除草活性的影响[J]. 农药学学报, 2015, 17(3): 357-361.

[5] 农业部农药检定所. GB/T 17980.128-2004, 农药田间药效试验准则(二): 除草剂防治棉花田杂草[S]. 北京: 中国标准出版社, 2004.

[6] 唐启义. DPS数据处理系统[M].北京: 科学出版社, 2010.

[7] 张俊民.中国的土壤[M].北京: 商务印书馆, 1995.

[8] 马小艳, 马艳, 彭军, 等. 我国棉田杂草研究现状与发展趋势[J]. 棉花学报, 2010, 22(4): 372-380.

(责任编辑： 杨明丽)

ApplicationtechnologyofherbicideZJ1835incottonfield

Xu Xiaoyan, Peng Weili, Xu Yonghua, Dong Dezhen, Yao Yanfei

(ZhejiangChemistryIndustryInstituteCo.Ltd.,Hangzhou310023,China)

ZJ1835 is a novel 2-pyrimidinyloxy-N-arylbenzylamine herbicide. The control trials were carried out to evaluate its safety to cotton, control spectrum and efficacy, lasting time and recommended dosage in cotton field during 2014 and 2015. The result showed that ZJ1835 was safe to cotton in most test sites, but it had a certain security risk when it was used at some sandy loam soil or alkaline soil. ZJ1835 showed a wider controlling spectrum and was effective to most weeds in cotton field. Compared with acetochlor 50% EC and pendimethalin 33% EC, the total weeds control effect of ZJ1835 20% SC was slightly lower at dosage of 150 g/hm2, but had no significant difference with them at dosage of 225 or 250 g/hm2. The herbicidal activity of ZJ1835 started at 15th day after application and can last 45-60 days. In conclusion, ZJ1835 20% SC 225-250 g/hm2was recommended for the control of weeds in most cotton filed, and 70-150 g/hm2for sandy loam soil or alkaline soil. It should be sprayed on soil surface with spray volume of 40-50 kg/667 m2before cotton seedling germinated, and the plastic film mulching was applied after application to improve its effect. Annual grassy weeds, broad-leaved weeds and sedges can be controlled by this method in cotton field.

ZJ1835; pyrimidinyl phenzylamine novel herbicide; application technology; field efficacy; cotton field

2017-03-08

2017-07-28

浙江省科技计划项目(2016F10036)

* 通信作者 E-mail: xuxiaoyan@sinochem.com

S 451.223

B

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.06.038