2種色素合成抑制劑防除小麥田抗藥性禾本科雜草的潛力研究

郭永麗,祁圓林,于佳星,董立堯,李俊

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院/農(nóng)作物生物災(zāi)害綜合治理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210095)

我國(guó)是世界最大的小麥生產(chǎn)、消費(fèi)和進(jìn)口國(guó)[1],因此小麥的安全生產(chǎn)對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食安全至關(guān)重要。麥田雜草會(huì)與小麥爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)、光照和水分,同時(shí)為小麥病原真菌和害蟲(chóng)提供越冬場(chǎng)所,嚴(yán)重影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)[2]。據(jù)報(bào)道,作物田雜草草害面積達(dá)30%以上,對(duì)作物造成約34%的產(chǎn)量損失[3]。在我國(guó),日本看麥娘(Alopecurusjaponicus)、看麥娘(A.aequalis)和菵草(Beckmanniasyzigachne)等是小麥田危害最嚴(yán)重的幾種禾本科雜草,影響小麥光合作用,造成小麥倒伏、遲熟,產(chǎn)量降低。目前,化學(xué)防除仍然是小麥田雜草防除最經(jīng)濟(jì)有效的方法。然而,由于除草劑的長(zhǎng)期單一使用,雜草抗藥性問(wèn)題已成為小麥田雜草防除面臨的重要問(wèn)題。據(jù)報(bào)道,小麥田禾本科雜草中,日本看麥娘、看麥娘、菵草、硬草(Sclerochloakengiana)、多花黑麥草(Loliummultiflorum)等對(duì)精惡唑禾草靈(fenoxaprop-P-ethyl)、甲基二磺隆(mesosulfuron-methyl)、炔草酯(clodinafop-propargyl)等小麥田主要莖葉處理劑均有抗藥性,其發(fā)生幾乎遍布小麥主要產(chǎn)區(qū)[4-6]。更為嚴(yán)峻的是,這些抗藥性禾本科雜草對(duì)同類(lèi)藥劑產(chǎn)生了交互抗性。面對(duì)這些抗藥性禾本科雜草,小麥田雜草防控面臨著無(wú)莖葉處理藥劑可用的困境[7]。

隨著農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,除草劑的種類(lèi)越來(lái)越多,其中抑制光合作用的除草劑一直受到人們關(guān)注。以光合色素生物合成過(guò)程中的關(guān)鍵酶作為藥劑靶標(biāo),是研發(fā)除草劑的一個(gè)重要方向和熱點(diǎn)[8]。其中,原卟啉原氧化酶(protoporphyrinogen oxidase,PPO)以及對(duì)羥苯基丙酮酸雙氧化酶(4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase,HPPD)是新型除草劑品種創(chuàng)制的主要靶標(biāo),占市場(chǎng)比例相對(duì)較大[9]。雙唑草腈是PPO抑制劑中的新品種,作為觸殺型除草劑,通過(guò)抑制雜草體內(nèi)原卟啉原氧化酶而起到殺草作用,目前主要登記用于水稻田用于苗前或苗后早期防除稗草(Echinochloacrusgalli)和野慈姑(Sagittariatrifolia)等一年生雜草。此外,還可有效防除稻田對(duì)磺酰脲類(lèi)除草劑具有抗藥性的雜草,因此以雙唑草腈為代表的 PPO 抑制劑類(lèi)除草劑將成為解決抗磺酰脲類(lèi)除草劑雜草非常有潛力的品種[10]。異惡唑草酮為HPPD抑制劑類(lèi)除草劑,在我國(guó)主要登記用于玉米田防除一年生雜草,可防除稗草等多種禾本科雜草和苘麻(Abutilontheophrasti)等闊葉雜草,具有活性高、殺草譜廣、耐受性高等優(yōu)點(diǎn),該藥劑已經(jīng)長(zhǎng)期占據(jù)玉米田除草劑和HPPD抑制劑市場(chǎng)中第二的位置[11]。

除草劑安全劑是一類(lèi)有選擇性地保護(hù)作物免受除草劑傷害且不影響除草劑對(duì)靶標(biāo)雜草活性的特殊用途化合物[12]。安全劑與除草劑一起使用,可顯著減輕除草劑對(duì)作物的傷害,使原本無(wú)選擇性或低選擇性的除草劑能得以應(yīng)用,保護(hù)作物且不損害除草劑對(duì)雜草的防效,甚至還能擴(kuò)大該種除草劑的殺草譜[13]。除草劑安全劑根據(jù)其結(jié)構(gòu)差異可分為6類(lèi):萘二甲酸酐類(lèi),如1,8-萘二甲酸酐(NA)可以緩解甲草胺、氯磺隆等除草劑對(duì)玉米的藥害;二氯乙酰類(lèi),如二氯丙烯酰胺可以緩解乙草胺對(duì)小麥的藥害;磺酰脲(胺)類(lèi),如環(huán)丙磺酰胺可以緩解煙嘧磺隆對(duì)玉米、高粱的藥害;芳雜環(huán)類(lèi),如解草啶可以緩解乙草胺、丙草胺對(duì)水稻的藥害,雙苯惡唑酸可以緩解煙嘧磺隆對(duì)玉米的藥害和精惡唑禾草靈對(duì)秈稻的藥害,吡唑解草酯可以作為碘甲磺隆鈉鹽類(lèi)除草劑安全劑;肟醚類(lèi),如解草腈可以緩解異丙草胺、滅草喹對(duì)高粱、玉米的藥害;植物源類(lèi),如赤霉素可以緩解乙草胺對(duì)油菜的藥害[14-15]。

由于除草劑-作物-安全劑體系間相互作用的復(fù)雜性,安全劑具體作用機(jī)制尚未有明確定論。根據(jù)現(xiàn)有研究結(jié)果大致歸結(jié)為5個(gè)方面:1)安全劑可抑制作物對(duì)除草劑的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn);2)安全劑可與除草劑受體靶標(biāo)位點(diǎn)相互作用或通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合而降低除草劑與靶標(biāo)位點(diǎn)結(jié)合能力;3)安全劑可影響除草劑靶標(biāo)酶活性;4)安全劑可誘導(dǎo)作物中的解毒酶活性,增強(qiáng)其對(duì)除草劑的代謝作用;5)綜合以上4個(gè)原因,共同對(duì)作物具有解毒作用[12]。

本研究針對(duì)小麥田抗藥性禾本科雜草危害及防控現(xiàn)狀,通過(guò)研究雙唑草腈及異惡唑草酮對(duì)小麥田 3種抗藥性禾本科雜草的室內(nèi)毒力,對(duì)不同品種小麥安全性、安全劑解毒作用以及除草劑-安全劑組合對(duì)小麥田常見(jiàn)雜草殺草譜,以期形成雙唑草腈、異惡唑草酮防除小麥田抗藥性禾本科雜草的安全使用技術(shù),為解決小麥田抗藥性禾本科雜草及常見(jiàn)一年生雜草問(wèn)題提供新思路和新方法。

1 材料與方法

1.1 供試材料

根據(jù)小麥田雜草發(fā)生現(xiàn)狀,選擇了7種禾本科和5種闊葉雜草共15個(gè)種群作為供試雜草(表1)。其中抗精惡唑禾草靈日本看麥娘[16]、菵草[17]以及抗甲基二磺隆看麥娘種群[5]來(lái)自本實(shí)驗(yàn)室前期已報(bào)道的研究工作。根據(jù)小麥種植區(qū)劃,選擇東北、黃淮海、長(zhǎng)江中下游以及西南麥區(qū)的14個(gè)常規(guī)小麥品種,用于安全性評(píng)價(jià)(表2)。

表1 供試雜草種群信息Table 1 Population information of tested weeds

表2 供試小麥品種信息Table 2 Variety information of tested wheat

1.2 供試藥劑及安全劑

色素合成抑制劑:20%雙唑草腈SC(江蘇中旗自行加工)、75%異惡唑草酮WDG(杭州穎泰生物科技有限公司)。藥劑用自來(lái)水配制成5 000 μg·mL-1母液,噴霧時(shí)用含0.1%吐溫-80水溶液配制使用。

除草劑安全劑:吡唑解草酯(上海源葉生物公司)、雙苯惡唑酸(上海畢得醫(yī)藥科技有限公司)、環(huán)丙基磺酰胺(上海阿拉丁生化科技股份有限公司)、二氯丙烯酰胺(上?；晒I(yè)發(fā)展有限公司)、解草啶(杭州慶豐農(nóng)化有限公司)。解草啶使用時(shí)用清水溶解,按所需比例與除草劑施用;吡唑解草酯、雙苯惡唑酸,用二甲苯(4.27倍安全劑用量)溶解,加入乳化劑(2倍安全劑用量,農(nóng)乳500、農(nóng)乳600的體積比為1∶1)攪勻,使用時(shí)加入清水稀釋,按所需比例與除草劑施用;環(huán)丙基磺酰胺和二氯丙烯酰胺用DMSO(6.1倍安全劑用量)溶解,使用時(shí)加入清水稀釋,按所需比例與除草劑施用。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 2種色素合成抑制劑對(duì)小麥田抗藥性禾本科雜草的毒力測(cè)定采用整株測(cè)定法測(cè)定2種藥劑對(duì)雜草的毒力。雙唑草腈有效成分劑量設(shè)置為0、26.25、52.5、105、210和420 g·hm-2,異惡唑草酮有效成分劑量設(shè)置為0、18.75、37.5、75、150和300 g·hm-2,以清水為空白對(duì)照,每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)。將田土和基質(zhì)(江蘇興農(nóng)基質(zhì)科技公司)以質(zhì)量比為2∶1混勻制成營(yíng)養(yǎng)土。營(yíng)養(yǎng)土pH6.1,有機(jī)質(zhì)含量為14 g·kg-1。在規(guī)格為 7 cm×7 cm×7 cm 且底部有孔的培養(yǎng)缽中裝入營(yíng)養(yǎng)土,選擇已解除休眠的抗藥性日本看麥娘、看麥娘、菵草種子,按30粒每缽分別播種于培養(yǎng)缽中,播后覆一層細(xì)土,待底部吸水至飽和,進(jìn)行土壤噴霧處理。噴霧采用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所生產(chǎn)的3WP-2000型行走式生測(cè)噴霧塔,行走距離1 340 mm,噴液量為20 mL,噴液壓力為0.3 MPa。待藥液吸收后置于植物培養(yǎng)室生長(zhǎng),白天/黑夜溫度設(shè)置為 20 ℃/15 ℃,光照/黑暗時(shí)間為12 h/12 h,光照度為2 000 lx。噴藥后30 d,將各處理地上部分剪下,稱(chēng)鮮重,計(jì)算鮮重抑制率。鮮重抑制率=(對(duì)照組鮮重-處理組鮮重)/對(duì)照組鮮重×100%。

1.3.2 2種色素合成抑制劑對(duì)不同品種小麥的安全性測(cè)定采用室內(nèi)整株生物測(cè)定法測(cè)定藥劑對(duì)小麥的安全性。參考雙唑草腈及異惡唑草酮登記的推薦劑量,設(shè)置其雙唑草腈有效成分劑量為0、13.13、26.25、52.5、105和210 g·hm-2;異惡唑草酮有效成分劑量為0、18.75、37.5、75、150和300 g·hm-2,以清水為空白對(duì)照,每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)。每個(gè)培養(yǎng)缽中播種小麥10粒,播后覆0.5～1 cm細(xì)土,待底部吸水至飽和,進(jìn)行土壤噴霧處理。試驗(yàn)操作及培養(yǎng)方法同1.3.1節(jié)。

1.3.3 2種色素合成抑制劑-安全劑組合對(duì)小麥的安全性測(cè)定根據(jù)1.3.2節(jié)的結(jié)果,選擇對(duì)雙唑草腈和異惡唑草酮耐受能力最強(qiáng)的小麥品種(分別為‘周麥27’和‘安科1401’)進(jìn)行藥劑-安全劑組合篩選。將2種藥劑與5種安全劑以不同劑量組合,劑量設(shè)置:雙唑草腈210 g·hm-2,5種安全劑劑量均為0、6.57、13.13、26.25、52.5、105和210 g·hm-2;異惡唑草酮300 g·hm-2,5種安全劑劑量均為0、9.38、18.75、37.5、75、150和300 g·hm-2。以清水為空白對(duì)照,每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)操作及培養(yǎng)方法同1.3.2節(jié)。

1.3.4 2種色素合成抑制劑-安全劑組合對(duì)小麥田抗藥性禾本科雜草的毒力測(cè)定根據(jù)1.3.3節(jié)的結(jié)果,選擇其中具有較好藥害緩解作用的安全劑,按1.3.3節(jié)中設(shè)置的與雙唑草腈和異惡唑草酮的劑量組合,測(cè)定其對(duì)抗藥性雜草的毒力(雙唑草腈對(duì)抗精惡唑禾草靈菵草種群JYGC,異惡唑草酮對(duì)抗甲基二磺隆看麥娘種群JTJY-1)。試驗(yàn)操作及培養(yǎng)方法同1.3.1節(jié)。

1.3.5 2種色素合成抑制劑-安全劑組合對(duì)小麥田常見(jiàn)雜草殺草譜測(cè)定根據(jù)1.3.3節(jié)和1.3.4節(jié)的結(jié)果,選擇緩解藥害效果最好且對(duì)雜草毒力高的藥劑-安全劑組合,測(cè)定其對(duì)小麥田常見(jiàn)雜草殺草譜。雙唑草腈與吡唑解草酯組合的劑量設(shè)置為:雙唑草腈0、33.6、84和210 g·hm-2,吡唑解草酯6.57 g·hm-2;異惡唑草酮與雙苯惡唑酸組合的劑量設(shè)置為:異惡唑草酮0、48、120和300 g·hm-2,雙苯惡唑酸9.38 g·hm-2。試驗(yàn)操作及培養(yǎng)方法同1.3.1節(jié)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理R 軟件“drc”程序包的 drm 函數(shù)提供了“LL.3()”Logistic曲線模型,專(zhuān)門(mén)用于除草劑對(duì)雜草抑制劑量值的計(jì)算[18]。采用Logistic曲線擬合方程[19]計(jì)算各種藥劑對(duì)小麥田抗性禾本科雜草鮮重抑制率達(dá)到 50%的劑量值(GR50)和 90%的劑量值(GR90),以及除草劑對(duì)小麥鮮重抑制10%的劑量值(GR10)。

以選擇性指數(shù)評(píng)價(jià)2種藥劑對(duì)不同小麥品種的安全性。選擇性指數(shù)=對(duì)作物的GR10/對(duì)雜草的GR90。當(dāng)選擇性指數(shù)>4,表明藥劑對(duì)作物安全。

數(shù)據(jù)的差異顯著性采用DPS軟件的Duncan’s新復(fù)極差法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 2種色素合成抑制劑對(duì)小麥田抗性禾本科雜草的毒力

從表3可知:雙唑草腈和異惡唑草酮對(duì)小麥田抗藥性禾本科雜草有較好的抑制作用,雙唑草腈在210 g·hm-2劑量下,對(duì)3個(gè)抗藥性禾本科雜草種群及3個(gè)敏感對(duì)照種群鮮重抑制率均在90%以上,對(duì)抗甲基二磺隆看麥娘種群JTJY-1及抗精惡唑禾草靈菵草種群JYGC的鮮重抑制率均可達(dá)100%。雙唑草腈對(duì)抗甲基二磺隆看麥娘種群JTJY-1、看麥娘敏感種群JNXW-1、抗精惡唑禾草靈菵草種群JYGC、菵草敏感種群JNJP 的GR50值均在其推薦劑量一半以下,對(duì)抗精惡唑禾草靈日本看麥娘種群JCJT-2及日本看麥娘敏感種群JNXW-2的GR90值接近其推薦用量。異惡唑草酮在300 g·hm-2劑量下,對(duì)3個(gè)抗藥性禾本科雜草種群及3個(gè)敏感種群鮮重抑制率均在80%以上,其GR50值均在其推薦劑量一半以下,在150 g·hm-2劑量下對(duì)抗甲基二磺隆看麥娘種群JTJY-1鮮重抑制率可達(dá)100%。

表3 2種色素合成抑制劑對(duì)不同雜草種群鮮重的抑制作用Table 3 Inhibitory effect of two pigment synthesis inhibitors on fresh weight of different weed populations

2.2 2種色素合成抑制劑對(duì)不同品種小麥的安全性

從表4和表5可知:雙唑草腈和異惡唑草酮對(duì)不同小麥品種幼苗均有較高的鮮重抑制率,對(duì)小麥的GR10均低于其對(duì)雜草的GR90,表明2種藥劑對(duì)供試小麥品種幼苗生長(zhǎng)均不安全。其中,雙唑草腈對(duì)‘周麥27’幼苗的鮮重抑制作用最小,GR10值為19.45 g·hm-2;異惡唑草酮對(duì)‘安科1401’幼苗的鮮重抑制作用最小,GR10值為22.65 g·hm-2。選擇2種藥劑對(duì)雜草最低的GR90值(表3)進(jìn)行選擇性指數(shù)計(jì)算,結(jié)果發(fā)現(xiàn)2種藥劑對(duì)所有供試小麥品種的選擇性指數(shù)均遠(yuǎn)小于4,表明2種藥劑對(duì)供試常規(guī)小麥品種均不安全(表4)。

表4 雙唑草腈對(duì)小麥幼苗的鮮重抑制作用Table 4 Inhibitory effect of pyraclonil on fresh weight of wheat seedlings

表5 異惡唑草酮對(duì)小麥幼苗的鮮重抑制作用Table 5 Inhibitory effect of isoxaflutole on fresh weight of wheat seedlings

2.3 2種色素合成抑制劑-安全劑組合對(duì)小麥的安全性

從表6可知:雙唑草腈、異惡唑草酮在加入不同的安全劑后對(duì)小麥品種‘周麥27’和‘安科1401’幼苗的鮮重抑制率均顯著降低,但隨著安全劑劑量加大,對(duì)2個(gè)品種小麥幼苗的鮮重抑制作用也隨之增大。雙唑草腈在210 g·hm-2劑量下,與6.57 g·hm-2的吡唑解草酯、解草啶、雙苯惡唑酸混用后,均可顯著降低其對(duì)‘周麥27’幼苗的鮮重抑制率,其中,吡唑解草酯效果最佳,對(duì)‘周麥27’幼苗鮮重抑制率為-6.06%。二氯丙烯酰胺和環(huán)丙基磺酰胺不同劑量與雙唑草腈混用后對(duì)‘周麥27’幼苗鮮重仍有較高的抑制率,其鮮重抑制率均大于10%。異惡唑草酮在300 g·hm-2劑量下,與9.38 g·hm-2的雙苯惡唑酸、吡唑解草酯、解草啶混用后,均可顯著降低其對(duì)‘安科1401’幼苗的鮮重抑制率,其中雙苯惡唑酸效果最佳,對(duì)‘安科1401’幼苗鮮重抑制率為-5.71%。二氯丙烯酰胺和環(huán)丙基磺酰胺不同劑量與異惡唑草酮混用后對(duì)‘安科1401’幼苗鮮重仍有較高的抑制率,其鮮重抑制率均大于15%。

表6 2種色素合成抑制劑與安全劑組合對(duì)小麥幼苗鮮重的抑制作用Table 6 Inhibitory effect of the combinations of two pigment synthesis inhibitors and safeners on fresh weight of wheat seedlings

2.4 2種色素合成抑制劑-安全劑組合對(duì)小麥田抗藥性禾本科雜草的毒力研究

從表7可知:加入不同劑量安全劑,并不降低雙唑草腈對(duì)抗精惡唑禾草靈菵草種群JYGC以及異惡唑草酮對(duì)抗甲基二磺隆看麥娘種群JTJY-1的抑制作用。雙唑草腈在210 g·hm-2劑量下,與安全劑解草啶、雙苯惡唑酸、吡唑解草酯各劑量組合使用,對(duì)抗精惡唑禾草靈菵草種群JYGC的鮮重抑制率均達(dá)100%,顯著高于不加安全劑的雙唑草腈;異惡唑草酮在300 g·hm-2劑量下,與安全劑解草啶、雙苯惡唑酸、吡唑解草酯的各劑量組合使用,對(duì)抗甲基二磺隆看麥娘種群JTJY-1的鮮重抑制率均在90%以上,與不加安全劑的異惡唑草酮無(wú)顯著性差異。

表7 2種色素合成抑制劑與安全劑組合對(duì)雜草鮮重的抑制作用Table 7 Inhibitory effect of combination of two pigment synthesis inhibitors and safeners on fresh weight of weeds

2.5 2種色素合成抑制劑-安全劑組合對(duì)小麥田常見(jiàn)雜草的抑制作用

從表8可知:雙唑草腈-吡唑解草酯組合與雙唑草腈單劑相比,對(duì)15個(gè)小麥田常見(jiàn)雜草種群鮮重抑制率均無(wú)顯著性差異,表明安全劑加入后不影響雙唑草腈對(duì)雜草的抑制作用。雙唑草腈-吡唑解草酯組合在210 g·hm-2+6.57 g·hm-2劑量下對(duì)抗精惡唑禾草靈日本看麥娘種群JCJT-2鮮重抑制率為93.38%,對(duì)抗甲基二磺隆看麥娘JTJY-1、抗精惡唑禾草靈菵草種群JYGC鮮重抑制率可達(dá)100%,對(duì)日本看麥娘敏感種群JNXW-2、大巢菜種群JCWJ-8鮮重抑制率在90%以上,對(duì)多花黑麥草敏感種群JLGY-45、節(jié)節(jié)麥種群SDDZ-2及雀麥種群JLGY-51鮮重抑制率在90%以下,對(duì)看麥娘敏感種群JNXW-1、菵草敏感種群JNJP、豬殃殃種群YSXQ、婆婆納種群JYFN-3、野老鸛種群JYFN-2、薺菜種群JJXN-28以及棒頭草種群SLDK-2的鮮重抑制率均可達(dá)100%。

表8 雙唑草腈與吡唑解草酯組合對(duì)不同小麥田雜草的抑制作用(鮮重抑制率)Table 8 The inhibitory effect of the combination of pyraclonil and mefenpyr-diethyl on different weeds from wheat fields(fresh weight inhibition rate) %

從表9可知:異惡唑草酮-雙苯惡唑酸組合與異惡唑草酮單劑相比,對(duì)15個(gè)小麥田常見(jiàn)雜草種群鮮重抑制率均無(wú)顯著性差異,表明加入安全劑后不影響異惡唑草酮對(duì)雜草的抑制作用。異惡唑草酮-雙苯惡唑酸組合在300 g·hm-2+9.38 g·hm-2劑量下對(duì)抗精惡唑禾草靈日本看麥娘種群JCJT-2鮮重抑制率為92.23%,對(duì)抗精惡唑禾草靈菵草種群JYGC鮮重抑制率為93.83%,對(duì)抗甲基二磺隆看麥娘種群JTJY-1鮮重抑制率可達(dá)100%,對(duì)看麥娘種群敏感JNXW-1、婆婆納種群JYFN-3、薺菜種群JJXN-28和棒頭草種群SLDK-2的鮮重抑制率均可達(dá)100%,對(duì)菵草敏感種群JNJP、豬殃殃種群YSXQ和大巢菜種群JCWJ-8鮮重抑制率均在90%以上,對(duì)日本看麥娘敏感種群JNXW-2、多花黑麥草種群JLGY-45以及節(jié)節(jié)麥種群SDDZ-2的鮮重抑制率均在80%以上,但對(duì)雀麥種群JLGY-51和野老鸛種群JYFN-2的鮮重抑制率在80%以下。

表9 異惡唑草酮與雙苯惡唑酸組合對(duì)不同小麥田雜草的抑制作用(鮮重抑制率)Table 9 The inhibitory effect of the combination of isoxaflutole and isoxadifen-ethyl on different weeds from wheat fields(fresh weight inhibition rate) %

3 討論與結(jié)論

小麥作為我國(guó)最重要的糧食作物之一,其產(chǎn)量在糧食作物中所占比例一直在逐步提高,因此促進(jìn)小麥生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。不同地區(qū)麥田雜草存在優(yōu)勢(shì)種群差異,加上除草劑的長(zhǎng)期使用,抗藥性雜草逐漸增加,加大了雜草防除難度。面對(duì)不同地區(qū)雜草現(xiàn)狀,宜選擇綜合防治策略,重視農(nóng)業(yè)防治、雜草檢疫,農(nóng)業(yè)防除可以選擇種子精選、引種加強(qiáng)檢疫、合理輪作制度等預(yù)防措施[20]。化學(xué)防除可以根據(jù)不同麥田雜草發(fā)生特點(diǎn)、種類(lèi),選擇適宜除草劑復(fù)配或與助劑、增效劑混用進(jìn)行防治[21]。但目前化學(xué)防除也有新問(wèn)題出現(xiàn),長(zhǎng)期單一使用一類(lèi)除草劑,將會(huì)對(duì)雜草產(chǎn)生較高選擇壓,造成優(yōu)勢(shì)雜草產(chǎn)生抗藥性轉(zhuǎn)為惡性雜草,面臨更難防治狀況[22]。目前針對(duì)抗藥性雜草常規(guī)治理方式還是以化學(xué)防除為主,選擇不同分子靶標(biāo)除草劑混用、復(fù)配、交替使用等技術(shù)體系。

部分除草劑在使用中易對(duì)作物產(chǎn)生藥害,需要搭配相應(yīng)的安全劑緩解藥害。除草劑安全劑可以保護(hù)農(nóng)作物免受除草劑藥害,達(dá)到防除雜草,保護(hù)作物的目的[23]。有研究表明,安全劑是通過(guò)提高作物對(duì)除草劑活性的耐受性從而緩解除草劑對(duì)作物的藥害[24]。還有研究表明,大多除草劑安全劑是通過(guò)提高谷胱甘肽含量和谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)以及細(xì)胞色素P450表現(xiàn)出對(duì)作物的保護(hù)作用[25-26]。目前對(duì)安全劑機(jī)制研究,絕大部分是針對(duì)不同植物試驗(yàn)材料以及單個(gè)因子進(jìn)行的,對(duì)不同安全劑的協(xié)同解毒研究較少,所以關(guān)于安全劑確切的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步闡明[12]。

據(jù)報(bào)道,吡唑解草酯可以促使精惡唑禾草靈等藥劑在作物中快速解毒,選擇性防除小麥、大麥、黑麥田中一些禾本科雜草;雙苯惡唑酸可以有效緩解煙嘧磺隆對(duì)玉米的藥害,并且可以在玉米2～8葉期進(jìn)行全田噴霧[27]。本研究中也發(fā)現(xiàn)在加入吡唑解草酯或雙苯惡唑酸后,可顯著降低雙唑草腈或異惡唑草酮對(duì)特定小麥品種幼苗的抑制作用,從而具備了在小麥田使用的潛力。

雙唑草腈常用于水稻田,防除稗草等一年生雜草,對(duì)水稻田抗藥性稗草GR90值為148.70 g·hm-2[28]。異惡唑草酮常用于玉米田防除稗草等一年生雜草,在84.4 g·hm-2劑量下,對(duì)稗草鮮重抑制率為80.5%[29]。在本研究中,雙唑草腈及異惡唑草酮對(duì)3種小麥田已有的抗藥性禾本科雜草及小麥田常見(jiàn)雜草均有較好的室內(nèi)毒力,尤其是雙唑草腈,對(duì)小麥田抗甲基二磺隆看麥娘、抗精惡唑禾草靈菵草GR90值均在 80 g·hm-2以下,低于其在水稻田的推薦用量,具備了進(jìn)一步在小麥田應(yīng)用的可能。

綜合考慮成本以及田間生產(chǎn)實(shí)際情況,2種藥劑-安全劑組合——雙唑草腈+吡唑解草酯(210 g·hm-2+6.57 g·hm-2)和異惡唑草酮+雙苯惡唑酸(300 g·hm-2+9.38 g·hm-2),可考慮用于防除小麥田抗精惡唑禾草靈日本看麥娘、菵草或抗甲基二磺隆看麥娘以及多種麥田常見(jiàn)一年生雜草,但不宜在以節(jié)節(jié)麥、雀麥、多花黑麥草為主要草相的小麥田中使用。盡管如此,2個(gè)組合在小麥田對(duì)一年生雜草的實(shí)際田間效果以及對(duì)小麥的安全性,仍需要的進(jìn)一步的研究與驗(yàn)證,以明確其可行性。