李 瑋

（1青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院，西寧810016；2農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西寧作物有害生物科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，西寧810016；3青海省農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西寧810016）

0 引言

氟略草酮是由美國(guó)原史托福石化公司于20世紀(jì)70年代開發(fā)、80年代投產(chǎn)的吡咯烷酮類除草劑[1]，主要用于冬小麥、棉花、向日葵、胡蘿卜田，防除大部分闊葉雜草，對(duì)作物安全，應(yīng)用前景廣闊[2]。氟略草酮作用靶標(biāo)為八氫番茄紅素脫氫酶(PDS)，其可非競(jìng)爭(zhēng)性的抑制八氫番茄紅素脫氧酶，導(dǎo)致植株體內(nèi)的八氫番茄紅素和六氧番茄紅素大量積累，直接導(dǎo)致類胡蘿卜素的合成受阻，使葉片褪色，導(dǎo)致植物白化組織死亡[3-4]。中國(guó)的馬鈴薯產(chǎn)量占世界的1/4，是世界馬鈴薯總產(chǎn)最多的國(guó)家[5]。2015年中國(guó)啟動(dòng)了馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，力爭(zhēng)使馬鈴薯的種植面積、單產(chǎn)水平、總產(chǎn)量和主糧化產(chǎn)品提升，2016年中國(guó)馬鈴薯播種面積達(dá)到562萬hm2，總產(chǎn)量（折糧后）1947.7萬t，讓馬鈴薯逐漸成為繼水稻、小麥、玉米之后的中國(guó)第四大主糧作物[6]，旨在推進(jìn)2020年將薯類雜糧種植面積達(dá)到1533.33萬hm2[7]。青海省位于黃土高原和青藏高原的交匯地帶，光熱資源豐富、氣候冷涼、降水適中，自然隔離條件好，土壤屬性與馬鈴薯生理發(fā)育規(guī)律非常吻合，是中國(guó)馬鈴薯商品薯及種薯的重要產(chǎn)區(qū)之一[8]。蘇旺等[9]采用綜合比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)法說明了青海馬鈴薯的綜合生產(chǎn)比較優(yōu)勢(shì)非常顯著，屬于中國(guó)強(qiáng)優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)區(qū)。

目前，高興祥等[10]通過室內(nèi)盆栽生測(cè)試驗(yàn)驗(yàn)證了氟咯草酮的除草活性及對(duì)馬鈴薯和棉花的安全性；另外，氟咯草酮及其混劑在棉花田[11-12]、大蒜田[13]的除草效果和安全性也有報(bào)道，但無關(guān)于氟咯草酮在馬鈴薯田的田間應(yīng)用和安全性方面的報(bào)道。

青海省特殊的地理?xiàng)l件，海拔高、氣候冷涼，形成了天然的隔離帶，病蟲害發(fā)生情況較少。但馬鈴薯田雜草發(fā)生情況嚴(yán)重，田間雜草發(fā)生密度大、種類多、危害重，對(duì)馬鈴薯豐產(chǎn)構(gòu)成了極大的威脅，導(dǎo)致馬鈴薯實(shí)際單產(chǎn)與目標(biāo)產(chǎn)量產(chǎn)生差距，現(xiàn)已成為青海高原馬鈴薯生產(chǎn)中的主要危害[14-15]。且馬鈴薯是闊葉作物，闊葉作物田闊葉雜草的防除一直是除草劑開發(fā)中的難題，另外不同生態(tài)區(qū)域雜草發(fā)生密度、種類的不同為雜草的防除增加了難度。據(jù)報(bào)道目前可用于馬鈴薯田不同生育期的除草劑有25種，其中登記產(chǎn)品有14種[16-18]。青海省高原山地馬鈴薯生產(chǎn)中的雜草防除仍以土壤處理劑氟樂靈、施田補(bǔ)等為主。近年來，由于抗藥性問題，不僅其除草效果逐年下降，并且使用劑量不斷增加，導(dǎo)致藥害問題時(shí)有發(fā)生，造成絕產(chǎn)。急需引進(jìn)新型高效安全的除草劑解決這一問題，本課題組通過前期工作，篩選出氟咯草酮這種高效馬鈴薯田除草劑，采用田間藥效試驗(yàn)和品質(zhì)測(cè)定，旨在明確其使用劑量、使用時(shí)期、使用方法和安全性的問題，為該藥劑在青海高原乃至全國(guó)馬鈴薯田的大范圍應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 材料

氟咯草酮原藥由上海泰禾集團(tuán)有限公司提供，對(duì)照藥劑48%氟樂靈EC和33%施田補(bǔ)均由農(nóng)藥公司購(gòu)置。馬鈴薯(Solanum tuberosumL.)（‘青薯9號(hào)’）種子均由青海省農(nóng)林科學(xué)院提供。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)置在青海省西寧市二十里鋪鎮(zhèn)荃灣村，海拔約2230 m，年均溫6.2℃，年降水量366.8 mm，無霜期147天。年蒸發(fā)量1683.1 mm。土壤為栗鈣土，有機(jī)質(zhì)含量約10 g/kg，pH 8.0。試驗(yàn)地地勢(shì)平整，肥力均勻，播前每公頃撒施有機(jī)肥37.5 m3、磷酸二銨150 kg，尿素150 kg，前茬為春油菜，試驗(yàn)于2019年4月—2019年11月進(jìn)行。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 氟咯草酮使用劑量田間藥效試驗(yàn) 設(shè)25%氟咯草酮 EC 含 量 200.00、350.00、500.00、650.00、800.00、900.00 g a.i./hm26個(gè)濃度梯度，對(duì)照藥48%氟樂靈EC 1440 g a.i./hm2和33%施田補(bǔ)990 g a.i./hm2，另設(shè)人工除草區(qū)和不施藥不除草的空白對(duì)照。共10個(gè)處理，重復(fù)4次，計(jì)40個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積5 m×4 m。隨機(jī)區(qū)組排列。于馬鈴薯播后苗前土壤封閉處理，采用利農(nóng)牌背負(fù)式手動(dòng)噴霧器每公頃按300 kg對(duì)水噴霧。雜草苗期和后期各調(diào)查一次，收獲期單打單收測(cè)產(chǎn)，采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件測(cè)定各處理間防治效果的差異顯著性。

1.3.2 氟咯草酮使用方式和使用時(shí)期田間藥效試驗(yàn) 設(shè)25%氟咯草酮EC含量500.00 g a.i./hm2，對(duì)照藥48%氟樂靈EC 1440 g a.i./hm2。設(shè)3種使用方式：土壤封閉處理、混土處理和莖葉噴霧處理。莖葉噴霧處理于馬鈴薯4～6片復(fù)葉，一年生闊葉雜草2～8葉期施藥（表1）。

表1 不同施藥方式

1.3.3 氟咯草酮對(duì)馬鈴薯品質(zhì)測(cè)定 干物質(zhì)測(cè)定：采用烘干前后稱重法，將塊莖樣品放入干燥鋁盒中，稱重后，105℃烘箱內(nèi)殺青30 min，70℃烘干至恒重，計(jì)算干物質(zhì)含量[19]。

粗淀粉含量測(cè)定[20]：將馬鈴薯塊莖烘干樣粉碎過60目篩，四分法準(zhǔn)確稱取1 g樣品（精確至0.0001 g）。

加入無水乙醇濕潤(rùn)樣品，再加入60 mL氯化鈣-乙酸溶液和正辛醇進(jìn)行水解，于(119±1)℃油浴鍋內(nèi)分散30 min，冷卻后轉(zhuǎn)移至容量瓶中；加入1 mL 30%硫酸鋅溶液、1 mL 15%亞鐵氰化鉀溶液進(jìn)行提取，搖勻、定容、過濾，在20℃條件下，旋光儀測(cè)定濾液旋光值，計(jì)算塊莖中粗淀粉含量[20]。

Vc含量測(cè)定：維生素C含量測(cè)定采用2,6-二氯靛酚法[21]。

還原糖含量測(cè)定：3,5-二硝基水楊酸(DNS)比色法[22]。

2 結(jié)果與分析

2.1 氟咯草酮使用劑量田間藥效試驗(yàn)結(jié)果

采用播后苗前土壤封閉處理，馬鈴薯出苗后觀察植株的葉片顏色、厚度、形狀及株高等生理形態(tài)指標(biāo)，在有效劑量800 g/hm2以上處理區(qū)，出現(xiàn)部分葉片失綠白化的現(xiàn)象，隨藥劑劑量增大，藥害癥狀相對(duì)加重，15～20天左右恢復(fù)。從表1可知，氟咯草酮各濃度處理對(duì)闊葉葉雜草均有較好的防除效果，低劑量200ga.i./hm2處理區(qū)除草效果明顯高于對(duì)照藥劑，說明氟咯草酮對(duì)馬鈴薯田闊葉葉雜草防效好。收獲期產(chǎn)量數(shù)據(jù)表明，在供試劑量超過650 g a.i./hm2使用時(shí)，對(duì)產(chǎn)量有所影響。所以，結(jié)合收獲期產(chǎn)量、前期藥害、綜合防效和經(jīng)濟(jì)投入比等相關(guān)因素考量，氟咯草酮在馬鈴薯田的使用劑量應(yīng)在500～650 g a.i./hm2這一范圍內(nèi)選擇，雜草綜合防效可達(dá)到85%以上，但對(duì)禾本科雜草防除效果較差。

2.2 氟咯草酮在馬鈴薯田使用方式和使用時(shí)期

為了明確氟咯草酮的最佳使用方式和使用時(shí)期，設(shè)置氟咯草酮500 g a.i./hm2的混土、封閉和莖葉噴霧處理3種使用方式，莖葉處理施藥后20天后調(diào)查，田間主要雜草野燕麥4～5葉期，闊葉雜草1葉～8葉期。從圖1可知，與空白對(duì)照區(qū)相比莖葉噴霧處理導(dǎo)致產(chǎn)量降低21.70%，施藥后1～3天馬鈴薯葉片褪綠白化，部分嫩莖變黑褐色，15～30天著藥量較多的葉片枯死，有新葉片長(zhǎng)出。雖雜草防除效果好，但馬鈴薯藥害嚴(yán)重，結(jié)合產(chǎn)量損失數(shù)據(jù)，得出氟咯草酮不適宜在馬鈴薯田采用莖葉噴霧施藥方式。比較混土、封閉處理兩種施藥方式，封閉處理除草效果明顯高于混土處理方式，株防效分別為84.24%、60.17%；鮮重防效為85.64%、63.78%。產(chǎn)量結(jié)果表明封閉處理高于混土處理區(qū)，相對(duì)空白對(duì)照區(qū)增產(chǎn)17.58%、10.17%。綜合施藥后馬鈴薯藥害癥狀調(diào)查、除草效果比較和增產(chǎn)率結(jié)果得出：氟咯草酮最佳使用方式為土壤封閉處理，最佳使用時(shí)期為馬鈴薯播種后15～20天，雜草防除效果可達(dá)到80%以上，增產(chǎn)比例20%左右。

圖1 25%氟咯草酮EC不同處理方式除草效果

2.3 氟咯草酮對(duì)馬鈴薯田主要雜草防除效果

所選試驗(yàn)地田間主要雜草有藜(ChenopodiumalbumLinn.)、密花香薷(Elsholtzia densaBenth.)、冬葵(Malva verticillataL.)、野燕麥(Avena fatuaL.)、遏藍(lán)菜(Thalaspi arvenseL.)、節(jié)裂角茴香(HypecoumleptocarpumHook.F.et Thoms.)、澤 漆(Euphorbia helioscopiaLinn.)等雜草，發(fā)生密度較大，分布較均勻，雜草發(fā)生種類基本代表了青海高原高山馬鈴薯種植區(qū)主要雜草類型。選取主要危害優(yōu)勢(shì)雜草種群進(jìn)行防除效果調(diào)查發(fā)現(xiàn)，氟咯草酮對(duì)以野燕麥和旱雀麥等禾本科雜草表現(xiàn)差。對(duì)主要的難防闊葉雜草在株防效和鮮重防效方面均表現(xiàn)較好，尤其對(duì)于唇形科難防雜草密花香薷防除效果明顯，在劑量為650 g a.i./hm2時(shí)，株防效為79.32%，鮮重防效為88.14%。在劑量為500 g a.i./hm2時(shí)，對(duì)馬鈴薯田發(fā)生較大的危害種群藜的防除效果達(dá)到82.61%以上。從表2可以看出，氟咯草酮對(duì)馬鈴薯田主要雜草的防除效果均高于2種對(duì)照藥劑。所以，氟咯草酮在馬鈴薯田主要雜草防效方面明顯優(yōu)于現(xiàn)主要應(yīng)用除草劑（對(duì)照藥劑），后期使用可根據(jù)具體地塊的雜草發(fā)生種類進(jìn)行劑量選擇。

表2 25%氟咯草酮EC對(duì)馬鈴薯田雜草防除效果

2.4 氟咯草酮對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響

收獲期，采集新鮮馬鈴薯塊莖，選擇馬鈴薯品質(zhì)中重要的參數(shù)指標(biāo)粗淀粉含量、Vc含量、還原糖含量和干物質(zhì)重，評(píng)價(jià)氟咯草酮施用后馬鈴薯品質(zhì)的影響，從表4結(jié)果可以看出，氟咯草酮在本研究最佳劑量500 g a.i./hm2和650 g a.i./hm2處理區(qū)采集的馬鈴薯塊莖，在品質(zhì)上與對(duì)照藥、人工除草和空白對(duì)照處理區(qū)基本一致，無顯著性差異，表明氟咯草酮按本研究最佳使用劑量使用后對(duì)馬鈴薯品質(zhì)無影響。

表3 25%氟咯草酮EC對(duì)馬鈴薯田主要雜草種群的防除效果

表4 25%氟咯草酮EC對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響

續(xù)表4

3 討論

本研究所得出的結(jié)果和以往研究的結(jié)果比較，均得出氟咯草酮對(duì)馬鈴薯田多種雜草有較好的防除效果，但所采用的田間小區(qū)試驗(yàn)方法相比室內(nèi)盆栽生測(cè)的方法，可更真實(shí)的反映出氟咯草酮的田間應(yīng)用效果，對(duì)于其在馬鈴薯田的合理使用具有實(shí)際指導(dǎo)作用。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)氟咯草酮的藥效不受光解作用影響，與傳統(tǒng)應(yīng)用藥劑氟樂靈混土相比，簡(jiǎn)化了農(nóng)業(yè)種植程序，省時(shí)、省工，適宜大面積規(guī)?；N植需求。由于青海高原馬鈴薯種植模式為一年一季，施藥和后茬播種間隔期約為1年，所以對(duì)后茬常規(guī)輪作作物無影響，后續(xù)關(guān)于后茬特色經(jīng)濟(jì)作物的安全性需進(jìn)一步研究。隨著農(nóng)藥研制能力的發(fā)展日趨的不斷提升，未來農(nóng)藥正朝著高效、低毒、低殘留、無安全風(fēng)險(xiǎn)、無環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、無使用風(fēng)險(xiǎn)方向發(fā)展。安全，高效是農(nóng)藥的立足之根本，未來農(nóng)藥朝著專一性和多元化方向發(fā)展，多元化發(fā)展一次施藥大部分有害生物靶標(biāo)都有防效[2]。氟咯草酮雖對(duì)青海馬鈴薯田大部分闊葉雜草均有較好防效，但后期如在西北乃至全國(guó)馬鈴薯田大面積使用，由于各地雜草發(fā)生群落的差異性，其殺草譜及環(huán)境適應(yīng)性等需進(jìn)一步探索，另外，其在添加復(fù)配混劑提高實(shí)際防效和擴(kuò)大殺草譜等方面還有很大的潛力。

4 結(jié)論

青海省馬鈴薯田間雜草發(fā)生種類有13科15種，分別為唇形科、錦葵科、藜科、禾本科、木賊科、茜草科、菊科、石竹科、十字花科、大戟科、蓼科、罌粟科、藍(lán)雪科[23-24]。本研究在不同區(qū)域的平行實(shí)驗(yàn)調(diào)查結(jié)果顯示，氟咯草酮主要危害闊葉雜草藜科雜草藜、菊科雜草苣荬菜、十字花科雜草薺菜和唇形科雜草密花香薷等具有較好的防效，在推薦劑量條件下，綜合防效可達(dá)到80%以上。對(duì)禾本科雜草野燕麥、木賊科的問津和錦葵科的冬葵效果較差，對(duì)菊科的大刺兒菜柱防效一般，但鮮重防效較好。

氟咯草酮在馬鈴薯田的應(yīng)用，最主要的是使用時(shí)期、使用方式和使用劑量等[25]。本研究按田間藥效準(zhǔn)則要求安排田間試驗(yàn)，同時(shí)根據(jù)青海省馬鈴薯種植具有立體農(nóng)業(yè)的特征，由于溫度、海拔高度等自然因素，耕作措施、防除手段等人為因素的影響，雜草發(fā)生種群的不同，設(shè)置平行試驗(yàn)地。根據(jù)施藥后藥害調(diào)查、雜草發(fā)生情況調(diào)查、收獲期產(chǎn)量分析和馬鈴薯品質(zhì)影響等方面得出：氟咯草酮在馬鈴薯田劑量應(yīng)為350～650 g a.i./hm2，對(duì)苗期田間雜草株防效為78.25%～90.42%，對(duì)后期田間雜草鮮重防效為70.68%～88.66%；最佳使用時(shí)期為播后苗前，一般在馬鈴薯播種后15～20天；最優(yōu)使用方式為土壤封閉處理。氟咯草酮在安全性方面，通過產(chǎn)量和品質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)，在合理的推薦劑量范圍內(nèi)，馬鈴薯增產(chǎn)明顯，與空白對(duì)照相比增產(chǎn)10.15%以上，且馬鈴薯塊莖大小、均勻度、顏色和形狀等方面均無差異。通過粗淀粉含量、維生素C含量、還原糖含量和干物質(zhì)量測(cè)定結(jié)果，氟咯草酮施用后對(duì)馬鈴薯品質(zhì)無影響，但不可超過劑量650 g a.i./hm2使用，否則對(duì)馬鈴薯塊莖大小和產(chǎn)量等有較大影響。