敌草快二氯盐与二溴盐等药剂活性的比较
2019-01-06邢平徐艳飞崔亚魁于超杰
邢平 徐艳飞 崔亚魁 于超杰
摘要:通過室内整株生测法,比较敌草快二氯盐和敌草快二溴盐的生物活性;并通过田间试验,比较20%敌草快二氯盐水剂和200 g/L敌草快二溴盐水剂等灭生性除草剂对常见农田杂草的防除效果。室内整株生测结果表明,敌草快二氯盐和敌草快二溴盐对稗草的抑制作用相对较弱,且二氯盐活性优于二溴盐,ED90分别为1 557.164 6、2 156.398 8 g a.i./hm2;在对狗尾草的抑制作用方面,敌草快二氯盐稍微逊色于二溴盐,ED90分别为490.160 7、342.50 91 g a.i./hm2;在对苘麻、碎米莎草的整体抑制作用方面,2种除草剂的效果相对较好,且二者活性相当,敌草快二氯盐、敌草快二溴盐对苘麻的ED90分别为234.874 0、202.002 4 g a.i./hm2,对碎米莎草的ED90分别为144.631 2、133.243 1 g a.i./hm2。田间药效试验结果表明,敌草快和百草枯的杀草谱、速效性基本一致,药后3 d对阔叶杂草的防效可达90%以上,对禾本科杂草的防效可达80%以上;敌草快二氯盐和敌草快二溴盐在同等阳离子用药量下,防效无显著差异;敌草快二氯盐比对照药剂18%草铵膦水剂的速效性高,但草铵膦对禾本科杂草的持效性优于敌草快。
关键词:敌草快二氯盐;敌草快二溴盐;百草枯;草铵膦;生物活性
中图分类号:S451.23文献标志码:A文章编号:1003-935X(2019)02-0064-07
Pharmaceutical Activity Comparison Between Diquat Dichloride and Diquat Dibromide
XING Ping1,XU Yanfei1,CUI Yakui2,YU Chaojie3
(1.Nanjing Red Sun Co.,Ltd.,Nanjing 211100,China; 2. Institute of Plant Protection,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing 210014,China; 3. Institute of Plant Protection,Guangdong Academy of Agricultural Sciences Guangzhou 510640,China)
Abstract:The bioactivity between diquat dichloride and diquat dibromide was compared by indoor whole plant bioassays. Efficacy against common farmland weeds was compared between herbicide such as 20% diquat dichloride and 200 g/L diquat dibromide by field experiment. Diquat dichloride and diquat dibromide were poorly effective against Echinochloa crusgalli in the indoor whole plant bioassays; the activity of diquat dichloride was better than that of diquat dibromide,with ED90 values of 1 557 and 2 156 g a.i./hm2,respectively. Conversely,the activity of diquat dichloride was lower than that of diquat dibromide in controlling Setaria viridis,wirh ED90 values of 490 and 342 g a.i./hm2,
收稿日期:2019-01-22
作者简介:邢 平(1975—),男,江苏南京人,硕士,高级工程师,研究方向为农药应用技术研究、质量管理。E-mail:xpchinese@aliyun.com。
respectively. Efficacy of the two herbicides was relatively better against Abutilon theophrasti and Cyperus iria L.,with ED90 value for Abutilon theophrasti of 235 and 202 g a.i./hm2,and of 145 and 133 g a.i./hm2 for Cyperus iria L.,respectively. In the field experiment,the
control spectrum and quick-acting property for diquat and paraquat were nearly the same; efficacy against broadleaf and grass weeds was above 90% and 80%,respectively,at three days after treatment. Efficacy of diquat dichloride and diquat dibromide was smilar at equivalent dosages counted by positive ions. The quick-acting property of diquat dichloride was better than the alternative herbicide glufosinate 18%AS,but glufosinate showed better persistencethan diquat in controlling grass weeds.
Key words:diquat dichloride; diquat dibromide; paraquat; glufosinate ammonium; bioactivity
敌草快二氯盐和敌草快二溴盐是敌草快盐的2种主要存在形式。敌草快盐在水溶液中可完全解离,且毒性不受阴离子影响[1-2]。ICI公司于1955年研发出了敌草快二氯盐和二溴盐,但是由于生产工艺和成本问题,仅敌草快二溴盐实现了商品化,而敌草快二氯盐一直没能实现商品化。南京红太阳股份有限公司历经10年的研究,使得敌草快二氯盐生产工艺取得重大突破,终于在2016年成功研发出具有自主知识产权的“节能减排,循环经济”的绿色新生产工艺。
敌草快是一种非选择性触杀型除草剂,可迅速被绿色植物组织吸收,但是与土壤接触后会很快失去活性,可用于大田、果园、非耕地、收割前等除草[3-4]。百草枯和敌草快同属联吡啶类药剂,研究表明,这类化合物具有相同的作用方式、作用机制和相似的杀草活性[5-6]。联吡啶类除草剂被绿色植物吸收后可以抑制光合作用中的电子传递。还原状态的联吡啶化合物在光诱导下,有氧存在时很快被氧化,形成过氧化氢,过氧化氢的积累使植物细胞膜被破坏,植物受害部位表现枯黄[2,7]。此外,敌草快也可作为植物生长调节剂用于水稻、马铃薯、棉花等作物催枯[8]。敌草快二氯盐、敌草快二溴盐的化学结构式分别见图1、图2。
敌草快二氯盐和二溴盐仅有阴离子不同,两者活性成分均为敌草快阳离子,但二氯盐的生产成本明显优于二溴盐。目前,国内没有关于敌草快二氯盐、敌草快二溴盐活性比较的相关报道。为了验证敌草快的活性与阳离子之间的关系,本研究在2018年4—6月进行了室内和田间对比试验。
1 材料与方法
1.1 供试药剂
1.1.1 室内整株生测 42%敌草快二氯盐母药(阳离子含量为31.2%),南京红太阳生物化学有限责任公司;40%敌草快二溴盐母药(阳离子含量为21.4%),南京红太阳生物化学有限责任公司。
1.1.2 田间药效试验 20%敌草快二氯盐水剂,南京红太阳生物化学有限责任公司;200g/L敌草快二溴盐水剂,安徽国星生物化学有限责任公司;20%百草枯可溶胶剂,南京红太阳生物化学有限责任公司;18%草铵膦可溶液剂,拜耳(中國)有限公司。
1.2 试验基本情况
1.2.1 室内生测靶标杂草的选择等 本试验于江苏省农业科学院植物保护研究所草害与农药研究室进行,土壤为马肝土,pH值为6.9,有机质含量为1.59%,风干过筛后备用。在直径为16 cm的盆钵中装入160 g风干土,4月20日每钵分别播100粒稗草(Echinochloa crusgalli)种子、100粒狗尾草(Setaria viridis)种子、100粒碎米莎草(Cyperus iria L.)种子、80粒苘麻(Abutilon theophrasti)种子,播种后覆土0.2 cm。播后湿润土壤并吸足水。施药时间为稗草、狗尾草的3叶龄(2018年5月14日),碎米莎草的4叶龄(2018年5月21日),苘麻的2对真叶期(2018年5月7日)。
1.2.2 田间药效试验地基本情况 试验地位于广州市花都区花山镇,本试验总用地面积约为0.133 3 hm2。试验地为休耕半年的农田,地势平坦,土质为壤土,有机质含量为2.57%,pH值为5.02。
本试验中非耕地阔叶杂草种群主要有酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium)、齿果酸模(Rumex dentatus)、白花鬼针草(Bidens alba),禾本科杂草种群以牛筋草(Eleusine indica)为主,莎草科杂草以水虱草(Fimbristylis miliacea)为主。施药时杂草处于生长旺盛期,部分杂草进入花期和结实期,杂草株高为30~60 cm。
1.3 剂量设计及施药情况
1.3.1 室内生测剂量设计及施药情况 敌草快二氯盐用量(以阳离子计):0、37.5、75.0、150.0、300.0、600.0、1 200.0 g a.i./hm2;敌草快二溴盐用量(以阳离子计):0、37.5、75.0、150.0、300.0、600.0、1 200.0 g a.i./hm2。
按照试验设计,分别对不同靶标杂草进行均匀喷雾,施药器械采用农业农村部南京农业机械化研究所生产的3WPSH-500D型生测喷雾塔,圆盘直径为50 cm,主轴转动速度为6 r/min,喷头孔径为0.3mm,喷雾压力为0.3 MPa,雾滴直径为100 μm,喷头流量为90 mL/min。每个处理兑水675 kg/hm2,同时设清水空白对照,处理后移入温室内培养。
1.3.2 田间药效试验剂量设计及施药情况 对试验地进行统一规划,共设8个处理,每个处理设4次重复,施药1次。小区随机区组排列,每个小区的面积为30 m2。采用新加坡利农喷雾器AGROLEX HD400,为16L背负式喷雾器,配除草剂专用扁扇形喷头,最大工作压力为5 kg/cm2(71psi),喷头流速为0.6 L/min。按表1中的制剂用药量兑水,兑水量为675 L/hm2,计算各处理小区的用药量和兑水量。各处理小区单独配药并单独进行均匀茎叶喷雾处理,在空白对照区喷清水。
施药当天(5月22日)为晴天,无持续风向,微风,最高气温为35 ℃,最低气温为25 ℃,平均气温为30 ℃,相对湿度为42%~67%。试验施药前后10 d以晴天为主,药后12 d,雨水较多,连续降雨。
1.4 调查与数据统计
1.4.1 室内生测调查与数据统计 药后8 d分别调查各处理稗草、狗尾草、苘麻的地上部鲜质量,药后3 d调查每个处理碎米莎草的地上部鲜质量,并分别计算各处理稗草、狗尾草、苘麻和碎米莎草的鲜质量与相应对照比的降幅,作为除草活性的评价指标。用DPS统计软件进行统计分析,对药剂剂量与地上部鲜质量进行回归分析,求出毒力回归方程、相关系数和供试药剂对不同稗草的ED90及其95%置信区间。
1.4.2 田间药效试验调查与数据统计 本试验共调查5次,分别在药后3 d(2018年5月25日)、7 d(2018年5月29日)、10 d(2018年6月1日)、14 d(2018年6月5日)、28 d(2018年6月19日)。
药剂处理前,采用倒置“W”字形9点取样法,调查各小区杂草的发生密度,折算成空白对照的株数。药后3、7、10 d采用目测法调查,药后14、28 d采用绝对数调查法,每个试验小区随机调查3个点,每点1 m2,调查各处理区存活杂草数,最后1次取杂草地上部分,调查鲜质量。
1.5 参照的标准
1.5.1 室内生测参照的标准 主要参照中华人民共和国农业行业标准:NY/T 1155.4—2006《农药室内生物测定试验准则 除草剂第4部分 活性测定试验 茎叶喷雾法》。
1.5.2 田间药效试验参照的标准 主要参照中华人民共和国国家标准:GB/T 17980.51—2000《农药田间药效试验准则(一)除草剂防治非耕地杂草)》;中华人民共和国农业行业标准:NY/T 2885—2016《农药登记田间药效试验質量管理规范》。
2 结果与分析
2.1 42%敌草快二氯盐水剂、40%敌草快二溴盐水剂对杂草的室内活性对比
从表2、表3可以看出,敌草快二氯盐和敌草快二溴盐对稗草的抑制作用相对较弱。回归分析表明,敌草快二氯盐、敌草快二溴盐对稗草地上部鲜质量的ED90分别为1 557.164 6、2 156.398 8 g a.i./hm2,说明敌草快二氯盐对稗草的活性优于敌草快二溴盐;对狗尾草抑制作用的回归分析表明,敌草快二氯盐、敌草快二溴盐对狗尾草地上部鲜质量的ED90分别为490.160 7、342.509 1 g a.i./hm2,说明敌草快二氯盐对狗尾草的活性稍微逊于敌草快二溴盐。对苘麻的抑制作用相对较好,回归分析表明,敌草快二氯盐、敌草快二溴盐对苘麻地上部鲜质量的ED90分别为234.874 0、202.002 4 g a.i./hm2,两者对苘麻的室内活性相当;对碎米莎草的抑制作用相对较好,回归分析表明,敌草快二氯盐、敌草快二溴盐对碎米莎草地上部鲜质量的ED90分别为144.631 2、133.243 1 g a.i./hm2,两者对碎米莎草的室内活性相当。
综上,敌草快二氯盐、敌草快二溴盐对碎米莎草、苘麻的活性较好,且两者活性相当;对稗草的抑制作用相对较弱,且敌草快二氯盐对稗草的活性优于敌草快二溴盐;对狗尾草的抑制作用一般,敌草快二氯盐对狗尾草的活性稍微逊于敌草快二溴盐。
药后3 d观察可知,20%敌草快二氯盐水剂、对照200 g/L敌草快二溴盐水剂各处理区的杂草茎叶均变黄,且对阔叶杂草的防效显著优于对禾本科杂草的防效,防除阔叶杂草的速效性高,对照药剂200 g/L敌草快二溴盐水剂1 050 g a.i./hm2处理区的杂草变化症状与试验药剂 750 g a.i./hm2 处理区接近,即在相同阳离子用药量几乎一致时,敌草快二氯盐和敌草快二溴盐的防效没有显著差异;试验药剂900 g a.i./hm2处理区阔叶杂草的防效达到90%以上,禾本科杂草的防效达到80%左右。20%百草枯可溶胶剂处理的杂草症状与1 050 g a.i./hm2处理区的杂草变化症状相近,对阔叶杂草的防效近100%,但是部分禾本科杂草的茎基部仍是绿色。对照药剂18%草铵膦可溶液剂处理的杂草茎叶稍变黄,禾本科杂草的变黄程度明显高于阔叶杂草,但均未干枯,防效显著低于试验药剂。
药剂处理后7、10 d观察可知,试验药剂各处理及对照药剂200 g/L敌草快二溴盐水剂、20%百草枯可溶胶剂对杂草的防效与处理后3d相比症状无显著变化。对照药剂18%草铵膦处理后10 d的防效显著提高,对各类杂草的防效高于试验药剂。
由表4可知,药剂处理后14 d,除试验药剂 600~750 g a.i./hm2 低中剂量处理和对照药剂200 g/L敌草快二溴盐水剂1 050 g a.i./hm2处理对禾本科杂草牛筋草的防效偏低外,试验各处理对一年生阔叶杂草和莎草科杂草的株防效均可达到93%以上。由表5、表6可知,药后28 d,各试验药剂处理对阔叶杂草仍保持93%以上的高防效,但对禾本科杂草的防效迅速下降,各試验药剂处理和对照药剂200 g/L敌草快二溴盐水剂处理下禾本科杂草茎基部均长出新叶,株防效迅速下降至30%左右。
综合上述3~10 d药效观察结果和药后14 d的株防效、药后28 d的株防效及鲜质量防效可以看出:(1)20%敌草快二氯盐水剂见效快,3 d左右即可表现出良好的防治效果,且与200 g/L敌草快二溴盐水剂、20%百草枯可溶胶剂的速效性相当;(2)20%敌草快二氯盐水剂750 g a.i./hm2(以阳离子计为542 g a.i./hm2)的防治效果与对照 200 g/L 敌草快二溴盐水剂1 050 g a.i./hm2(以阳离子计为562 g a.i./hm2)的防治效果无显著差异,即在相同阳离子用药量几乎一致时,敌草快二氯盐和敌草快二溴盐的防效一致,没有差异;(3)20%敌草快二氯盐水剂750~900 g a.i./hm2对阔叶杂草的防效与20%百草枯可溶胶剂无显著差异,但低中剂量对牛筋草的防效不及20%百草枯可溶胶剂,且持效性相对较短;(4)20%敌草快二氯盐水剂与18%草铵膦水剂相比速效性快,但对禾本科杂草的防效及持效性显著低于18%草铵膦水剂。
3 结论
室内活性测定和田间药效试验均表明,敌草快二氯盐与敌草快二溴盐对阔叶杂草的活性较好,对禾本科杂草的抑制效果一般,总体说来差异不显著。
田间药效试验还表明,联吡啶类除草剂敌草快和百草枯的杀草谱、速效性一致,药后3 d对阔叶杂草的防效可达90%以上,对禾本科杂草的防效可达80%以上;20%敌草快二氯盐水剂与 200 g/L 敌草快二溴盐水剂在同等阳离子用药量下,对杂草的防治效果无显著差异;20%敌草快二氯盐水剂与18%草铵膦水剂相比速效性快,但草铵膦对禾本科杂草的持效性优于敌草快。
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