草铵膦·草甘膦混配水剂的生物活性和田间药效

2015-03-07 07:22黄云鹏黄海燕钱志刚徐小燕
杭州化工 2015年4期
关键词:草铵混配铵盐

黄云鹏,黄海燕,钱志刚,徐小燕,金 岩,秦 龙

(1.浙江新安化工集团股份有限公司,浙江建德 311600;2.浙江省化工研究院,浙江杭州 310021;3.山东省农药检定所,山东济南 253500)

草甘膦(Glyphosate)是全球范围内应用最为广泛的除草剂,它不仅可以防除一年生杂草,而且还能防除多年生深根杂草,已成为除草剂中举世关注的重要品种。草甘膦属内吸传导型除草剂,通过茎叶吸入植物体内,主要抑制植物体内烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶,从而抑制莽草素向苯丙氨酸、酷氨酸及色氨酸的转化,使蛋白质的合成受到干扰,导致植物死亡[1]。草铵膦(Glufosinate Ammonium)则是由赫斯特公司(后属拜耳公司)于19世纪80年代开发的广谱触杀型除草剂,且具有一定内吸作用。草铵膦的作用机理是积铵触杀,抑制谷氨酰胺合成[2]。

随着转基因技术的日益成熟,陶氏、杜邦、孟山都等公司在全球多地登记复合抗性基因(草甘膦和草铵膦)的作物品种,针对该类转基因作物,草甘膦和草铵膦的混合使用将逐渐成为常规使用方法[3]。由于草甘膦在全球范围的常年大量使用,导致杂草对草甘膦的抗性水平居高不下。目前,国内外已有报道包括野塘蒿、小飞蓬、牛筋草、多花黑麦草、瑞士黑麦草及长叶车前等超过31种杂草对草甘膦产生抗性[1]。二者混配后2种不同作用机理协同作用,不但可以大幅提高产品的除草速效性,对抗性杂草的防效也有显著提高,因此,草甘膦与草铵膦的混配产品在未来具有巨大的农业生产需求,市场空间广阔。

文献报道“草甘膦通过阻断植物体莽草酸代谢途径导致植物死亡,而莽草酸代谢途径活跃的部位在植物的生长点,因此草甘膦向植物生长点的顺利转运显得非常重要[1]”。草铵膦属于触杀型除草剂[2],可以在短时间内杀死植物叶片,如果在与草甘膦混配时比例过高,会过早杀死杂草叶片、降低光合作用和代谢作用,从而不能保证草甘膦顺利向杂草生长点转运,造成的结果是草甘膦的药效不能被充分发挥,杂草不能被完全杀死;反之,低比例的草铵膦加入,可以更快更彻底地破坏杂草叶片表面蜡质层,使草甘膦更充分被杂草吸收,起到更好防效。因此,草甘膦与草铵膦合理复配,才能保证产品的除草效果。目前,国内还未有关于草甘膦与草甘膦铵盐复配防效的相关文献报道。

本研究测定了草铵膦·草甘膦铵盐混合物对非耕地杂草的室内生物活性并以35%草铵膦·草甘膦铵盐水剂为例进行了田间药效对比试验。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

1.1.1 试验药剂

35%草铵膦·草甘膦铵盐水剂,95.5%草甘膦铵盐原药(均为浙江新安化工集团股份有限公司);95%草铵膦原药(永农生物科学有限公司)。

1.1.2 对照药剂

200 g/L草铵膦水剂(山东天邦农化有限公司);72%草甘膦铵盐可溶粒剂(山东省济南绿邦化工有限公司)。

1.2 试验对象、作物

试验对象:棒头草、早熟禾、油菜、小藜、牛筋草、马唐、反枝苋、马齿苋。

供试作物:非耕地杂草。

1.3 对杂草的生物活性测定

试验采用室温盆栽法,供试杂草进行芽后茎叶喷雾处理。喷雾装置为南京农业机械研究所生产的2WPSHZ-500全自动喷雾塔,喷药面积0.128 m2,药液量10 mL,工作压力0.2 MPa,着液量31.91%。每处理设4次重复,另设空白对照。处理后置室温中生长,定期以底部灌溉方式补水,保持适宜的土壤湿度。处理后定时观察植株反应症状,并于药后25天目测各杂草除草活性,并测定棒头草的地上部分鲜重,计算鲜重防效[4]。

采用生长抑制调查法记录供试药剂的除草活性,用绝对值调查法记录供试药剂的鲜重防效,用Gowing法对2种除草剂混用后的除草活性进行检验。

1.4 对杂草的田间药效试验

试验在山东陵县陵城镇孙来路村,非耕地进行,所试小区杂草生长旺盛,各种条件均匀一致。小区面积20m2,试验共设6个处理,重复4次。35%草铵膦·草甘膦铵盐水剂各处理小区有效成分量依次为 1050 g/hm2、1575g/hm2、3150 g/hm2,72%草甘膦铵盐可溶粒剂有效含量1728 g/hm2,200 g/L草铵膦水剂900 g/hm2,另设喷清水对照。于2012年6月4日,按设计方案用HD-400型背负式手动喷雾器,每小区喷药液1.35 L。喷药当天为晴天,平均气温26.5℃,试验期间气温是16℃~36℃。分别于药后14 d、28 d调查杂草株数,最后一次调查称杂草鲜重[5]。

2 结果

2.1 对杂草小藜的毒力

按1.3的方法测定了草铵膦·草甘膦铵盐对小藜的生物活性,结果见表1。如表1所示,草甘膦和草铵膦混配对小藜防效表现出较明显的加成和一定的增效作用。草甘膦与草铵膦配比为360~1440∶15~30(即 24~96∶1~2)范围内防效比较理想,试剂防效与理论防效的差值较高。

表1 草铵膦·草甘膦铵盐对小藜的除草活性

上述生物活性测定数据表明,草甘膦与草铵膦混配时,草铵膦用量比例在(360+15)g/hm2以上,实际及理论防效均能达到95%以上。综合考虑生物活性测定结果、产品使用成本、我国对草甘膦混剂登记含量要求以及国际市场同类产品的开发现状等因素,我们选择草甘膦铵盐与草铵膦混配比例为33.8∶1.2(即草甘膦与草铵膦的复配比例约为25∶1),即35%草铵膦·草甘膦铵盐水剂,并以此水剂产品进一步进行田间药效试验,验证实际除草效果。

2.2 对杂草的田间药效

按1.4的方法测定了35%草铵膦·草甘膦铵盐水剂在田间对牛筋草、马唐、反枝苋、马齿苋等杂草的防治效果,结果见表2。试验药剂35%草铵膦·草甘膦铵盐水剂所设1050 g/hm2、1575 g/hm2和2100 g/hm23种剂量处理,药后14 d对杂草的株防效分别达到93.22%、97.45%和99.43%,药后28 d的株防效分别为90.8%、95.17%和97.44%,药后 28 d的鲜重防效分别为 92.84%、96.28%和98.66%。DMRT统计表明,1575 g/hm2和2100 g/hm2处理的株防效与两对照药剂相比差异显著,药效优于两对照药剂。2100 g/hm2处理的鲜重防效与两对照药剂相比差异极显著,药效优于两对照药剂。1575 g/hm2处理的鲜重防效与对照药剂200 g/L草铵膦水剂相比差异极显著。

表2 35%草铵膦·草甘膦铵盐水剂防治非耕地杂草防治效果

3 讨论与分析

草铵膦为目前我国市场的热点除草剂品种,它对部分恶性杂草防除效果较好,且速效性优于草甘膦。但由于它合成难度大、总收率低、环保处理难等因素造成产品价格偏高,导致该品种在我国只有部分高经济价值作物领域使用,推广使用的作物面积不大。

生物活性测定显示,通过草铵膦与草甘膦的复配,二者具有相加作用,具有混配使用的技术前景。以35%草铵膦·草甘膦铵盐水剂为例的田间药效试验结果进一步表明:在推荐试验剂量下,混配产品对马唐、牛筋草、反枝苋和马齿苋等杂草的防效显著优于草甘膦单剂,同时也优于草铵膦单剂。

草甘膦与草铵膦的混配使用,可以大大降低草铵膦的单位面积用量,从而降低使用成本,有利于混配产品的大面积推广。

随着转基因技术的不断发展,全球市场具有抗草甘膦及抗草铵膦叠加性状的转基因作物品种不断增加,种植面积也将不断增加,今后类似35%草铵膦·草甘膦铵盐水剂的草甘膦与草铵膦混配产品市场需求必将迅速扩大,市场空间广阔。

此外,混剂产品在部分地区的田间药效试验还表现出对牛筋草、马唐、铁苋菜等草甘膦抗性或难除杂草具有良好的防效。

4 结论

草甘膦与草铵膦混合使用在实际田间试验中表现出良好的增效作用,同时与生物活性测定结果相统一。在我国农业生产中,该产品不仅能有效控制常规杂草,而且能降低杂草控制所需的成本,具有良好的发展前景。

[1]巩元勇,郭书巧,束红梅,等.抗草甘膦杂草的抗性机理研究进展[J].杂草科学,2012,30(03):9-13.

[2]凌进.草铵膦、百草枯、草甘膦对非耕地杂草的防效比较[J].农药,2014,53(8):613-615.

[3]Maarten J.Chrispeels.全球转基因作物的产量和销售[J].华中农业大学学报,2014,33(6):120-132.

[4]郭泽旺.草甘膦和草铵膦复配最佳比例室内活性测定研究[J].现代商贸工业,2012(16):187-188.

[5]农业部农药检定所生测室.田间药效试验准测[M].北京:中国标准出版社,1994:566-569.

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