环戊草酮对直播稻田杂草的室内活性及田间防效评价_邢雨诚.pdf

研究论文doi:10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0124环戊噁草酮对直播稻田杂草的室内活性及田间防效评价邢雨诚1,许锦程2,万永乐2,孙倩倩2,项晶2,毕亚玲*,1(1.安徽科技学院农学院，安徽凤阳233100；2.安徽科技学院资源与环境学院，安徽凤阳233100)摘 要：为探究环戊噁草酮在直播稻田的科学使用技术，通过室内生物测定，明确了环戊噁草酮的杀草谱、生物活性及对 8 个主栽水稻品种的安全性，并验证了其在田间的防除效果。室内除草活性测定结果表明，在有效成分 225g/hm2剂量下，环戊噁草酮对牛筋草 Eleusine indica、异型莎草 Cyperus difformis、鳢肠 Eclipta prostrata、香附子 Cyperus rotundus 及碎米莎草Cyperus iria 5 种杂草的鲜重抑制率均可达 90%以上，对直播稻田常见杂草稗草、马唐、鳢肠及碎米莎草的 GR50值(有效成分，余同)在 82.15189.17g/hm2之间。安全性测定结果表明，在有效成分 1800g/hm2剂量下，环戊噁草酮对 8 种供试水稻品种安全，株高抑制率为1.89%5.16%，鲜重抑制率介于 1.47%4.14%之间。环戊噁草酮在隆两优华占、梓两优 5 号、南粳 9108、南粳 46 这 4 种水稻与稗草 Echinochloa crus-galli、马唐 Digitaria sanguinalis、鳢肠、碎米莎草 4 种杂草间的选择性指数在 3.2728.24 之间，其中在水稻与鳢肠、碎米莎草之间的选择性指数明显高于对照药剂噁草酮。田间防效数据表明：在有效成分 450g/hm2剂量下，药后 45d，环戊噁草酮对直播稻田杂草的鲜重防效可达 87.94%。研究表明，环戊噁草酮在直播稻田具有良好的应用前景。关键词:环戊噁草酮；直播稻田；杂草；除草活性；安全性；防除效果中图分类号：S482.4；TQ450.21文献标志码：AEvaluation of laboratory bioactivity and field efficacy of pentoxazone onweeds in direct-seeding rice fieldsXINGYucheng1,XUJincheng2,WANYongle2,SUNQianqian2,XIANGJing2,BIYaling*,1(1.College of Agriculture,Anhui Science and Technology University,Fengyang 233100,Anhui Province,China;2.College of Resource andEnvironment,Anhui Science and Technology University,Fengyang 233100,Anhui Province,China)Abstract:Inordertoexploretheapplicationtechnologyofpentoxazoneindirect-seedingricefields,thecontrolspectrum,biologicalactivity,andsafetyofpentoxazonetoeightvarietiesofriceweredeterminedinthegreenhouse,anditscontrolefficacyinthefieldwasverified.Theresultsshowedthatwhenthedoseoftheactiveingredientwas225g/hm2,theinhibitionratesofpentoxazoneonfresh收稿日期：2022-07-15；录用日期：2022-10-13；网络首发日期：2022-10-14.Received:July15,2022;Accepted:October13,2022;Published online:October14,2022.URL:https:/doi.org/10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0124http:/ 年度安徽省科技重大专项(202203a06020016).Funding:SupportedbytheMajorScienceandTechnologyProgramofAnhuiProvince(202203a06020016).第一作者(Firstauthor)：邢雨诚，.*通信作者(Correspondingauthor)：毕亚玲，byl-.Theauthorsdeclarethattheyhavenocompetinginterests.农药学学报2023,25(1):117-125http:/Chinese Journal of Pesticide ScienceE-mail:weightoffivekindsofweedsincludingEleusine indica,Cyperus difformis,Eclipta prostrata,Cyperusrotundus,andCyperus iriawereallmorethan90%,andtheGR50(activeingredient,thesameastherest)ofpentoxazoneonmainweedssuchasEchinochloa crus-galli,Digitaria sanguinalis,E.prostrate,andC.iriawerebetween82.15g/hm2and189.17g/hm2.Thesafetyresultsshowedthatwhenthedoseoftheactiveingredientwas1800g/hm2,itwassafefortheeighttestedricevarieties,withplantheightinhibitionratesof1.89%-5.16%,andfreshweightinhibitionratesof1.47%-4.14%.TheselectivityindexesofpentoxazonebetweenfourricevarietiesLongliangyouhuazhan,Ziliangyou5,Nanjing9108,Nanjing46,andfourweedsE.crus-galli,D.sanguinalis,E.prostrate,C.iriawere3.27-28.24,anditsselectivitiesbetweenriceandE.prostrate,andC.iriaweresignificantlybetterthanthatofoxydiazon.At450g/hm2oftheactiveingredientand45daysafterfieldapplication,thefreshweightcontroleffectofpentoxazoneonweedsindirectseedingpaddyfieldswas87.94%.Theresultsshowedthatpentoxazonehasgoodapplicationprospectsindirect-seedingricefields.Keywords:pentoxazone;directseedingrice;weeds;bioactivity;safety;controleffect近年来，随着水稻耕作栽培制度改进和农田灌溉用水日渐紧缺，直播稻在各稻区内的优势凸显，其省却了水稻育秧插秧等大量人力投入，现已成为水稻轻简化栽培的主要趋势1-3。然而，由于直播稻田常采用干湿交替的田间管理方式，前期土壤墒情好且杂草萌发期多逢高温雨季，水生及旱田杂草同时发生，致使田间杂草种类复杂4-5。周燕芝6的研究表明，直播稻田稗草、千金子、莎草等发生严重，其群落密度可达 95%以上；张勇等7的研究表明，直播稻田杂草发生量大，每平方米杂草数量最多可达到千株以上。目前，应用化学药剂除草是直播稻田杂草防除的首要方式，在生产实践中通常采用“一封一杀(一补)”策略，其中“一封”主要是指在作物播后苗前进行一次土壤处理，是直播稻田杂草防治最为关键的一步8。然而，除草剂对杂草的封闭效果受土壤墒情、整地情况等因素影响较大，且在农业生产中随着化学除草剂的常年大量使用，部分除草剂对杂草的选择压增强，致使杂草对除草剂产生了一定程度的抗药性9-10。截至 2022 年 7 月，已有52 种稻田杂草生物型对不同类型除草剂产生了抗性，且发生数量呈逐年上涨趋势11。因此，能否有效控制直播稻田杂草危害对发展轻简栽培技术、提高农业生产效率具有重要意义。原卟啉原氧化酶(PPO，protoporphyrinogenIXoxidase)是叶绿素和亚铁血红素合成过程中的重要酶系，常存在于植物组织的线粒体和叶绿体中。PPO 类抑制剂会抑制原卟啉原氧化酶，导致原卟啉原 IX(PPGIX)的积累，随后从叶绿体渗透到细胞质，之后迅速氧化为原卟啉 IX(PPIX)。同时在光和氧的作用下，原卟啉 IX 会分解产生单线氧，进而加速细胞膜的氧化，最终导致细胞出现损伤，从而达到除草目的12。该类除草剂多为强触杀型，在土壤和作物中残留期短、对后茬作物及农业环境友好，因此具有较好的开发前景13。环戊噁草酮(pentoxazone，结构式见图式 1)是日本科研制药株式会社开发的原卟啉原氧化酶型噁唑烷二酮类抑制剂，于 1997 年首次在日本获得登记，并于 2017 年在我国登记了 97%环戊噁草酮原药和 8%环戊噁草酮悬浮剂，主要用于移栽稻田的杂草防除14-15。研究表明，环戊噁草酮施用后对水稻安全性极高，对稗草、马唐及碎米莎草等多种稻田杂草均具有良好防效16-17。目前，环戊噁草酮在我国直播稻田尚未大面积应用，有关该药剂对稻田常见杂草的防治谱及田间应用效果也未见研究报道。基于此，本研究以噁草酮为对照药剂，通过室内生物测定，明确了环戊噁草酮对稻田 14 种常见杂草的除草活性，以及对稗草、马唐、鳢肠、碎米莎草的生物活性和对 8 种主栽水稻品种的安全性，并于 2021 年开展了田间药效试验，以期为环戊噁草酮在直播稻田的科学合理应用提供理论依据和技术指导。ClOOOOFNH3CCH3图式 1 环戊噁草酮结构式Scheme 1 Structural formula of pentoxazone118农药学学报Vol.25 1 材料与方法 1.1 供试材料水稻及杂草：水稻品种为粳稻(南粳 9108、南粳 46、金粳 818)和籼稻(隆两优华占、晶两优华占、徽两优 898、梓两优 5 号、旱优 73)，由安徽科技学院农学院提供。供试杂草分别为稗草Echinochloa crus-galli、马唐 Digitaria sanguinalis、千金子 Leptochloa chinensis、牛筋草 Eleusineindica、杂草稻 Oryza sativa f.spontanea、鳢肠Eclipta prostrata、马齿苋 Portulaca oleracea、雨久花 Monochoria korsakowii、野慈姑 Sagittariatrifolia、鸭跖草 Commelina communis、饭包草Commelina benghalensis、香附子 Cyperus rotundus、碎米莎草 Cyperus iria、异型莎草 Cyperus difformis，共 14 种。杂草种子均采自安徽省凤阳县周边，晾干后置于 05 种子冷藏库中保存备用。药剂：97%环戊噁草酮(pentoxazone)原药，安徽丰乐农化有限责任公司；98%噁草酮(oxadiazon)原药，合肥星宇化学有限责任公司。田间药效试验药剂：8%环戊噁草酮悬浮剂(SC)，日本科研制药株式会社；3