田志慧, 袁國徽, 高 原, 沈國輝

(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海 201403)

雙環(huán)磺草酮 (benzobicyclon) 是日本史迪士生物科學(xué)株式會社研究開發(fā)的新穎雙環(huán)辛烷類HPPD 抑制劑類稻田芽前、苗后除草劑，不僅殺草譜廣，而且可有效防除由畦邊向本田延伸的假稻Leersia japonica、稻狀秕殼草Leersia sayanuka和疣草Murdannia keisak等難除型雜草[1]。雙環(huán)磺草酮原藥和制劑于2016 年在我國取得登記，用于防除水稻移栽田一年生雜草。田間試驗(yàn)結(jié)果表明，水稻移栽后7 d，25%雙環(huán)磺草酮懸浮劑 (SC)按有效成分168～252 g/hm2劑量、采用帶水層莖葉噴霧法均勻施藥，可有效防除稗Echinochloa crusgalli、異型莎草Cyperus difformis、雨久花Monochoria korsakowii、野慈姑Sagittaria trifolia等稻田主要雜草，且對水稻生長安全[2]。將雙環(huán)磺草酮與其他除草劑品種復(fù)配，不僅可以擴(kuò)大殺草譜，而且可以提高對稗、千金子Leptochloa chinensis、鱧腸Eclipta prostrata、異型莎草等雜草的防效，并有助于延緩雜草抗藥性的產(chǎn)生[3]。筆者團(tuán)隊前期研究發(fā)現(xiàn)，雙環(huán)磺草酮苗后莖葉處理對大葉齡千金子和抗性千金子都有較好的防除效果，可以作為補(bǔ)治千金子的除草劑品種使用；在有效成分150～375 g/hm2劑量下，分別于雜草稻Oryza sativaf.spontanea萌芽期、立針期、1～2 葉期和2～3 葉期采用噴霧法施藥，株防效可達(dá)83.0%～100%[4]。近年來，由于以水稻直播技術(shù)為主的輕簡化栽培面積不斷擴(kuò)大以及長期單一使用氰氟草酯防除等原因，導(dǎo)致抗性千金子和雜草稻為害日趨嚴(yán)重[5-12], 但至今市場上還缺乏有效的莖葉處理除草劑品種。上述研究結(jié)果為使用雙環(huán)磺草酮防除稻田抗性千金子和解決雜草稻的防除難題帶來了希望?；陔p環(huán)磺草酮的應(yīng)用技術(shù)迄今多集中于移栽稻田的現(xiàn)狀，為進(jìn)一步明確其在直播稻田的應(yīng)用前景和技術(shù)，拓寬應(yīng)用范圍，筆者于2020—2021 年開展了25% 雙環(huán)磺草酮SC 對不同葉齡期水稻品種的安全性評價研究，以期為雙環(huán)磺草酮在直播稻田的應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

25% 雙環(huán)磺草酮懸浮劑 (benzobicyclon SC)，日本史迪士生物科學(xué)株式會社生產(chǎn)，市售。

1.2 供試水稻品種

選擇上海地區(qū)生產(chǎn)上主栽的3 個常規(guī)粳稻品種(‘南粳46’、‘滬軟1212’、‘松香粳1018’) 和1 個雜交粳稻品種(‘申優(yōu)26’)作為測試靶標(biāo)，上述水稻品種種子均由上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種栽培研究所提供。

1.3 試驗(yàn)方法

采用盆栽試驗(yàn)法。試驗(yàn)前將供試稻谷在太陽下晾曬1 d 后用清水浸種48 h，再于25 ℃恒溫箱中催芽24 h，至水稻露白后播種。每盆播種25 粒，播后覆土0.2～0.5 cm 厚，置于溫室中培養(yǎng)。溫室日平均溫度為24 ℃～32 ℃，相對濕度為60%～85%，光照約11 h。待水稻出苗整齊時進(jìn)行定苗，每盆留取長勢一致的水稻20 株供試。每處理重復(fù)4 次。

試驗(yàn)設(shè)水稻1～2 葉期、2～3 葉期和3～4 葉期3 個葉齡，每個葉齡期分別用25% 雙環(huán)磺草酮SC 有效成分 150、187.5、225 和375 g/hm24 個劑量處理，各葉齡分別設(shè)1 個噴清水的空白對照(CK)。施藥方式為噴霧法，將供試藥劑按設(shè)計劑量兌水450 L/hm2后進(jìn)行莖葉噴霧，噴霧器械為西班牙產(chǎn)“沒得比”5 L 噴霧器。施藥時先建立1～2 cm 薄水層 (以不淹沒水稻心葉為準(zhǔn))，施藥后保持薄水層5 d。另外，水稻1～2 葉期施藥時增加1 個無水層 (土壤濕潤狀態(tài)) 噴霧處理，即施藥后前期保持土壤濕潤，待水稻生長至2～3 期時再同上述試驗(yàn)一樣進(jìn)行水漿管理，以評價在不同水層條件下施用的安全性差異。

施藥后不定期觀察水稻生長情況，分析有無藥害發(fā)生，如有藥害則詳細(xì)記錄藥害癥狀。藥后28 d 測定每缽中所有水稻苗的株高、植株地上部分鮮重、根長和根系鮮重等生長指標(biāo)，通過對水稻秧苗素質(zhì)的考察，評價藥劑對供試水稻品種的安全性。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 軟件分類匯總，采用SPSS Windows 25.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用新復(fù)極差測驗(yàn)法(Duncan) 進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 雙環(huán)磺草酮對不同葉齡水稻秧苗生長的影響

目測發(fā)現(xiàn)，在淺水層條件下施用25%雙環(huán)磺草酮SC，所設(shè)150～375 g/hm24 個劑量對供試4 個粳稻品種的生長均安全。施藥后28 d 取樣測定，結(jié)果表明，雙環(huán)磺草酮在各水稻品種的1～2 葉期、2～3 葉期和3～4 葉期3 個葉齡期使用，各處理的株高、植株地上部分鮮重、根長和根系鮮重等生長指標(biāo)與空白對照相比均無顯著差異 (表1，圖1)。

2.2 不同水層條件下施用雙環(huán)磺草酮對水稻秧苗生長的影響

在供試水稻品種1～2 葉期，分別進(jìn)行淺水層和無水層 (土壤濕潤) 兩種施藥條件試驗(yàn)，目測和施藥后28 d 取樣測定結(jié)果表明，25%雙環(huán)磺草酮SC 各供試劑量下，不管在有水層 (表1) 還是無水層情況下施用 (表2，圖2)，其對4 個供試粳稻品種的株高、植株地上部分鮮重、根長和根系鮮重等生長指標(biāo)均無顯著影響。

圖2 無水層條件下于水稻1-2 葉期施用25%雙環(huán)磺草酮SC 的安全性 (藥后28 d)Fig.2 Safety of benzobicyclon 25% SC on rice at 1-2 leaf stage under wet condition (28 days after application)

表2 無水層條件下于水稻1～2 葉期施用25%雙環(huán)磺草酮SC 對水稻生長指標(biāo)的影響 (藥后28 d)Table 2 Effect of benzobicyclon 25% SC on growth indices of rice at 1-2 leaf stage under wet conditions (28 days after application)

3 討論

隨水稻栽培模式由傳統(tǒng)的人工移栽向直播、機(jī)插秧、拋秧等輕簡化栽培模式轉(zhuǎn)變[13]，千金子和雜草稻在南方稻區(qū)為害日趨嚴(yán)重，已由次要雜草種群演變?yōu)橹辈ヌ锏膬?yōu)勢雜草種群[14-15]，對水稻生長和產(chǎn)量構(gòu)成嚴(yán)重威脅[16-18]。氰氟草酯的長期大量使用，致使千金子對其陸續(xù)產(chǎn)生了抗性，導(dǎo)致市場上主流的除草劑品種或組合如氰氟草酯、氰氟 · 吡啶酯 (cyhalofop-butyl + florpyrauxifen)、噁唑 · 氰氟 (metamifop + cyhalofop-butyl)、五氟 ·氰氟草 (penoxsulam + cyhalofop-butyl) 等對抗性千金子防效均不理想[19]。在雜草稻的化學(xué)防除上，國內(nèi)外至今還未有注冊登記的除草劑品種問世，粳稻田李氏禾Leersia hexandra的防除也缺乏有效的除草劑品種。雙環(huán)磺草酮是目前為數(shù)不多、可用于水稻田的HPPD 抑制劑類除草劑，其具有完全不同于ALS 和ACCase 酶抑制劑類的作用機(jī)制，因而被除草劑抗性行動委員會 (HRAC) 歸入Group F2，同時被美國雜草科學(xué)學(xué)會 (WSSA) 歸入Group 27[20]。已有研究表明，雙環(huán)磺草酮的殺草譜與直播稻田的優(yōu)勢雜草種類非常吻合，除了對常見稻田雜草有優(yōu)異的防除效果外，還對普通千金子、抗性千金子以及雜草稻、稻李氏禾等惡性雜草表現(xiàn)出很高的除草活性[21]。

值得一提的是，雙環(huán)磺草酮與常用除草劑不同，其本身并沒有除草活性，需要在水中水解形成具有除草活性的雙環(huán)磺草酮水解產(chǎn)物 (benzobicyclon hydrolysate，BH) 后才能發(fā)揮除草效果[22]。Brabham等[23]的研究結(jié)果表明，在無水層的情況下用雙環(huán)磺草酮進(jìn)行莖葉噴霧處理，對雜草幾乎沒有除草活性，目測控草效果低于18%；與之相比，以同劑量在淹水條件 (under flooded conditions) 下施用，對雜草的防除效果超過82%。從文獻(xiàn)報道看，大部分試驗(yàn)研究對此特性關(guān)注不夠。如齊萌等[2]通過田間小區(qū)試驗(yàn)，研究了25%雙環(huán)磺草酮懸浮劑防除水稻移栽田雜草的效果與安全性，在禾本科雜草3～5 葉期，按有效成分168～252 g/hm2劑量施用雙環(huán)磺草酮，采用傳統(tǒng)方法 (施藥前1 d排干田中水，施藥后2 d 灌水并保持3～5 cm 水深7 d 以上) 施藥，對供試粳稻品種墾育16 號和金稻18 安全；畢亞玲等[24]采用盆栽法，測定了雙環(huán)磺草酮對2～3 葉期水稻的安全性，發(fā)現(xiàn)其在有效成分720 g/hm2劑量下，施藥時及施藥后一直保持土壤濕潤狀態(tài)，對供試的皖墾糯1 號、皖稻68 和綠旱粳1 號3 個粳稻品種較安全。因此，筆者認(rèn)為，只有在滿足雙環(huán)磺草酮活性得到充分發(fā)揮的條件下評價其對作物的安全性才能保證科學(xué)、客觀，如試驗(yàn)方法不規(guī)范或施藥條件與產(chǎn)品特性及要求不相吻合時，其試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性均值得商榷。

本研究不僅開展了淺水層條件下雙環(huán)磺草酮對1～2 葉期、2～3 葉期和3～4 葉期水稻的安全性研究，同時還開展了1～2 葉期濕潤條件下施藥的安全性比較評價。結(jié)果表明：在有效成分150～375 g/hm2劑量下，雙環(huán)磺草酮對上海主栽的 3 個常規(guī)粳稻品種南粳46、滬軟1212、松香粳1018和1 個雜交粳稻品種申優(yōu)26 生長均安全，較全面客觀地評價了雙環(huán)磺草酮對水稻粳稻品種的安全性，進(jìn)而明確了雙環(huán)磺草酮在直播稻田的適宜使用時間。同時，本研究得出的水稻1～2 葉期不同水層施藥條件下對供試粳稻品種安全的結(jié)論，也為直播稻田雜草稻的防除帶來了希望。

雙環(huán)磺草酮的應(yīng)用技術(shù)研究是一個系統(tǒng)工程，既要明確其殺草譜、最佳劑量和用藥時間等常規(guī)應(yīng)用技術(shù)參數(shù)，還應(yīng)進(jìn)一步摸清施藥時或施藥前后的溫度、光照、降雨、土壤性質(zhì)等環(huán)境因子，以及水漿管理等水稻栽培管理措施對雙環(huán)磺草酮藥效及其安全性的影響，這對科學(xué)使用除草劑至關(guān)重要，有待進(jìn)一步深入研究。