氰氟草酯對(duì)水稻田禾本科雜草防除機(jī)理初探

陳永年　張彥明　李景杰　樸仁哲

摘要：本研究以水稻田禾本科雜草稗草、馬唐為研究對(duì)象，對(duì)不同生長(zhǎng)期的防除效果、ACCase酶活性、電解質(zhì)漏出進(jìn)行分析，初步探討了氰氟草酯防除水稻田禾本科雜草機(jī)理。結(jié)果表明：氰氟草酯處理對(duì)水稻的不同生長(zhǎng)時(shí)期均為安全，對(duì)稗草和馬唐的不同生長(zhǎng)時(shí)期均有較好的防除效果，水稻的ACCase酶活性在不同濃度下無(wú)顯著差異，稗草和馬唐的ACCase酶活性在0.1μM濃度處理下與對(duì)照有差異，處理濃度越高差異越顯著，在1μM和100μM的處理濃度下稗草和馬唐的電解質(zhì)前3小時(shí)迅速上升。

關(guān)鍵詞：氰氟草酯；水稻；雜草；防除

中圖分類號(hào)： S451.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.02.027

氰氟草酯是美國(guó)陶氏益農(nóng)公司近年來(lái)開(kāi)發(fā)的芳氧基苯氧基丙酸類除草劑，是我國(guó)近年來(lái)主要推廣的水稻田雜草防除的除草劑之一。在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在除草劑市場(chǎng)中占了很大份額。國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同方面對(duì)氰氟草酯進(jìn)行了大量的研究。研究表明氰氟草酯對(duì)小麥田和水稻田，3葉期的稗草有很好的防除效果，并且劑量少，對(duì)作物安全性高。也有研究表明，氰氟草酯雖然具有殺草譜廣泛、防效高等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)稗草和千金子效果較好，但對(duì)闊葉雜草無(wú)效，并且在與其他藥劑混配時(shí)往往有拮抗作用，不利于藥效的發(fā)揮。

因此，本研究以不同生長(zhǎng)時(shí)期的水田禾本科雜草稗草和馬唐為研究對(duì)象，通過(guò)測(cè)定水稻、稗草和馬唐株高、干重、GR50、ACCase酶活性、電解質(zhì)等指標(biāo)，旨在初步探討氰氟草酯對(duì)水稻田禾本科雜草防除機(jī)理，為氰氟草酯合理利用提供理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1供試材料

供試材料：水稻、稗草和馬唐，延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供。

供試藥劑：氰氟草酯原劑（98%）和5% EC， 美國(guó)陶氏公司提供。

1.2 供試方法

1.2.1 氰氟草酯的生物鑒定 本試驗(yàn)在玻璃溫室內(nèi)采用盆栽實(shí)驗(yàn)，光照時(shí)間（晝14小時(shí)， 28℃， 夜10小時(shí)，25℃），在花盆內(nèi)（直徑17厘米，高14厘米）播種已發(fā)芽的水稻、稗草和馬唐種子，當(dāng)植株分別生長(zhǎng)至3～4葉、5～6葉、7～8葉時(shí)，用除草劑處理，處理濃度為200、 300、300、 400、 500g a.i./ha，處理后21天，測(cè)株高和干重。采用完全隨機(jī)區(qū)設(shè)計(jì)，重復(fù)5次。

1.2.2 氰氟草酯對(duì)ACCase酶活性的影響 取植物的葉片（3～4葉），液氮研磨，加提取液（按1∶2重量比）再研磨，過(guò)濾；4℃，27000×克離心0.5小時(shí)，取上清液，加等量的10%硫酸銨反應(yīng)0.5小時(shí)；4℃，27000×克條件下離心0.5小時(shí)，取上清液，加等量的40%硫酸銨反應(yīng)0.5小時(shí)；同樣條件下離心，溶解沉淀物，用Sephadex G-25柱進(jìn)行脫鹽。蛋白質(zhì)定量分析采用Lowery的方法。各樣品配置成蛋白質(zhì)濃度為300μg/100μl。提取的各樣品中各加20mM Tricine-KOH，10mM KCl， 5mM ATP， 2mM MgCl2（pH 8.3 NaOH），150mM NaH14CO3（1μCi/μmol） 50μl，35℃水浴3分鐘，再分別加0.1、 1、10、100μM濃度除草劑10μl，最后加乙酰輔酶A 20μl，開(kāi)始反應(yīng)，35℃水浴10分鐘，加11.6N HCl 50μl終止反應(yīng)。濾紙上點(diǎn)滴此溶液，60℃干燥箱里烘干。樣品進(jìn)行氧化，放射能用LSC測(cè)定。

1.2.3 氰氟草酯對(duì)電解質(zhì)漏出的影響 在玻璃溫室內(nèi)培養(yǎng)的植物生長(zhǎng)至4葉期時(shí)，取第3葉，切成4×4毫米大小，稱取一定量后分別倒入裝有加入10毫升 濃度為0. 0001M（1% 的蔗糖溶液）的氰氟草酯溶液（pH 6.5）的試管中，處理除草劑濃度為0、 0.1、 100μM。處理的試管放置在光照培養(yǎng)箱中，處理3、 6、 9、 12、 24小時(shí)后，測(cè)電導(dǎo)率。

2結(jié)果與分析

2.1 氰氟草酯處理對(duì)水稻和禾本科雜草生長(zhǎng)的影響

氰氟草酯處理第21天時(shí)測(cè)定株高和干重。結(jié)果表明：3～4葉期處理對(duì)水稻株高和干重有輕微的抑制作用，5～6葉期和7～8葉期處理對(duì)水稻株高無(wú)抑制作用；但稗草和馬唐在3～4葉期，濃度為200克/公頃處理下，株高和干重有嚴(yán)重的抑制現(xiàn)象，與對(duì)照相比差異極顯著并且濃度越高差異越顯著，5～6和7～8葉期不同濃度處理下表現(xiàn)出相似的趨勢(shì)。說(shuō)明氰氟草酯對(duì)水田禾本科雜草有很好的防除作用。（見(jiàn)表1）。

2.2氰氟草酯處理GR50對(duì)水稻田禾本科雜草的影響

由表2可知，氰氟草酯GR50值（抑制植物生長(zhǎng)50%的除草劑濃度）對(duì)不同生長(zhǎng)期水稻、稗草和馬唐的影響。結(jié)果表明：水稻不同生長(zhǎng)時(shí)期的GR50值均大于500克/公頃，表明水稻在不同時(shí)期的不同濃度下氰氟草酯處理均為安全；稗草和馬唐的GR50值在3～4葉期為66.4和72.2克/公頃，5～6葉期時(shí)GR50值為133.9和98.2克/公頃，7～8葉期時(shí)GR50值為 183.7和224.6克/公頃，表明隨著雜草的生長(zhǎng)GR50值也相應(yīng)增高。

2.3 氰氟草酯處理對(duì)水稻田禾本科雜草ACCase酶活性的影響

氰氟草酯處理對(duì)水稻、稗草和馬唐ACCase酶活性的影響見(jiàn)表3。結(jié)果表明：水稻的ACCase酶活性在不同氰氟草酯濃度處理下與對(duì)照相比均無(wú)顯著差異；禾本科雜草稗草和馬唐的ACCase酶活性在0.1μM濃度處理下與對(duì)照相比有顯著差異，尤其是稗草差異極顯著，而且氰氟草酯處理濃度越高，ACCase酶活性抑制作用越明顯與對(duì)照相比差異越顯著。表明氰氟草酯處理對(duì)水稻具有很高的安全性；對(duì)水稻田禾本科雜草有很好的防除效果，主要原因是氰氟草酯處理抑制稗草和馬唐中的乙酰輔酶A轉(zhuǎn)化丙二酰輔酶A過(guò)程中的ACCase酶活性，從而達(dá)到防除的作用。

2.4 氰氟草酯處理對(duì)電解質(zhì)漏出的影響endprint

100μM濃度的氰氟草酯處理3、 6、 9、 12、 24小時(shí)時(shí)水稻、稗草和馬唐的電解質(zhì)漏出影響（見(jiàn)圖1）。結(jié)果表明：在1μM氰氟草酯處理，水稻3～12小時(shí)的電解質(zhì)，無(wú)明顯變化，24小時(shí)有緩慢的上升趨勢(shì)，稗草和馬唐的電解質(zhì)前3小時(shí)迅速上升，隨著處理時(shí)間的增加，電解質(zhì)呈現(xiàn)明顯上升的趨勢(shì)，并且馬唐上升的趨勢(shì)顯著；在100μM處理下，水稻的電解質(zhì)3小時(shí)無(wú)變化，但馬唐和稗草的電解質(zhì)迅速上升，處理24小時(shí)時(shí)水稻的電解質(zhì)僅為17.1μS/cm，但稗草和馬唐的電解質(zhì)分別為27.6和78.0μS/cm。說(shuō)明馬唐的原生質(zhì)膜已被完全破壞，2種處理濃度下，水稻的電解質(zhì)最低，稗草的電解質(zhì)較高，馬唐的電解質(zhì)最高，說(shuō)明除草劑氰氟草酯抑制稗草和馬唐的原生質(zhì)膜的主成分脂肪酸合成，原生質(zhì)膜被破壞，細(xì)胞的電解質(zhì)漏出導(dǎo)致植株死亡。

3 結(jié)論

氰氟草酯處理對(duì)水稻的不同生長(zhǎng)時(shí)期均為安全，對(duì)稗草和馬唐的不同生長(zhǎng)時(shí)期均有較好的防除效果。

氰氟草酯處理對(duì)水稻的ACCase酶活性在不同濃度下無(wú)顯著差異；對(duì)稗草和馬唐的ACCase酶活性在0.1μM濃度處理下與對(duì)照有差異，在1μM濃度處理下與對(duì)照比差異極顯著。

氰氟草酯在1μM濃度處理下水稻的電解質(zhì)漏出無(wú)明顯變化，稗草和馬唐的電解質(zhì)前3小時(shí)迅速上升；在100μM處理下，24小時(shí)時(shí)水稻、稗草和馬唐的電解質(zhì)分別為17.1μS/cm、27.6和78.0μS/cm。

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作者簡(jiǎn)介：陳永年，本科學(xué)歷，公主嶺市十屋鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，助理農(nóng)藝師，研究方向：農(nóng)作物栽培。endprint