遵义烟区杂草调查及海洋杂色曲霉提取物除草效果研究

王 美，王先勃，马斯琦，彭治鑫，刘荣欣，张成省，万 军，温明霞，吴慧子，祝乾湘，韩小斌*，赵栋霖*

遵义烟区杂草调查及海洋杂色曲霉提取物除草效果研究

王 美1，王先勃2，马斯琦1，彭治鑫1，刘荣欣1，张成省1，万 军2，温明霞2，吴慧子2，祝乾湘2，韩小斌2*，赵栋霖1*

（1.中国农业科学院烟草研究所，青岛 266101；2.贵州省烟草公司遵义市公司，贵州 遵义 563000）

为了开发新型、安全、高效的天然产物除草剂，采用倒置“W”九点取样法和三层三级目测法对贵州省遵义市道真县和余庆县烟田杂草危害情况进行调查，明确优势杂草种类和防治需求；对具有显著除双子叶杂草活性的海洋杂色曲霉D5进行发酵提取，明确活性成分及含量；进而采用茎叶喷雾法评价D5发酵提取物的田间除草效果。结果表明：（1）道真烟田中共有9科15种杂草发生，以双子叶菊科种类最多，以苋科相对多度值最高，占比高达84.2%，是优势杂草；余庆烟田中共有16科39种杂草发生，危害度为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级的杂草分别有29种、9种、1种，危害度达到Ⅲ级的为双子叶杂草蓼；（2）海洋杂色曲霉D5发酵提取物在10%乙酸乙酯-石油醚洗脱后，采用100%乙酸乙酯洗脱，浓缩后活性物质基本无损失，包含柄曲霉素ST（14.6%）和二氢柄曲霉素DHST（0.4%）；（3）田间小区试验发现，D5发酵提取物在低施药量（675 g/hm2）下具有显著的除草作用，特别是对双子叶杂草具有明显的抑制效果，以对玄参科杂草婆婆纳最为显著，鲜质量防效达到61.4%；同时，对狗尾草和打碗花的鲜质量防效亦达到50%以上。由此可见，海洋杂色曲霉D5发酵提取物抗草谱广，对双子叶杂草除草作用明显，具有开发成为天然产物除草剂的潜力。

烟草；杂草调查；天然产物除草剂；海洋杂色曲霉；次级代谢产物

遵义市位于贵州省北部，属亚热带季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，雨量丰沛，为烟草的生长提供了优良的气候条件，但同时也促进了杂草的繁殖。烟田杂草与烟草争夺阳光、水分、肥料、空间，干扰烟草的正常生长，影响烟叶的产量产值，给烟叶生产带来巨大损失[1-3]。目前烟田除草的主要方法是化学和人工防除。然而人工除草费时费力，随着劳动力成本的大幅提高，人工除草面临着巨大的成本压力。化学除草剂的长期大量使用容易带来药害和环境安全隐患，严重威胁烟草质量和人畜安全[4-6]。目前，全世界已经有100余种化学除草剂在30多个国家被禁用或取消登记[7]。由此可见，化学除草剂所带来的负面作用已经引起全球范围的广泛关注，亟需寻找化学除草剂的替代品，加快生物和天然产物除草剂的开发已经成为研究热点。虽然我国在生物除草剂的研究上已经取得了具有自主知识产权的技术成果，但是很多没有成功商品化，至今没有开发成为成熟的产品。

本课题组前期从海洋杂色曲霉D5发酵提取物中分离纯化得到2个xanthone类除草活性化合物柄曲霉素sterigmatocystin（ST）和二氢柄曲霉素dihydrosterigmatocystin（DHST）。盆栽试验条件下，二者对反枝苋、刺苋、绿苋等双子叶杂草表现出明显的除草活性，其中ST对反枝苋的抑制作用为对照草甘膦的4倍，DHST的除草活性与草甘膦相当，两种物质是D5发酵提取物产生除草作用的主要活性成分[8]。基于前期试验成果，本研究调查了遵义烟区主要杂草类型，优势杂草为双子叶杂草，属于D5提取物的抗草谱范围，且种类数量繁多，亟需进行杂草防控干预；对D5进行发酵和活性组分提取，确认活性成分及含量，并在遵义烟区开展田间除草效果评价，为新型天然产物除草剂的开发提供产品支持和数据支撑。

1 材料与方法

1.1 田间试验时间与地点

试验于2021年6月在贵州省遵义市道真县和余庆县开展。

1.2 菌株来源

试验所用海洋真菌分离自山东青岛沿海一种未鉴定的海藻，通过形态学以及分子生物学方法鉴定为杂色曲霉。菌种保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，编号为CGMCC NO.15386。

1.3 试剂

马铃薯葡萄糖水培养基（PDW，青岛海博生物技术有限公司）；马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA，青岛海博生物技术有限公司）；色谱纯、分析纯甲醇（国药集团化学试剂有限公司）；色谱纯、分析纯乙腈（国药集团化学试剂有限公司）；分析纯二氯甲烷、乙酸乙酯、石油醚、二甲亚砜（国药集团化学试剂有限公司）；化学纯吐温80（国药集团化学试剂有限公司）。

1.4 贵州遵义烟田杂草危害情况调查

随机选取道真面积约为0.125 hm2烟田田地数块，采用倒置“W”九点取样法[1,9]，每块田块确定九个取样点，每点选用0.25 m2（0.5 m×0.5 m）正方形样方进行取样，以茎秆数为单位分别记载样框内全部杂草的种类及数量。为了量化调查数据，采用田间均度（、田间密度（）、频度（）3个参数进行计算，得到相对均度（）、相对密度（）、相对频度（），用相对多度（）表示某种杂草在杂草群落中所占的比重[1,9]。

随机选取余庆面积约为0.125 hm2烟田数块，采用三层三级目测法[10]，分别用Ⅰ级（轻）、Ⅱ级（中）、Ⅲ级（重）对烟田杂草危害情况进行等级划分。

1.5 发酵提取物除草活性成分的分离鉴定

本课题组前期研究报道了D5发酵提取物中的主要除草活性成分为ST和DHST[8]，活性化合物提取分离过程为：将D5菌株用PDW培养基（100 L）于28 ℃静置培养30 d，将菌液和菌体通过纱布过滤分离。菌液用两倍体积乙酸乙酯萃取3遍。菌体用甲醇-二氯甲烷（1∶1）提取后减压蒸干溶剂，剩余的水溶液用等体积乙酸乙酯萃取3遍。将菌液和菌体的乙酸乙酯萃取液混合，减压蒸干后得到D5发酵提取物。该提取物依次用乙酸乙酯-石油醚（0～100%）、甲醇-乙酸乙酯（0～50%）经硅胶柱层析进行洗脱，得到7个组分（Fr.1～Fr.7）。Fr.4用甲醇-水（30%～90%）经ODS柱层析进行洗脱，然后用甲醇-二氯甲烷（1∶1）经凝胶柱LC-20层析，得到7个组分（Fr.4-1～Fr.4-7）。将组分Fr.4-1用乙腈-水（1∶1）经反相高效液相色谱分析制备，得到了两个纯化合物，经1H NMR、13C NMR和ESI-MS分析，确定为化合物ST和DHST。本课题为了进行田间试验，需要进一步将杂色曲霉D5进行规模化发酵，以便富集发酵提取物。

1.6 用于田间试验的D5发酵提取物的制备

配制125 mL PDW培养基，置于250 mL的发酵瓶中，高压蒸汽灭菌。将杂色曲霉D5于PDA培养基上纯化培养，待生长3～5 d时，挑取菌饼（=5 mm）加入其中，发酵10瓶。于180 r/min、28 ℃摇床振荡培养72 h，获得菌株种子液。称取90 g大米置于1 L的发酵瓶中，加入3%粗海盐水110 mL，共配制200瓶大米培养基，灭菌。于灭菌后的大米培养基中分别加入5 mL菌株种子液，28 ℃静置培养40 d发酵。

发酵完毕后，按照1.5中萃取步骤进行操作，最终共获得发酵提取物319.8 g。为了简化提取流程并最大限度发挥提取物的除草作用，将发酵提取物进行减压硅胶柱层析以便除去脂肪酸、糖类和蛋白质等非活性组分。依次以乙酸乙酯-石油醚（10%）、乙酸乙酯-石油醚（100%）、甲醇-乙酸乙酯（10%）为流动相进行梯度洗脱，划分为3个组分（Fr.1～Fr.3）。然后通过TLC和HPLC分析，确定乙酸乙酯-石油醚（100%）洗脱下来的部分含ST（14.6%）和DHST（0.4%），共79 g提取物，用于田间试验。

1.7 发酵提取物除草活性田间小区试验

试验田共60 m2，平均划分为6块，分别作为田间试验的处理组和对照组，每组试验设置3个重复。用含0.2%吐温80的水溶解D5发酵提取物至1 g/L浓度（含ST 0.146 g/L，DHST 0.004 g/L），作为处理组；含0.2%吐温80的水作为对照组。待杂草长成规模时，选择晴朗无风、未来48 h内无雨天气，采用喷雾法，使用3WBD-20型背负式电动喷雾器，按照675 g/hm2剂量均匀定向喷洒至样地内所有杂草的叶面、茎秆，整个试验期内只喷药一次，15 d后统计除草效果。

利用公式进行计算：杂草鲜质量防效[11]=（对照组杂草鲜质量−处理组杂草鲜质量）/对照组杂草鲜质量×100%。为了更详尽地描述施药效果，进一步测量杂草的全长、主根长，测定干燥失重比。

1.8 数据分析

使用Microsoft Excel 2010进行数据统计、分析与作图，SPSS 18.0软件进行差异显著性分析，ChemDraw软件进行化合物结构绘制。

2 结 果

2.1 贵州遵义主要烟田杂草危害情况调查

道真烟田杂草调查（表1）结果显示，所调查样地内共有9科15种杂草，包括菊科6种、蓼科2种、石竹科1种、鸭跖草科1种、车前科1种、苋科1种、荨麻科1种、豆科1种、天南星科1种。以菊科杂草种最多，包括牛膝菊、鳢肠、蓟、马兰、豚草、菊芋6种杂草；以苋科杂草苋数量最多，相对多度值达84.2，蓼科杂草蓼次之，相对多度值为57.1，二者显著多于其他杂草，属于所调查区块的优势杂草。

余庆烟田杂草调查结果（表2）显示，就杂草种类而言，所调查样地内共有16科39种杂草发生。危害度为Ⅰ级的杂草有15科29种，包括禾本科2种、蓼科1种、菊科7种、伞形科2种、苋科3种、十字花科2种、石竹科2种、景天科1种、唇形科2种、藜科2种、大戟科1种、玄参科1种、酢浆草科1种、茄科1种、毛莨科1种，占所有杂草种的74.3%；危害度为Ⅱ级的杂草有6科9种，包括禾本科4种、蓼科1种、菊科1种、伞形科1种、景天科1种、鸭跖草科1种，占所有杂草种的23.1%；危害度为Ⅲ级的杂草有1科1种，为蓼科杂草蓼，占所有杂草种的2.6%。可见，蓼的危害级别最高，属于余庆地区优势杂草。

综上所述，所调查的遵义烟田的杂草危害不容忽视，优势杂草为双子叶杂草，需要进行人为干预，以保证烟草产量和质量。

2.2 发酵提取物除草活性成分结构鉴定结果

D5菌株经大米培养基发酵，后经过有机溶剂提取浓缩后，得到发酵提取物，其除草活性成分是ST和DHST，含量分别为14.6%和0.4%，二者均为xanthone类化合物。前期盆栽试验表明，两个化合物对双子叶杂草具有明显的除草效果。通过核磁共振氢谱1H-NMR、碳谱13C-NMR和质谱ESIMS 解析明确了活性成分的化学结构。

表1 道真烟田杂草调查结果

表2 余庆烟田杂草调查结果

ST：该化合物为淡黄色针状物。根据1H-NMR（400 MHz，CDCl3）、13C-NMR（100 MHz，CDCl3）和ESIMS数据进行结构分析。在1H-NMR中给出了12个氢信号，包括8个芳香氢信号（δH7.49、2个δH6.82、δH6.75、δH6.50、δH6.43、δH5.44、δH4.80），高场区给1个甲氧基信号δH3.99，低场区给出1个羟基信号δH13.21。13C-NMR中给出了18个碳信号，包括8个季碳信号（δC164.7、δC163.4、δC162.5、δC155.1、δC154.2、δC109.1、δC106.7、δC106.1），8个次甲基信号（δC145.5、δC135.8、δC113.4、δC111.4、δC106.0、δC102.7、δC90.7、δC48.2），1个羰基碳信号δC181.5，1个甲氧基信号δC56.9。质谱ESIMS 给出分子离子峰/325.07 [M + H]+，相对分子量为324，推断其分子式为C18H12O6。以上波谱数据与文献[12]报道的数据一致，因而确定该化合物为sterigmatocystin。

DHST：该化合物为淡黄色针状物。1H-NMR显示该化合物与ST数据相似，只是少了δH6.75和δH5.44两个氢信号，但是多了4个氢信号：δH4.18、δH3.67、2个δH2.30，推测DHST中C-9和C-10之间的双键被还原。13C-NMR中，与ST相比，δC145.5和δC102.7向高场位移至δC67.9和δC31.5，进一步验证了C-9和C-10之间的双键被还原的推测。质谱ESIMS 给出分子离子峰/327.09 [M + H]+，相对分子量为326，推断其分子式为C18H14O6。以上波谱数据与文献[13]报道的数据一致，因而确定该化合物为dihydrosterigmatocystin。

2.3 发酵提取物除草活性田间试验

经过调查，遵义烟区杂草以双子叶为主，而前期盆栽试验表明，D5提取物活性成分对双子叶杂草具有显著的除草活性，因此进一步在遵义烟区开展田间防效评价。鲜质量防效结果（表3）显示，在处理组与对照组的6块烟田里均存在菊科艾、禾本科狗尾草、玄参科婆婆纳、毛茛科毛茛、旋花科打碗花等5种杂草，其中4种为双子叶杂草。D5对狗尾草、婆婆纳和打碗花的鲜质量防效均高于50%。可见D5发酵提取物对此3种杂草均具有明显的防除作用，且狗尾草和婆婆纳的处理组与对照组差异显著（<0.05），尤其对婆婆纳除草活性最为显著，鲜质量防效达61.4%。

表3 施药后杂草鲜质量防效结果

注：同行数据后带有*者代表处理间差异显著（<0.05）。下同。

Note: Those with * after the peer data showed significant differences between treatments (<0.05). The same below.

由图1结果显示，D5发酵提取物对艾、狗尾草和婆婆纳的全长具有明显抑制作用，抑制率分别为50.8%、51.7%、41.1%，处理组与对照组差异显著（<0.05）。图2结果显示，D5发酵提取物对狗尾草的主根长具有明显抑制作用，抑制率为25.0%，处理组与对照组差异显著（<0.05）。

杂草的干燥失重比（图3）显示，D5发酵提取物对5种杂草的干燥失重比无明显抑制作用，处理组与对照组无显著性差异（<0.05）。

可见，D5发酵提取物对不同杂草的影响不一样，其中对艾和婆婆纳的全长有显著影响，对狗尾草的主根长有显著影响，能明显降低婆婆纳、狗尾草和打碗花的鲜质量。5种杂草隶属于不同科，可见D5发酵提取物抗草谱较广，低施药量（675 g/hm2）即可对杂草产生明显的防除作用。

图1 施药后杂草全长

图2 施药后杂草主根长

图3 施药后杂草干燥失重比

3 讨 论

化学除草剂极大地促进了农业生产的发展，但其所带来的诸多负面影响也日益凸显，能够造成诸如环境污染、农药残留、食品安全、作物药害和杂草抗性等一系列问题。孙宏宇等[14]用54种常用除草剂对烟草进行茎叶喷雾诱发药害试验，结果显示绝大多数除草剂可对烟草产生抑制、死亡等不同程度药害。2021年，房宽等[15]研究发现烟稻轮作区，两种稻田用除草剂2,4-滴丁酯和氯氟吡氧乙酸残留可引起烟株矮化、茎秆扭曲以及烟叶卷曲。其次，化学除草剂施药过程中可能会顺风漂移，造成周围环境和临近作物受到污染，严重危害食品安全[1]。2005年，某水田农户将茎叶类除草剂喷施于稻田埂上，其挥发的有害气体顺风漂移近2 km，造成大面积正在通风降温的棚室甜瓜停止生长甚至死亡[16]。最后，长期大量使用化学除草剂，杂草抗药性问题日益突出。截至2020年，我国已发现44种74个杂草生物型对11类38种化学除草剂产生抗药性[17]。2019年，朱晓明等[18]研究了对玉米田除草剂不同耐药水平烟草叶面微生物情况，推测叶面大量抗药性菌株可能对烟草耐药性产生了积极作用。2021年，韩晓雪等[19]报道，湖南省由于杂草对除草剂双氯甲酸产生抗性，稻田亩产量减产约30%。本研究调查了遵义道真和余庆烟区的杂草类型，发现杂草种类繁多，包括20科49种，以双子叶杂草苋和蓼数量最多，危害最重，亟需进行人工干预，以保证烟草产量和质量。然而，由于烟草对化学除草剂极为敏感，贵州烟区当季药害严重，并且残留药害也极为明显，造成烟叶产量损失极大。因此，目前贵州烟区禁用化学除草剂。人工除草成本高，且劳动强度大，只有当杂草危害十分严重时，烟农才会进行除草作业，这也制约了烟叶品质和产量的提升。由此可见，新型生物除草剂的开发已成为迫在眉睫的问题。

目前，全球注册的生物除草剂产品有20多个[7]。我国现已初步建立起了生物除草剂研究的技术体系。2018年，朱海霞等[20]研究发现感病微孔草根际土壤真菌镰孢菌GD-5对藜和密花香薷有较强的致病性。2019年，张金新等[21]发现植株病叶真菌间座壳属菌发酵液对稗草和反枝苋根具有较好的抑制作用。2021年，吴兆圆等[22]从罹病的马唐草上获得一株链格孢菌，其发酵液能明显抑制马唐幼苗的生长。2022年，牛学礼等[23]发现根腐离蠕孢菌对禾本科杂草狗牙根、牛筋草、硬骨草等具有较强的致病力。值得注意的是，海洋微生物由于生长在海洋独特的水体环境中，具有不同于陆地微生物的特殊遗传和代谢机制，更有可能产生结构多样、生物活性显著的次级代谢产物，近年来逐渐成为生物农药研究者关注的热点。

然而，关于海洋微生物除草活性的研究近乎空白。本课题组在国际上较早开展了海洋真菌除草活性物质的研究工作，发现海洋微生物是除草活性化合物的潜在来源。2018年，从链格孢属真菌P8中分离到5个对反枝苋和生菜幼苗生长有明显抑制作用的活性物质[24]。2019年，发现1株钩状木霉HT10和1株哈茨木霉1HT对反枝苋生长具有抑制作用[25]。2019年和2022年从木贼镰刀菌D39中获得一系列3DTA类化合物，能够明显抑制反枝苋、生菜和绿苋幼苗生长[26-27]。2022年，从菌核青霉HY5中获得3对azaphilones类同分异构体化合物，对反枝苋胚根和胚芽的抑制作用强于阳性药，对苘麻幼苗生长也有一定抑制作用[28]。本研究所使用的海洋杂色曲霉D5发酵提取物在盆栽试验中对双子叶杂草具有明显的除草活性，其活性成分ST和DHST能够明显抑制反枝苋、刺苋、绿苋等杂草的生长，活性优于对照药剂草甘膦。在本研究中，又进一步将含ST和DHST的D5发酵提取物进行田间除草试验，发现低施药量（675 g/hm2）下，提取物对艾（）、毛茛（）、婆婆纳（）和打碗花（）等双子叶杂草均具有抑制效果，其中对婆婆纳和打碗花的鲜质量防效均达到50%以上，同时，对禾本科的狗尾草也具有一定的防治效果，表明D5提取物具有开发成为天然产物除草剂的潜力。

Xanthones类化合物已被报道具有多种生物活性[29-30]，如抗菌、杀虫、抗病毒等，但近十年国内外关于此类化合物除草活性的文献报道仅有1篇且除草活性较弱[31]。本研究开发的天然产物除草剂D5提取物主要活性成分为ST和DHST，是目前报道的除草活性最强的xanthones类化合物。后续，可通过化学结构修饰的方法进一步提高该类化合物的活性，并降低毒性。

4 结 论

结果表明，贵州遵义道真烟田优势杂草为苋，相对多度值高达84.2；余庆烟田优势杂草为蓼，危害级别达到Ⅲ级；两地优势杂草均为双子叶杂草。对前期筛选获得的对双子叶杂草具有明显除草活性的海洋杂色曲霉D5进行发酵和活性组分提取，在保证提取效率和成本的基础上，使活性成分含量达到15%；进一步在遵义烟区进行田间小区试验表明，D5发酵提取物对菊科艾、玄参科婆婆纳、毛茛科毛茛、旋花科打碗花等双子叶杂草有不同程度的抑制作用，尤其对婆婆纳作用显著，鲜质量防效达61.4%。同时，对禾本科狗尾草也有明显的除草效果。本研究为开发新型天然产物除草剂提供了新的资源和理论基础。

[1] 时焦. 我国烟田杂草研究现状及防治对策展望[J]. 中国烟草科学，2021，42（3）：100-108.

SHI J. Research advances on weeds in tobacco field and future weed control endeavor in China[J]. Chinese Tobacco Science, 2021, 42(3): 100-108.

[2] 李香菊. 近年我国农田杂草防控中的突出问题与治理对策[J]. 植物保护，2018，44（5）：77-84.

LI X J. Main problems and management strategies of weeds in agricultural fields in China in recent years[J]. Plant Protection, 2018, 44(5): 77-84.

[3] 廖帮红，陈代明，江其朋，等. 烟田杂草的防除策略及建议[J]. 植物医生，2020，33（1）：55-58.

LIAO B H, CHEN D M, JIANG Q P, et al. Strategies recommended for weed control in tobacco fields[J]. Plant Doctor, 2020, 33(1): 55-58.

[4] 张纯，郭文磊，张泰劼，等. 广东农田杂草防控的问题与对策[J]. 广东农业科学，2020，47（12）：98-108.

ZHANG C, GUO W L, ZHANG T J, et al. Problems and countermeasures of weed control in farmland in Guangdong[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2020, 47(12): 98-108.

[5] 蔡海林，谢鹏飞，翟争光，等. 烟田杂草化学防除及除草剂药害研究现状[J]. 中国植保导刊，2020，40（11）：23-27.

CAI H L, XIE P F, ZHAI Z G, et al. Research progress in weed chemical control and herbicide caused phytotoxicity in tobacco fields[J]. China Plant Protection, 2020, 40(11): 23-27.

[6] 罗丹. 浅谈大田农作物除草剂药害及预防、缓解药害措施[J]. 现代化农业，2021（7）：11-12.

LUO D. Brief Analysis on herbicide phytotoxicity of field crops and its measures of prevention and mitigation[J]. Modernizing Agriculture, 2021(7): 11-12.

[7] 陈世国，强胜. 生物除草剂研究与开发的现状及未来的发展趋势[J]. 中国生物防治学报，2015，31（5）：770-779.

CHEN S G, QIANG S. The status and future directions of bioherbicide study and development[J]. Chinese Journal of Biological Control, 2015, 31(5): 770-779.

[8] ZHAO D L, HAN X B, WANG M, et al. Herbicidal and antifungal xanthone derivatives from the alga-derived fungusD5[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2020, 68(40): 11207-11214.

[9] 宋喜娥，郭浩璇，刘亚楠，等. 山西省晋中市春播谷田杂草发生情况调查与分析[J]. 杂草学报，2020，38（2）：9-15.

SONG X E, GUO H X, LIU Y N, et al. Investigation and analysis on occurrence of weeds in spring sowing millet fields in Jinzhong city，Shanxi province[J]. Journal of Weed Science, 2020, 38(2): 9-15.

[10] 王传伟，刘树艳，王利，等. 枣庄市市中区麦田杂草调查及防治对策分析[J]. 农业科技通讯，2020（11）：108-109, 190.

WANG C W, LIU S Y, WANG L, et al. Investigation on weeds in wheat field and analysis of control countermeasures in Shizhong district, Zaozhuang city[J]. Bulletin of Agricultural Science and Technology, 2020(11): 108-109, 190.

[11] 孔祥男，张一，丁伟. 3种除草剂对水稻旱直播阔叶杂草防效及安全性研究[J]. 植物保护，2021，47（5）：302-309.

KONG X N, ZHANG Y, DING W. Control effect and safety evaluation of three herbicides on broadleaf weed in direct-sowing dry paddy fields[J]. Plant Protection, 2021, 47(5): 302-309.

[12] FREMLIN L J, PIGGOTT A M, LACEY E, et al. Cottoquinazoline A and cotteslosins A and B, metabolites from an australian marine-derived strain of[J]. Journal of Natural Products, 2009, 72(4): 666-670.

[13] ZHU F, LIN Y C. Three xanthones from a marine-derived mangrove endophytic fungus[J]. Chemistry of Natural Compounds, 2007, 43(2): 132-135.

[14] 孙宏宇，刘德育，陈荣平. 54 种除草剂茎叶喷雾对烟草生长的影响及药害程度[J]. 中国烟草科学，2015，36（6）：78-82.

SUN H Y, LIU D Y, CHEN R P. Influence of growth and phytotoxic degrees of 54 herbicides foliar sprayed on tobacco[J]. Chinese Tobacco Science, 2015, 36(6): 78-82.

[15] 房宽，徐茜，刘建阳，等. 两种稻田用除草剂残留对烟草危害的阈值研究[J]. 中国烟草科学，2021，42（4）：36-43.

FANG K, XU Q, LIU J Y, et al. Study on tobacco phytotoxicity thresholds caused by residues of two herbicides used in paddy fields[J]. Chinese Tobacco Science, 2021, 42(4): 36-43.

[16] 张利，邓忠贤，张芳. 农业除草剂的应用与生态环境污染[J]. 科技视界，2017（15）：145-150.

ZHANG L, DENG Z X, ZHANG F. Application of agricultural herbicides and ecological environment pollution[J]. Science & Technology Vision, 2017(15): 145-150.

[17] 马卫芳. 农田杂草发生特点及防治技术[J]. 现代农村科技，2020（9）：43.

MA W F. Occurrence characteristics and control techniques of weeds in farmland[J]. Modern Rural Science and Technology, 2020(9): 43.

[18] 朱晓明，时焦，张保全，等. 除草剂不同耐性水平烟草品种叶面微生物研究[J]. 中国烟草科学，2019，40（6）：60-65.

ZHU X M, SHI J, ZHANG B Q, et al. Study on foliar microbes of tobacco varieties with different tolerant levels to herbicides[J]. Chinese Tobacco Science, 2019, 40(6): 60-65.

[19] 韩晓雪，刘文钰. 水稻田除草剂的应用以及杂草抗药性现状[J]. 广东蚕业，2021，55（4）：16-17.

HAN X X, LIU W Y. Herbicide application and weeds resistance in rice field[J]. Guangdong Sericulture, 2021, 55(4): 16-17.

[20] 朱海霞，马永强，郭青云. 层出镰孢菌GD-5固态发酵培养条件及对藜和密花香薷的除草活性[J]. 植物保护学报，2018，45（5）：1154-1160.

ZHU H X, MA Y Q, GUO Q Y. Solid culture conditions ofGD-5 and its herbicidal activity to weedsand[J]. Journal of Plant Protection, 2018, 45(5): 1154-1160.

[21] 张金新，刘颖，张蜀香，等. 植物病原真菌抑制杂草的活性筛选及菌株CY-H的活性代谢产物[J]. 微生物学报，2020，60（3）：582-589.

ZHANG J X, LIU Y, ZHANG S X, et al. Screening of herbicidal activities of plant pathogenic fungi and active metabolites of strain CY-H[J]. Acta Microbiologica Sinica, 2020, 60(3): 582-589.

[22] 吴兆圆，任梦瑶，张志刚，等.NBERC_H56 菌株对马唐的除草活性及其次级代谢产物的分离鉴定[J]. 湖北农业科学，2021，60（24）：98-100，129.

WU Z Y, REN M Y, ZHANG Z G, et al. Herbicidal activity ofNBERC_H56 toand the secondary metabolites produced by the strain[J]. Hubei Agricultural Sciences, 2021, 60(24): 98-100, 129.

[23] 牛学礼，杨锦玉，黄俊文，等. 牛筋草叶斑病病原菌的分离鉴定及其除草活性[J]. 分子植物育种，2022，20（3）：935-942.

NIU X L, YANG J Y, HUANG J W, et al. Isolation and identification of a pathogen ofleaf spot and its herbicidal activity[J]. Molecular Plant Breeding, 2022, 20(3): 935-942.

[24] HUANG R H, GOU J Y, ZHAO D L, et al. Phytotoxicity and anti-phytopathogenic activities of marine-derived fungi and their secondary metabolites[J]. RSC Advances, 2018, 8(66): 37573-37580.

[25] 黄瑞环，芶剑渝，韩小斌，等. 烟草主要病害拮抗菌的筛选鉴定及除草活性分析[J]. 烟草科技，2019，52（12）：17-22.

HUANG R H, GOU J Y, HAN X B, et al. Screening and identification of antagonisticsp. herbicidal activity against main tobacco diseases[J]. Tobacco Science & Technology, 2019, 52(12): 17-22.

[26] ZHAO D L, HAN X B, WANG D, et al. Bioactive 3-decalinoyltetramic acids derivatives from a marine-derived strain of the fungusD39[J]. Frontiers in Microbiology, 2019, 10: 1-10.

[27] ZHAO D L, LIU J, HAN X B, et al. Decalintetracids A and B, two pairs of unusual 3-decalinoyltetramic acid derivatives with phytotoxicity fromD39[J]. Phytochemistry, 2022, 197: 1-8.

[28] WANG W, WANG M, WANG X B, et al. Phytotoxic azaphilones from the mangrove-derived fungusHY5[J]. Frontiers in Microbiology, 2022, 13: 1-10.

[29] 樊冬梅，刘越，唐丽. 天然𠮿酮类化合物生物活性的研究进展[J]. 天然产物研究与开发，2017（29）：503-510.

FAN D M, LIU Y, TANG L. Review on pharmacological activities of natural xanthone[J]. Natural Product Research and Development, 2017(29): 503-510.

[30] SOARES J X, LOUREIRO D R P, DIAS A L, et al. Bioactive marine xanthones: a review[J]. Marine Drugs, 2022, 20(1): 1-36.

[31] DALINOVA A, CHISTY L, KOCHURA D, et al. Isolation and bioactivity of secondary metabolites from solid culture of the fungus,[J]. Biomolecules, 2020, 10(1): 1-18.

Weed Investigation in Zunyi Tobacco Areas and Study on Herbicidal Effects of MarineExtract

WANG Mei1, WANG Xianbo2, MA Siqi1, PENG Zhixin1, LIU Rongxin1, ZHANG Chengsheng1, WAN Jun2, WEN Mingxia2, WU Huizi2, ZHU Qianxiang2, HAN Xiaobin2*, ZHAO Donglin1*

(1. Institute of Tobacco Research of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Qingdao 266101, China; 2. Zunyi Tobacco Branch Company, Zunyi, Guizhou 563000, China)

In order to develop new, safe and efficient natural product herbicides, the weed harm in tobacco fields were investigated by the inverted "W" nine-point sampling method and by the three-layer and three-level visual observation method in Daozhen County and Yuqing County, Zunyi City, Guizhou Province, to clarify the dominant weed species and control needs.D5, which had significant herbicidal activity against dicotyledonous weeds in indoor pot experiments, was fermentated and extracted, and the active ingredients and contents were clarified. Then the herbicidal effect of D5 fermented extract was evaluated by stem and leaf spraying in the field. The results showed that: (1) There were 15 species of weeds belonging to 9 families in Daozhen tobacco fields. Dicotyledonous Asteraceae was the most diverse family, and Amaranthaceae was the dominant family as it had the highest relative abundance value of 84.2% in total weeds. A total of 39 weeds in 16 families occurred in Yuqing tobacco fields. There were 29 species, 9 species, and 1 species of weeds with hazard grade Ⅰ, Ⅱ and Ⅲrespectively. The dicotyledonous Polygonumwas classified as hazard grade III. (2) MarineD5 fermented extract was eluted with 10% ethyl acetate-petroleum ether and then eluted with 100% ethyl acetate. There was basically no loss of active substances after concentration, including ST (14.6%) and DHST (0.4%). (3) Field trials found that, at a low dosage (675 g/ha), the fermented extract of D5 had a significant herbicidal effect, especially on dicotyledonous weeds, especially on, with the fresh mass control effect of 61.4%. Meanwhile, the fresh mass control effect againstandalso reached more than 50%. Therefore, the fermentation extract of D5 has a broad anti-weed spectrum and significant herbicidal effect on dicotyledonous weeds, and has the potential to be developed into a new natural product herbicide.

tobacco; weed investigation; natural product herbicides;; secondary metabolites

10.13496/j.issn.1007-5119.2022.04.009

S435.72

A

1007-5119（2022）04-0062-08

中国烟草总公司贵州省公司科技项目（2021XM10）；贵州省烟草公司遵义市公司科技项目（2018-03）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（1610232021007）

王 美（1989-），女，助理研究员，硕士，主要从事海洋微生物农用活性物质研究。E-mail：caoyuxiaowu@163.com

，E-mail：韩小斌，hanxiaobin2011@163.com；赵栋霖，zhaodonglin@caas.cn

2022-03-07

2022-07-15