五氟磺草胺等6种除草剂对直播稻田高龄稗草的生物活性及田间控制效果

马国兰， 刘都才， 刘雪源， 唐 涛， 彭亚军

（湖南省植物保护研究所，长沙 410125）

五氟磺草胺等6种除草剂对直播稻田高龄稗草的生物活性及田间控制效果

马国兰， 刘都才*， 刘雪源*， 唐 涛， 彭亚军

（湖南省植物保护研究所，长沙 410125）

摘要为筛选防治高龄稗草的有效药剂，用室内盆栽法测定了6种除草剂对高龄稗草的生物活性，并通过大田试验作了进一步验证。盆栽法测得五氟磺草胺和双草醚对高龄稗草的活性最高，其ED50值均为9.3 g／hm2，而噁唑酰草胺和氰氟草酯对高龄稗草活性最低，ED50分别为28.7、28.6 g／hm2。其余2种除草剂嘧啶肟草醚和氟吡磺隆对高龄稗草的活性介于以上两者之间，ED50为10.1 g／hm2和11.4 g／hm2。田间试验结果显示，2.5%五氟磺草胺油悬浮剂30、37.5 g／hm2和10%噁唑酰草胺乳油150、180 g／hm24个处理对高龄稗草防效优良，处理后20、40 d防效均在93.0%以上；处理后40 d，10%双草醚悬浮剂3种浓度处理和5%嘧啶肟草醚乳油80 g／hm2的防效均在91.4%以上；10%氟吡磺隆水分散粒剂和10%氰氟草酯乳油对高龄稗草防效均不理想，药后20、40 d各处理的株防效均不到80%。

关键词直播稻田； 高龄稗草； 除草剂； 活性； 药效

稗草［Echinochloa crusgalli（L.）Beauv.］是全球分布最广、对水稻产量影响最大的恶性杂草。也是我国水稻田中危害最严重的杂草，危害面积高达94万hm2，占我国稻田总面积的43.5%，严重影响水稻的产量和质量［1］。水稻直播是一项最轻简的稻作技术，它可省去育秧栽培环节，省工节本，有效地解决劳力不足情况下的水稻集约化生产问题，已成为一种重要的轻型稻作方式而得到迅速发展［2］。随着农业机械化的发展和劳动力成本的提高，直播水稻的面积将会进一步扩大。但由于直播前期采用干湿交替管理的方式，杂草发生数量远远高于移栽或抛秧水稻田。如不除草，稀疏的稻苗迅速被杂草掩盖，严重时可导致水稻颗粒无收。尤其是稗草，在直播水稻田的发生频率几乎高达100%，是危害最严重的杂草。因此，有效控制稗草的危害，已成为直播水稻高产稳产的关键之一［3］。

现阶段，我国农田杂草治理仍以化学除草为主，且处于快速发展阶段。常用的防除稗草的除草剂有酰胺类、芳氧苯氧丙酸酯类以及苯甲酸类等。但现行推广的除草剂一般只能防除1～3叶期的低龄稗草，一旦错过适期便难以取得理想的防效。在直播水稻生长前期，一方面由于洪涝灾害天气的影响，土壤封闭和芽后早期茎叶处理均无法进行，或即使进行了苗前土壤处理但防效仍然较差。另一方面由于当前水稻直播田管理越来越粗放，导致封闭除草和苗后早期处理失败的比例很高。这使得田间稗草迅速长至4～6叶龄，常用除草剂已难以奏效。目前，我国用于防除高龄稗草的药剂是二氯喹啉酸，它是水稻田经济、有效、安全的防除稗草的优秀除草剂品种之一，尤其对高龄稗草有特效［4］。但随着使用年限的增加及选择压的不断加大，很多地区的稗草已突变为抗二氯喹啉酸的生态型杂草，且抗性程度日趋严重。少部分地区的抗性指数更是高达718.48和695.84，使得二氯喹啉酸对这些稻区的稗草基本失效，逐渐面临淘汰［5-8］。因此，评价和筛选新的除草剂来防除直播田高龄稗草是非常必要的。

本研究采用室内盆栽法测定了目前水稻田新型、高效且近年来已大面积推广应用的五氟磺草胺、氰氟草酯和嘧啶肟草醚等6种除草剂对高龄稗草的生物活性，并在高龄稗草发生盛期进行了田间试验验证，旨在为高龄稗草的防除提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

（1）供试杂草：稗草［Echinochloa crusgalli（L.）Beauv.］于2011年7月采自湖南省长沙县春华镇龙王庙村。晒干后置于试验室常温保存。

（2）供试药剂：乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂：2.5%五氟磺草胺（penoxsulam）油悬浮剂，美国陶氏益农公司；10%双草醚（bispyribac-sodium）悬浮剂，日本组合化学工业株式会社；5%嘧啶肟草醚（pyribenzoxim）乳油，韩国LG化学株式会社；10%氟吡磺隆（flucetosulfuron）水分散粒剂，美国富美实植物保护剂有限公司；乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂：10%噁唑酰草胺（metamifop）乳油，苏州富美实植物保护剂有限公司；10%氰氟草酯（cyhalofop-butyl）乳油，美国陶氏益农公司。

（3）仪器设备：精准3WPSH-500D型生测喷雾塔，农业部南京农业机械化研究所生产，喷雾压力2 kg／m2，锥形喷头流量100 m L／min。

1.2 方法

1.2.1 生物活性测试

用温室盆栽法测定。参照NY／T1156-2006［9］在直径为9 cm的塑料盆钵内装入风干、过筛、混匀后的沙土，每盆播已培养至露白的稗草种子30粒，出苗后，每盆定苗20株，培养至5～6叶期，采用喷雾塔茎叶喷雾处理，喷液量450 L／hm2，喷雾压力为0.275 MPa，试验药剂按照先配制母液，再依次稀释到所需剂量（有效成分）的方法配制，各药剂剂量设置如下（均为有效剂量，下同）：2.5%五氟磺草胺油悬浮剂7.5、12.5、17.5、22.5、27.5 g／hm2；10%双草醚悬浮剂5、12.5、20.0、27.5、35.0 g／hm2；5%嘧啶肟草醚乳油5、12.5、20.0、27.5、35.0 g／hm2；10%氟吡磺隆水分散粒剂10、20、30、40、50 g／hm2；10%噁唑酰草胺乳油7.5、15.0、22.5、30.0、37.5 g／hm2；10%氰氟草酯乳油20、40、60、80.0、100 g／hm2。以喷清水为对照。每处理均设4次重复。施药后详细记录稗草的受害症状，如生长受抑制、叶片黄化和畸形等。于处理后20 d剪取各处理稗草地上鲜重部分称重，计算鲜重抑制率。

鲜重抑制率（%）＝［（空白对照区植株鲜重－处理区植株鲜重）／空白对照区植株鲜重］×100。

1.2.2 田间药效试验

试验地设在湖南省长沙县春华镇龙王庙村。供试田块为常年稗草发生量较大的水稻田，土壤为浅红黄泥，p H6.7，有机质含量2.2%。供试水稻品种为‘Y两优8188’，超级杂交中稻。种植方式为直播，于2012年5月24日浸种催芽，5月27日播种。用种量37.5 kg／hm2。田间管理措施与当地其他农田一致。

试验依据农业部农药田间药效试验准则（一）GB／T 17980.40－2000进行［10］。设4次重复，小区面积30 m2，随机区组排列。于6月18日在稗草5～6叶期（2～3个分蘖）采用茎叶喷雾处理，对水450 L／hm2。施药前排干水，药后2 d复水。以不喷药剂的小区为对照。以田间推荐剂量为标准，各药剂浓度设置如下（均为有效剂量）：2.5%五氟磺草胺油悬浮剂22.5、30、37.5 g／hm2；10%双草醚悬浮剂30、45、60 g／hm2；10%氟吡磺隆水分散粒剂45、60、75 g／hm2；5%嘧啶肟草醚乳油40、60、80 g／hm2；10%噁唑酰草胺乳油120.0、150.0、180.0 g／hm2；10%氰氟草酯乳油90、120、150 g／hm2。

试验于药后3、7、15、20 d目测水稻的生长情况，观察是否有药害现象发生。于药后20 d和40 d调查稗草防效2次，每小区对角线取样调查4点，每点0.25 m2，记录稗草的株数，药后40 d加测鲜重，统计除草效果。防效计算方法如下：

防除效果（%）＝［（CK－PT）／CK］×100

式中：PT—处理区残存草数（或鲜重）；

CK—空白对照区活草数（或鲜重）。

收获时分小区测产。

1.3 数据处理

采用DPS（V3.01专业版）软件对药剂剂量对数值与杂草的鲜重抑制率的概率值进行回归分析，计算毒力回归方程、ED50、ED90值及95%置信限，以ED50值进行各种除草剂的生物活性比较。用Duncan氏新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 6种除草剂处理后稗草的中毒症状

经五氟磺草胺处理后5～7 d稗草生长点失绿并停止生长，7～14 d顶芽变红、坏死，2～4周植株死亡。双草醚施药后3～4 d稗草叶片黄化，生长被抑制，5～ 7 d后叶片上部干枯并开始死亡。施药时杂草越大死亡速度越慢，4～6叶期的稗草施药后15～20 d才完全死亡，未死亡的后期生长缓慢，长势弱，并产生茎叶扭曲、心叶和分蘖不能正常抽出、蹲苗等畸形症状。嘧啶肟草醚处理后2 d即可抑制稗草生长，3～5 d出现黄化，7～14 d枯死。氟吡磺隆施药后2～4 d稗草黄化并停止生长，5～7 d生长点褪色，药后7～14 d茎尖和叶芽开始枯萎坏死，茎基部开始变黑并腐烂，并逐渐死亡。噁唑酰草胺处理后5～7 d稗草叶面褪绿，生长被抑制，施药后7～14 d稗草开始干枯死亡。氰氟草酯一般在施药2 d后开始出现药害症状，植株生长停止，新叶和其他部位叶片变黄，最后逐渐枯萎死亡。

2.2 6种除草剂对高龄稗草的室内生物活性

测定结果表明，6种除草剂对高龄稗草的生物活性由高到低的顺序为：五氟磺草胺、双草醚、嘧啶肟草醚、氟吡磺隆、氰氟草酯、噁唑酰草胺。其中以五氟磺草胺和双草醚的活性最高，ED50均为9.3 g／hm2；其次是嘧啶肟草醚和氟吡磺隆，ED50分别为10.1、11.4 g／hm2；氰氟草酯和噁唑酰草胺对高龄稗草的活性最低，ED50分别为28.6、28.7 g／hm2（表1）。

表1 6种除草剂对高龄稗草的生物活性Table 1 Biological activity of six herbicides to large Echinochloa crusgalli

2.3 6种除草剂对直播稻田高龄稗草的防除效果

在直播水稻田中稗草5～6叶期（2～3个分蘖）进行田间施药处理，试验结果表明，供试的6种稻田除草剂中，以2.5%五氟磺草胺油悬浮剂和10%噁唑酰草胺乳油对高龄稗草的防效最好。两药剂6个处理中除低剂量处理2.5%五氟磺草胺油悬浮剂有效剂量22.5 g／hm2和10%噁唑酰草胺乳油有效剂量120 g／hm2对高龄稗草的防效不到90%外，其他4个处理的株防效和鲜重防效均在93.0%以上。且控草时间长达40 d以上，显著高于其他药剂对高龄稗草的防效；其次是10%双草醚悬浮剂，处理后40 d 3个处理30～60 g／hm2对高龄稗草的株防效和鲜重防效均在91.4%以上；5%嘧啶肟草醚乳油对高龄稗草的防效不理想，处理后20、40 d仅高剂量处理80 g／hm2的防效在90.0%以上，其他两处理的防效均不到85%；10%氰氟草酯乳油对高龄稗草防效较差，药后20、40 d各处理的株防效均不到80%；10%氟吡磺隆水分散粒剂对高龄稗草的防效最差，处理后20 d 3个浓度处理的株防效均不到75%，处理后40 d株防效也不到80%，显著低于2.5%五氟磺草胺油悬浮剂、10%双草醚悬浮剂以及10%噁唑酰草胺乳油150、180 g／hm2处理对高龄稗草的防效（表2）。

从以上试验结果得出：在本次试验选用的6个稻田除草剂中，2.5%五氟磺草胺油悬浮剂、10%双草醚悬浮剂和10%噁唑酰草胺乳油对高龄稗草（5～6叶）的防效优良；5%嘧啶肟草醚乳油和10%氰氟草酯乳油对高龄稗草防效不理想；10%氟吡磺隆水分散粒剂对高龄稗草的防效差，不能用于防除高龄稗草。

表2 6种除草剂防除直播稻田高龄稗草效果1）Table 2 Control effect of six herbicides to large Echinochloa crusgalli in direct-seeding rice field

2.4 6种除草剂对直播水稻的安全性

从田间目测结果看，在供试的6种除草剂中，以乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂五氟磺草胺和氟吡磺隆，乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂噁唑酰草胺和氰氟草酯4种除草剂对水稻的安全性最好，处理后水稻生长正常，未出现任何药害症状。而其他2种除草剂对水稻均有轻微药害产生，嘧啶肟草醚施用3～5 d后，水稻叶片黄化，但7～9 d后即可恢复正常生长。双草醚施药后3～4 d起水稻从心叶开始逐渐整株变黄，施药后6～8 d药害症状最重，水稻苗上部2片叶或整株发黄，且药害随剂量增加而加重。但第12～15天黄化症状逐渐恢复，水稻正常生长。测产结果表明（表3），6种药剂处理后，水稻产量增幅在252.3%～321.5%之间。其中以2.5%五氟磺草胺油悬浮剂处理对水稻增产作用最大，三处理与对照相比增幅达315.9%～321.5%。其次为10%双草醚悬浮剂，与对照相比，水稻产量增幅在308.0%～313.5%之间。再次为10%噁唑酰草胺乳油，水稻产量增幅也均在280%以上。其他3种药剂的产量增幅均显著低于以上3种药剂。

表3 不同除草剂处理对水稻产量的影响1）Table 3 Effects of different herbicides on rice grain yield

3 结论与讨论

直播水稻田稗草基数大，出草期长。除草剂防除稗草主要集中在两个时期，一是播后苗前土壤封闭处理；二是苗后茎叶喷雾处理。苗前土壤封闭处理主要以酰胺类和磺酰脲类除草剂混配而成的复配剂，持效期普遍较短，因此土壤封闭处理效果有限，必须进行苗后处理。苗后处理一般控制在水稻2叶1心期后、稗草2～3叶期。但一旦封闭除草和苗后早期处理失败，田间稗草迅速长成4～6叶的高龄稗草。本研究结果发现，在供试的6种除草剂中，五氟磺草胺和双草醚对高龄稗草均表现出良好的生物活性，且室内测定结果与田间药效试验结果一致，可用作防除直播稻田高龄稗草的主要药剂。在对高龄稗草的室内生物活性测定中，嘧啶肟草醚和氟吡磺隆的活性较好，均高于噁唑酰草胺和氰氟草酯。但田间试验结果显示；仅噁唑酰草胺对高龄稗草防效优良，而嘧啶肟草醚、氟吡磺隆以及氰氟草酯3种药剂对高龄稗草的防效均不理想。所以不建议以上3种药剂用于防除直播稻田高龄稗草。因此，五氟磺草胺、双草醚和噁唑酰草胺可有效防除田间4～6叶的高龄稗草，对直播水稻安全，在我国的直播稻区有很好的推广应用前景。

本研究筛选到对高龄稗草防效优良的3种除草剂五氟磺草胺、双草醚及噁唑酰草胺。其中五氟磺草胺和双草醚均属ALS抑制剂，通过抑制生物体内的ALS阻碍支链氨基酸的生物合成，使细胞不能完成有丝分裂，杂草正常生长受到破坏而死亡。五氟磺草胺是由美国陶氏益农公司开发的三唑并嘧啶磺酰胺除草剂，中文商品名为稻杰，于2005年在我国登记。为目前稻田除草剂中杀草谱最广的品种［11-14］。在本试验中发现，五氟磺草胺不仅对高龄稗草防效良好，而且可控制水稻田中的阔叶及莎草科杂草。持效期长达30～60 d，一次用药基本能控制全季杂草危害；双草醚是日本组合化学株式会社研制开发的嘧啶水杨酸类除草剂，商品名为农美利。它高效、广谱、用量极低。属苗后茎叶处理剂［15］。本试验发现，双草醚不仅能有效防除高龄稗草，而且对其他禾本科杂草如稻李氏禾也有效，并能兼治大多数阔叶杂草以及莎草科杂草。一次用药也可控制当季杂草；噁唑酰草胺是由韩国化工技术研究院开发的除草剂，属乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂，由叶片和叶鞘吸收后在植物体内传导，通过抑制乙酰辅酶A合成酶，干扰脂肪酸的生物合成，进而影响植物的正常生长，最后逐渐枯萎死亡。噁唑酰草胺于2010年在我国取得登记，商品名为韩秋好，它是此类除草剂中对水稻具有高度安全性的极少数品种之一。本试验发现，噁唑酰草胺对稻田高龄稗草有特效，对其他禾本科杂草，如千金子、马唐等防效优良，但对阔叶杂草及莎草科杂草无效。须与其他防除阔叶杂草的除草剂混用才能一次性防除稻田当季杂草。

另外，五氟磺草胺和双草醚均属乙酰乳酸合成酶（ALS）类抑制剂，具有高活性、低毒及高选择性的特点。但由于其作用靶标单一，抗性发展十分迅速，连续使用3～5年就会产生抗药性杂草种群［16-18］。到目前为止，已有131种杂草对ALS抑制剂产生了抗药性，占19类化学除草剂总抗药性杂草生物型的近1／3［19］。因此，为了不诱发稗草对ALS抑制剂迅速产生抗性，应避免单一重复使用同一类型的五氟磺草胺和双草醚防除高龄稗草，而应选择不同作用机制的ACCase类抑制剂噁唑酰草胺与ALS类抑制剂五氟磺草胺、双草醚轮换使用，以便能控制稗草的危害并延缓其抗药性的产生和发展。

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文献标识码：B

DOI：10.3969／j.issn.0529-1542.2014.03.040

收稿日期：2013-05-21

修订日期：2013-09-09

基金项目：国家自然科学基金项目（31201530）；公益性行业（农业）科研专项（201303031）；国家科技支撑计划项目（2012BAE06A06）

*通信作者E-mail：ducailiu＠163.com，hppxy＠163.com

Biological activity and control effect of six herbicides to large Echinochloa crusgalli（L.）Beauv.in direct-seeding rice field

Ma Guolan， Liu Ducai， Liu Xueyuan， Tang Tao， Peng Yajun
（Hunan Plant Protection Research Institute，Changsha 410125，China）

AbstractControl efficacy of six herbicides against the large Echinochloa crusgalli（L.）Beauv.was determined by pot and field experiments.The results showed that biological activity of penoxsulam and bispyribac-sodium was the highest，and the effective concentration of herbicide causing 50%inhibition on fresh weight（ED50）was 9.3 g／hm2.Metamifop and cyhalofop-butyl demonstrated the lowest activity to E.crusgalli with the ED50value of 28.7 and 28.6 g／hm2，respectively.The ED50value of pyribenzoxim and flucetosulfuron were 10.1 and 11.4 g／hm2，respectively.Field trial demonstrated that 2.5%penoxsulam OF and 10%metamifop EC had good control effect on the weed，with the efficacy of over 93%after 40 days.Control efficacy of 10%bispyribac-sodium SC and 5%pyribenzoxim EC 80 g／hm2was more than 91.4%，but that of 10%flucetosulfuron WG and 10%cyhalofop-butyl EC was below 80%.

Key wordsdirect seeding rice field； large Echinochloa crusgalli； herbicide； biological activity；control efficacy