解洪杰，王 旭，肖雅楠，李 貴

（江蘇省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，南京 210014）

草銨膦（Glufosinate ammonium）是20世紀80年代德國赫斯特公司研制的一種有機磷類非傳導滅生性除草劑，1984年于日本首次登記，目前已經(jīng)在40余個國家取得登記，因其具有安全性高，持效期長，殺草譜廣等優(yōu)點，已成為全球使用量第2的除草劑[1-3]，廣泛應用于經(jīng)過抗草銨膦基因改造的大豆、棉花、玉米等20多種作物中[4]。草銨膦的靶標酶是谷氨酰胺合成酶（GS），其可以使GS的空間構(gòu)型發(fā)生改變，導致GS活性受抑制，造成植物體內(nèi)氮代謝紊亂，從而抑制植物光合作用導致植株死亡[5]。

草銨膦為氨基酸類似物，具有D-草銨膦和L-草銨膦2種對映異構(gòu)體，而僅L-草銨膦具有除草活性[6]。目前多數(shù)市售草銨膦是包含2種異構(gòu)體的外消旋混合物——D/L-草銨膦[7]，以下稱為普通草銨膦。精草銨膦（Glufosinate-P）又稱L-草銨膦，是拜耳從吸水鏈霉菌（Streptomyces hygroscopicus）發(fā)酵液中分離得到[8]，之后在草銨膦的基礎(chǔ)上，通過定向合成得到草銨膦L型手性異構(gòu)體[9]。精草銨膦的藥效高于普通草銨膦，甚至有研究表明其為普通草銨膦的2倍[10]，但關(guān)于精草銨膦與普通草銨膦具體的藥效活性關(guān)系，目前結(jié)論尚不統(tǒng)一，而其藥效活性關(guān)系實際為D-草銨膦的除草活性問題，前期研究認為D-草銨膦無除草活性[11]，而范立攀等[7]在馬唐、牛筋草、反枝莧、苘麻的防除試驗中表明，D-草銨膦表現(xiàn)出一定的除草活性，其總體活性約為L-草銨膦的10%。D-草銨膦的除草活性問題，必然引起同等藥效下普通草銨膦與精草銨膦用量關(guān)系的爭議。

為進一步明確同等藥效下普通草銨膦與精草銨膦的用量關(guān)系，本試驗利用3種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑，對馬唐、狗尾草、稗草、牛筋草、鴨跖草、鐵莧菜和空心蓮子草7種靶標材料開展室內(nèi)盆缽試驗，通過調(diào)查地上部雜草的鮮重抑制率，比較普通草銨膦與精草銨膦的除草活性，以期為明確普通草銨膦與精草銨膦的藥效關(guān)系提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗藥劑與器材

試驗藥劑為3種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑（1#、2#和3#），1#和3#為普通草銨膦，2#為精草銨膦，分別通過草銨膦原藥和精草銨膦原藥配制獲得，并由江蘇恒生檢測有限公司進行D-草銨膦和L-草銨膦含量分析，具體含量見表1。

表1 3種10%草銨膦水劑中D-草銨膦和L-草銨膦含量

1.2 試驗靶標材料

馬唐［Digitaria sanguinalis (L.) Scop.］、牛筋草［Eleusine indica(L.)Gaertn.］、狗尾草［Setaria viridis(L.) Beauv.］、稗草［Echinochloa crus-galli (L.) P.Beauv.］、鴨跖草（Commelina communis L.）、鐵莧菜（Acalypha australis L.）、空心蓮子草［Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb.］，江蘇省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)田。

1.3 試驗方法

在直徑9.5 cm盆缽中裝入160 g風干土，土壤為馬肝土，pH值為6.9，有機質(zhì)含量為1.59%，然后從盆缽底部滲灌，使土壤完全濕潤至飽和狀態(tài)。2023年4月24日分別播種適量馬唐、牛筋草、狗尾草、稗草種子，2023年5月18日定苗至每盆20株，于三葉一心期按照試驗設計進行藥劑處理；2023年5月25日田間采集鴨跖草、鐵莧菜、空心蓮子草幼苗，室內(nèi)移栽扦插，至苗高度約15 cm時按照試驗設計進行藥劑處理。

3種10%草銨膦水劑每個藥劑設計37.5、75、150、300、600 mL/667 m25個濃度處理，并設清水對照，每處理兌水450 kg/hm2，每個處理重復4次。按試驗設計用移液器取定量藥液，采用3WPSH-500D型生測噴霧塔從低劑量到高劑量分別進行噴霧處理。3WPSH-500D型生測噴霧塔圓盤直徑50 cm，主軸轉(zhuǎn)動速度6 r/min，噴頭孔徑0.3 mm，噴霧壓力0.3 MPa，霧滴直徑100 μm，噴頭流量90 mL/min。施藥后，靶標材料在常溫下培養(yǎng)。

1.4 鮮重抑制率測定

依據(jù)中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY/T 1155.4—2006《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗準則除草劑第4部分：活性測定試驗莖葉噴霧法》[12]，在施藥后7 d（馬唐、狗尾草、稗草）和藥后10 d（牛筋草、鴨跖草、鐵莧菜、空心蓮子草）分別調(diào)查各處理的地上部鮮重，按式（1）計算各處理的鮮重抑制率。

1.5 數(shù)據(jù)處理

依據(jù)各靶標材料在不同濃度處理下的鮮重抑制率，并用DPS統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，建立回歸方程，計算3個10%草銨膦水劑不同結(jié)構(gòu)型產(chǎn)品對不同雜草的ED90值，并用Origin 9進行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對7種雜草的除草活性

在施藥后7 d（馬唐、狗尾草、稗草）或藥后10 d（牛筋草、鴨跖草、鐵莧菜、空心蓮子草），3種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對各靶標雜草均有較好的防效（圖1）。整體而言，相同劑量下2#藥劑對牛筋草、鴨跖草和鐵莧菜的除草活性略好于1#和3#藥劑。

圖1 3 種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對不同靶標雜草的抑制效果圖

2.1.1 3種不同結(jié)構(gòu)型10%草胺膦水劑對馬唐除草活性

3種藥劑均有良好的防除效果，對馬唐的ED90值在201.93～277.58 mL/667 m2，其中10%草銨膦水劑1#對馬唐的ED90值最小，為201.93 mL/667 m2。在制劑用量為150 mL/667 m2時，3種藥劑對馬唐的鮮重抑制率均超過87.92%。藥劑2#和3#制劑用量為300 mL/667 m2及600 mL/667 m2時，與150 mL/667 m2條件下的抑制效果無顯著差異（表2）。

表2 3 種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對馬唐地上部鮮重抑制效果

2.1.2 3種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對狗尾草除草活性

從表3可知，3種藥劑對狗尾草的ED90值為33.76～74.02 mL/667 m2，1#藥劑在制劑用量150 mL/667 m2時，對馬唐的鮮重抑制率達93.41%，當施藥量為300 mL/667 m2時，鮮重抑制率為100%，與600 mL/667 m2下的鮮重抑制率無顯著差異，且顯著高于其他3組質(zhì)量濃度。2#和3#藥劑在制劑用量75 mL/667 m2以上時，對馬唐的鮮重抑制率超過97.8%（表3）。

表3 3 種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對狗尾草地上部鮮重抑制效果

2.1.3 3種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對稗草除草活性

3 種藥劑對稗草的ED90值為383.80 ～440.08 mL/667 m2。藥劑1#對稗草除草活性最高，在制劑用量為300 mL/667 m2時，鮮重抑制率為89.11%，與600 mL/667 m2用量下無顯著性差異（表4）。

2.1.4 3種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對牛筋草除草活性

3種藥劑對牛筋草的ED90值為111.71～270.93 mL/667 m2，2#藥劑活性較高，ED90值為111.71 mL/667 m2。當施用量為300 mL/667 m2時，3種藥劑的鮮重抑制率均達到95.79%以上，與600 mL/667 m2的鮮重抑制率差異不顯著。

2.1.5 3種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對鴨跖草除草活性

3種藥劑對鴨跖草的活性存在較大差異。2#藥劑活性較高，在制劑用量為75 mL/667m2時，鮮重抑制率為62.76%，遠高于1#和3#，后兩者鮮重抑制率均小于10%。10%草銨膦水劑2#對鴨跖草的除草活性最高，ED90值為299.20 mL/667m2；1#藥劑次之，ED90值為526.49 mL/667m2；3#藥劑活性較1#藥劑低，ED90值為753.58 mL/667m2（表6）。

2.1.6 3種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對鐵莧菜除草活性

2#藥劑對鐵莧菜活性最高，ED90值為115.04 mL/667 m2；1#樣品次之，ED90值為275.53 mL/667 m2，3#樣品活性最低。當施用量為300 mL/667 m2時，2#對鐵莧菜的鮮重抑制率為100%，高于同劑量下1#和3#對鐵莧菜鮮重抑制率（表7）。

表7 3 種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對鐵莧菜地上部鮮重抑制效果

2.1.7 3種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對空心蓮子草除草活性

3#藥劑對空心蓮子草活性較高，當施用量為300 mL/667 m2時，其對空心蓮子草的鮮重抑制率為93.20%，遠高于1#和2#，且ED90值為266.12 mL/667 m2。1#藥劑和2#藥劑對空心蓮子草活性相當，ED90值分別為621.44 mL/667 m2和628.55 mL/667 m（2表8）。

表8 3 種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑對空心蓮子草地上部鮮重抑制效果

2.2 3種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑除草活性結(jié)果分析

通過上述室內(nèi)盆缽試驗發(fā)現(xiàn)，同等劑量下2#藥劑（精草銨膦）整體表現(xiàn)出更高的生物活性，對7種靶標雜草防效的ED90值在60.55～628.55 mL/667 m2之間，活性高于1#和3#藥劑（普通草銨膦）。1#藥劑對7種靶標雜草防效的ED90值在74.02～621.44 mL/667 m2之間，3#藥劑的ED90值在33.76～753.58 mL/667 m2之間（表9）。

表9 3 種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑防除不同敏感程度靶標雜草所需最低用量比較

為直觀比較精草銨膦和普通草銨膦對不同敏感程度靶標雜草的除草活性，我們分別將3種藥劑對7種靶標雜草防效的ED90值由小到大（即雜草對各藥劑敏感程度由強到弱）進行了排列，并比較了1#藥劑與2#藥劑、3#藥劑與2#藥劑ED90值的倍數(shù)關(guān)系（圖2、表9）。1#藥劑的ED90值是2#的0.99～2.36倍；3#藥劑的ED90值是2#的0.56～2.31倍（表9）。

圖2 3 種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑防除不同敏感程度靶標雜草所需最低用量

針對田間雜草發(fā)生情況的復雜性，包括對草銨膦敏感性較強和敏感性較差的雜草種類，為了保證對多種雜草的防除效果，需要綜合考慮藥劑對不同敏感程度靶標的除草活性。就本試驗的3種不同結(jié)構(gòu)型10%草銨膦水劑，對5～6種靶標雜草達到90%的防效情況下，2#精草銨膦藥劑用量為300～380 mL/667 m2，而1#和3#普通草銨膦水劑用量分別為440～530 mL/667 m2和440～470 mL/667 m2，1#和3#普通草銨膦的用量分別為2#精草銨膦用量的1.37～1.47倍和1.23～1.47倍。

3 結(jié)論與討論

精草銨膦是僅包含L型手性異構(gòu)體的草銨膦藥劑，自2018年精草銨膦原藥和制劑在我國登記以來迎來了迅速發(fā)展[13]。由于精草銨膦排除了D-草銨膦無效體，同等藥效條件下精草銨膦的理論施藥量較草銨膦可以降低50%[10]，與我國農(nóng)藥減量增效政策相吻合，低使用劑量也有利于降低雜草抗藥性的發(fā)生幾率[14]。但以上結(jié)論是建立在D-草銨膦無除草活性的基礎(chǔ)上[11]，而有研究表明D-草銨膦也能表現(xiàn)出一定的除草活性[7]，這就需要重新定義精草銨膦與草銨膦的活性關(guān)系。

本研究表明，10%普通草銨膦水劑與精草銨膦水劑對7種靶標雜草均有較好的防除效果，但同等劑量下精草銨膦整體表現(xiàn)出更高的生物活性。1#藥劑的ED90值是2#的0.99～2.36倍，3#藥劑的ED90值是2#的0.56～2.31倍。而在實際中，田間雜草發(fā)生情況復雜，需要綜合考慮藥劑對不同敏感程度靶標雜草的生物活性。對5～6種供試靶標雜草達到90%防效的情況下，2#精草銨膦藥劑用量為300 ～380 mL/667 m2，而1#和3#普通草銨膦水劑用量分別為440～530 mL/667 m2和440～470 mL/667 m2，1#和3#普通草銨膦的用量分別為2#精草銨膦藥劑用量的1.37～1.47倍與1.23～1.47倍。因此，我們推測D-草銨膦是具有部分除草活性的，這與范立攀等[7]的研究結(jié)論相吻合。在使用活性更高的精草銨膦時，還需關(guān)注使用劑量的問題。