助劑安融樂對草甘膦異丙胺鹽增效作用及其機(jī)理

相世剛 劉琪 強(qiáng)勝 夏愛萍 魏佳峰 李春林 宋小玲 張瑞萍

摘要：為明確助劑安融樂（3%卵磷脂·維生素E）對草甘膦異丙胺鹽水劑的增效作用，在溫室條件下以野芥菜[Brassica juncea （L.） Czern. et Coss.，AABB，2n=36]為供試材料，通過生物測定計算安融樂與2種草甘膦異丙胺鹽水劑（商品名為發(fā)達(dá)和農(nóng)達(dá)，使用劑量為375～6 000 mL/hm2）混用后（體積分?jǐn)?shù)為0.02%）的ED50值和ED90值、5-烯醇式丙酮酰-莽草酸-3-磷酸合成酶（EPSPS）活性和莽草酸累積量。結(jié)果顯示，與草甘膦異丙胺鹽水劑單用相比，發(fā)達(dá)、農(nóng)達(dá)與安融樂混用后野芥菜死亡時間提前1 d左右，ED50值和ED90值分別降低690.0、550.5 mL/hm2和561.0、643.5 mL/hm2，野芥菜防除效果提高33.9%、36.2%和11.1%、15.0%;野芥菜EPSPS活性IC50值（活性受抑制50%的草甘膦劑量）分別降低21.0 μmol/L和25.9 μmol/L。莽草酸積累量分別提高0.11%～24.02%和0.21%～27.05%。綜上，安融樂對草甘膦異丙胺鹽水劑有一定的增效作用，混用后可加速野芥菜EPSPS失活，增加莽草酸積累量，有效提高藥劑作用速度，提高對靶標(biāo)雜草的防除效果。

關(guān)鍵詞：增效助劑;安融樂;除草劑;41%草甘膦異丙胺鹽水劑;增效作用

中圖分類號：S451.1 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ?文章編號：1003-935X（2021）01-0075-07

Abstract：To determine the synergistic effect of AnnGro （3% lecithin·vitamin E） on glyphosate-isopropylammonium，wild Brassica juncea （L.） Czern. et Coss. （AABB，2n=36）was used as test material in the greenhouse to quantify ED50 and ED90 values，EPSPS activity，shikimic acid accumulation after treatment with 375～6 000 mL/hm2 glyphosate-isopropylammonium AS 41% [two brand names were Fada（FD） and Roundup（RD）]mixed with AnnGro（volume fraction was 0.02%）. Mortality of wild B. juncea occurred 1.5 days earlier whenAnnGro was added to the herbicide mixture.The ED50 and ED90 values of the herbicide mixed with adjuvant on wild B. juncea respectively decreased 690，550.5 mL/hm2 and 561，643.5 mL/hm2，control effect on wild B. juncea improve 33.9%～36.2% and 11.1%～15.0%. The IC50 of EPSPS activity of wild B. juncea treated by FD and RD mixed with AnnGro decreased by 21.0% and 25.9%，respectively，and the accumulation of shikimic acid increased by 0.11%～24.02% and 0.21%～27.05%，respectively.In conclusion，as a synergistic adjuvant of glyphosate-isopropylammonium，AnnGro speeded up the inactivation of EPSPS and increase the accumulation of shikimic acid，thus reducing the time for the herbicide mixed with adjuvant to exert its phytotoxic action and improving the control efficacy on target weeds.

Key words：synergistic adjuvant;AnnGro;herbicide;glyphosate-isopropylammonium 41% AS;synergistic effect

草甘膦作為一種內(nèi)吸傳導(dǎo)型滅生性除草劑，因具有廣譜、低毒、高效、持久等特點(diǎn)，迅速在除草劑領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位，特別是在國外抗草甘膦轉(zhuǎn)基因作物推廣種植以后，草甘膦用量逐年增加，目前已成為全世界銷量最大、銷量增長速度最快的除草劑品種[1]。但隨著使用量的不斷增加，雜草對草甘膦的抗性頻率明顯上升，截至2019年12月7日，全球有29個國家發(fā)現(xiàn)了47種抗草甘膦雜草[2]。降低除草劑使用量、緩解抗性雜草的發(fā)生已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中亟待解決的問題[3-4]。隨著《農(nóng)藥使用量零增長行動方案》[5]的提出，桶混增效助劑增加除草劑藥效，成為減少除草劑使用量的有效途徑之一，助劑對環(huán)境、作物的安全性和生物降解的影響倍受重視[6]。

安融樂是由南非西北大學(xué)從大豆中提取的新型植物源噴霧助劑，主要成分為卵磷脂和維生素E。在我國由北京成禾佳信農(nóng)資貿(mào)易有限公司獨(dú)家代理，2018年被列入全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心提出的《全國農(nóng)技中心農(nóng)藥械重點(diǎn)推廣產(chǎn)品》名錄。前期的研究結(jié)果表明，安融樂能促進(jìn)植物對肥料的吸收和利用，增加殺蟲劑、殺菌劑對病蟲害的防控效果[7-12];在與除草劑混用方面，安融樂能增強(qiáng)氰氟草酯對稗草和千金子的防效[13]，提高高效氟吡甲禾靈+乙羧氟草醚和甲咪唑煙酸的除草活性[14]，增加異丙隆和唑啉草酯對小麥田禾本科雜草的防除效果[15]，增加啶磺草胺和甲基二磺隆對小麥田闊葉雜草的防除效果[16]，增加激素型除草劑氯氟吡氧乙酸和2甲4氯鈉對豬秧秧、大巢菜和野薺菜的防除效果[17]，增加草銨膦對野芥菜的防除效果[18]。但關(guān)于安融樂對滅生性除草劑草甘膦的增效作用和機(jī)制研究目前尚未見報道。考慮到不同配方的除草劑產(chǎn)品與助劑的混用效果可能存在差異，為了明確助劑安融樂對滅生性除草劑草甘膦異丙胺鹽水劑增效作用的廣譜性，本研究在溫室條件下測定2種41%草甘膦異丙胺鹽水劑（發(fā)達(dá)和農(nóng)達(dá)）與安融樂混用（0.02%體積分?jǐn)?shù)）對野芥菜的防除效果和增效機(jī)制，以期為新型增效助劑安融樂作為除草劑助劑的研究和推廣提供試驗基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 供試雜草和藥劑

供試雜草野芥菜[Brassica juncea （L.） Czern. Et Coss.，基因型為AABB，2n=36]種子于2016年采集備用。以塑料盆缽（上口徑為 6.5 cm，高度為9.0 cm，底部帶孔）為種植容器，在盆缽內(nèi)裝好由土壤（采集于蔬菜地）和腐殖質(zhì)以體積比3 ∶ 1的比例組成的混合基質(zhì)，澆足水后放置過夜，第2天在每個盆缽表面撒播5粒種子，蓋厚度為0.5 cm混合基質(zhì)，置于溫室（晴天光照 12 000 lx 以上）內(nèi)培養(yǎng)，每天澆水，以保持濕潤，出苗后進(jìn)行間苗，使每個盆缽中的苗數(shù)為1株。施藥時野芥菜葉片數(shù)量為4～5張，處于營養(yǎng)生長期。市購的41%草甘膦異丙胺鹽水劑分別產(chǎn)自蘇州佳輝化工有限公司（商品名為發(fā)達(dá)，F(xiàn)D）和美國孟山都公司（商品名為農(nóng)達(dá)，RD）。供試的3%卵磷脂·維生素E新型增效助劑由北京成禾佳信農(nóng)資貿(mào)易有限公司提供，生產(chǎn)廠家為南非尼勒思科882有限責(zé)任公司（商品名為安融樂）。

1.2 試驗設(shè)計

選取長勢一致的野芥菜（4～5葉期）植株施藥，試驗共設(shè)發(fā)達(dá)單用、發(fā)達(dá)+安融樂混用、農(nóng)達(dá)單用和農(nóng)達(dá)+安融樂混用4個系列，每個系列分別設(shè)清水空白對照和6個不同劑量處理，每個處理重復(fù)4次。

具體為系列Ⅰ（發(fā)達(dá)單用）：0（CK）、375、750、1 500、2 250、3 000、6 000 mL/hm2;系列Ⅱ：在系列Ⅰ的基礎(chǔ)上向各劑量處理中添加0.02%（體積分?jǐn)?shù)）安融樂;系列Ⅲ（農(nóng)達(dá)單用）：0（CK）、375、750、1 500、2 250、3 000、6 000 mL/hm2;系列Ⅳ：在系列Ⅲ的基礎(chǔ)上各劑量處理中添加體積分?jǐn)?shù)為0.02%的安融樂。

1.3 試驗方法

1.3.1 雜草中毒癥狀的觀察 施藥前將供試雜草隨機(jī)均勻地擺放在面積為2 m2的空地上，采用1.5 L手持式氣壓噴霧器（市下牌，型號為SX-574，市下控股有限公司）均勻噴霧，兌水量為 45 mL/m2。噴霧壓力約為0.2 MPa，不同除草劑使用獨(dú)立的噴霧器，以防止相互干擾。施藥時間為2017年7月5日，天氣晴朗，溫度28～30 ℃。

用藥后每天上午和下午連續(xù)觀察并記錄野芥菜的中毒癥狀和死亡速度，按照5級中毒分級法（表1）對供試雜草進(jìn)行中毒分級，當(dāng)最高劑量下雜草的中毒癥狀達(dá)到5級時，計算中毒癥狀綜合指數(shù)。

用Origin 8.0分析軟件擬合劑量和中毒癥狀綜合指數(shù)之間的Logistic回歸曲線[19]，得出回歸方程及ED50值（雜草中毒程度達(dá)到50%時的除草劑劑量）和ED90值（雜草中毒程度達(dá)到90%時的除草劑劑量）。根據(jù)雜草的ED50值及ED90值分析評估安融樂對草甘膦雜草防除效果的影響。

中毒癥狀綜合指數(shù)=∑[（每處理各中毒級別株數(shù)×級別）/（每處理總株數(shù)×最高級別）]×100%。

ED50增效百分比=（除草劑單用時防除該雜草的ED50值-除草劑與安融樂混用時防除該雜草的ED50值）/除草劑單用時防除該雜草的ED50值×100%;

ED90增效百分比=（除草劑單用時防除該雜草的ED90值-除草劑與安融樂混用時防除該雜草的ED90值）/除草劑單用時防除該雜草的ED90值×100%。

1.3.2 莽草酸積累量的測定 在藥劑噴施0.25、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00、7.00 d后選取植株倒4葉取樣，將樣品儲存于-80 ℃條件下備用。

使用分光光度計法[20]測定樣品中莽草酸的積累量。

1.3.3 5-烯醇式丙酮酰-莽草酸-3-磷酸合成酶（EPSPS）活性測定 選取長勢一致野芥菜的倒4葉為處理葉，采用移液槍在葉片表面涂抹用藥，每張葉片涂抹藥劑10 μL，且保證藥液在葉片表面分布均勻。分別設(shè)置草甘膦單用及草甘膦與安融樂混用共4種處理，草甘膦使用劑量為0、1.2、2.4、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、120.0、240.0、480.0 μmol/L，每處理重復(fù)4次。在藥劑施用3 d后選取野芥菜倒2葉和倒4葉取樣，將樣品儲存于-80 ℃條件下備用。5-烯醇式丙酮酰-莽草酸-3-磷酸合成酶活性測定[21]的所有步驟均在0～4 ℃下進(jìn)行。采用Total protein quantitative assay kit（南京建成生物工程研究所，序號為A045-2）測定可溶性蛋白含量。用Origin軟件進(jìn)行Logistic回歸分析并計算IC50值（活性受抑制50%的草甘膦劑量）。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜草中毒級別和死亡速度分析

藥劑處理后1～5 d的野芥菜中毒癥狀調(diào)查結(jié)果顯示，隨著41%草甘膦異丙胺鹽水劑使用劑量的增加，野芥菜中毒癥狀和中毒級別呈逐漸增加趨勢。藥后4 d，與單用草甘膦相比，安融樂與草甘膦混用處理野芥菜中毒癥狀更為嚴(yán)重，中毒級別大多提高1級（表2）。觀察發(fā)現(xiàn)，以 6 000 mL/hm2 發(fā)達(dá)和3 000 mL/hm2農(nóng)達(dá)處理下野芥菜中毒級別達(dá)到5級的時間來看，安融樂與草甘膦混用后需要4 d，比單用草甘膦提前1 d。說明安融樂能加快供試雜草的死亡速度，對41%草甘膦異丙胺鹽水劑（發(fā)達(dá)和農(nóng)達(dá)）具有明顯的增效效果。

2.2 對除草活性的分析

用Origin 8.0分析軟件擬合劑量和中毒癥狀綜合指數(shù)的Logistic回歸曲線，得出回歸方程（表3）及ED50值和ED90值（表4）。安融樂可以增加草甘膦對雜草野芥菜的除草活性，增強(qiáng)雜草的中毒程度。發(fā)達(dá)與安融樂混用后，與單用發(fā)達(dá)相比，野芥菜的ED50值和ED90值分別降低690、561 mL/hm2，野芥菜防除效果分別增加33.9%、11.1%;農(nóng)達(dá)與安融樂混用后，與單用農(nóng)達(dá)相比，野芥菜的ED50值和ED90值分別降低550.5、643.5 mL/hm2，野芥菜防除效果增加36.2%、15.0%。表明安融樂作為草甘膦異丙胺鹽水劑的噴霧增效助劑，能有效提高供試除草劑對目標(biāo)雜草的防除效果。

2.3 對莽草酸積累量的影響

從圖1至圖4可以看出，野芥菜葉片中莽草酸的積累量總體隨著草甘膦劑量和處理后天數(shù)的增加而增加。與41%草甘膦異丙胺鹽水劑（使用劑量為375～6 000 mL/hm2）單用相比，處理后 0.25～7.00 d 41%草甘膦異丙胺鹽水劑（發(fā)達(dá)和農(nóng)達(dá)）+安融樂混用處理的野芥菜葉片中莽草酸積累量量均有0.11%～27.05%的提高，并在 750 mL/hm2 劑量處理下提高量達(dá)到最大值，發(fā)達(dá)和農(nóng)達(dá)分別達(dá)到2.01%～24.25%和5.51%～14.61%。藥后2～4 d差異較大，分別增加4.83%～24.25%和7.06%～12.41%。綜上所述，安融樂與草甘膦異丙胺鹽水劑混用后可增加野芥菜莽草酸積累量，提高對靶標(biāo)雜草的防除效果。

2.4 EPSPS活性測定

用Origin 8.0分析軟件擬合劑量和EPSPS活性值的Logistic回歸曲線，得出回歸方程（表5）。根據(jù)Logistic回歸方程計算出每種藥劑處理下野芥菜的IC50值。經(jīng)測定，在不添加草甘膦情況下，野芥菜EPSPS活性為3.22 U/mg。添加草甘膦后，野芥菜EPSPS活性均隨著草甘膦濃度的升高而降低。單用發(fā)達(dá)處理下野芥菜IC50值為 48.0 μmol/L;加入安融樂后野芥菜IC50值降至27.0 μmol/L。單用農(nóng)達(dá)處理下野芥菜IC50值為49.8 μmol/L;加入安融樂后野芥菜IC50值降低至23.9 μmol/L。表明安融樂的加入可加速EPSPS失活。

3 結(jié)論與討論

目前，在安融樂促進(jìn)肥料吸收、作物生長和抗病性方面的應(yīng)用研究較多[7-10，22]，但關(guān)于安融樂對除草劑的增效作用和機(jī)制少見報道。本研究發(fā)現(xiàn)，安融樂與41%草甘膦異丙胺鹽水劑混用，可以提高草甘膦對野芥菜的作用速度，縮短作用時間，野芥菜死亡時間提前1 d左右。與單用草甘膦相比，相同劑量草甘膦與0.02%（體積分?jǐn)?shù)）安融樂混用后，野芥菜中毒程度明顯增加。從ED90值分析結(jié)果來看，安融樂與2種41%草甘膦異丙胺鹽水劑（發(fā)達(dá)和農(nóng)達(dá)）混用后，藥效分別增加11.1%和15.0%，且安融樂可以降低草甘膦使用劑量，加快雜草死亡速度，緩解抗性雜草的產(chǎn)生，減少可能帶來的土壤和水體污染。

草甘膦是一種非選擇性的內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑，可抑制葉綠體中的EPSPS活性，進(jìn)而抑制芳香族氨基酸的生物合成，導(dǎo)致植物死亡。植物體內(nèi)莽草酸累積量和EPSPS活性是判定草甘膦對雜草防除效果以及雜草對草甘膦吸收和傳導(dǎo)量的重要生理指標(biāo)。與單用草甘膦相比，安融樂與41%草甘膦異丙胺鹽水劑（發(fā)達(dá)和農(nóng)達(dá)，劑量為375～6 000 mL/hm2）混用后，野芥菜體內(nèi)的莽草酸含量提高0.11%～27.05%，野芥菜EPSPS活性IC50值分別降低 21.0 μmol/L 和25.9 μmol/L。說明安融樂對草甘膦除草效果的增強(qiáng)可能是因為安融樂促進(jìn)了野芥菜對草甘膦的吸收和傳導(dǎo)，增加了野芥菜體內(nèi)草甘膦的含量，從而使得草甘膦對野芥菜EPSPS活性的抑制作用增強(qiáng)，野芥菜中莽草酸含量增加。安融樂的主要成分卵磷脂是一種兩性離子表面活性劑，推測其可能通過降低供試除草劑在葉面上的表面張力，增加接觸角來提高除草劑在植物葉面上的濕潤展布能力，增加除草劑滲透過質(zhì)膜的能力，提高雜草對除草劑的吸收和傳導(dǎo)，從而提高除草劑的藥效。因此為深入揭示安融樂的增效機(jī)制，還需進(jìn)一步開展安融樂對除草劑濕潤展布能力及雜草吸收和傳導(dǎo)除草劑影響的相關(guān)試驗。

參考文獻(xiàn)：

[1]Britoip I P，Tropaldi L，Carbonari C A，et al. Hormetic effects of glyphosate on plants[J]. Pest Management Science，2018，74（5）：1064-1070.

[2]Heap I. The international survey ofherbicide-resistantweeds：lessons and limitations[EB/OL]. （2019-12-7）[2020-04-20]. http：//www.weedscience.org.

[3]強(qiáng) 勝. 我國雜草學(xué)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展策略[J]. 植物保護(hù)，2010，36（4）：1-5.

[4]張林龍. 化學(xué)除草劑：生態(tài)環(huán)境的殺手[J]. 生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2012（11）：14-17.

[5]譚鐵安. 農(nóng)藥零增長行動，壓力？機(jī)遇？挑戰(zhàn)？[J]. 農(nóng)藥市場信息，2015（22）：6-10.

[6]張春華，張宗儉，劉 寧，等. 農(nóng)藥噴霧助劑的作用及植物油類噴霧助劑的研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)藥科學(xué)與管理，2012，33（11）：16-18.

[7]Pholo M，Pretorius C J S. Seedling growth of maize （Zea mays L.） in response to seed treatments[J]. Biological Forum-An International Journal，2011，3（1）：4-9

[8]劉 興. 一種專用于獼猴桃樹的葉面肥配方及使用方法：CN106518343A[P]. 2016-11-02.

[9]杜慧平，張治家. 山西大白菜花葉病毒病防控技術(shù)[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（7）：1149-1152.

[10]陳德西，何忠全，劉 歡，等. 植物源調(diào)節(jié)劑碧護(hù)組合技術(shù)對提升茶葉產(chǎn)量的效果研究[J]. 資源開發(fā)與市場，2017，33（3）：360-363.

[11]楊望明，田良元，滕永梅，等. 生物助劑安融樂對水稻二化螟減藥控害增效作用試驗[J]. 湖北植保，2018（6）：24-25.

[12]李 進(jìn)，張軍高，王 偉，等. 不同增效劑對噻蟲嗪防治棉蚜的減量增效作用[J]. 農(nóng)藥，2018，57（12）：912-915.

[13]相世剛，劉 琪，強(qiáng) 勝，等. 安融樂對水稻田除草劑氰氟草酯的增效作用及對水稻的安全性[C]//第十三屆全國雜草科學(xué)大會論文摘要集，2017.

[14]李秀杰，孫慧慧，崔小偉，等. 安融樂對花生田除草劑防效和花生藥害的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，47（7）：81-89.

[15]程文超，李光寧，相世剛，等. 安融樂對2種除草劑防除冬小麥田禾本科雜草的增效作用[J]. 雜草學(xué)報，2019，37（1）：64-70.

[16]程文超，李光寧，相世剛，等. 安融樂對除草劑防除冬小麥田闊葉雜草的增效作用[J]. 雜草學(xué)報，2019，37（2）：57-63.

[17]相世剛，張瑞萍，李光寧，等. 新型生物助劑安融樂對小麥田激素型除草劑的增效作用[J]. 雜草學(xué)報，2019，37（4）：56-62.

[18]張瑞萍，相世剛，劉 琪，等. 助劑安融樂對2種不同劑型草銨膦除草劑的增效作用[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（4）：111-114.

[19]Song X L，Wu J J，Zhang H J，et al. Occurrence of glyphosate-resistant horseweed （Conyzacanadensis） population in China[J]. Agricultural Sciences in China，2011，10（7）：1049-1055.

[20]朱金文，李 潔，吳志毅，等. 有機(jī)硅噴霧助劑對草甘膦在空心蓮子草上的沉積和生物活性的影響[J]. 農(nóng)藥學(xué)學(xué)報，2011，13（2）：192-196.

[21]Singh B K，Shaner D L. Rapid determination of glyphosate injury to plants and identification of glyphosate-resistant plants[J]. Weed Technology，1998，12（3）：527-530.

[22]馬小艷，董泰麗，姜偉麗，等. “新壯態(tài)”液肥對草甘膦異丙胺鹽除草的增效作用[J]. 中國棉花，2018，45（1）：19-24.