2014, Vol. 16
三氟啶磺隆是瑞士先正达作物保护有限公司开发的一种新型磺酰脲类乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase，ALS)抑制剂，其在杂草体内可双向传导，抑制植物中支链氨基酸的合成，使敏感杂草生长停止，导致叶脉失绿而枯死[1]。该药剂防除阔叶杂草用量低且高效，如三氟啶磺隆11.25 g/hm2(有效成分)对凹头苋等阔叶杂草15 d的株防效即可达98%，尤其对香附子有特效[2]；但其对禾本科杂草防效低，且对苗期棉花存在一定药害[3, 4]。为了扩大三氟啶磺隆在棉花田的杀草范围，并提高其对棉花的安全性，有必要寻找一种可与三氟啶 磺隆混配使用的除草剂。目前，国外已有关于三氟啶磺隆与草甘膦、嘧草硫醚等除草剂混配用于抗草甘膦棉田防除一年生杂草的报道[5, 6, 7]。
精喹禾灵是芳氧苯氧基丙酸酯类除草剂，可以抑制脂肪酸合成的关键酶乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)，是一种优良的阔叶作物田防除禾本科杂草的药剂[8]。马艳等[2]田间试验表明，三氟啶磺隆+精喹禾灵(有效成分11.25 g/hm2+90 g/hm2)田间混配使用15 d后，对禾本科杂草和香附子的株防效可达71.9%，对凹头苋等阔叶杂草的株防效可达97.1%，显著高于同等用量下三氟啶磺隆及精喹禾灵单用的防效，并能提升防除速度。但该研究并未明确其最佳混用比例，目前有关三氟啶磺隆与精喹禾灵复配的室内联合作用及作物与杂草的选择系数研究等尚未见报道。
我国棉田杂草多以禾本科杂草如马唐、稗草、牛筋草，阔叶杂草如反枝苋、马齿苋、鳢肠，及莎草科杂草如香附子等危害为主[9]，单一应用三氟啶磺隆已难以满足防除棉田多种杂草的需求。将三氟啶磺隆与精喹禾灵复配可以扩大杀草谱，但二者混用的作用类型、最适配比及对棉花的安全性等尚不明确。本研究采用温室盆栽生物测定法[10]，研究了三氟啶磺隆与精喹禾灵复配对牛筋草、马唐、马齿苋、反枝苋和香附子的联合除草作用，筛选了适合的复配比例，并就复配剂对不同品种棉花的安全性，及在棉花和杂草之间的选择性进行了研究，以期为两种药剂的科学混用提供理论依据。
1 材料和方法 1.1 供试材料药剂：99.0%三氟啶磺隆(trifloxysulfuron)原药和95.0% 精喹禾灵(quizalofop-p-ethyl)原药，由山东碧奥生物科技有限公司提供。50%多菌灵(carbendazim)可湿性粉剂(WP)，山东省淄博恒生农药有限公司提供。
供试杂草：禾本科杂草为牛筋草 Eleusine indica、马唐Digitaria sanguinalis；阔叶杂草为马齿苋Portulaca oleracea、反枝苋 Amaranthus retroflexus；莎草科杂草为香附子Cyperus rotundus。上述杂草均采自山东省泰安市泰山脚下农田。
棉花品种：鲁棉研36号、鑫秋棉4号、水浒棉72-8号、华棉5号、银兴棉4号、山农棉8号、K638 均为北方大面积种植的品种，由山东农业大学农学院提供。
主要仪器：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；GA110型万分之一电子天平，德国赛多斯公司；SPX型智能生化培养箱，宁波江南仪器厂。
1.2 试验方法 1.2.1 药剂配制根据试验所需剂量称取一定量的原药，先用少量丙酮溶解，配制成高浓度母液，置于0～4 ℃冰箱内保存，试验时再用质量分数为0.1%的吐温-80水溶液稀释成所需浓度，以加入等量丙酮但不含药剂的0.1%的吐温-80水溶液为空白对照。同法配制两种药剂的混剂。
1.2.2 供试材料的培养 1.2.2.1 杂草培养取未使用过农药的表层土壤过筛并风干，装入上口直径为12 cm的营养盆中并整平。土壤类型为壤土，有机质含量为1.83%，pH值为7.1，碱解氮85.2 mg/kg，速效磷38.3 mg/kg，速效钾83.0 mg/kg。将供试杂草种子在生化培养箱中25 ℃±1 ℃条件下催芽，挑选均匀露白的杂草种子播入营养盆中，覆细土以恰好盖住杂草种子为宜，采用盆底部渗灌方式保持土壤湿润，每盆25粒左右，置于可控日光温室内培养。培养条件：白天 25～36 ℃，夜间18～25 ℃，相对湿度65%～78%。
1.2.2.2 棉花培养供试棉籽用浓硫酸脱绒，并用50%多菌灵可湿性粉剂(WP)稀释 1 000倍浸种，于生化培养箱25 ℃±1 ℃条件下催芽14 h，用清水冲洗多次，挑选均匀一致、露白的棉花种子播入营养盆，每盆6粒，覆过筛细土约2 cm，以完全覆盖棉种为宜，置于可控日光温室内培养。培养条件：白天24～38 ℃，夜间18～24 ℃，相对湿度60%～75%。采用盆钵底部渗灌方式保持土壤湿润。
1.2.3 施药方式所有试验均采用ASS-4型自动控制农药喷洒系统对棉花或杂草进行茎叶喷雾处理，采用TEEJET-9503EVS扇形喷头，喷雾压力 275.8 kPa，喷液量45 mL/m2，喷头与植株之间的距离为50 cm。
1.2.4 室内联合除草作用测定采用温室盆栽生物测定法[10]。待供试杂草长至2～3叶时定苗，每盆15株，待禾本科杂草长至3叶1心、阔叶杂草长至4叶时进行茎叶喷雾处理。三氟啶磺隆处理的有效剂量为2.5、5.0、7.5 g/hm2，精喹禾灵处理的有效剂量为10、15、20 g/hm2，两种药剂相互复配共15个处理[11](见表 1)，每处理重复4次。药剂处理后继续在温室条件下培养，于处理后20 d称取地上部分鲜重，由(1)式计算各处理鲜重抑制率。
鲜重抑制率/%=[(对照杂草鲜重-处理杂草鲜重)/对照杂草鲜重]×100(1)
 | 表 1 三氟啶磺隆、精喹禾灵复配对供试杂草的联合作用Table 1 Combined effect of trifloxysulfuron and quizalofop-p-ethyl on weeds |
采用Gowing法[12]评判联合除草作用的类型。混用后理论防效(E0)为E0=X+Y(100-X)/100，式中X、Y分别为两单剂的实测防除效果(%)。混用后的实测防除效果用E表示。当E-E0介于-10%～10%时为加成作用，E-E0>10%时为增效作用，E-E0<-10%时为拮抗作用。
1.2.5 对棉花的安全性试验利用温室盆栽法[10]测定m(三氟啶磺隆)∶m(精喹禾灵)=1∶3和1∶4 两种复配剂对7个品种棉花的安全性。待供试棉花长至4片真叶期时，每盆保留3株生长一致的棉苗进行喷药处理，每处理重复4次。三氟啶磺隆与精喹禾灵两种配比混剂处理的有效剂量均为80和160 g/hm2。药后40 d测量地上部棉花鲜重，按公式(1)计算鲜重抑制率。
1.2.6 选择系数测定选取代表性棉花品种山农棉8号、鲁棉研36号和杂草马唐、马齿苋、香附子进行选择系数测定试验，以三氟啶磺隆单剂为对照药剂。棉花和杂草栽培方法同1.2.2节，但培养条件为白天23～38 ℃，夜间16～25 ℃，相对湿度 65%～75%。于棉花长至2～3片真叶期时定苗，3株/盆；杂草长至2～3叶期时定苗，15株/盆。复配药剂分别按照m(三氟啶磺隆)∶m(精喹禾灵)=1∶3、1∶4 进行处理，棉花处理有效剂量分别为80、120、160、200、240 g/hm2，杂草处理的有效剂量分别为2.5、5、10、20、40 g/hm2。药后20 d称量地上部分鲜重，按公式(1)计算鲜重抑制率。用DPS v7.05统计软件对药剂剂量的对数值与防效的机率值进行回归分析，求出回归方程、相关系数、对杂草的IC 50、IC90和对棉花的IC10及95%置信区间等。按(2)式计算选择系数。选择系数越高，表明对棉花越安全。
选择系数=对棉花的IC10/对杂草的IC90(2)
2 结果与分析 2.1 联合除草作用三氟啶磺隆与精喹禾灵单剂及混剂对5种供试杂草的除草活性结果见表 1。在有效剂量2.5～7.5 g/hm2下，三氟啶磺隆对香附子、马齿苋和反枝苋的防效较高，鲜重抑制率为64.6%～92.4%，而对马唐和牛筋草的鲜重抑制率仅为9.0%～18.6%；精喹禾灵在有效剂量为10～20 g/hm2时对香附子、马齿苋和反枝苋的防效都很低，鲜重抑制率仅为1.1%～4.5%，而对马唐和牛筋草的防效却很高，鲜重抑制率达83.3%～93.1%。Gowing法评价结果显示：三氟啶磺隆与精喹禾灵各复配组合对香附子的E-E0值为4.5%～10.3%，表明精喹禾灵的加入对于三氟啶磺隆防治香附子有增效或加成作用，其中m(三氟啶磺隆)∶m(精喹禾灵)=1∶3和1∶4，且施药剂量分别为三氟啶磺隆5 g/hm2 和精喹禾灵15、20 g/hm2 时有增效作用。当m(三氟啶磺隆)∶m(精喹禾灵)=1∶4，三氟啶磺隆2.5 g/hm2 与精喹禾灵10 g/hm2 混用时对马齿苋有增效作用，其E-E0值为10.5%，其余复配组合对马齿苋均表现为加成作用，其E-E0值为-1.6%～5.6%。三氟啶磺隆与精喹禾灵复配对马唐、牛筋草、反枝苋的E-E0值分别为-2.0～3.1、2.0～6.1和 1.4～4.1，均属于加成作用。总体来看：当m(三氟啶磺隆)∶m(精喹禾灵)=1∶3和1∶4 时对香附子和马齿苋有部分增效作用，对其他类型杂草的防效也明显增高；两种药剂其他配比均表现为加成作用，无拮抗作用。
2.2 对棉花的安全性从药后20 d复配药剂对棉花地上部分鲜重的影响(表 2)可以看出：在混剂有效成分80 g/hm2剂量处理下，三氟啶磺隆与精喹禾灵质量比1∶3和1∶4复配对供试棉花的抑制率均较低，且无明显差异，植株外部形态无明显变化；而在160 g/hm2剂量处理下，两种复配剂对供试棉花均表现出不同程度的抑制作用，且品种间差异较大，主要症状为顶端生长受抑制、叶片黄化脱落。三氟啶磺隆与精喹禾灵1∶3复配对山农棉8号的抑制率最高，为48%，对鲁棉研36号抑制率最低，为17.5%；1∶4复配时对山农棉8号和华棉5号的抑制率最高，分别为25.0%和24.8%，对鲁棉研36号和K638的抑制率最低，分别为9.8%和10.1%。结果显示，三氟啶磺隆与精喹禾灵复配剂随施药剂量增加，对不同棉花的安全性存在明显差异，其中对山农棉8号鲜重的抑制率较高，对鲁棉研36号较安全。
| 表 2 三氟啶磺隆、精喹禾灵复配对供试棉花鲜重的影响 Table 2 Effect of trifloxysulfuron and quizalofop-p-ethyl combinations on fresh weight of different cotton varieties |
三氟啶磺隆与精喹禾灵单用及两种复配剂对供试杂草的IC50及IC90值见表 3，对供试棉花的IC10值见表 4，对棉花与杂草间的选择系数见表 5。可以看出：不同质量比的两种复配剂在棉花与杂草间的选择系数均明显高于三氟啶磺隆单剂，表明三氟啶磺隆与精喹禾灵复配可提高三氟啶磺隆对棉花的安全性，其中对鲁棉研36号的选择系数均明显高于对山农棉8号的选择系数，表明三氟啶磺隆复配对鲁棉研36号的安全性高于对山农棉8号。供试棉花与香附子间的选择系数明显高于棉花与马齿苋间的选择系数。
| 表 3 三氟啶磺隆与精喹禾灵复配对供试杂草的抑制作用 Table 3 Inhibiting of trifloxysulfuron and quizalofop-p-ethyl combinations to weeds |
| 表 4 三氟啶磺隆与精喹禾灵复配对两种棉花的抑制作用 Table 4 Inhibiting of trifloxysulfuron and quizalofop-p-ethyl to cottons |
| 表 5 三氟啶磺隆与精喹禾灵复配对棉花与杂草间的选择系数 Table 5 Selectivity index of trifloxysulfuron and quizalofop-p-ethyl combinations between cottons and weeds |
三氟啶磺隆是一种高效、低毒、高选择性的茎叶处理除草剂，在国外已广泛应用于棉花田苗后杂草的防治。Richardson等报道，三氟啶磺隆在有效成分7.5 g/hm2剂量下对棉田苋科杂草、藜、苍耳的防效可达90%，对常见禾本科杂草马唐、牛筋草和画眉草防效大于60%[3]。Sharma等报道，三氟啶磺隆有效成分7.5 g/hm2剂量下对莎草和黎等杂草的防效与草甘膦有效成分500 g/hm2剂量下的防效相近[13]。然而也有研究表明，该药在有效剂量大于15 g/hm2时易对2～4叶期棉花产生药害，但随着棉花生长药害症状逐渐减轻，药后7 d伤害率为22%，28 d则减轻为12%[3, 4]。在国外抗草甘膦、抗溴苯腈棉区，三氟啶磺隆多与草甘膦、溴苯腈、嘧草硫醚等药剂混合使用以减少各药剂用量、扩大杀草谱；三氟啶磺隆与草甘膦(5+840 g/hm2)混用于棉花4叶期施用，对棉田常见杂草牵牛花、决明子、稗草等的鲜重抑制率大于90%，但对棉花鲜重的抑制率仅为5%[7]；三氟啶磺隆与嘧草硫醚混用可有效扩大对阔叶杂草的防治范围，如曼陀罗、锦葵等[6]。通过与不同药剂混合使用，可有效扩大三氟啶磺隆的使用范围。
我国棉田杂草多以禾本科、阔叶和莎草科杂草共同为害为主[9]，选择三氟啶磺隆与杀草谱互补的禾本科杂草除草剂精喹禾灵混用，可扩大杀草谱，提高对棉花的安全性，对满足棉田杂草综合防治需求具有重大意义。本研究评价了三氟啶磺隆与精喹禾灵复配后的联合作用及对棉花的安全性。结果表明，三氟啶磺隆对棉田常见的阔叶杂草和莎草科杂草香附子防效较高，但对禾本科杂草防效较低，而精喹禾灵则仅防除禾本科杂草，这与马艳等[2]和朱永和等[8]的报道一致。联合作用测定表明，三氟啶磺隆与精喹禾灵复配对香附子、马齿苋、反枝苋、牛筋草、马唐多属于加成作用，其中复配质量比为1∶3和1∶4 时防效均较高。选择系数常用来评价除草剂对作物与杂草间的选择性，选择系数越高则说明药剂对作物越安全。三氟啶磺隆与精喹禾灵复配在棉花与杂草间的选择系数较三氟啶磺隆单剂明显增高，表明复配提高了其对棉花的安全性；二者复配对7个品种棉花的安全性有较大差异，其中对山农棉8号和华棉5号的安全性较差，对鲁棉研36号和K638较为安全，因此在田间使用时需根据不同棉花品种确定施药量，避免药害发生。
综合来看，三氟啶磺隆与精喹禾灵混用在我国棉田具有较好的应用前景，合理复配可以有效解决棉田苗期马齿苋、马唐及香附子等恶性杂草难以防除的问题。本研究初步表明，在两种药剂质量比 1∶3 和1∶4 复配，有效成分80 g/hm2推荐剂量下，可提高对杂草的防效且对棉花相对安全。今后还需通过大量多因子的大田试验进行验证，以便为三氟啶磺隆与精喹禾灵合理复配的实际田间应用提供依据。
| [1] | 三氟啶磺隆钠盐[J]. 农药科学与管理, 2008, 29(5): 58. Trifloxysulfuron sodium[J]. Pestic Sci Admin, 2008, 29(5): 58. (in Chinese) |
| [2] | 马艳, 彭军, 马小艳, 等. 75%三氟啶磺隆钠盐WG对棉田杂草的防除效果[J].中国棉花,2010 (1): 20-21. MA Yan, PENG Jun, MA Xiaoyan, et al. Study on control efficacy of 75% trifloxysulfuron sodium WG on weed in cotton field [J]. China Cotton, 2010 (1): 20-21. (in Chinese) |
| [3] | RICHARDSON R J, WILSON H P, HINES T E. Preemergence herbicides followed by trifloxysulfuron postemergence in cotton[J]. Weed Technol, 2007, 21(1): 1-6. |
| [4] | GRICHAR W J, MINTON B W. Using trifloxysulfuron with glyphosate for cotton weed control[J]. Weed Technol, 2007, 21(2): 431-436. |
| [5] | BRANSON J W, SIMTH K L, BARRENTINE J L. Comparison of trioxysulfuron and pyrithiobac in glyphosate-resistant and bromoxynil-resistant cotton[J]. Weed Technol, 2005, 19(2): 404-410. |
| [6] | RICHARDSON R J, WILSON H P, ARMEL G R, et al. Trifloxysulfuron plus pyrithiobac mixtures for broadleaf weed control in cotton[J]. Weed Technol, 2006, 20(1): 130-136. |
| [7] | KOGER C H, PRICE A J, REDDY K N. Weed control and cotton response to combinations of glyphosate and trifloxysulfuron[J]. Weed Technol, 2005, 19(1): 113-121. |
| [8] | 朱永和, 王振荣, 李布青, 等. 农药大典[M]. 北京: 中国三峡出版社, 2006: 665-666. ZHU Yonghe, WANG Zhenrong, LI Buqing, et al. Encyclopedia of Agricultural Chemincals[M]. Beijing: China Three Gorges Publishing House, 2006: 665-666. (in Chinese) |
| [9] | 彭军,马艳. 棉田杂草发生危害及防除技术概述[J]. 中国棉花, 2008, 35(10):7-9 PENG Jun, MA Yan. Occurrence and control of weeds in cotton fields technical overview[J]. China Cotton, 2008, 35(10):7-9. (in Chinese) |
| [10] | 宋小玲, 马波, 皇甫超河, 等. 除草剂生物测定方法[J]. 杂草科学, 2004(3): 1-6. SONG Xiaoling, MA Bo, HUANGFU Chaohe, et al. Bioassay method for herbicidales [J]. Weed Sci, 2004(3): 1-6. (in Chinese) |
| [11] | 高爽, 赵平. 除草剂混用及其药效评价方法[J]. 农药, 2007, 46(9): 633-634. GAO Shuang, ZHAO Ping. Herbicide mixture and efficacy evaluation[J]. Agrochemicals, 2007, 46(9): 633-634. (in Chinese) |
| [12] | NY/T 1155.7—2006, 农药室内生物测定试验准则 除草剂 第7部分: 混配的联合作用测定[S]. 2006. NY/T 1155.7—2006Pestcides guidelines for laboratory bioactivity tests Part 7: Synergism evaluation of herbicide mixtures[S]. 2006. (in Chinese) |
| [13] | SHARMA S D, SINGH M. Trifloxysulfuron-sodium: a possible new herbicide for weed control in citrrus[J]. Proc Fla State Hort Soc, 2003, 116: 308-311 |