植物源羊脂酸与3种商用除草剂多靶标协同除草

柏浩东，罗丁峰，倪弦之，王立峰，唐剑泉，金晨钟，李祖任*

(1.湖南人文科技学院 农田杂草防控技术与应用协同创新中心，湖南 娄底 417000；2.湖南省农业科学院 杂草生物学及安全防控湖南省重点实验室，湖南 长沙 410125)

混生杂草的危害巨大，现已难以使用某种单一除草剂控制[1]。除草剂的组合是化学防治农田杂草的重要方法，广泛用于农业和非耕地[2]。当前农田杂草群落种类繁多，生长复杂，迫切需要对环境安全、除草效果显著、不同作用机制的除草剂进行研究。为解决抗性杂草的发生与发展、减少农药残留、扩大除草谱、减少化学除草剂的使用量等问题，科学、合理、有效的方式进行除草剂混配是最有效、最便捷的方法之一。除草剂的多靶标协同在杂草防治中逐渐受到重视且被广泛使用[3-4]。

精喹禾灵(Quizalofop-p-ethyl)是一种苯氧脂肪酸类选择性除草剂，在我国使用于农田杂草防治已有十余年[5]，其可以防止细胞脂肪酸合成并杀死杂草，可防治一年生和多年生禾本科杂草[6]。二甲四氯钠(MCPA-Na)是一种通过阻止核酸代谢与蛋白质合成来抑制光合作用的苯氧乙酸类选择性内吸传导激素型有机氯除草剂，常用于小麦田、玉米田等[7]。对阔叶类杂草和莎草科杂草的防治效果较好，对禾本科杂草的防治效果较弱[8]。敌草快(Diquat)是联吡啶类触杀灭生性除草剂，可以抑制植物光合作用的电子传递，导致植物脱水，最终死亡[9]。在除草剂中，敌草快的效果迅速、除草谱广，在非耕地、果园行间应用广泛[10]。羊脂酸，又名正辛酸，分子式为C8H16O2，在肉豆蔻、酒花等中均有存在[11]。为无色透明油状液体，微溶于水。前期本团队从椰子中分离出羊脂酸，证实其灭生性除草活性较高，了解到羊脂酸可以通过影响植物的光合作用而产生了除草的功能。采用无标签蛋白质组学定量方法研究了其作用机理，得知羊脂酸通过降低植物的细胞之间的二氧化碳浓度、光合强度、气孔张开的程度和蒸腾速率来达到抑制植物生长的目的。且观察了经羊脂酸处理后在透射电镜下的小飞蓬叶片结构，发现羊脂酸对叶肉细胞中的叶绿体与线粒体具有严重的毒性，处理后小飞蓬叶片中叶绿体、线粒体和其他细胞器的坏死与时间呈正比，表明羊脂酸直接影响叶片的光合作用，导致代谢物利用率降低，从而影响植物的生长速度[12-14]。

当前羊脂酸与精喹禾灵、二甲四氯钠、敌草快除草剂混配的组合物研究和应用暂无报道。本文探究了羊脂酸与精喹禾灵、二甲四氯钠、敌草快多靶标协同对靶标杂草的除草效果及最佳配比方案，并分析了精喹禾灵、二甲四氯钠、敌草快除草剂的增效组合物对靶标杂草的联合作用效果，以期为扩大杀草谱、提高除草效果、延缓除草剂抗性的发生与发展提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 室内供试材料

供试杂草：小蓬草(ErigeroncanadensisL.)、丁香蓼(LudwigiaprostrataRoxb.)、马唐(DigitariasanguinalisL. Scop.)、光头稗[Echinochloacolona(Linnaeus) Link]、反枝苋(AmaranthusretroflexusL.)、龙葵(SolanumnigrumL.)。杂草种子于湖南省农业科学院附近荒草地域收集，在直径为15 cm的盆栽中种植，光照12 h、光强90～115 mol/(m2·s)、温度在25～27 ℃间，培养幼苗长至2～3叶期时待用。

1.2 供试药剂

25%植物源羊脂酸乳油按柏浩东等[14]报道的方法配制，羊脂酸和精喹禾灵、二甲四氯钠、敌草快组分种类与25%植物源羊脂酸乳油相同，仅羊脂酸比例改为10%，其他3种除草剂比例改为15%；200 g/L精喹禾灵水剂，浙江新农化工股份有限公司(PD20160959)市售；200 g/L 二甲四氯钠水剂，浙江新农化工股份有限公司(PD20160959)市售；200 g/L敌草快水剂，浙江新农化工股份有限公司(PD20160959)市售；测试仪器为3WP-2000型行走式喷雾塔，农业农村部南京农业机械化研究所售。

1.3 室内活性测定与评价

采用茎叶喷雾法[14]测定25%羊脂酸乳油与3种不同除草剂混配的室内毒力。施药完成后15 d测量各处理杂草的地上部分鲜重。根据Gowing法(柏浩东等[14])分析除草剂联合作用方式，公式为:

E0=X+Y-XY/100

式中:X为羊脂酸单一组分于不同剂量使用时对靶标杂草的鲜重防效；Y为3种药剂单一组分于不同剂量使用时对靶标杂草的鲜重防效；E0为羊脂酸精喹禾灵、二甲四氯钠、敌草快复配时2种药剂对靶标杂草鲜重防效的理论值；E为羊脂酸和精喹禾灵、二甲四氯钠、敌草快复配时2种药剂对靶标杂草鲜重防效的实测值。当E-E0>10%时，表示为增效作用；当-10%

1.4 田间药效试验

试验于2018年6月20日在湖南省农业科学院实验大楼旁荒地进行。供试杂草为丁香蓼、反枝苋、龙葵等。试验时禾本科杂草3～4叶期、阔叶杂草高11～16 cm。施药仪器为背负式喷雾器,采取茎叶喷雾方式,喷液量600 L/hm2。

试验小区随机区组排列，设空白对照，5个药剂处理，面积为20 m2，各处理重复3次，共54个小区，处理内容与试验方案见表1。

表1 处理内容与试验方案

1.5 试验调查与数据分析

各实验小区取5点，每点面积为0.5 m×0.5 m，施药后7～15 d统计杂草株数，施药后7～15 d称量地上部分杂草鲜重。采用SPSS 11.5软件对试验数据进行统计分析[14]。

2 结果与分析

2.1 羊脂酸与精喹禾灵多靶标协同对靶标杂草的联合作用分析

由表2可知，羊脂酸与精喹禾灵以592.89∶1的配比方案复配时，对小飞蓬、丁香蓼的联合作用测定结果为加成作用，以148.22∶1、37.22∶1、9.31∶1、2.32∶1的配比方案复配时，对小飞蓬、丁香蓼的联合作用测定结果为增效作用；以9.31∶1、2.32∶1和592.89∶1的配比方案复配时，对马唐、稗草的联合作用测定结果为加成作用；以37.22∶1和148.22∶1的配比方案复配时，对马唐、稗草的联合作用测定结果为增效作用。综合结果分析，羊脂酸与精喹禾灵对丁香蓼、小飞蓬的防除效果以2.32∶1的配比方案混配更佳，对马唐、稗草的防除效果以37.22∶1的配比方案混配更佳。

表2 羊脂酸与精喹禾灵多靶标协同对靶标杂草的联合作用分析

2.2 羊脂酸与二甲四氯钠多靶标协同对靶标杂草的联合作用分析

由表3可知，羊脂酸与二甲四氯钠以8.36∶1、30.48∶1的配比方案复配时，对反枝苋、丁香蓼的联合作用测定结果为加成作用；以2.09∶1、1.91∶1、7.62∶1的配比方案复配时，对反枝苋、丁香蓼的联合作用测定结果为增效作用；羊脂酸与二甲四氯钠以30.48∶1的比例复配时，对马唐的联合作用测定结果为加成作用；以2.09∶1、1.91∶1、7.62∶1和8.36∶1的配比方案复配时，对马唐的联合作用测定结果为增效作用；羊脂酸与二甲四氯钠以30.48∶1、2.09∶1、1.91∶1、7.62∶1和8.36∶1的配比方案复配时，对稗草的联合作用测定结果均为增效作用。综合结果分析，羊脂酸与二甲四氯钠对丁香蓼、马唐、反枝苋、稗草的防除效果均以1.91∶1的配比方案混配更佳。

表3 羊脂酸与二甲四氯钠多靶标协同对靶标杂草的联合作用分析

2.3 羊脂酸与敌草快多靶标协同对靶标杂草的联合作用分析

由表4可知，羊脂酸与敌草快以42∶1的配比方案复配时，对龙葵的联合作用测定结果为加成作用；以10.65∶1、2.68∶1、1.5∶1、6∶1的配比方案复配时，对龙葵的联合作用测定结果为增效作用；羊脂酸与敌草快以42∶1、1.5∶1和6∶1的配比方案复配时，对反枝苋的联合作用测定结果为加成作用；以10.65∶1、2.68∶1的配比方案复配时，对反枝苋的联合作用测定结果为增效作用；羊脂酸与敌草快以42∶1、6∶1的配比方案复配时，对小飞蓬、稗草的联合作用测定结果为加成作用；以10.65∶1、2.68∶1和1.5∶1的配比方案复配时，对小飞蓬、稗草的联合作用测定结果为增效作用。综合结果分析，羊脂酸与敌草快对龙葵、反枝苋、小飞蓬和稗草的防除效果均以2.68∶1的配比方案混配更佳。

表4 羊脂酸与敌草快多靶标协同对靶标杂草的联合作用分析

2.4 羊脂酸和精喹禾灵、二甲四氯钠和敌草快多靶标协同对非耕地杂草的联合作用分析

由表5可知，羊脂酸+精喹禾灵的有效含量成分为83.75+2.25 g a.i./667 m2时，对总草的株数防效为97.89%，鲜重防效为94.21%。单一使用有效成分含量为166.75 g a.i./667 m2的羊脂酸水乳剂、4.5 g a.i./667 m2的精喹禾灵水剂时，对总草的株数防效与鲜重防效分别为51.22%、50.61%与38.47%、45.99%。羊脂酸+二甲四氯钠的有效含量成分为83.75+43.75 g a.i./667 m2时，对总草的株数防效与鲜重防效分别为98.61%、94.38%。单一使用有效成分含量为166.75 g a.i./667 m2的羊脂酸水乳剂、87.5 g a.i./667 m2的二甲四氯钠水剂时，对总草的株数防效与鲜重防效分别为48.25%、51.01%与39.57%、44.71%。羊脂酸+敌草快的有效含量成分为83.75+31.25 g a.i./667 m2时，对总草的株数防效与鲜重防效分别为96.04%、93.35%。单一使用有效成分含量为166.75 g a.i./667 m2的羊脂酸水乳剂、62.5 g a.i./667 m2的敌草快水剂时，对总草的株数防效与鲜重防效分别为50.67%、51.76%和39.06%、46.32%。试验结果表明，羊脂酸与精喹禾灵以37.22∶1或2.32∶1的配比方案混配、与二甲四氯钠以1.91∶1的配比方案混配、与敌草快以2.68∶1的配比方案混配后，对非耕地杂草的防治效果均优于各单剂。

表5 羊脂酸和各除草剂多靶标协同对总草的联合作用分析

3 讨论

除草剂多靶标协同控制技术因具有扩大杀草谱、提高除草效果、延缓及治理抗性杂草的发生与发展等优点而应用潜力巨大。精喹禾灵、二甲四氯钠与敌草快3种除草剂的混配已有部分报道。精喹禾灵与溴苯腈混配对稗草和反枝苋的防效高于二甲四氯钠单剂，但当混剂有效成分含量≥600 g/hm2时，对亚麻苗较易产生药害，在大田条件中混剂有效成分含量为371.25 g/hm2时，对亚麻田杂草防治效果较好，且对亚麻安全[15]。在大葱田中，精喹禾灵与辛酰溴苯腈复配对于阔叶杂草防效较差，与灭草松复配施用后对阔叶杂草防效相对较好，但对总草防效均未超过40%[16]。在大豆田中，精喹禾灵与乙羧氟草醚混配后对马唐的防除效果较好，优于其对应的单剂[17]，与甲氧咪草烟混配可完全控制毛茛草、红色马唐与牛筋草[18]。在棉田中，精喹禾灵与嘧草硫醚或三氟啶磺隆复配时，在同等条件下提高嘧草硫醚或三氟啶磺隆的质量比，可以有效增加药剂的持效期，且对棉田禾本科、阔叶杂草均有较好的防效[19]。精喹禾灵对阔叶杂草防效较差，而羊脂酸与精喹禾灵混配后，对禾本科及阔叶杂草均有较好的防效。二甲四氯钠与草甘膦混配在棉田施用后，对节节草的防效在95%以上[20]。二甲四氯钠与灭草松复配在马铃薯田施用后，对于阔叶杂草的防效较好，明显优于单剂[21]。二甲四氯钠与氯嘧磺隆复配后对于红花酢浆草防效有显著提高[22]。二甲四氯钠与草甘膦混配后，对假臭草防效较好，优于二甲四氯钠单剂[23]。二甲四氯钠与双氟磺草胺在283.5 g a.i./hm2处理下复配对猪殃殃的防效为97.57%，对播娘蒿的防效为88.27%[24]。羊脂酸与二甲四氯钠混配后，将2种剂型的优势有效结合，使其对禾本科杂草与阔叶杂草均有较好的防效。敌草快与三氯吡氧乙酸以20∶1的质量比混配时，除草效果有显著提升[25]。敌草快与草甘膦混配对草甘膦的防治效果可起到增效作用，使除草时间提前3～10 d[26]。羊脂酸与敌草快以83.75+31.25 g a.i./667 m2的比例混配后，对小飞蓬的防效高达86.15%。

本文研究发现羊脂酸与3种商用除草剂以一定的比例混配后，均表现出加成或增效作用。羊脂酸与精喹禾灵、二甲四氯钠与敌草快混配的除草剂在一定配比范围内具有很好的增效作用，复配制剂有效结合了单剂的优势，杂草防除效果比较于单剂有了显著提高，有效地减少了农药残留，间接地减轻了农药对于生态环境的潜在威胁。本文侧重分析羊脂酸和精喹禾灵、二甲四氯钠与敌草快的制剂互配控草效果，但环境友好型制剂的配方筛选还有待进一步研究。