异丙甲草胺与嗪草酮复配制剂对马铃薯田杂草的防效

刘 娜，刘 乐，曹 轩，柏浩东,，韩进财，罗丁峰，李祖任

（1. 湖南大学生物学院隆平分院，杂草生物学及安全防控湖南省重点实验室，湖南 长沙 410125；2. 湖南新长山农业发展股份有限公司，湖南 常德 415900）

马铃薯（Solanum tuberosumL.）是我国重要的粮食作物，也是人们日常生活中的常见食物，既可以作蔬菜，又可以作储备粮，是一种适应能力很强的农作物[1-2]。我国马铃薯的种植面积和产量日益增长，现已跃居世界第一位[3]。但马铃薯田间的杂草种类繁多，以稗草[Echinochloa crusgalli（L.）Beauv.]、反枝苋（Amaranthus retroflexusL.）、藜（Chenopodium albumL.）、马齿苋（Portulaca oleraceaL.）等为主。因杂草与田间农作物争夺水、肥、光能等，使得农作物生长受到抑制，导致其产量降低，此外防治杂草使生产成本加大，经济效益降低[4-5]。化学防除具有起效快、省时省力、成本较低、可大面积应用于田间等优点，是目前田间除草的主要方法[6-7]。

然而，因除草剂的过量、频繁使用导致抗性杂草的产生。据统计，全球已有300 余种抗性杂草[8]。合理的除草剂复配可在一定程度上扩大杀草谱，提高除草效果，延长施药适期，减少环境污染[9]。同时，除草剂复配可降低除草剂在作物和土壤中的残留，从而降低药害，提高对作物的安全性等[10-11]。目前防治马铃薯田杂草的除草剂种类较少，有乙草胺（Acetochlor）、精异丙甲草胺（S-metolachlor）、嗪草酮（Metribuzin）、二甲戊灵（Pendimethalin）等[12]。

异丙甲草胺（Metolachlor）是酰胺类除草剂，主要通过抑制发芽种子蛋白质的合成以及干扰卵磷脂的形成来达到防除杂草的目的[13-14]，可用于防除一年生禾本科杂草及阔叶类杂草，多在经济作物和部分蔬菜上使用，具有安全性高、适用作物种类多的特点[15]。

嗪草酮是三氮苯酮类除草剂，主要作用于植物的光合系统Ⅱ，通过抑制植物叶片的光合作用而发挥作用从而导致植物死亡[16]，在马铃薯播种后出苗前使用[12]，适用于马铃薯田防除马唐[Digitaria sanguinalis（L.）Scop.]、马齿苋等一年生阔叶类杂草以及部分一年生禾本科杂草[17-18]。笔者选择异丙甲草胺和嗪草酮的混配制剂，通过室内生物测定和室外田间试验评价其在马铃薯田的杂草防除效果以及其对马铃薯产量的影响，以期为马铃薯田杂草防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

室内试验供试杂草材料包括马唐、苘麻和反枝苋，均为马铃薯种植过程中常见的杂草种类，种子于湖南省农业科学院附近荒地（113°4′49″E，28°12′21″N）收集。供试土壤为有机质含量≤3%、pH 值中性、通透性良好的农田表层土。供试药剂有93%异丙甲草胺原药和95%嗪草酮原药，均由湖南新长山农业发展股份有限公司提供。

田间试验于2020 年在南昌市农业科技园马铃薯田（155°51′31″E，28°45′32″N）进行，供试田块主要杂草为：禾本科杂草稗草和马唐，阔叶类繁缕[Stellaria media（L.）Cyr.]和小蓬草（Conyza canadensisL.）以及牛筋草[Eleusine indica（L.）Gaertn.]、狗尾草[Setaria viridis（L.）Beauv.]、狗 牙 根[Cynodon dactylon（L.）Pers.]、鹅肠菜[Myosoton aquaticum（L.）Moench]、碎米荠（Cardamine hirsutaL.）、猪殃殃（Galium aparineL.）等其他杂草。供试马铃薯品种为“华薯2 号”。供试土壤为红色壤土，pH 值约为5.1，有机质含量为1.65 g/kg。供试药剂有42%异丙甲草胺·嗪草酮乳油（湖南新长山农业发展股份有限公司）、720 g/L 异丙甲草胺乳油（海利尔药业集团股份有限公司）和75%嗪草酮水分散粒剂（安徽中山化工有限公司），后两者为对照药剂。

1.2 室内试验方法

1.2.1 种子预处理将供试杂草种子于40℃进行温水浸泡，对其进行遮光催芽处理，即用温水浸泡，然后放在40℃的恒温培养箱里进行催芽培养直至露白，再进行播种。每盆每种杂草15颗颗粒饱满的预处理种子，移入温室培养24 h。

1.2.2 试验设计首先，配制400、500、600 g/hm2（有效成分，下同）的异丙甲草胺溶液和100、200、400 g/hm2的嗪草酮溶液。然后，设计9 个混合配比，分别为400+100、400+200、400+400、500+100、500+200、500+400、600+100、600+200 和600+400 g/hm2，每个处理重复4 次，并设空白对照；所有杂草种子在温室培养24 h 后，用Potter 喷雾塔从低浓度到高浓度进行土壤喷雾处理，喷雾压力为0.103 45 Mpa，每盆药液处理量为2 mL。

1.2.3 室内活性测定与评价采用土壤喷雾法测定异丙甲草胺和嗪草酮复配的室内毒力。药剂处理后第5、7、10 和14 天观察记载杂草的出苗和生长状态，描述杂草受害症状。根据NY/T 1155.7—2006 农药室内生物测定试验准则除草剂第7 部分：混配的联合作用测定中的Gowing 法[19]调查记录药剂的除草活性，最后称量其鲜重。

E0=X+Y（100-X）/100

式中，X为异丙甲草胺不同剂量施用时对杂草的鲜重防效；Y为嗪草酮不同剂量施用时对杂草的鲜重防效；E0为异丙甲草胺和嗪草酮复配时对杂草鲜重防效的理论值。设置E为异丙甲草胺和嗪草酮复配时对杂草鲜重防效的实测值；当E-E0＞10%，为增效作用；E-E0＜-10%，为拮抗作用；E-E0值介于-10%～10%之间，为加成作用。

1.3 田间试验方法

1.3.1 试验设计试验设8 个处理，如表1 所示，每个处理重复4 次，共32 个小区；采用随机区组排列，每个小区面积为30 m2，小区间设保护行。

表1 处理内容与试验方案

1.3.2 田间管理及施药方法于2020 年3 月15 日耕地，4 月10 日播种，在马铃薯播种后出苗前（4 月12日）施药。人工除草处理分别在马铃薯播种后15 和30 d 各进行1 次人工除草。施药仪器为FHS16D 背负式电动喷雾器（山东农业药械有限责任公司），喷雾压力为0.15～0.4 MPa，采取土壤喷雾法，药液用量为2 L/hm2。施药时天气阴转晴，用药后24 h 未遇降水。试验期间最低温度为10℃，最高温度为35℃，未出现恶劣气候因子。

1.3.3 试验调查每小区随机取4 个取样点，每点面积为0.5 m×0.5 m。分别于施药后20 和40 d 调查残存杂草株数，另外于药后40 d 测量残余杂草地上部分鲜重。

1.4 数据分析

采用DPS 软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 异丙甲草胺和嗪草酮对靶标杂草的联合作用分析

从表2 可以看出，试验所设的配比组合对靶标杂草的防效整体表现为加成作用，其中400+（200～400）g/hm2和（400～600）+（100～400）g/hm2的异丙甲草胺·嗪草酮配比对马唐的防效较好，实际防效值在86%以上；（400～600）+400 g/hm2、（500～600）+200 g/hm2和600+100 g/hm2的组合对苘麻的防效较好，实际防效值在80%以上；500+（200～400）g/hm2和600+（100～200）g/hm2的组合对反枝苋的防效较好，实际防效值在80%以上；从E-E0值来看，500+200 g/hm2的异丙甲草胺和嗪草酮配比防效提升幅度最为突出。综合上述结果分析，当异丙甲草胺和嗪草酮复配总剂量为42%（有效成分）后，异丙甲草胺和嗪草酮以30%+12%的含量组合（即有效成分配比为2.5 ∶1）进行复配，对靶标杂草的防除效果最好。

表2 异丙甲草胺和嗪草酮对靶标杂草的联合作用分析

2.2 42%异丙甲草胺·嗪草酮乳油对马铃薯田杂草的株防效

由表3 可知，42%异丙甲草胺·嗪草酮乳油不同剂量处理药后20 d 对总杂草的株防效均在94%以上，其中处理B（1 260 g/hm2）的总杂草防效极显著优于处理A（945 g/hm2）和2 种对照药剂处理，显著低于处理C 和处理D（1 575 和2 520 g/hm2），但与处理G（人工除草）无显著差异。42%异丙甲草胺·嗪草酮乳油不同剂量处理药后40 d 对总杂草的株防效为83.02%～89.86%；其中，处理B 的总杂草株防效极显著低于处理D，显著低于处理C，但极显著优于2 个对照药剂处理，与处理A 和人工除草处理无显著差异。

2.3 42%异丙甲草胺·嗪草酮乳油对马铃薯田杂草的鲜重防效

从药后40 d 的总草鲜重防效（表3）来看，42%异丙甲草胺·嗪草酮乳油不同剂量处理中处理D 的效果最好，其防效极显著高于对照药剂和人工除草处理，其次是处理C，第三是处理B，这3 个处理的防效均在90%以上，处理A 的防效显著低于处理B～D，但与处理E（720 g/L 异丙甲草胺乳油）差异不显著，且防效显著优于人工除草处理。

表3 42%异丙甲草胺·嗪草酮乳油防治马铃薯田杂草田间株防效和鲜重防效

2.4 42%异丙甲草胺·嗪草酮乳油对马铃薯产量的影响

由表4 可知，药剂处理的马铃薯产量较空白对照组均有大幅度的提高，表明药剂处理可降低杂草对马铃薯产量的影响，对马铃薯有较好的保护作用。其中，当42%异丙甲草胺·嗪草酮制剂用量为16.7 mL/hm2时，马铃薯增产最多，为27.32%。42%异丙甲草胺·嗪草酮制剂用量为10.0 mL/hm2时，与人工除草处理时的产量相同。经42%异丙甲草胺·嗪草酮复配药剂处理的马铃薯产量均高于单剂处理时的马铃薯产量。

表4 42%异丙甲草胺·嗪草酮乳油对马铃薯产量的影响

3 结论与讨论

不同除草剂有不同的选择性和杀草谱，单一除草剂因其杀草谱较窄不能完全防除作物生育期内的所有杂草[20]。此外，单一除草剂的重复使用，不仅会导致农田杂草产生抗药性[21-22]，而且还会使农田环境遭到破坏，生物多样性下降。因此，筛选防除田间杂草的新型复配剂成为目前植保领域的研究热点和重点。

将不同作用方式的药剂进行复配，可以提高除草效果、降低杂草抗性风险、提高对作物的安全性等。如45%二甲戊灵·异丙甲草胺乳油1 100 g/hm2处理对棉田杂草的总株数防效为70%左右[23]。经试验可知，在马铃薯田中，42%异丙甲草胺·嗪草酮乳油1 260 g/hm2处理20 d 后对总杂草的株防效为98.07%。38%莠去津·精异丙甲草胺CS 能有效防除玉米田杂草千金子、马唐、铁苋菜，当用量为3 748.13 g/hm2时对马唐的防效为88.72%[24]。而异丙甲草胺与嗪草酮复配有效成分含量为2 520 g/hm2时，药后40 d 马铃薯田稗草、马唐、繁缕、小蓬草的等杂草的总鲜重防效为93.95%。45%的异丙隆·嗪草酮WP 用量为1 500 g/hm2时，对麦田阔叶草的株防效高达99%[25]。42%异丙甲草胺·嗪草酮用量为2 520 g/hm2时对马铃薯田繁缕、小蓬草等阔叶类杂草的防效均在93%以上。23.2%砜嘧磺隆·嗪草酮·精喹禾灵对马铃薯安全且对表现出一定的增产效果，相较于对照组增产5.95%～10.26%[26]。在马铃薯田施用42%异丙甲草胺·嗪草酮乳油945 g/hm2，较空白对照增产23.73%。综上所述，在马铃薯田施用异丙甲草胺·嗪草酮复配剂可有效防除田间杂草，并对马铃薯起到一定增产作用。

研究发现，异丙甲草胺与嗪草酮复配后相比于单剂对马铃薯田杂草的防效表现出明显的加成效果，但该试验仅对异丙甲草胺·嗪草酮混配制剂进行了部分马铃薯田常见杂草的温室室内生物测定试验和一年室外田间试验，针对不同土壤条件和不同草相的除草活性仍需要进一步探索。