氯氟吡啶酯对不同品种水稻安全性的研究

刘亚光，李晓妍，吴绘鹏，朱金文，张苏新，张春鹏

（1.东北农业大学 农学院，黑龙江 哈尔滨 150030；2.浙江大学 农业与生物技术学院，浙江 杭州 310029）

【研究意义】东北三省是中国粳稻主产区，种植面积和产量占全国的50%以上，东北三省的水稻生产对保证国家口粮安全具有重要意义[1-3]。东北三省气候不利于病原菌和害虫越冬，稻田病虫害发生相较我国其他地区少，因此草害成为影响东三省水稻产量的最主要因素[4]。目前东北三省稻田除草主要依赖化学除草剂，只有绿色高效且对作物安全的除草剂才能够在实现减药的同时保障水稻的稳产增产[5-8]。氯氟吡啶酯属合成激素类除草剂，具有对人类与环境友好，在土壤和水中的残留较少，对其他有机体的毒性低等优点[9]。【前人研究进展】近年来国内外学者对氯氟吡啶酯进行了施用效果的研究，结果表明氯氟吡啶酯的活性高、防效好，同时对单一供试品种水稻安全[10-16]。但不同品种的水稻对同一除草剂的安全性可能存在差异。【本研究切入点】自上市以来，有关氯氟吡啶酯的研究，主要集中于药效试验以及混用配方的筛选，但有关其对不同水稻品种的安全性及产量影响的研究鲜有报道。【拟解决的关键问题】以东北三省32个不同积温带的水稻品种为研究对象，测定水稻不同叶龄期施用氯氟吡啶酯对水稻株高和鲜质量的影响，并筛选出敏感和耐性的水稻品种，进而探明氯氟吡啶酯对不同敏感性水稻的穗质量、穗粒数、实粒数等产量性状及产量的影响。明确氯氟吡啶酯对不同水稻品种的安全性，为氯氟吡啶酯的应用推广及水田杂草治理提供重要的理论依据，对保障水稻增产、稳产具有现实的指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试药剂和仪器 供试药剂：3%氯氟吡啶酯（florpyrauxifen）乳油（美国陶氏益农公司）。主要仪器设备：背负式电动喷雾器（山东卫士），电子天平（北京塞多利斯仪器系统有限公司）。

1.1.2 供试植物 水稻品种共32个，见表1。

表1 东北三省不同积温带的32个主栽水稻品种Tab.1 32 main rice varieties selected from different accumulated temperature zones in northeast China

1.2 试验方法

1.2.1 氯氟吡啶酯对不同水稻品种生长发育的影响 采用整株盆栽法，将不同品种水稻种子置于15%次氯酸钠溶液中浸泡消毒15 min，用蒸馏水洗净后浸泡72 h催芽至露白。选取各品种长势一致、均匀露白的稻种各15粒分别点播于底部有孔装满水分饱和土壤的圆形塑料盆钵（上口直径12 cm、高8 cm）中，置于温室条件培养，待水稻出苗后定苗至10 株/盆。待水稻生长至2～3 叶期、3～4 叶期时，按照氯氟吡啶酯剂量（有效成分）为15，22.5，30，45 g/hm2采用背负式喷雾器进行茎叶处理，并设置清水对照，每个处理3次重复。药后观察水稻幼苗生长情况，药后15 d调查水稻的株高、鲜质量并计算抑制率。

1.2.2 氯氟吡啶酯对不同敏感性水稻产量性状的影响 根据预实验，3个省份各选取2个具有代表性的水稻品种龙粳46、松粳22、长白19、九稻60、沈稻11、沈稻529 进行试验。采用整株盆栽法，将敏感性不同的6个水稻品种分别播种于（上口直径42 cm、高27 cm）装有细土的盆钵内，浇水至保持水层5 cm。各品种水稻育秧，待水稻长至3 叶1 心期时进行移栽，每盆移栽15 株，水稻返青后每盆定苗至10 株。于水稻3～4叶期采用背负式喷雾器按照剂量为15，22.5，30，45 g/hm2的氯氟吡啶酯进行茎叶处理，并设置清水对照，每个处理3次重复。收获后测产，调查水稻的分蘖数、有效穗数、穗质量、实粒数、总粒数、结实率、千粒质量以及产量。

1.3 数据处理

试验数据的整理和分析采用Excel 和DPS（v7.05）软件，平均值间的比较采用新复极差法（Duncan Method）。

2 结果与分析

2.1 氯氟吡啶酯对不同水稻品种生长发育的影响

2.1.1 氯氟吡啶酯对黑龙江省不同水稻品种的影响 由图1、2 可知，黑龙江省的10 个水稻品种在2～3叶期、3～4叶期对不同剂量氯氟吡啶酯的敏感性表现不同，株高、鲜质量受抑制趋势基本一致。在2～3叶期，龙粳31、龙粳47、绥粳4号、松粳22、龙粳46和育龙9号的株高、鲜质量抑制率与氯氟吡啶酯的剂量呈正相关，在4个不同剂量下平均鲜质量抑制率达10%以上，相对于另4个品种龙垦201、松粳6号、五优稻4 号和龙洋16 表现敏感；龙垦201 在低剂量处理下对氯氟吡啶酯不敏感，在较高剂量氯氟吡啶酯处理下其株高、鲜质量明显受抑制。3个水稻品种松粳6号、五优稻4号和龙洋16在4个不同剂量下平均鲜质量抑制率远小于10%表现为耐性。

图1 氯氟吡啶酯对不同叶龄黑龙江水稻品种的株高抑制率Fig.1 Inhibiting rate of florpyrauxifen on plant height of different rice varieties in Heilongjiang Province at different leaf stages

图2 氯氟吡啶酯对不同叶龄黑龙江水稻品种的鲜质量抑制率Fig.2 Inhibiting rate of florpyrauxifen on fresh weight of different rice varieties in Heilongjiang Province at different leaf stages

在3～4 叶期时供试水稻品种敏感性明显降低，仅育龙9 号、龙粳31、龙粳46 在氯氟吡啶酯不同剂量下平均鲜质量抑制率达5%以上，对其表现敏感，其他7 个品种平均鲜质量抑制率远低于5%，对氯氟吡啶酯表现相对不敏感。

2.1.2 氯氟吡啶酯对吉林省不同水稻品种的影响 由图3、4可知，吉林省12个水稻品种在2～3叶期、3～4 叶期对氯氟吡啶酯敏感性表现不同。在水稻2～3 叶期，株高抑制率和鲜质量抑制率趋势基本一致，吉粘6 号、长白19、吉粳88、延粳26、铁粳11 和松辽5 号在各剂量下平均鲜质量抑制率达10%以上，相较于其他6个品种水稻对氯氟吡啶酯表现敏感，且大多数品种的株高、鲜质量抑制率与氯氟吡啶酯的剂量呈正相关。吉粳809、吉粘10 号和通科27 在低剂量氯氟吡啶酯下表现不敏感，在较高剂量下明显受抑制。吉粘9号、九稻60和通育255为耐性品种，在各剂量下的平均鲜质量抑制率远低于10%。

图3 氯氟吡啶酯对不同叶龄吉林水稻品种的株高抑制率Fig.3 Inhibiting rate of florpyrauxifen on plant height of different rice varieties in Jilin Province at different leaf stages

在3～4 叶期供试水稻敏感性明显降低，吉粳88、长白19、吉粘10 号和吉粘6 号均对氯氟吡啶酯表现敏感，各剂量下平均鲜质量抑制率达5%以上，其中吉粘10号在2～3叶期对氯氟吡啶酯表现不敏感，且氯氟吡啶酯对其鲜质量积累有促进作用，在而3～4叶期，其平均鲜质量抑制率高达10.38%；其他8个品种对氯氟吡啶酯表现不敏感，且氯氟吡啶酯对吉粘9号和延粳26的生长具有促进作用。

图4 氯氟吡啶酯对不同叶龄吉林水稻品种的鲜质量抑制率Fig.4 Inhibiting rate of florpyrauxifen on fresh weight of different rice varieties in Jilin Province at different leaf stages

2.1.3 氯氟吡啶酯对辽宁省不同水稻品种的影响 由图5、6 可知，辽宁省供试10 个水稻品种在2～3 叶期、3～4 叶期对氯氟吡啶酯的敏感性表现不同。在水稻2～3 叶期，株高抑制率和鲜质量抑制率趋势大体一致，隆粳772、富禾66、沈稻11、沈稻9 号、辽粳390 均对氯氟吡啶酯相较于其他品种表现敏感，各剂量下的平均鲜质量抑制率达10%以上；铁粳13 在低剂量处理下对氯氟吡啶酯不敏感，在较高剂量处理下对氯氟吡啶酯敏感。其余4个品种美锋稻669、沈星1号、沈稻8号和沈稻529对氯氟吡啶酯表现不敏感，各剂量氯氟吡啶酯处理对美锋稻669的生长均产生显著促进作用。

图5 氯氟吡啶酯对不同叶龄辽宁水稻品种的株高抑制率Fig.5 Inhibiting rate of florpyrauxifen on plant height of different rice varieties in Liaoning Province at different leaf stages

在水稻3～4叶期供试水稻品种敏感性均明显降低，仅沈稻11、沈稻8号对氯氟吡啶酯表现敏感，平均鲜质量抑制率达5%以上；其他8个品种对氯氟吡啶酯表现不敏感，且氯氟吡啶酯对8个水稻品种的生长均有一定的促进作用。

图6 氯氟吡啶酯对不同叶龄辽宁水稻品种的鲜质量抑制率Fig.6 Inhibiting rate of florpyrauxifen on fresh weight of different rice varieties in Liaoning Province at different leaf stages

2.1.4 小结 将供试各品种水稻在氯氟吡啶酯3 个剂量下的鲜质量表现为抑制作用且与对照相比差异显著的品种用（S）标记为敏感品种，将鲜质量表现为抑制作用但与对照相比差异不显著或鲜质量表现为促进作用的品种用（N）标记为耐性品种，供试水稻品种在不同叶龄的敏感性汇总于表2。

表2 不同叶龄水稻品种对氯氟吡啶酯的敏感性Tab.2 Sensitivity of different rice varieties to florpyrauxifen at different leaf ages

2.2 氯氟吡啶酯对不同敏感性水稻产量性状的影响

采用整株盆栽法进行试验，于水稻3～4 叶期移栽返青后施药，待水稻收获后测定各施药剂量对不同品种水稻的分蘖数、有效穗数、穗质量、穗粒数、实粒数、千粒质量等产量性状的影响，试验结果如表3 所示。

表3 氯氟吡啶酯对不同敏感性水稻品种产量性状的影响Tab.3 Effects of florpyrauxifen on seed yield characteristics of different sensitive rice varieties

结果表明：在氯氟吡啶酯各剂量下对6个供试水稻品种的结实率、分蘖数、有效穗数和千粒质量均无显著影响。氯氟吡啶酯对龙粳46、长白19和沈稻11 3个敏感水稻品种的穗质量、穗粒数、实粒数及产量产生了一定的抑制作用，且各处理下穗粒数和实粒数与对照差异显著；氯氟吡啶酯对松粳22、九稻60和沈稻529 3个耐性品种的穗质量、穗粒数、实粒数和产量影响于各处理间差异不显著；由此可以判断氯氟吡啶酯是通过抑制敏感水稻品种的穗质量、穗粒数和实粒数来影响水稻的产量。

氯氟吡啶酯对不同敏感性的6个品种水稻产量损失率如图7所示。结果表明：各剂量下所有的耐性水稻品种的产量抑制率均低于敏感水稻品种的产量抑制率。在有效成分15 g/hm2氯氟吡啶酯处理下各品种间差异不显著，在22.5～45 g/hm2氯氟吡啶酯处理下3个敏感品种水稻的产量损失率与3个耐性品种的产量损失率相比差异显著，但产量损失率均未超过10%。

图7 氯氟吡啶酯对不同敏感性水稻品种的产量抑制率Fig.7 Inhibition rate of florpyrauxifen on yield of different sensitive rice varieties

3 结论与讨论

同一除草剂对同一作物的不同品种可能存在安全性差异[17-19]。郭之杰等[20]研究发现不同类型的水稻对双草醚的敏感性差异显著。赵学平等[21]研究发现农美利对不同水稻品种安全性存在显著差异。牛志锋等[22]研究发现不同品种小麦对苯磺隆的耐药性存在较大差异，会抑制敏感品种小麦的根、芽生长。袁立兵等[17]研究发现不同品种小麦对啶磺草胺的敏感性存在差异，抑制敏感小麦品种的分蘖。本试验结果表明，不同水稻品种对氯氟吡啶酯的敏感性表现不同，在相同剂量处理下水稻不同叶龄表现出敏感性也存在差异。在水稻相同叶龄施用氯氟吡啶酯，其敏感性与施药剂量呈正相关，随着剂量的升高敏感品种的比例逐渐增多，随着水稻叶龄的增加水稻品种的敏感性大幅度降低。由此可以说明于水稻3～4叶期时施用氯氟吡啶酯明显比2～3叶期施药，对不同水稻品种的安全性更高。

在推荐剂量下施用除草剂一般不会造成作物药害，但对作物而言除草剂的施用仍是一种胁迫，可能会对作物形态指标造成影响进而抑制产量。陈林等[23]研究表明每667 m2喷施80 mL 以内稻杰对水稻是安全的，超过该剂量水稻的株高随着浓度逐渐增大而降低。赵同超等[24]研究发现播种后4 d施用丙草胺土壤封闭处理的小麦药害程度低于播种后1 d 施药，且药害程度与施药剂量呈正相关。毕冬玉[25]发现不同剂量的丁草胺对寒地粳稻产量的影响不同，高剂量明显降低水稻有效穗数和穗粒数进而造成水稻减产。雷凯[26]研究发现常规粳稻有效分蘖数随着除草剂浓度提高而减少，在过量使用除草剂时，有效分蘖数明显减少。肖红等[27]研究发现，水稻在施用丁草胺和苄嘧磺隆后其有效穗数和单穗实粒数减少，最终导致减产。本试验的研究结果表明，施用氯氟吡啶酯剂量过高会导致敏感水稻品种的穗质量、穗粒数和实粒数降低，从而导致水稻产量的降低。而氯氟吡啶酯在供试剂量下对耐性水稻品种的分蘖、产量性状及产量无影响；而不同剂量的氯氟吡啶酯对6 个敏感性不同的水稻品种的产量抑制表现不同，各剂量下3 个耐性水稻品种的产量抑制率均低于3 个敏感水稻品种。氯氟吡啶酯的田间推荐使用剂量（有效成分）为15～22.5 g/hm2，当施药剂量为15 g/hm2时，各品种间的产量抑制率差异不显著。但当剂量为22.5 g/hm2及更高时，敏感性水稻品种的产量抑制率则显著高于耐性水稻品种。因此，在生产实践中对龙粳46、长白19 和沈稻11 等敏感品种施用氯氟吡啶酯时，推荐剂量一定要低于22.5 g/hm2，或者通过混用方式降低其用量。以上结果说明氯氟吡啶酯是通过抑制敏感水稻品种的穗质量、穗粒数和实粒数来降低其产量的。因此，在生产中不能随意提高氯氟吡啶酯的用量，针对敏感性的水稻品种一定在推荐使用剂量范围内，采用较低的用量才能保障对水稻的安全性。