扑草净对10种小麦田恶性杂草的防除活性研究

俞 航，程 起，唐海韵，陈国奇

（1扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室，江苏 扬州 225009；2扬州大学/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心，江苏 扬州 225009）

0 引言

使用除草剂防控小麦田杂草简便、省工、省时、高效，规范操作下对小麦及后茬作物生长具有较好的安全性[1]。因此，近30年来，化学防除是中国小麦田控草的基本手段。当前中国小麦田登记使用的除草剂有效成分共44种，其中12种属于乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂，8种属于合成激素类，5种属于乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂，5种属于酰胺类，4种原卟啉原氧化酶(PPO)抑制剂，2种取代脲类，其他8种分别属于二硝基苯胺类、4-羟基苯基丙酮酸双加氧酶(HPPD)抑制剂、氨基甲酸酯类、八氢番茄红素脱饱和酶(PDS)抑制剂、苯腈类、吡啶酰胺类、吡唑类和三嗪类[2]。这些除草剂中，在中国小麦田长期重复使用的种类主要是ALS抑制剂、ACCase抑制剂和激素类除草剂[2-3]。相应地，中国小麦田杂草抗药性相关的报道主要是针对上述3类药剂，尤其是抗ALS抑制剂和抗ACCase抑制剂杂草，相关的抗药性杂草种群已经接近200个，涉及的杂草种类数超过20种[4]。另一方面，全世界近30年未开发出全新作用机理的除草剂商品，现有药剂轮用仍然是小麦田抗除草剂杂草防控的主要手段之一[5]。

扑草净是三嗪类（甲硫基三氮苯类）内吸传导型除草剂，属于光系统IIA位点抑制剂，经茎叶、幼芽及根系吸收，通过木质部和韧皮部传导至分生组织，抑制植株生长，通常处理后7～14天顶芽坏死，2～4周植株死亡[6]。扑草净的作用位点与异丙隆、绿麦隆相同，与其他41种中国小麦田登记使用的除草剂活性成分均不同，因此，具有防除中国小麦田现有抗药性杂草的巨大潜力。特别是中国小麦田目前尚未有关于抗光系统IIA位点抑制剂杂草种群的报道[4]。目前，中国有9个扑草净单剂和2个含扑草净的复配剂登记在小麦田使用，均为可湿性粉剂，这些除草剂产品登记证分别由11家公司持有[2]。扑草净单剂在小麦田登记的低量推荐剂量为375～480 g/hm2，高量推荐剂量为562.5～750 g/hm2，这些扑草净单剂均推荐用于麦苗2～3叶期，此时部分麦田杂草已经萌动，也有部分已经出苗，田间大多数禾本科杂草处于0～2叶期之间，少数达到2～3叶期，阔叶杂草处于0～2对（轮）叶。除草剂登记产品使用后如果安全性存在问题，一旦发生药害风险，企业将不得不面临数十倍甚至上百倍于销售额的作物减产赔偿。因此，在小麦2～3叶期按照除草剂产品标签使用扑草净的安全性是有保障的。目前，关于扑草净对小麦田主要杂草防除活性还缺乏研究报道。

本研究在温室内开展整株生物测定，研究扑草净对中国小麦田常见的10种杂草出苗期和早期幼苗的防除活性，这10种杂草包括菵草(Beckmannia syzigachne)、看麦娘(Alopecurus aequalis)、日本看麦娘(Alopecurusjaponicus)、大穗看麦娘(Alopecurus myosuroides)、多花黑麦草(Lolium multiflorum)、耿氏假硬草(Pseudosclerochloa kengiana)、早熟禾(Poa annua)、播娘蒿(Descurainia sophia)、猪殃殃(Galium spurium)、荠菜(Capsella bursa-pastoris)，以期为应用该药剂治理上述草害提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试杂草包括7种禾本科杂草和3种阔叶杂草，所有供试杂草种子均采自小麦田。具体包括禾本科杂草菵草、日本看麦娘、看麦娘、大穗看麦娘、早熟禾、耿氏假硬草和多花黑麦草，阔叶类杂草播娘蒿、荠菜、猪殃殃。菵草、看麦娘、日本看麦娘、早熟禾、荠菜、猪殃殃、耿氏假硬草种子均采自扬州大学农学院校内小麦试验田，多花黑麦草和播娘蒿种子由河南省农业科学院植物保护研究所徐洪乐采自其小麦试验田并赠送。供试的扑草净制剂为50%可湿性粉剂（山东胜邦绿野化学有限公司生产，小麦田使用推荐剂量上限为1500 g/hm2，即有效成分750 g/hm2）。

1.2 供试材料培养

2020年11月—2021年3月，取供试杂草种子播于直径9 cm的培养皿中，置于光照培养箱内进行催芽，温度设置为10℃/20℃（黑夜12 h/白天12 h）。杂草种子萌发时即播种到规格7 cm×7 cm×7 cm的塑料花盆中，每盒10粒，试验用土统一采用复合基质（pH 6.8，总养分含量3.8%，南京多乐园艺有限公司生产）与常规稻田土（pH 5.6，有机质含量15 g/kg）按照1:1的体积比均匀混合，常规稻田土使用时经过充分粉碎和过筛，并置于烘箱内100℃条件下烘24 h，以杀灭其中的杂草种子。塑料花盆置于边长23 cm的正方形塑料托盘内，并转移至扬州大学农学院校内玻璃温室中继续培养，温室光照采用自然光照，温度为5～20℃。试验期间根据需要通过往托盘内加水供应试验植株水分需要。

1.3 试验处理

设置2个扑草净处理时期，即土壤处理和早期茎叶处理。土壤处理于杂草种子催芽播种后5天喷雾施药，此时杂草正处于出苗期；早期茎叶处理时期为禾本科杂草2～3叶期，阔叶杂草2对（轮）真叶完全展开时喷雾施药。喷雾设备喷头孔径为1.0 mm，喷雾压力为0.2 MPa，喷液量500 L/hm2。对10种杂草的处理剂量设置为有效成分0、187.5、375、750、1500 g/hm2。每个处理重复4盆。施药后继续培养30天，收取每个花盆内供试存活植株的地上部分，称量鲜重，计算各处理下的供试材料死亡率和鲜重抑制率[式(1)]。

1.4 数据分析

文中数据为平均值±标准误。文中所有剂量均为有效成分用量。采用Excel 2010和SPSS 16.0软件对数据进行统计分析。采用独立样本T检验(independent samplet-test)和成对样本T检验(paired samplet-test)分析同种杂草在扑草净不同施药时期处理后对杂草抑制率间的差异性。

2 结果与分析

2.1 扑草净对阔叶杂草的抑制效果

扑草净用于土壤封闭和早期茎叶处理对猪殃殃均表现出一定的防除活性，且早期茎叶处理效果较好（图1）。独立样本T检验的结果表明，扑草净750 g/hm2剂量处理后30天，播后苗前处理对猪殃殃地上部分鲜重抑制率平均为82.36%，显著低于早期茎叶处理的89.75%(P＜0.05)；187.5 g/hm2剂量处理后两者之间也存在显著性差异。在1500 g/hm2剂量处理后30天对猪殃殃的鲜重抑制率在2种施药时期均达到90%以上。成对样本T检验结果显示，在93.75～1500 g/hm2剂量处理后30天，扑草净早期茎叶处理施药对猪殃殃地上部分鲜重抑制率总体上显著高于土壤处理施药(P＜0.05)。

图1 扑草净不同剂量在播后苗前和2对（轮）叶期处理30天后对猪殃殃、荠菜、播娘蒿地上部分鲜重抑制率

扑草净用于播后苗前土壤封闭和早期茎叶处理对荠菜均表现出一定的防除活性（图1）。扑草净750、1500 g/hm2剂量处理后30天，2种施药时期对荠菜地上部分鲜重抑制率均无显著差异(P＞0.05)，750 g/hm2剂量处理后30天对荠菜的抑制率小于80%，1500 g/hm2剂量处理后30天对荠菜的抑制率在94%以上。较低剂量(93.75～375 g/hm2)扑草净处理下，土壤处理施药对荠菜的抑制率显著高于早期茎叶处理，但均低于60%。

扑草净用于早期茎叶处理对播娘蒿表现出较好的防除活性（图1），在375、750、1500 g/hm2剂量处理后30天的鲜重抑制率分别达到89.64%、94.04%、100%。然而，该药剂土壤处理对播娘蒿的防除活性相对较低，在375、750、1500 g/hm2剂量处理后30天的鲜重抑制率分别为31.27%、69.82%、89.82%。成对样本T检验显示，扑草净供试剂量在2种处理时期对播娘蒿的抑制率具有显著性差异(P＜0.05)。

2.2 扑草净对禾本科杂草的抑制效果

扑草净用于播后苗前土壤封闭和早期茎叶处理对看麦娘和日本看麦娘具有较好的防除活性，对大穗看麦娘的活性略低（图2）。扑草净剂量在187.5 g/hm2以上的各处理对看麦娘地上部分鲜重抑制率均在85%以上，特别是剂量在375 g/hm2以上各处理鲜重抑制率可达90%以上。成对样本T检验结果显示，在93.75～1500 g/hm2剂量处理后30天，扑草净早期茎叶处理施药对日本看麦娘、大穗看麦娘地上部分鲜重抑制率均显著高于土壤处理施药(P＜0.05)。扑草净用于早期茎叶处理剂量在187.5 g/hm2以上时，对日本看麦娘的抑制率均在85%以上；而187.5、375、750 g/hm2作土壤处理对日本看麦娘的抑制率仅38.13%、64.72%、81.49%，均显著低于同一剂量的早期茎叶处理组(P＜0.05)。扑草净剂量在375、750、1500 g/hm2下对大穗看麦娘土壤处理的抑制率仅为59.83%、77.61%、90.43%，而早期茎叶处理的抑制率为76.69%、95.80%、100%。

图2 扑草净不同剂量在播后苗前和2～3叶期处理后30天对看麦娘、日本看麦娘、大穗看麦娘地上部分鲜重抑制率

扑草净对菵草具有一定的防效，在较低剂量下对菵草2～3叶期幼苗的活性高于土壤封闭活性（图3）；扑草净750 g/hm2土壤处理和早期茎叶处理后30天对菵草地上部分鲜重抑制率分别为85.97%和82.77%，两者间无显著性差异(P＞0.05)，较低剂量处理下的活性欠佳。扑草净对多花黑麦草防效欠佳，高剂量早期茎叶处理活性高于土壤处理（图3）；推荐剂量倍量(1500 g/hm2)土壤处理和早期茎叶处理后30天对多花黑麦草地上部分鲜重抑制率仅为50.38%和78.82%，较低剂量处理下的抑制率低。扑草净对早熟禾具有一定的防效，并且土壤处理和早期茎叶处理活性相近（图3）；扑草净750 g/hm2土壤处理和早期茎叶处理后30天对早熟禾地上部分鲜重抑制率分别为90.98%和83.59%，两者间无显著性差异(P＞0.05)。扑草净375 g/hm2以上剂量对耿氏假硬草2～3叶期幼苗茎叶喷雾使用具有较好的防除活性（图3）；扑草净187.5、375、750 g/hm2早期茎叶处理施药后30天对耿氏假硬草地上部分鲜重抑制率分别达80.29%、93.87%、100%；而上述剂量土壤处理施药后30天对耿氏假硬草地上部分鲜重抑制率分别为11.74%、41.45%、91.54%。

图3 扑草净不同剂量在播后苗前和2～3叶期处理后30天对菵草、多花黑麦草、早熟禾、耿氏假硬草地上部分鲜重抑制率

3 讨论

扑草净可用于播娘蒿、猪殃殃早期茎叶处理防除。目前，中国小麦田阔叶杂草对ALS抑制剂抗药性发生较为严重，抗ALS抑制剂猪殃殃、播娘蒿、荠菜等均有较多的报道[4]。扑草净推荐在小麦2～3叶期使用，此时田间阔叶杂草处于萌芽期至2对（轮）叶期。景进等[7]报道扑草净可用于防控婆婆纳(Veronica polita)、荠菜、猪殃殃、苍耳(Xanthium strumarium)等阔叶杂草。张真益和胥国昌[8]报道扑草净750 g/hm2剂量处理对牛繁缕(Myosoton aquaticum)防效达到92.15%。本研究发现，扑草净推荐剂量(750 g/hm2)对播娘蒿、猪殃殃幼苗具有较好防效，对荠菜幼苗防效不佳；对未出苗的播娘蒿、猪殃殃和荠菜防效均欠佳。因此，扑草净可以用于抗ALS抑制剂播娘蒿、猪殃殃等阔叶杂草的防控，并对荠菜具有一定的抑制作用。为控制麦田阔叶杂草危害，麦田早期茎叶处理施用扑草净应与其他除草剂复配使用，以确保对阔叶杂草具有土壤封闭活性兼具早期茎叶处理活性[2]。

扑草净早期茎叶处理使用对看麦娘、日本看麦娘、耿氏假硬草、早熟禾防效好，对大穗看麦娘、菵草具有较好的防效，对多花黑麦草防效不佳。在稻茬麦田菵草、日本看麦娘是危害最重、大面积广泛发生的禾本科杂草，其次是看麦娘[1]，这3种杂草是中国小麦田抗ACCase抑制剂、ALS抑制剂发生危害最重的杂草[9-11]。多花黑麦草、耿氏假硬草、大穗看麦娘在黄淮海麦区部分旱连作麦田大面积发生严重危害[12-13]，中国多地报道了抗ACCase抑制剂的多花黑麦草、耿氏假硬草和大穗看麦娘种群[14-16]。高兴祥等[17]在山东麦田发现抗ALS抑制剂大穗看麦娘种群。早熟禾在局部地区发生较重，该杂草对ACCase具有天然的靶标抗性[18]。因此，小麦田禾本科杂草防控亟需ACCase抑制剂和ALS抑制剂之外的除草剂种类。本研究结果表明，扑草净早期茎叶处理对看麦娘、日本看麦娘、耿氏假硬草、早熟禾具有高活性，对大穗看麦娘、菵草具有较好的防除效果，对多花黑麦草防效不佳。此外，扑草净土壤处理对看麦娘、耿氏假硬草也有较好的防效。因此，扑草净可以用于抗ACCase抑制剂或ALS抑制剂看麦娘、日本看麦娘、耿氏假硬草、早熟禾治理，并辅助用于上述相关抗药性大穗看麦娘和菵草治理。在小麦2～3叶期，田间禾本科杂草大多数处于出苗期至2叶期，此时使用扑草净防治禾本科草害可以与其他除草剂混配使用以增强药效或扩大杀草谱[19-20]。

4 结论

扑草净早期茎叶处理对看麦娘、日本看麦娘、大穗看麦娘、耿氏假硬草、早熟禾、播娘蒿、猪殃殃有效，对菵草和荠菜也有一定的防除活性，对多花黑麦草防效差。扑草净推荐750 g/hm2对播娘蒿、猪殃殃、看麦娘、日本看麦娘、耿氏假硬草也具有土壤封闭活性。因此，扑草净可作为麦田除草剂复配剂的重要组分，用于小麦田抗除草剂杂草的治理。