环吡氟草酮等6种除草剂对小麦田恶性杂草婆婆纳的活性

游录丹 王立鹏 张晓林 孙鹏雷 刘伟堂 王金信

摘要：婆婆纳为小麦田重要恶性杂草，且防除难度较大。利用温室盆栽法评价环吡氟草酮等6种除草剂对婆婆纳的室内生物活性以及体内解毒代谢酶P450s的影响，以期为科学防除婆婆纳提供理论依据。盆栽药效试验结果表明，唑草酮、环吡氟草酮、啶磺草胺、2甲4氯钠对婆婆纳具有较高药效，在最低田间推荐剂量处理下，鲜重抑制率均高于90%;室内毒力测定结果表明，6种除草剂对婆婆纳的毒力高低为啶磺草胺>唑草酮>环吡氟草酮>氯氟吡氧乙酸>双唑草酮>2甲4氯钠。马拉硫磷预处理后，6种除草剂的增效作用明显，增效比值为1.76～2.62。表明唑草酮、环吡氟草酮、啶磺草胺对婆婆纳具有较高的生物活性，且P450s抑制剂马拉硫磷可提高6种除草剂对婆婆纳的活性。

关键词：小麦田杂草;婆婆纳;除草剂;毒力;马拉硫磷

中图分类号：S451.221  文献标志码：A  文章编号：1003-935X（2020）02-0062-06

Abstract：Veronica didyma Tenore is an important and difficult to control noxious weed in wheat fields. The biological efficacy of six herbicides in the greenhouse，including cypyrafluone，and their detoxification and metabolism by P450 enzymes in V. didyma were evaluated to provide relevant information for the of this species in wheat fields. Carfentrazone-ethyl，cypyrafluone，pyroxsulam，and MCPA-sodium were highly effective on V. didyma. At the lower limit of the effective dose registered，their fresh weight inhibition rates exceeded 90%. Efficacy of six herbicides on V. didyma was pyroxsulam > carfentrazone-ethyl > cypyrafluone > fluroxypyr > bipyrazone > MCPA-sodium. Pretreatment with malathion，increased the activity of six herbicides with synergistic ratios of 1.76 to 2.62. This study showed that carfentrazone-ethyl，cypyrafluone and pyroxsulam had high bioactivity against V. didyma Tenore. The P450s inhibitor malathion increase the activity of six herbicides on this species.

Key words：wheat;Veronica didyma Tenore;herbicides;efficacy;malathion

婆婆纳（Veronica didyma Tenore）为麦田主要恶性阔叶杂草之一，对小麦产量、经济价值都有较大影响[1]。婆婆纳为一年至二年生草本杂草，生长力强，对水肥条件要求不高，繁殖速度快，具有良好的越冬能力。婆婆纳根系发达、分支众多，且耐寒冷、干旱、潮湿，土质适应能力强，田间发生密度大时，形成厚厚的毡层，与小麦竞争光、水、肥等，且该杂草生长周期较长，容易与小麦混生在一起，人工除草难以彻底防除，逐渐上升为小麦田恶性阔叶杂草之一[2-3]。除此之外，婆婆纳属于外来入侵物种，缺少自然条件的制约，发展速度较快，干扰农作物的生长，危害小麦、蔬菜、果树等主要作物[4]。

化学除草在现代农田杂草防除体系中扮演着重要角色，具有快速、高效、省力、省时、效益高等优点[5]。但由于不同杂草对不同除草剂的吸收、渗透、传导和代谢解毒作用不同，不同杂草对不同的除草剂具有不同的敏感性[6]。细胞色素P450单加氧化酶（P450s）在植物体的代谢解毒过程中担任重要角色，并且细胞色素P450s抑制剂已被证实能够影响除草剂对作物的活性。1969年，Frear等发现，棉花幼苗微粒体中的氧化酶可代谢掉灭草隆，这是细胞色素P450s对除草剂代谢作用的首次报道[7]。马拉硫磷是一种专一的細胞色素P450单加氧化酶抑制剂，可以减缓细胞色素P450s系对除草剂的代谢解毒作用[8-10]。

婆婆纳作为小麦田恶性阔叶杂草之一，目前对其综合治理的研究报道较少，田间防治效果不佳。为明确我国自主研发创制成功的新型对-羟基苯丙酮酸酯双氧化酶（HPPD）抑制剂类环吡氟草酮、双唑草酮，激素类氯氟吡氧乙酸、2甲4氯钠，乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂类啶磺草胺，原卟啉原氧化酶（PPO）抑制剂类唑草酮对小麦田杂草婆婆纳的作用差异，本研究应用温室盆栽法评价环吡氟草酮等6种除草剂对婆婆纳的室内生物活性，并且初步研究细胞色素P450s抑制剂马拉硫磷对6种除草剂防治婆婆纳活性的影响，以期为科学合理地防除婆婆纳提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试杂草：婆婆纳，2017年5月采自河南省漯河市孟庙田地，室内通风条件下晾干、装袋，存于 4 ℃ 冰箱中备用。

供试除草剂：6%环吡氟草酮（cypyrafluone，QYM201）可分散油懸浮剂、10%双唑草酮（bipyrazone，QYM102）可分散油悬浮剂（青岛清原化合物有限公司）;7.5%啶磺草胺（pyroxsulam）水分散粒剂（美国陶氏益农公司）;200 g/L氯氟吡氧乙酸（fluroxypyr）乳油（江苏辉丰生物农业股份有限公司）;56% 2甲4氯钠（MCPA-sodium）可溶性粉剂（浙江中山化工集团股份有限公司）;10%唑草酮（carfentrazone-ethyl ）可湿性粉剂（京博农化科技有限公司）。

仪器设备：ASS-4型自动控制农药喷洒系统（北京盛恒天宝科技有限公司）;万分之一电子天平（GA110型，德国赛多利斯集团）;SPX智能生化培养箱（宁波江南仪器厂）。

1.2 试验方法

1.2.1 试验材料培养与药剂配制 试验材料培养：采用温室盆栽法[11]培养婆婆纳幼苗。选取均匀一致、籽粒饱满的婆婆纳种子，用温水浸泡，将处理后的种子放置于铺有2层定性滤纸的直径为9 cm的玻璃培养皿中，每皿加3 mL清水保持湿润，将处理好的培养皿放入智能光照培养箱（光照/黑暗：0 h/24 h，20 ℃/15 ℃）中催芽。将装有从农田采回经风干过筛未施用过农药的土壤（4/5处）的塑料盆钵（直径×高为180 mm×140 mm）摆放于搪瓷盘中，加水将土壤湿润。将刚刚露白的婆婆纳种子均匀播于土壤表面，覆土 0.1 cm 左右。将搪瓷盘放置在可控日光温室（白天24～33 ℃，夜间18～24 ℃，相对湿度为62%～76%）内培养，定期往搪瓷盘中加入一定量的水，保持土壤湿润。待出苗整齐后，每盆中保留10株长势一致的植株。

药剂配制：按照预试验，准确称取除草剂，用自来水配制母液，然后梯度稀释成试验所需浓度。

1.2.2 6种除草剂对婆婆纳的盆栽药效 当婆婆纳生长至4叶期时，用ASS-4型自动控制农药喷洒系统对其进行茎叶喷雾处理，喷液量为450 L/hm2，喷雾塔压力为0.275 MPa。根据6种除草剂登记的田间推荐用量设置3个剂量（表1），以未处理的婆婆纳作空白对照，每个处理3次重复。试验条件同“1.2.1”节，施药21 d后称取地上部分鲜重，计算6种除草剂对婆婆纳的鲜重抑制率。

鲜重抑制率=（对照组杂草鲜重量-处理组杂草鲜重）/对照组杂草鲜重×100%。

1.2.3 6种除草剂对婆婆纳的室内毒力测定 根据预试验结果，设置测定6种除草剂对婆婆纳毒力所需的处理剂量（表2），以清水处理作为空白对照，每个处理3次重复。将试验材料放置在可控日光温室（温度为17～28 ℃，相对湿度为65%～77%）内培养，处理和调查方法同“1.2.2”节。用DPS软件进行数据分析并拟合6种除草剂对婆婆纳的杀死供试群体50%生物量所需的剂量（GR50值）、杀死供试群体90%生物量所需的剂量（GR90值）及95%置信限。

1.2.4 马拉硫磷对6种除草剂对婆婆纳室内毒力的影响 参照Yu等的方法[12]。预试验结果表明，马拉硫磷在有效成分含量为1 000 g/hm2时对婆婆纳的生长并无明显影响，因此试验中设置马拉硫磷的处理剂量为有效成分含量1 000 g/hm2，环吡氟草酮等6种除草剂的处理剂量同表2。以马拉硫磷预处理后施用清水的处理为对照。马拉硫磷于6种除草剂茎叶喷雾处理前40 min喷施。每个处理设3次重复。试验条件同“1.2.3”节，处理和调查方法同“1.2.2”节，用DPS软件进行数据分析并拟合马拉硫磷预处理后6种除草剂对婆婆纳的GR50值、95%置信限和增效比值（n）。

n=[GR50（除草剂单用）]/[GR50 （马拉硫磷预处理）]。

2 结果与分析

2.1 6种除草剂对婆婆纳的盆栽药效

由表3可知，啶磺草胺、环吡氟草酮、唑草酮、2甲4氯钠用量为已登记的田间推荐剂量下限时，对婆婆纳的鲜重抑制率达到90%以上，其中唑草酮在剂量下限的1/4倍时，对婆婆纳的鲜重抑制率已达到90%以上。另外，氯氟吡氧乙酸用量为田间推荐剂量下限时对婆婆纳的鲜重抑制率为82.82%，而双唑草酮用量为田间推荐剂量下限时对婆婆纳的鲜重抑制率仅达到52.11%。

2.2 6种除草剂对婆婆纳的室内毒力测定

由表4可知，啶磺草胺（推荐剂量为10.575 0～14.062 5 g/hm2）、唑草酮（推荐剂量为24～30 g/hm2）、环吡氟草酮（推荐剂量为135～180 g/hm2）、氯氟吡氧乙酸（推荐剂量为150～210 g/hm2）、双唑草酮（推荐剂量为30.0～37.5 g/hm2）、2甲4氯钠（推荐剂量为840～1 260 g/hm2）对婆婆纳的GR50值分别为有效成分含量1.24、2.64、11.09、41.13、48.08、55.12 g a.i./hm2。结果表明，6种除草剂对婆婆纳的室内毒力高低依次为啶磺草胺>唑草酮>环吡氟草酮>氯氟吡氧乙酸>双唑草酮>2甲4氯钠。

2.3 马拉硫磷对6种除草剂的增效作用

由表5可知，使用马拉硫磷与除草剂共同处理婆婆纳与单独使用除草剂处理婆婆纳（表4）相比，使用马拉硫磷后，6种除草剂的增效作用明显。马拉硫磷对啶磺草胺、唑草酮、环吡氟草酮、氯氟吡氧乙酸、双唑草酮、2甲4氯钠的增效比值分别为2.43、1.90、1.76、2.14、2.62、2.27。说明P450s抑制剂对6种除草剂代谢起重要的作用。

3 讨论与结论

目前，小麦田防除阔叶杂草的常用除草剂有双氟磺草胺、苯磺隆、唑草酮、氯氟吡氧乙酸等[13-14]。其中，双氟磺草胺对小麦田播娘蒿、三叶鬼针草、麦家公、猪殃殃、牛繁缕的防效较高[15]。苯磺隆用于防除麦田繁缕、播娘蒿、荠菜、麦家公、野油菜、麦瓶草等阔叶杂草，近几年研究发现，部分阔叶杂草如荠菜、麦家公、播娘蒿等已对苯磺隆产生抗药性[16-18]，且双氟磺草胺与苯磺隆对婆婆纳的防治未达到理想效果。此前，严彪进行了绿麦隆与杀草丹混用防除婆婆纳试验，结果显示，播后苗前处理防效为70%左右[19]。罗红炼等进行了几种除草剂对婆婆纳防效的比较试验，但并未对不同除草剂防除婆婆纳的差异进行研究[3]。除此之外，针对小麦田恶性阔叶杂草婆婆纳的防治研究报道相对较少，所以本研究选用环吡氟草酮、双唑草酮、啶磺草胺、氯氟吡氧乙酸、2甲4氯钠、唑草酮6种除草剂测定其对婆婆纳的活性。本研究结果表明，唑草酮对婆婆纳的鲜重抑制率相对最好，2甲4氯钠、环吡氟草酮、啶磺草胺对婆婆纳的鲜重抑制率相对较高，其次为氯氟吡氧乙酸，双唑草酮对婆婆纳的鲜重抑制率较差。

另外，环吡氟草酮等6种除草剂对婆婆纳室内毒力试验结果表明，啶磺草胺、唑草酮、环吡氟草酮、氯氟吡氧乙酸、双唑草酮、2甲4氯钠对婆婆纳的室内毒力具有较大差异，它们的GR90值分别为6.06、8.00、141.08、265.48、465.19、720.69 g a.i./hm2，其中双唑草酮对婆婆纳的GR50值、氯氟吡氧乙酸对婆婆纳的GR90值均超过其在小麦田的最高田间推荐剂量。

除草剂在植物体内代谢之后，会降低植物体对除草剂的敏感性。在除草剂的代谢解毒过程中，细胞色素P450s系发挥不可或缺的作用，P450s活性增强会使植物对药剂的耐受性提高，甚至出现抗药性[20-21]。因此，本试验研究了细胞色素P450s抑制剂马拉硫磷对6种除草剂的增效作用。结果显示，在喷施马拉硫磷后施用除草剂，环吡氟草酮等6种除草剂对婆婆纳的室内毒力均有所增强，其中马拉硫磷对双唑草酮增效作用最为显著，其次为啶磺草胺，增效作用相对最低的为环吡氟草酮，说明在婆婆纳体内P450s对双唑草酮的代谢解毒相对较高，对环吡氟草酮的解毒代谢相对较低。

本研究表明，唑草酮、环吡氟草酮和啶磺草胺对婆婆纳具有较高的生物活性，但在生产应用中唑草酮在田间条件不利的情况下较易出现药害[22-23]，综上，我国自主创制成功的HPPD类抑制剂环吡氟草酮对于田间防除婆婆纳具有较好的应用前景。本研究还表明，细胞色素P450s抑制剂马拉硫磷能够提高环吡氟草酮等6种除草剂对婆婆纳的活性，但细胞色素P450s抑制剂马拉硫磷提高其活性的作用机制还有待进一步研究。本试验在室内条件下进行，田间试验验证还有待于进一步研究。

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