滕春红 岳建超 马艺倩等
异噁唑草酮(isoxaflutole)是德国拜耳作物科学公司新开发的玉米田除草剂,具有土壤兼苗后早期茎叶除草活性。异噁唑草酮施用后,可以被雨水再次激活,二次杀草,持效期较长。噻酮磺隆(thiencabazone-methyl)是德国拜耳作物科学公司新开发的玉米田除草剂,土壤、茎叶兼能吸收。26%噻酮·异噁唑悬浮剂是2016年德国拜耳作物科学公司开发的玉米田除草剂,杀草谱广,对玉米安全。可通过土壤封闭、苗后早期茎叶处理以及遇水激活三重除草机制来达到除草效果,使用适期灵活,玉米3叶1心前均可使用,控草时间长达45 d,适用于免耕、少耕等多种耕作系统,用药量极低,是玉米田较为理想的土壤处理剂。
国内外对异噁唑草酮的报道主要集中在品种介绍、复配制剂活性及在土壤、植物中的代谢和对微生物影响等方面,对噻酮·异噁唑的报道主要集中在品种介绍、茎叶处理除草活性及在植物和土壤中代谢等方面,异噁唑草酮和噻酮·异噁唑土壤处理对东北地区玉米田优势杂草的室内活性未见报道。本文通过温室整株生物测定试验,研究异噁唑草酮和噻酮·异噁唑土壤处理的除草活性及对玉米安全性,为这两种药剂在东北地区的进一步推广应用提供参考。
1.1试验材料
供试杂草:阔叶杂草4种,即苘麻Abutilontheophrasti Medicus、反枝苋Arnaranthus ret-roflerus L.、苍耳Xanthium strumarium Patrin.和藜Chenopodium album L.;禾本科杂草4种,即稗Echinochloa crus-galli (L.)Beauv.、狗尾草Setar-ia viridis(L.)Beauv.、野黍Eriochloa villcosa(Thunb.) Kunth和马唐Digitaria sanguinalis(L.)Scop.。以上杂草种子均采自黑龙江省哈尔滨市东北农业大学校内实习基地。
供试作物:玉米品种为‘先玉335和‘嫩单8,均购于市场。
供试药剂:20%异噁唑草酮悬浮剂(SC),潍坊先达化工有限公司;26%噻酮·异噁唑悬浮剂(SC),德国拜耳作物科学公司。
主要仪器设备:KNAPSACK Hydraulic Sprayer(背负式喷雾器);电子天平(FA1004B),上海精密科学仪器有限公司。
1.2方法
1.2.1异噁唑草酮及其混剂噻酮·异嗯唑的除草活性
采用温室整株生物测定法。取未使用过除草剂的表层土壤过筛后风干,装入上口直径为15cm的塑料盆钵中,分别在每个盆钵中播种25粒均匀一致的杂草种子,覆土1~2mm,4次重复。将上述盆钵分别放入装有水的托盘中,让水逐渐渗入。杂草还未出苗时喷药,药后晾晒1d后移入25~30℃的温室中培养。
采用KNAPSACK Hydraulic Sprayer喷雾器喷雾,喷压214 kPa,喷液量300 L/hm2。20%异噁唑草酮悬浮剂施药有效剂量分别为15、30、60、120 g/hm2和240 g/hm2(分别为田间推荐剂量的1/8、1/4、1/2、1倍和2倍),26%噻酮·异噁唑悬浮剂的施药有效剂量分别为14.625、29. 25、58.5、117 g/hm2和234 g/hm2(分别为田间推荐剂量的1/8、1/4、1/2、1倍和2倍),同时设置空白对照,每处理4次重复。施药后28 d称取杂草地上部分的鲜重。
1.2.2异噁唑草酮及其混剂噻酮·异噁唑对玉米安全性测定
采用温室整株生物测定法。取未使用过除草剂的表层土壤过筛后风干,装入上口直径为25cm的塑料盆缽中,分别在每个盆钵中播种25粒均匀一致的玉米种子,覆土3cm,4次重复。上述盆钵分别放入装有水的托盘中,让水逐渐渗入。作物未出苗时施药,晾晒1d后移入25℃~30℃的温室中培养。施药剂量及方法同1.2.1。施药后28 d称取玉米地上部分的鲜重。
1.3数据处理
试验原始数据采用Excel进行整理,采用DPS软件对药剂剂量的对数值与鲜重抑制率的概率值进行回归分析,求得杂草鲜重抑制50%和90%的有效剂量GR50和GR90、玉米鲜重抑制10%的有效剂量GR10及其95%置信区间,以及除草剂对作物和杂草的选择性指数。选择性指数常用来评价除草剂对作物与杂草间的选择性,选择性指数越高,表示除草剂对作物越安全。
鲜重抑制率=(对照组平均鲜重-处理组平均鲜重)/对照组平均鲜重×100%;
选择性指数=玉米的GR10/杂草的GR90。
2.1 20%异噁唑草酮SC土壤处理的生物活性及对不同玉米品种的安全性
20%异噁唑草酮SC苗前土壤处理对玉米田杂草的除草活性如表1所示,20%异噁唑草酮SC土壤处理对玉米田常见的8种杂草均有较高的除草活性,GR50和GR90均远低于田间推荐剂量120g/hm2。对藜的活性最强,喷药后均未出苗,其次是苘麻,GR60为5.28g/hm2,GR90为17.86g/hm2,反枝苋、狗尾草、马唐和稗的GR50为11.60~14.39g/hm2,GR90为24.57~28. 84g/hm2,对苍耳和野黍的活性略差,GR90为53.80~62.97g/hm2,其值也远低于田间推荐剂量。
20%異噁唑草酮EC苗前土壤处理对玉米和杂草的选择性指数如表2所示,异噁唑草酮土壤处理对玉米的安全性较好。20%异噁唑草酮EC对两个玉米品种‘先玉335和‘嫩单8的GR10分别是1214.94g/hm2和1071. 24g/hm2,对苘麻的选择性最高,选择性指数分别为68.03和59.98,对反枝苋、苍耳、狗尾草、马唐、稗、野黍的选择性虽然次之,但也均高于17.01,可见异噁唑草酮对玉米与杂草之间有较高的选择性。
2.2 26%噻酮·异噁唑SC土壤处理的生物活性及对不同玉米品种的安全性
26%噻酮·异噁唑SC苗前土壤处理对玉米田杂草的除草活性如表3所示,噻酮·异噁唑土壤处理对玉米田常见的8种杂草均有很好的活性,GR50和GR90均远低于田间推荐剂量117g/hm2。26%噻酮·异噁唑SC对藜的活性最强,喷药后均未出苗,其次是反枝苋,GR50为4.35g/hm2,GR90为15.64g/hm2,狗尾草、马唐、稗和苘麻的GR50为10.53~15. 97g/hm2,GR90为21.51~30.52 g/hm2,对野黍和苍耳的活性略差,GR50分别为29. 43g/hm2和30. 64g/hm2,GR90分别为58.87g/hm2和61.34g/hm2,其值也远低于田间推荐剂量。
26%噻酮·异噁唑SC苗前土壤处理对玉米和杂草的选择性指数如表4所示,噻酮·异噁唑土壤处理对玉米的安全性比异噁唑草酮更高。两个玉米品种‘先玉335和‘嫩单8的GR10分别是1718. 41g/hm2和2274.57g/hm2,相比玉米,噻酮·异噁唑对反枝苋的选择性最高,选择性指数分别为109.87和145.43,对苘麻、苍耳、狗尾草、马唐、稗、野黍的选择性虽然次之,但也均高于28.01,可见噻酮·异噁唑对玉米与杂草之间有较高的选择性。
异噁唑草酮和噻酮·异噁唑杀草谱广,对大多数一年生禾本科杂草及阔叶杂草均有效。在温室中,异噁唑草酮对阔叶杂草和禾本科杂草均有较好的除草活性,20%异噁唑草酮SC对阔叶杂草和禾本科杂草的GR90为17.86~62.97g/hm2,其值均远低于田间推荐剂量,且对阔叶杂草藜和苘麻的活性优于对禾本科杂草稗和马唐。这与高兴祥等的研究结果异噁唑草酮对苘麻的除草活性优于稗和马唐一致。26%噻酮·异噁唑SC对阔叶杂草和禾本科杂草的GR90为15.64~61.34g/hm2,其值远低于田间推荐剂量。20%异噁唑草酮SC和26%噻酮·异噁唑SC对两个玉米品种的GR10都比较大,异噁唑草酮都在1071.24g/hm2以上,噻酮·异噁唑都在1718.41g/hm2以上,对玉米的选择指数比较高,对玉米安全。本研究结果可为这两种药剂在东北春玉米田应用提供理论依据和借鉴。前人相关研究结果也表明了异噁唑草酮和噻酮·异噁唑在玉米田杂草防控中应用的可能性。
目前,东北地区春玉米田土壤封闭除草剂主要有乙草胺、嗪草酮和2,4滴丁酯或这几种活性成分的混剂或复配制剂,但均存在一定的问题。乙草胺对禾本科杂草活性较强,但对苍耳、铁苋菜等阔叶杂草效果略差,对苘麻无效。嗪草酮对苘麻无效,且对土壤有机质含量的要求较严格。2,4-滴丁酯易挥发,使用时容易造成登记作物和邻近作物药害事故,且对水生生物急性毒性及对人类存在干扰内分泌风险。从2023年1月29日起,国内将全面禁止销售和应用含2,4-滴丁酯成分的所有产品。除了除草剂品种的局限性外,东北地区玉米田土壤封闭处理除草剂用量过大,土壤残留严重,亟待找到高效的替代除草剂品种。异噁唑草酮和噻酮·异噁唑可通过土壤封闭、苗后早期茎叶以及遇水激活三重除草机制来达到除草效果,对玉米田阔叶杂草和禾本科杂草均有较高的除草活性,且对土壤处理难防除的阔叶杂草苘麻特效,公顷有效用量是现有土壤处理除草剂的1/10~1/5,使用适期灵活,玉米3叶1心前均可使用,控草时间长达45d,且对玉米安全。是原有玉米田土壤处理除草剂较为理想的替代产品,是当前国家提倡的除草剂减施增效方案中的理想药剂。