42%氟啶草酮悬浮剂的除草活性及对棉花的安全性

徐洪乐 ，樊金星 ，苏旺苍 ，郝瑞 ，薛飞 ，孙兰兰 ，吴仁海 *，鲁传涛 *

（1.河南省农业科学院植物保护研究所，郑州450002；2.河南省农作物病虫害防治重点实验室，郑州450002；3.河南省植物保护植物检疫站，郑州450000）

棉田杂草是影响棉花生产的重要因素，与棉花争夺阳光、空间、水肥等，每年因杂草危害导致棉花减产约15%[1-2]。目前，我国主要采用苗前土壤处理剂防除棉田杂草，但由于常见的土壤处理剂如二甲戊灵、乙草胺等以防除禾本科杂草为主，长期的使用导致棉田杂草种群结构发生改变，阔叶杂草成为棉田中数量较多且难以防除的恶性杂草[3-4]。另外，随着化学除草剂的广泛和长期使用，杂草抗药性问题日益突显[5-6]，我国棉田恶性杂草马唐（Digitaria sanguinalis）[6]、马齿苋（Portulaca oleracea）、反枝苋（Amaranthus retroflexus）对草甘膦产生不同程度的抗药性[7]。因此，研究在棉田杀草谱广、安全高效的新型除草剂显得尤为重要。氟啶草酮（Fluridone）是1种内吸传导型除草剂，可被植物的根吸收并传导至叶片，其作用机理是抑制番茄红素脱氢酶，导致植物体内的类胡萝卜素生物合成减少，从而引起叶绿素损耗，最终抑制光合作用造成植物死亡[8-10]。氟啶草酮作为苗前土壤处理剂，可防除棉田禾本科杂草和阔叶杂草，对阔叶杂草的防效明显优于禾本科杂草[11]。但国内将其作为苗前土壤处理剂的研究尚少。为明确该药剂在棉田的应用技术，笔者采用温室盆栽法研究其杀草谱、除草活性及其对2个品种棉花的安全性，以期为氟啶草酮的应用提供理论依据及实践指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1棉花品种。银山1号、夏棉50，由河南省农业科学院提供。

1.1.2供试杂草。反枝苋Amaranthus retroflexus、苘麻Abutilon theophrasti、鳢肠Eclipta prostrata、马泡瓜Cucumis melo、稗草Echinochloa crusgalli、马唐Digitaria sanguinalis、牛筋草Eleusine indica、狗尾草Setaria viridis，均采集自河南省农业科学院现代农业科技试验示范基地（表1）。

1.1.3供试药剂。42%（质量分数，下同）氟啶草酮悬浮剂由（迈克斯）如东化工有限公司提供。

1.1.4供试仪器。BSA-224S型万分之一电子天平，赛多利斯科学仪器 （北京）有限公司生产；3WP-2000型行走式喷雾塔，农业农村部南京农业机械化研究所生产。

表1 杂草采集信息

1.2 试验方法

1.2.1氟啶草酮对棉田杂草的生物活性测定。参照《农药室内生物测定试验准则》中除草剂第3部分活性测定试验（土壤喷雾法）[12]。本试验采用温室盆栽进行，条件为白天温度25℃，夜间温度20℃，相对湿度65%～79%。取未使用过除草剂的表层土壤过筛并风干，装入直径为9 cm的底部打孔塑料盆钵，采用盆钵底部渗灌方式保持土壤湿润。苘麻、鳢肠、马泡瓜每盆种植杂草种子15粒，其余5种杂草每盆种植30粒。将种子均匀放在土壤表面并根据种子大小覆土0.5～1.0 cm，厚度以覆盖种子为宜。播种后2 d使用3WP-2000型行走式喷雾塔进行土壤喷雾处理，用水量为450 L·hm－2。氟啶草酮处理剂量（有效成分）为 18、36、72、144、288、576g·hm－2，以清水喷雾为对照，每个处理4次重复。施药后7 d、14 d观察并记录杂草受害症状，药后21 d剪取植株地上部分称量鲜物质质量，计算鲜物质质量抑制率（rm，%）。 计算公式：rm（%）＝（mCK—mT）/mCK×100。式中：mCK为对照杂草鲜物质质量，mT为处理杂草鲜物质质量。

采用DPS v7.05软件进行数据分析，以鲜物质质量抑制率（y）和剂量对数值（x）建立回归方程（y=ax＋b），计算42%氟啶草酮悬浮剂对不同杂草鲜物质质量的ED50和ED90（除草剂抑制杂草鲜物质质量的50%或90%的有效剂量）。

1.2.2氟啶草酮对2个棉花品种的安全性测定。测定方法参照《农药室内生物测定试验准则》中除草剂第6部分对作物的安全性试验（土壤喷雾法）[13]。氟啶草酮处理剂量 （有效成分）为72、144、288、576、1 152、2 304 g·hm－2，以清水喷雾为对照，每个处理4次重复。参照1.2.1节的计算和统计方法，得到42%氟啶草酮悬浮剂对2种棉花的ED10（除草剂抑制植物鲜物质质量10%的有效剂量），然后计算氟啶草酮对棉花的选择性指数 （Is）[14]。计算公式：Is＝ED10 （棉花）/ED90 （杂草）。

1.2.3数据分析。采用Microsoft Excel 2003、DPS v7.05软件进行计算、统计分析及绘图。

2 结果与分析

2.1 氟啶草酮对禾本科杂草的除草活性

由图1可见：42%氟啶草酮悬浮剂对狗尾草、牛筋草的鲜物质质量抑制率较好，在18～576 g·hm－2剂量下均达到100%；对马唐、稗草的鲜物质质量抑制率随剂量的增加逐渐上升，当处理剂量达到72 g·hm－2时，分别上升至96.45%和100.00%。

图1 42%氟啶草酮悬浮剂对禾本科杂草的鲜物质质量抑制率

由表2可知：42%氟啶草酮悬浮剂对狗尾草和牛筋草有较高的除草活性，其ED50和ED90均小于18 g·hm－2；对马唐的除草活性次之；对稗草的除草活性相对较差。总体来说，该药剂对禾本科杂草有较好防效。

2.2 氟啶草酮对阔叶杂草的除草活性

由图2可见：42%氟啶草酮悬浮剂对马泡瓜、反枝苋、苘麻和鳢肠的鲜物质质量抑制率均随处理剂量的增加而上升，当处理剂量为144 g·hm－2时，鲜物质质量抑制率分别为96.77%、93.56%、96.34%和100.00%。

图2 42%氟啶草酮悬浮剂对棉田阔叶杂草的鲜物质质量抑制率

表2 氟啶草酮对禾本科杂草的除草活性

由表3可知：42%氟啶草酮悬浮剂对马泡瓜、反枝苋、苘麻和醴肠均有较高除草活性。

2.3 氟啶草酮对2个供试品种棉花的选择性指数和安全性

42 %氟啶草酮悬浮剂对棉花的安全性较好。随着42%氟啶草酮悬浮剂处理剂量的提高，其对棉花的鲜物质质量抑制率缓慢上升（图3）。当剂量高达2 304 g·hm－2时，42%氟啶草酮悬浮剂对夏棉50和银山1号的鲜物质质量抑制率也仅分别为16.65%和 18.76%（图 3）。

表3 氟啶草酮对阔叶杂草的除草活性

由表4可知，42%氟啶草酮悬浮剂对夏棉50和银山1号的ED10分别为1 454和1 072 g·hm－2。其在2个品种棉花与狗尾草、牛筋草、稗草、马唐间的选择性指数高于马泡瓜、反枝苋、苘麻、鳢肠（表5）。而不同棉花品种相比，该药剂在夏棉50与8种杂草间的选择性指数均高于银山1号。

3 讨论与结论

图3 42%氟啶草酮悬浮剂对棉花的鲜物质质量抑制率

自化学防除推广以来，乙草胺、氟乐灵、盖草能等除草剂大量投入棉田使用，给棉田管理带来了方便[15]。但近年来研究发现，氟乐灵和乙草胺对一年生禾本科杂草和小粒种子双子叶杂草的防效较好[16]，但因其杀草谱狭窄，须与其他药剂混配杂草防除效果才明显[17]，且该药的安全性很低，发挥药效极不稳定。随着使用年限的增加，用药量也随之增加，当遇到降温或多雨季节时很容易造成根部灼伤。氟啶草酮是1种类胡萝卜素生物合成抑制剂，通过抑制八氢番茄红素去饱和酶来增强叶绿素的降解，在国外的研究中是标记用于水生用途的系统除草剂[9,18]。 氟啶草酮为 0.25～4.0 mg·L－1时，浮萍对对其敏感并且药效持续长达6周[19]。近年来研究发现，氟啶草酮作为芽前选择性除草剂，可用于防治棉田杂草[20]。赵冰梅等在研究氟啶草酮和二甲戊灵混配后用于棉花播前土壤封闭处理，发现二者杀草谱互补，可提高对棉花田恶性杂草的防效，保障棉花出苗和生长安全[8]。氟啶草酮作为封闭土壤处理剂对禾本科杂草的防治效果高于阔叶杂草，可以考虑与其他除草剂复配使用。

表4 42%氟啶草酮悬浮剂对不同棉花品种的安全性测定结果

表5 42%氟啶草酮悬浮剂对2种不同棉花品种和棉田杂草的选择性指数

本研究采用温室盆栽法对氟啶草酮除草活性的测定结果显示：剂量为144 g·hm－2时，氟啶草酮不仅对棉田阔叶杂草如马泡瓜、反枝苋、苘麻和鳢肠高效，还对禾本科杂草如狗尾草、牛筋草、稗草、马唐高效。本研究进一步对氟啶草酮的杀草谱进行补充，增加了对其作用范围的认识；结果表明，氟啶草酮可以作为棉田除草剂的优良候选药剂。

除考察除草活性之外，除草剂对作物的安全性是评判其可行性的重要指标。一般认为，当作物与杂草之间的选择性指数高于10时，就可以认为该除草剂较为安全[11]。本研究结果表明：42%氟啶草酮悬浮剂在夏棉50与狗尾草、牛筋草、稗草、马唐、马泡瓜、反枝苋、苘麻、醴肠间的选择性指数均大于10，且均高于银山1号的。因此，在田间推荐剂量下，42%氟啶草酮悬浮剂对夏棉50的安全性较高。

综上所述，氟啶草酮作为播后苗前的封闭土壤处理剂对禾本科杂草狗尾草、牛筋草、稗草、马唐和阔叶杂草马泡瓜、反枝苋、苘麻、醴肠均有较好的防治效果。综合考虑42%氟啶草酮悬浮剂的除草活性及对棉花的安全性，推荐其使用剂量为144 g·hm－2。本研究为室内条件下的测定结果，由于气候等环境因素与大田条件存在差异，因此，还应通过田间试验来进一步完善氟啶草酮在棉田的应用技术。