張萍,張金艷
(黑龍江八一農(nóng)墾大學農(nóng)學院,大慶163319)
莠去津是玉米田常用的三嗪類選擇內(nèi)吸傳導型苗前、苗后除草劑。根吸收為主,莖葉吸收很少。可防除一年生禾本科雜草和闊葉雜草,并對由根莖或根芽繁殖的多年生雜草有一定抑制作用[1]。環(huán)糊精及其衍生物具有“內(nèi)疏水、外親水”的特殊分子結構,可與許多客體分子包結形成包合物。環(huán)糊精與莠去津形成包合物對莠去津分子具有增溶、控制釋放、提高穩(wěn)定性等功能,在農(nóng)藥制劑方面具有重要的應用價值[2]。除草劑分子被包合或嵌入環(huán)糊精的筒狀結構內(nèi)形成超微粒分散物,其分散效果好,易于吸收,提高除草效果,釋藥緩慢,副反應低。本文用不同濃度的莠去津、莠去津與β-CD物理混合物和本人在實驗室合成的莠去津與β-CD包合物等對稗草進行浸種處理,提高莠去津?qū)Π薏莸淖饔眯Ч?,尋找莠去津與β-CD包合物抑制稗草生長最佳濃度,為生產(chǎn)實踐中提高除草劑藥效提供理論依據(jù)[3]。
1.1.1 試驗材料
稗草草籽,由黑龍江八一農(nóng)墾大學農(nóng)學院提供。
1.1.2 主要儀器設備
MP200B電子天平(上海第三天平儀器廠),HPG-400H人工氣候箱(哈爾濱市東聯(lián)電子技術開發(fā)有限公司),培養(yǎng)皿、定量濾紙、移液管、玻璃棒、鑷子、試管、容量瓶、量筒、燒杯等。
1.1.3 主要試劑
表1 化學試劑生產(chǎn)廠家及含量Table 1 Chemical reagentmanufacturer and content
生物測定方法采用水培法[4];生長抑制率計算公式為:
抑制率(%)=(對照-處理)/對照×100%
1.2.1 選種、浸種、催芽及培養(yǎng)
選優(yōu)質(zhì)均勻無病害的稗草草種1 000粒,用45℃水浸泡40min,再用1.67 g·L-1的多菌靈浸泡6 h后,清水洗凈待催芽。將浸好的種子放入培養(yǎng)皿內(nèi),上面蓋兩張濕潤的濾紙,放在27℃培養(yǎng)箱中催芽 60 h。選芽長0.6~2 cm的稗草草種720粒,分成36份,均勻放入已鋪好濾紙直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中,種臍朝下,分別加入已配好的不同濃度莠去津、莠去津與β-CD包合物、莠去津與β-CD物理混合物的藥液各20mL,蓋上皿蓋,隨機放入培養(yǎng)箱中,黑暗培養(yǎng)60 h,每天翻動2次。
1.2.2 試驗條件
溫度(26±1)℃,濕度65%~70%,pH值6~7,避光。
1.2.3 測定方法及指標
試驗在黑龍江八一農(nóng)墾大學農(nóng)藥學實驗室進行,用稗草作指示植物,采用水培法測定不同濃度的莠去津及其包合物、物理混合物對稗草主根長、根鮮重、芽長、芽鮮重等生理指標的影響。本試驗3個處理,3次平行,3次重復。以莠去津原藥、莠去津與β-CD包合物、莠去津與β-CD物理混合物作處理,在濃度分別為2.2、4.3、6.5mg·mL-1時,研究莠去津包合物對稗草主根和芽的影響。取出培養(yǎng)好的稗草幼苗,每個處理挑選出長勢良好的稗草幼苗10個,測稗草主根長、根鮮重、芽長及芽鮮重。
1.2.4 試驗統(tǒng)計
數(shù)據(jù)采用Excel軟件統(tǒng)計處理,統(tǒng)計軟件SAS9.0方差分析。
水培法測定莠去津濃度分別為2.2、4.3、6.5mg·mL-1時對稗草主根長、根鮮重、芽長、芽鮮重等生理指標的影響。
由圖1~4可知:不同濃度的各處理對稗草幼苗主根和芽的生長均有不同程度的抑制作用,方差分析結果顯示:根長生長顯著性分析P=0.033 3<0.05差異顯著;芽長生長顯著性分析P=0.027 8<0.05差異顯著;根重顯著性分析P=0.083 5>0.05無顯著差異;芽重顯著性分析P=0.009 6<0.01差異顯著。即各處理對稗草幼苗主根長、芽長和芽鮮重的影響差異顯著,對稗草幼苗根鮮重的影響差異不顯著。當莠去津濃度為6.5 mg·mL-1時,包合物對稗草的主根長、芽長、根鮮重和芽鮮重均產(chǎn)生明顯影響,與對照相比分別降低了21.24mm、38.674 mm、0.001 7 g和0.008 2 g;該濃度下物理混合物與原藥相比,物理混合物對稗草主根長、芽長、芽鮮重的影響呈下降趨勢。當莠去津濃度為4.3 mg·mL-1時,對稗草主根生長的影響較明顯,對芽的影響不明顯;當莠去津濃度為2.2mg·mL-1時,對芽的抑制作用比較明顯。當莠去津濃度在4.3~6.5 mg·mL-1梯度時,對稗草生長的各項生物活性指標均產(chǎn)生較大影響,近似線性關系。
圖1 莠去津?qū)Π拗鞲L的影響曲線Fig.1 The curve of influence of atrazine on taproot growths of barnyard grass
圖2 莠去津?qū)Π薏菅块L的影響曲線Fig.2 The curve of influence of atrazine on sprout growths of barnyard grass
圖3 莠去津?qū)Π薏莞r重的影響曲線Fig.3 The curve of influence of atrazine on taproot fresh weight of barnyard grass
圖4 莠去津?qū)Π薏菅旷r重的影響曲線Fig.4 The curve of influence of atrazine on sprout fresh weight of barnyard grass
在各處理濃度分別為2.2mg·mL-1、4.3 mg·mL-1、6.5 mg·mL-1時,研究莠去津包合物對稗草主根長、芽長、根鮮重、芽鮮重的抑制作用,結果如圖5~8。計算抑制率,并以抑制率的機率值(y)和濃度對數(shù)值(x)分別建立回歸方程,求出抑制中濃度ED50值,并對主根長、根鮮重、芽長、芽鮮重等生理指標進行方差分析。
由圖5~8可知:莠去津的ED50值在4.3~6.5mg·mL-1之間。濃度一定時,包合物的抑制率高于原藥和物理混合物,且隨著包合物濃度的增大,抑制效果逐漸增大。當莠去津濃度為6.5 mg·mL-1時,莠去津與β-CD包合物對稗草主根長和根鮮重的抑制率分別達到77.97%、85%,對稗草幼苗根長的抑制率好于對芽長的抑制率,抑制效果達到最好;且各處理對稗草根長、芽長、根鮮重和芽鮮重的抑制率為包合物最大,物理混合物次之,原藥最小。當莠去津濃度為4.3mg·mL-1時,包合物對根長、芽長、根鮮重和芽鮮重的抑制率依次為57.78%、39.79%、65%和40.41%,包合物的抑制效果比較好。當莠去津濃度為2.2mg·mL-1時,物理混合物對稗草生長的抑制作用低于原藥,包合物對根長、芽長、根鮮重及芽鮮重的抑制率依次為34.65%、19.17%、25%和27.39%。在除草劑莠去津不同濃度作用下,包合物對稗草抑制效果較為明顯的最適濃度為6.5 mg·mL-1,此濃度下包合物能夠較好的抑制稗草的生長,且隨濃度的增大,對稗草的抑制作用增強,達到了提高除草劑除草效果的作用。
圖5 莠去津?qū)Π薏莞L的抑制曲線Fig.5 The curve of inhibition of atrazine on taproot growths of barnyard grass
圖6 莠去津?qū)Π薏菅块L的抑制曲線Fig.6 The curve of inhibition of atrazine on sprout growths of barnyard grass
圖7 莠去津?qū)Π薏莞r重的抑制曲線Fig.7 The curve of inhibition of atrazine on root fresh weightof barnyard grass
圖8 莠去津?qū)Π薏菅旷r重的抑制曲線Fig.8 The curve of inhibition of atrazine on sprout fresh weightof barnyardgrass
由試驗結果得出莠去津與β-CD包合物的ED50值在4.3~6.5mg·mL-1之間,比莠去津原藥有所提高。本試驗中,莠去津與β-CD包合物濃度在4.3~6.5 mg·mL-1之間時,對稗草生長的各項指標均有影響,且隨莠去津與β-CD包合物濃度的增加,延長了莠去津作用靶標作物的有效作用時間,抑制了稗草根系發(fā)育,達到了提高除草效果和緩釋的作用。當莠去津與β-CD包合物濃度為6.5 mg·mL-1時,對稗草主根長、根鮮重、芽長和芽鮮重的抑制率分別達到77.97%、85%、47.46%和57.53%,對稗草主根根長和根鮮重的抑制作用強于對芽長和芽鮮重的抑制作用,抑制效果達到最好。由于試驗時間有限,否則應該可以找到更合適的濃度,使抑制率達到90%以上。
[1]吳艷兵,顏振敏,王建華,等.48%莠去津可濕性粉劑對不同玉米品種的安全性研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學,2009,12:117-120.
[2]張曉光,劉潔翔,范志金,等.環(huán)糊精及其衍生物在農(nóng)藥領域應用的研究進展[J].農(nóng)藥學學報,2009,11(3):291-297.
[3]張金艷,畢紅梅等.用于減輕氯嘧磺隆對玉米殘留藥害的除草劑解毒劑[J].農(nóng)藥,2008,7(47):525-527.
[4]張憲政.作物生理研究法[M].沈陽:沈陽農(nóng)業(yè)大學出版社,1992.