麦田新型除草剂砜吡草唑的除草活性

徐洪乐 樊金星 张宏军 吴仁海 苏旺苍 薛飞 孙兰兰 鲁传涛

摘要 杂草严重影响小麦的丰产丰收，而使用除草剂是麦田杂草防除中最经济有效的手段。砜吡草唑是新型广谱、高活性的苗前土壤处理除草剂。明确砜吡草唑对麦田杂草的除草活性是该药剂在麦田应用的重要内容。本文采用温室盆栽法研究了其对麦田常见杂草的杀草谱及除草活性。研究结果表明：砜吡草唑土壤处理对麦田禾本科杂草鹅观草Roegneria kamoji、多花黑麦草Lolium multiflorum、雀麦Bromus japonicus、棒头草Polypogon fugax、蜡烛草Phleum paniculatum，阔叶杂草大巢菜Vicia sativa、播娘蒿Descurainia sophia、麦家公Lithospermum arvense、泽漆Euphorbia helioscopia具有良好的防除效果，但对节节麦Aegilops tauschii和野燕麦Avena fatua的防除效果略差。在推荐剂量180 g/hm2下，对鹅观草、多花黑麦草、雀麦、棒头草、蜡烛草、大巢菜、播娘蒿、麦家公、泽漆的株抑制率和鲜重抑制率均可达到90%以上。而对节节麦和野燕麦的ED90分别为209.54和886.43 g/hm2，高于砜吡草唑的田间推荐剂量。砜吡草唑具有广泛的杀草谱及较高的除草活性，可作为小麦田杂草化学防除的重要候选药剂。

关键词 除草剂; 杂草; 苗前土壤处理; 小麦; 砜吡草唑

中图分类号： S 482.4

文献标识码： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2018312

小麦是全世界分布范围最广，种植面积最大，总产量最高的粮食作物，小麦的安全生产对世界经济乃至人类发展至关重要。我国是世界第一大小麦生产、消费和进口国[1]。国家统计局数据显示：2015年我国小麦的总播种面积为2 414万hm2，占全国粮食作物总播种面积的21.3%[2]。小麦田杂草严重影响着我国乃至世界范围的小麦生产。据报道，我国麦田杂草有200多种，全国麦田草害面积达30%以上，每年造成小麦近50亿kg的损失[3]。麦田杂草的防除可采用农业及生态防除、物理防除、生物防除、化学防除等措施，但化学防除仍是目前杂草防除中最经济有效的方法。自1956年我国开始推广化学防除以来，农田化学除草已经有60多年的历史。农田化学除草日益被广大农民接受，化学除草面积在20世纪90年代初期达到2 300万hm2，至90年代中期，化学除草面积达到4 000万hm2，占全国作物播种面积的1/4以上[45]。

尽管化学防除对小麦田杂草的防除做出了巨大、不可替代的贡献，但是随着除草剂长时间大量使用也带来了杂草抗药性、杂草群落演替、常规药剂防效不理想等问题[6]。特别是杂草抗药性问题，目前全球已经有315种麦田杂草生物型对除草剂产生了抗药性[7]。针对麦田最新杂草发生形势，特别是抗药性杂草，研究开发新型除草剂，建立切实有效的麦田杂草防除方法对于保证小麦丰产、丰收至关重要。

砜吡草唑（pyroxasulfone，代号：KIH-485）是日本组合化学公司开发的新型广谱、高活性的苗前土壤处理除草剂[8]。该除草剂属于异噁唑类除草剂，是植物体内超长链脂肪酸（VLCFAs）生物合成的潜在抑制剂[89]。砜吡草唑的应用作物较为广泛，可以安全地用于玉米、棉花、花生、小麦、向日葵等作物;可有效防除狗尾草属、马唐属、稗属等禾本科杂草以及苋属、曼陀罗属、茄属、苘麻属等阔叶杂草[1011]。砜吡草唑在澳大利亚等国家被认为是防除硬直黑麦草等抗药性杂草的最佳药剂[12]。砜吡草唑具有杀草谱广、活性高、用量低、安全性好等优良特点，使其受到越来越广泛的关注，目前也逐步作为麦田最新的土壤处理剂在我国进行登记和推广。然而，该药剂对我国麦田主要杂草的除草活性尚不清楚，使用范围及剂量也未明确，制约了该药剂的推广使用。本文对麦田最新除草剂砜吡草唑的除草活性进行了研究，明确其对我国麦田主要杂草的杀草谱及其除草活性，以期为该药剂的进一步推广使用提供重要的理论依据及实践指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试药剂：40%砜吡草唑悬浮剂（SC），上海群力化工有限公司。

供试禾本科杂草：野燕麦Avena fatua、节节麦Aegilops tauschii、雀麦Bromus japonicus、多花黑麦草Lolium multiflorum、棒头草Polypogon fugax、蜡烛草Phleum paniculatum、鹅观草Roegneria kamoji;供试阔叶杂草：大巢菜Vicia sativa、播娘蒿Descurainia sophia、麦家公Lithospermum arvense、泽漆Euphorbia helioscopia。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

采用温室盆栽法[13]。在直径为9 cm的塑料盆钵底部打孔，装满未使用过任何除草剂的过筛土（pH 6.0，有机质含量1.4%），底部吸水至土壤水分饱和，分别播种一定数量的杂草种子。播种后1 d，使用喷雾塔（农业部南京农业机械化研究所3WP-2000型行走式喷雾塔，TP6501型扇形喷头，喷雾高度300 mm，药液量450 L/hm2）进行土壤喷雾处理，喷雾后置于温室中继续培养（温度：白天约20℃，晚上约15℃）并保持土壤湿润。

1.2.2 测定内容及测定方法

砜吡草唑处理剂量为22.5、45、90、180、360 g/hm2，对照杂草喷施等量清水，每个处理4次重复。施药后21 d调查杂草株数并剪去地上部分称量鲜重，计算株抑制率及鮮重抑制率：

鲜重抑制率=对照杂草鲜重-处理杂草鲜重对照杂草鲜重×100%;

株抑制率=对照杂草株数-处理杂草株数对照杂草株数×100%。

1.3 数据分析

使用 Microsoft Excel 2010处理数据并作图;采用DPS 7.05软件计算药剂对不同杂草鲜重的ED50和ED90。试验数据采用Probit模型进行分析，拟合方程如下：y =a+bx。

2 结果与分析

2.1 砜吡草唑对禾本科杂草的除草活性

砜吡草唑对禾本科杂草的株抑制率见图1。采用40%砜吡草唑SC 45 g/hm2及以上剂量处理的鹅观草、多花黑麦草、雀麦、棒头草、蜡烛草几乎均未出苗，株抑制率均在90%以上，显示了良好的防除效果。但对野燕麦和节节麦的株抑制率较差，360 g/hm2剂量下株抑制率仅分别达到6.94%和61.67%。

砜吡草唑对禾本科杂草的鲜重抑制率和防除效果见图2～图4。随着剂量的提高，砜吡草唑对禾本科杂草的鲜重抑制率逐渐提高。在40%砜吡草唑SC推荐剂量180 g/hm2下，對野燕麦和节节麦的鲜重抑制率分别为60.64%和86.76%，对其他几种禾本科杂草的鲜重抑制率均达到100%。

40%砜吡草唑SC对野燕麦、节节麦、鹅观草的ED50分别为116.09、32.79、20.32 g/hm2，ED90分别为886.43、209.54、41.39 g/hm2;对其他几种禾本科杂草的ED50和ED90均小于22.5 g/hm2。砜吡草唑对多花黑麦草、雀麦、棒头草、蜡烛草、鹅观草的除草活性较高，对节节麦的活性次之，对野燕麦的活性最差。

2.2 砜吡草唑对阔叶杂草的除草活性

40%砜吡草唑SC对阔叶杂草的株抑制率见图5。在45 g/hm2及以上剂量，对播娘蒿、麦家公、泽漆的株抑制率均已达到100%，具有良好的防除效果。40%砜吡草唑SC对大巢菜的株抑制率略差，在45 g/hm2剂量下株抑制率为81.82%。

砜吡草唑对阔叶杂草的鲜重抑制率见图6。与株抑制率结果类似，40%砜吡草唑SC在45 g/hm2及以上剂量对播娘蒿、麦家公、泽漆的鲜重抑制率均已达到100%，而对大巢菜的鲜重抑制率在45 g/hm2剂量达到78.78%。

40%砜吡草唑SC对大巢菜的ED50为13.06 g/hm2，ED90为96.06 g/hm2;对其他几种阔叶杂草的ED50和ED90均小于22.5 g/hm2。砜吡草唑对本研究的几种阔叶杂草均具有较高的除草活性。

3 结论与讨论

麦田杂草严重危害小麦的丰产丰收，对杂草的有效防除成为保证小麦安全生产的关键。随着常规麦田除草剂的长时间使用带来麦田杂草群落演化、杂草抗药性等诸多问题[14]。新型麦田除草剂的使用成为解决问题的最有效方法之一。砜吡草唑即是一种作用机制新颖、安全性高的麦田新型除草剂。本研究表明，砜吡草唑土壤处理对麦田禾本科杂草鹅观草、多花黑麦草、雀麦、棒头草、蜡烛草，阔叶杂草大巢菜、播娘蒿、麦家公、泽漆具有良好的防除效果，但是对节节麦和野燕麦的防除效果略差。禾本科杂草鹅观草、多花黑麦草、雀麦、棒头草、蜡烛草、节节麦、野燕麦分别属于鹅观草属、黑麦草属、雀麦属、棒头草属、梯牧草属、山羊草属、燕麦属;阔叶杂草大巢菜、播娘蒿、麦家公、泽漆分别属于野豌豆属、播娘蒿属、紫草属、大戟属杂草，本研究进一步对砜吡草唑的杀草谱进行了补充。截至目前，砜吡草唑可对13个属的禾本科杂草以及11个属的阔叶杂草进行有效防除，具有广泛的杀草谱[811]。

近年来，我国麦田杂草抗药性发生迅速，逐渐成为制约我国麦田杂草防除的最重要问题。据http：∥weedscience.org/记录，我国从1990年以来已累计报道了42例，28种杂草对除草剂产生了抗性[7]。我国小麦田杂草多花黑麦草、棒头草、节节麦、野燕麦、播娘蒿、麦家公已经对麦田除草剂产生了抗药性或耐药性，成为麦田杂草防除中的难点[1521]。而雀麦、蜡烛草、大巢菜、泽漆也一直严重危害我国小麦生产，特别是在黄淮海地区极为严重[2225]。在砜吡草唑推荐剂量180 g/hm2下，对禾本科杂草鹅观草、多花黑麦草、雀麦、棒头草、蜡烛草，阔叶杂草大巢菜、播娘蒿、麦家公、泽漆的株抑制率和鲜重抑制率均可达到90%以上。砜吡草唑用于麦田防除这些具有抗药性或者危害严重的杂草具有良好的应用前景。

本研究中砜吡草唑对节节麦和野燕麦的防除效果不甚理想，ED90分别为209.54和886.43 g/hm2，大于砜吡草唑的田间推荐剂量180 g/hm2。节节麦是世界恶性杂草，在全球冬小麦种植区几乎均有分布，在我国主要分布于黄河中部的冬麦区[26]。目前，在小麦田能够安全使用并对节节麦有一定防除效果的药剂仅有甲基二磺隆和异丙隆，这使节节麦成为我国乃至全球冬小麦种植区危害最为严重的恶性杂草之一[2728]。尽管本研究中砜吡草唑对节节麦的抑制效果不甚理想，但在推荐剂量180 g/hm2对节节麦的鲜重抑制率仍可达到86.76%。鉴于目前节节麦防除的严峻形势，砜吡草唑仍可以作为防除该杂草的药剂使用。本研究中砜吡草唑对野燕麦的防除效果最差，在麦田单一使用该药剂可能会使野燕麦成为优势种群，建议野燕麦危害严重的农田可采用砜吡草唑复配吡氟酰草胺或氟噻草胺等药剂进行防除。

近年来，麦田播后苗前封闭除草剂成为除草剂登记的热点。土壤封闭处理可以在我国农村劳动力出现短缺的情况下大大提高劳动效率。长期单一使用某种除草剂是杂草对除草剂产生抗药性的重要原因之一。尽管砜吡草唑具有杀草谱广，环境相容性好，单位面积用药量低，除草效果好、持效期长等特点，但长期单一使用该药剂仍会带来抗药性问题。研究表明，连续单一施用砜吡草唑三年，硬质黑麦草即可对砜吡草唑产生抗药性甚至对其他药剂产生交互抗性[2931]。因此，选择作用机理不同或者代谢机理不同的除草剂进行轮用、混用是麦田杂草化学防治最行之有效的方法[3233]。

砜吡草唑土壤处理对麦田禾本科杂草鹅观草、多花黑麦草、雀麦、棒头草、蜡烛草以及阔叶杂草大巢菜、播娘蒿、麦家公、泽漆具有良好的防除效果。该药剂具有杀草谱广，除草活性高等特点，未来将成为麦田杂草化学防除中的重要药剂。

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（責任编辑：杨明丽）