三氯吡氧乙酸对小麦的安全性及生物活性评价

许孟桃，王 惠，许锦程，许浩博，肖思英，毕亚玲

(1.安徽科技学院农学院，安徽凤阳 233100；2.安徽科技学院资源与环境学院，安徽凤阳 233100)

小麦是我国三大主粮作物之一，安徽省常年种植面积达280×10hm，总产约160×10t，因其较大的种植占比成为江淮地区粮食安全的重要保障。近年来，随着耕作方式的改变及化学除草剂的单一使用，部分地区猪殃殃、牛繁缕等阔叶杂草已成为麦田优势杂草，危害日益加重。高兴祥等通过比较4种不同杂草群落对小麦生长的影响发现，阔叶杂草对产量的影响较禾本科杂草更为严重，在小麦生长期内，不使用防除措施可致使其减产91.4%。

合成激素类除草剂与人工合成生长素相似，其被植物吸收后通过打破植物体内激素的平衡导致细胞壁的可塑性降低、核酸代谢缓慢，使植株快速死亡，因其见效快、选择性强、防效稳定等优势已被广泛应用于阔叶杂草。20世纪40年代继2, 4-D后，多种不同类别的激素类除草剂已被合成和商品化。目前，已开发的此类除草剂根据分子中基团位置的不同，分为苯甲酸类(麦草畏)、苯氧羧酸类(2甲4氯)、吡啶羧酸类(氯氟吡氧乙酸)和喹啉羧酸类(二氯喹啉酸)等。三氯吡氧乙酸(triclopyr)是美国陶氏益农化学公司开发的合成激素型吡啶羧酸类除草剂，主要作用于植物体内的核酸代谢，可引起植株畸形、维管束破裂，对阔叶杂草高效。

图1 三氯吡氧乙酸结构式

目前，合成激素类吡啶羧酸型除草剂在麦田的活性研究多集中于氯氟吡氧乙酸，三氯吡氧乙酸与其作用机制相同，但在国内仅明确了其在非耕地的使用技术，而关于该药剂在小麦田的应用未见报道。明确三氯吡氧乙酸在麦田的使用技术对制定麦田杂草综合治理措施、提高农户选择除草剂的多样性具有重要的现实意义。基于此，本试验采用整株水平生物测定法，探讨其对小麦的安全性及对阔叶杂草的生物活性，以期为三氯吡氧乙酸在小麦田的应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试小麦品种：烟农999、淮麦44、鲁原502、徐麦35、安农0711、荃麦725、丰德存麦1号、百农207、冠麦1号、西农979，共10个，安徽科技学院农学院提供。供试杂草包括阿拉伯婆婆纳()、猪殃殃()、野老鹳()、播娘蒿()、荠菜(-)、牛繁缕()、大巢菜()、宝盖草()、小飞蓬()、车前草()、球序卷耳()、葎草()、鳢肠()、青葙()、鬼针草()、羊蹄()、碎米莎草()，种子均采自安徽凤阳及周边地区，晾晒风干后置于0～5 ℃种子冷藏库中保存待用。

供试除草剂：480 g·L三氯吡氧乙酸(triclopyr)乳油，四川利尔作物科学有限公司；200 g·L氯氟吡氧乙酸(fluroxypyr)乳油，浙江天丰生物科学有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 试材培养

选取饱满度与成熟度相对一致的杂草种子放入垫有2张滤纸的培养皿中，加适量0.04 g·L的赤霉素溶液于4 ℃恒温冰箱中以破休眠，24 h换清水后置于生化培养箱中(光/暗: 12 h/12 h; 温度：20 ℃/25 ℃)培养。待种子露白后将其均匀播入盛有砂壤土(风干、磨细过筛，pH值为7.0，有机质含量为1.7%)的塑料盆中(直径为12 cm，高10 cm)。采用盆底渗漏的方式使其吸水至饱和，据种子大小覆土0.2～0.5 cm，放入温室内(光/暗: 16 h/8 h; 温度：25±2 ℃; 相对湿度50%～75%)培养，常规管理以保证健壮生长。定期观察试材的生长情况，待阔叶杂草长至2叶期(不包括子叶)，间苗至每盆10株，保证重复间均匀一致，待其长至4叶期(2对完全展开的叶片，不包括子叶)施药。

1.2.2 杀草谱测定

参照《农药室内生物测定试验准则》NY/T 1155.4-2006进行。根据试验设计，采用母液稀释梯度法将称量好的药剂配置成母液，用 0.1%的吐温-80水溶液对母液2次稀释配制成所需剂量。供试剂量为：三氯吡氧乙酸72、144、288 g(a.i)·hm，氯氟吡氧乙酸45、90、180 g(a.i)·hm；以不含药剂的0.1%吐温-80水溶液做空白对照，对照药剂为200 g·L氯氟吡氧乙酸乳油。每处理3次重复。使用HCL-2000行走式喷雾塔精准施药，扇形喷头，流速5.5 mL·s，喷液量450 L·hm，喷雾压力为40 psi，喷液面距杂草顶端叶片50 cm，施药后置于日光温室继续培养。于药后21 d称取杂草地上部分鲜重，按下式计算鲜重抑制率。

鲜重抑制率=(空白对照地上部分鲜重-处理地上部分鲜重)/空白对照地上部分鲜重×100%

1.2.3 对麦田4种主要杂草的生物活性测定

为进一步明确三氯吡氧乙酸对小麦田优势杂草的生物活性，选择4种优势杂草阿拉伯婆婆纳、荠菜、播娘蒿、野老鹳分别播于盛有砂壤土的塑料盆中，当杂草长至2真叶时，间苗至每盆10株，待杂草4叶期(不包括子叶)施药，剂量设计为：三氯吡氧乙酸11.25、22.5、45、90、180、360 g(a.i.)·hm，氯氟吡氧乙酸4.69、9.36、18.75、37.5、75、150 g(a.i.)·hm，施药方式等同1.2.2。药后21 d称量地上部鲜重，以试验剂量的对数值()与抑制杂草地上部分鲜重90%的抑制率几率值()、抑制作物鲜重10%的抑制率几率值()进行回归分析，拟合毒力回归方程(=+)，计算GR、GR及95%置信限。

1.2.4 供试药剂安全性测定

安全性测定参照《农药室内生物测定试验准则》NY/T 1155.8-2007进行。试验剂量为：三氯吡氧乙酸288、576、1 152 g(a.i.)·hm，氯氟吡氧乙酸180、360、720 g(a.i.)·hm。施药方法及管理同1.2.2，每处理3次重复。茎叶处理后21 d测量小麦株高及地上部分鲜重，按下式计算鲜重和株高抑制率。

株高抑制率=(空白对照小麦株高-各处理小麦株高)/空白对照小麦株高×100%

1.2.5 选择性指数测定

根据安全性测定结果，选取淮麦44、烟农999、荃麦725、安农0711四个小麦品种，选取阿拉伯婆婆纳、荠菜、播娘蒿、野老鹳4种阔叶杂草测定选择性指数。药剂剂量设计为：三氯吡氧乙酸0、72、144、288、576、1 152 g(a.i.)·hm，对照药剂氯氟吡氧乙酸的施药剂量设为0、90、180、360、720、1 440 g(a.i.)·hm，施药方法及管理方式同1.2.2。药后21 d称量地上鲜重，拟合毒力回归方程，计算抑制作物鲜重的剂量GR，按下式计算选择性指数，明确三氯吡氧乙酸在供试小麦与杂草间的选择性。

选择性指数=抑制作物鲜重10%的剂量(GR)/抑制杂草地上部分鲜重90%的剂量(GR)

1.3 数据分析

试验数据用DPS 7.05统计软件中Dunce新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 三氯吡氧乙酸杀草谱评价

施用三氯吡氧乙酸7 d后，供试阔叶杂草均出现叶片向下卷曲、茎秆膨大等症状，且随着剂量的增高，杂草的药效症状愈加明显，鲜重抑制程度随之上升。在供试剂量288 g(a.i.)·hm时，对葎草、猪殃殃、鳢肠、鬼针草活性最高，鲜重抑制率达100%；对野老鹳、播娘蒿、牛繁缕、球序卷耳、宝盖草、小飞蓬、羊蹄、车前草次之，鲜重抑制率在90.12%～99.86%之间。在供试剂量72 g(a.i.)·hm时，对葎草活性最高，鲜重抑制率达100%；对阿拉伯婆婆纳、野老鹳、宝盖草、鳢肠、鬼针草、青葙、车前草、碎米莎草活性较差，鲜重抑制率在7.74%～58.49%之间。表明三氯吡氧乙酸在推荐剂量[288 g(a.i.)·hm]下，对大多数阔叶杂草具有较好的防除效果。

对照药剂氯氟吡氧乙酸的药效症状同三氯吡氧乙酸相似，在供试剂量180 g(a.i.)·hm时，对播娘蒿、牛繁缕、球序卷耳、大巢菜、羊蹄、猪殃殃、鳢肠、葎草、鬼针草的活性较高，鲜重抑制率均达100%，而对青葙、碎米莎草活性较差，鲜重抑制率分别为63.38%、70.75%。在供试剂量45 g(a.i.)·hm时，对牛繁缕、球序卷耳、大巢菜、小飞蓬、葎草具有较好的活性，鲜重抑制率在 79.64%～87.36%之间；对阿拉伯婆婆纳、野老鹳草、荠菜、宝盖草、羊蹄、猪殃殃、鬼针草、青葙、车前草、碎米莎草不能有效防治，鲜重抑制率仅为14.25%～58.50%。

表1 三氯吡氧乙酸与氯氟吡氧乙酸对杂草的鲜重抑制率

2.2 三氯吡氧乙酸对麦田主要杂草活性的影响

由表2可知，三氯吡氧乙酸对荠菜、播娘蒿的活性最好，对其GR为43.03、48.58 g(a.i.)·hm，其次是野老鹳，GR为54.37 g(a.i.)·hm，对阿拉伯婆婆纳的活性略差，GR为 97.13 g(a.i.)·hm；对照药剂氯氟吡氧乙酸对播娘蒿有较高的生物活性，对其GR为16.63 g(a.i.)·hm，其次是野老鹳和阿拉伯婆婆纳，GR分别为22.30、41.87 g(a.i.)·hm，对荠菜的活性略差，GR为58.52 g(a.i.)·hm，表明三氯吡氧乙酸对荠菜具有较高的生物活性。

表2 三氯吡氧乙酸对4种杂草的生物活性

2.3 三氯吡氧乙酸对小麦安全性的影响

施用三氯吡氧乙酸3 d后，供试小麦部分植株出现不同程度的药害症状，具体表现为叶片呈披散状下垂、套叶卷曲、茎秆弯曲等，且和试验浓度呈正相关。药后21 d，在用量288 g(a.i.)·hm时，对供试10种小麦株高抑制率均在 5.61%以下，鲜重抑制率低于9.03%。在供试剂量1 152 g(a.i.)·hm时，鲁原502、丰德存麦1号和冠麦1号部分植株药害症状明显，对供试小麦的株高抑制率在12.14%～29.90%之间，鲜重抑制率为15.44～34.56%(表3)，表明低剂量三氯吡氧乙酸对供试小麦均较安全。

表3 三氯吡氧乙酸对小麦株高和鲜重的抑制率

2.4 三氯吡氧乙酸在小麦与杂草间的选择性 指数

由表4、表5可知，三氯吡氧乙酸对烟农999、荃麦725、安农0711、淮麦44的GR值分别为606.21、570.29、612.75和484.05 g(a.i.)·hm，4个供试小麦与杂草阿拉伯婆婆纳、荠菜、播娘蒿和野老鹳4种杂草之间的选择性指数分别为2.39～3.03、5.66～7.16、4.94～6.25、3.42～4.32，表明三氯吡氧乙酸在供试4个小麦品种与供试4种杂草间有较好的选择性。氯氟吡氧乙酸对农999、荃麦725、安农0711、淮麦44的GR值分别为636.30、530.87、699.15和526.42 g(a.i.)·hm，在供试小麦与杂草间的选择性指数除荠菜外，均高于供试药剂三氯吡氧乙酸。

表4 不同小麦品种对三氯吡氧乙酸和氯氟吡氧乙酸的耐药性响应

表5 三氯吡氧乙酸与氯氟吡氧乙酸在小麦和杂草间的选择性指数

3 讨 论

麦田杂草的发生严重制约了小麦的产量和品质，目前化学除草剂的使用，已成为科学解决农田杂草的重要手段。然而随着除草剂长期大量、单一的使用，使得杂草选择压增强、群落发生演替、抗性等一系列问题产生。部分地区播娘蒿、荠菜和猪殃殃等阔叶杂草对双氟磺草胺和苯磺隆均已产生抗性。三氯吡氧乙酸因见效快、持效期长、对环境友好，已在我国非耕地和小麦田获得登记防除阔叶杂草，其药效症状与氯氟吡氧乙酸类似，主要表现为叶片卷曲、茎扭曲等。本研究结果表明，三氯吡氧乙酸对多数供试阔叶杂草具有较好的活性，在供试剂量288 g(a.i.)·hm时，对葎草、猪殃殃、鳢肠、鬼针草、野老鹳、播娘蒿、牛繁缕、小飞蓬、羊蹄、车前草活性较高，鲜重抑制率达90.39%～100%。这与徐宇宽等研究三氯吡氧乙酸对葎草的活性结果略有差异，原因可能与试验期间温度、光照等因素有关。三氯吡氧乙酸仅对阔叶杂草活性较高，而对禾本科杂草无效，因而可进一步探索该药剂与其他药剂的复配以扩大杀草谱，为小麦田杂草的高效防除提供依据。

对作物的安全性是除草剂能否大面积应用的重要前提。本研究结果表明，药后7 d，三氯吡氧乙酸在576 g(a.i.)·hm时，供试小麦均呈披散状下垂、茎秆弯曲等药害症状，且随剂量增高，小麦受害程度增加，这与高智明等报道的激素类除草剂药害症状一致；药后14 d，除小麦部分植株株高出现抑制外，其他受害症状全部消失，药后21 d目测小麦可全部恢复正常生长。其中，烟农999、荃麦725、安农0711、淮麦44与杂草阿拉伯婆婆纳、荠菜、播娘蒿和野老鹳4种杂草之间的选择性指数在2.39～12.70之间，表明其在供试小麦与杂草间有较好的选择性。

本试验仅研究了三氯吡氧乙酸对小麦的安全性及除草活性，但我国小麦品种众多且田间草相复杂，在实际生产中，应综合考虑不同的小麦品种、田间的具体草相及间套作模式等因素，选择合适的施药时间和剂量。本研究仅在室内对生物活性和安全性作了评价，还应开展更多种植区域田间药效试验以进一步明确三氯吡氧乙酸在田间的综合表现，最终明确其在小麦田的应用技术。