九大类除草剂对小麦田禾本科杂草的防效比较
发布日期:2023-03-29 信息来源:《中国植保导刊》2022年第12期 作者:曹梦娇1,周森雅2,王晔青1,周国鑫2,钱炳生3,陈轶平1*,王霞2*(1.浙江省嘉兴市土肥植保与农村能源站;2.浙江农林大学现代农学院;3.泸州东方农化有限公司)

 

原标题:防除小麦田禾本科杂草的除草剂评析

       禾本科杂草是小麦田主要有害生物之一,其抗逆性强,与小麦争夺水分、肥料、光能,侵占地上和地下空间,严重影响小麦光合作用,干扰小麦生长,造成小麦减产。据报道,当田间看麦娘密度为540~675株/m2时,小麦减产20%;密度为1,197~1,560株/m2时,小麦减产50%;密度为1,800~2,340株/m2时,小麦减产70%。当田间野燕麦密度为15株/m2时,小麦减产12%;密度为169株/m2时,小麦穗数减少11.4万穗/667 m2,粒数减少8.2粒/穗,千粒重下降6.2 g,减产42.2%。此外,有些禾本科杂草还是小麦病虫的寄主,如野燕麦是麦类赤霉病、叶斑病和黑粉病的寄主,严重威胁小麦生产。因此,在小麦生产过程中,防除禾本科杂草至关重要。

1  有效成分分类

       截至2021年4月9日,据中国农药信息网(http://www.chinapesticide.org.cn/)数据显示,登记在小麦田防治禾本科杂草的除草剂产品共有448个,其中单剂368个,混剂80个。单剂有效成分有14种,以下主要从单剂有效成分进行评析(表1)。

表1  我国登记用于防除小麦田禾本科杂草的除草剂品种的有效成分、配方及防治效果

       注:数据来源于中国农药信息网,截至2021年4月9日。

1.1  磺酰脲类除草剂

       磺酰脲类除草剂通过抑制乙酰乳酸合成酶(ALS)而起作用,经由杂草的根与叶吸收,在其体内传导,使其停止生长而枯死。目前作为小麦田除草剂登记产品101个(单剂96个,混剂5个)。有效成分共3种:甲基二磺隆、啶磺草胺、氟唑磺隆。甲基二磺隆活性强、杀草谱广、安全性高、对环境友好,登记产品61个(单剂59个,混剂2个)。啶磺草胺活性高、作用快、杀草谱广,登记产品2个,无混剂。氟唑磺隆在小麦体内代谢快,安全性高,且对鱼、鸟、蜜蜂、家蚕、蚯蚓等低毒,是较理想的麦田除草剂,登记产品38个(单剂35个,混剂3个)。磺酰脲类除草剂对菵草、雀麦、看麦娘、日本看麦娘具有良好防效,但是对节节麦、硬草的防效较差甚至无防效。另外,李涛等研究表明,甲基二磺隆对野燕麦具有良好防效,ED90为14.76 g/hm2,与推荐用量相当;氟唑磺隆和啶磺草胺对野燕麦的活性一般,ED90约为推荐用量的2倍。高兴祥等的试验结果显示,甲基二磺隆对野燕麦防效较差,IC90远远高于药剂的田间推荐用量。上述两报道结果不一致可能与当地野燕麦抗性水平有关。

1.2  芳氧苯氧丙酸类除草剂

       芳氧苯氧丙酸类除草剂通过抑制禾本科杂草的乙酰辅酶A羧化酶(ACCase),使其脂肪酸合成停止,细胞生长分裂不能正常进行,膜系统受到破坏,最终死亡。目前,芳氧苯氧丙酸类除草剂登记产品250个(单剂214个,混剂36个)。有效成分3种:禾草灵、精噁唑禾草灵、炔草酯。禾草灵是1974年开发的一种选择性内吸苗后除草剂,长期使用后,杂草已对其产生抗性,导致使用量不断增加,给环境带来严重负担,并对环境中的非靶标生物具有急性或慢性毒性。禾草灵登记产品只有2个,且推荐用量都很高,已被其他更高效、更安全的除草剂取代。精噁唑禾草灵在加入安全剂后,选择性强,安全性高,成为小麦田防除禾本科杂草的主导产品,市场上都是其单剂,共79个。频繁单一使用精噁唑禾草灵,势必导致抗性杂草种群越来越多。炔草酯与安全剂以一定比例混合后防治禾谷类作物田杂草,安全性高,活性强,防效好,且杀草谱明显广于精噁唑禾草灵,登记产品有132个单剂,36个混剂,市场占有率较大。芳氧苯氧丙酸类除草剂对菵草、日本看麦娘、硬草、野燕麦、蜡烛草、看麦娘等杂草防除效果较好,但是对雀麦、节节麦、多花黑麦草的防除效果不佳甚至无效。

1.3  取代脲类除草剂

       脲类除草剂大部分通过抑制杂草光合作用而杀死杂草。取代脲类除草剂登记品种共58个(单剂28个,混剂30个)。有效成分仅2种:绿麦隆和异丙隆。绿麦隆曾以其高效、广谱、低毒、持久性长等特点被广泛用于防除小麦田杂草,登记产品7个(单剂5个,混剂2个)。但经历了40年以上的应用,绿麦隆在冬小麦田每667 m2的施用量已从300 g增至400~800 g,防除效果下降,且在土壤中的残效期较长,当在土壤中的残留量大于0.30 mg/kg时,后茬不宜种水稻。绿麦隆对看麦娘、鬼蜡烛、硬草防除效果较好,但需提高剂量才能防除日本看麦娘。异丙隆登记品种58个(单剂28个,混剂30个),作用对象广泛,适用于菵草、日本看麦娘、硬草、野燕麦、蜡烛草、看麦娘、鬼蜡烛等禾本科杂草较多的田块,高剂量才对雀麦有效果,对节节麦无效。因常年使用异丙隆单剂,黄淮海区域小麦田看麦娘属杂草已产生了不同程度的抗性,长三角地区的日本看麦娘也已产生了较强抗性。

1.4  苯基吡唑啉类除草剂

       苯基吡唑啉类除草剂目前只登记1种有效成分,即唑啉草酯,具有内吸传导性,抑制ACCase,使杂草脂肪酸合成受阻,细胞生长分裂停止,细胞膜受到破坏而最终死亡。登记产品22个(单剂18个,混剂4个)。2010年底,唑啉草酯原药、单剂及其复配剂在我国取得登记,用于防除小麦、大麦田禾本科杂草,活性高、安全性好、起效快,对环境影响小,尤其是其化学结构有别于其他乙酰辅酶A羧化酶抑制剂类除草剂,适合防除小麦田禾本科恶性杂草。唑啉草酯可有效防除日本看麦娘、看麦娘、菵草、棒草、早熟禾、野燕麦、黑麦草、硬草、蜡烛草、虉草等小麦田常见禾本科杂草,但对节节麦、雀麦防效不理想。

1.5  芳氧乙酰胺类除草剂

       登记在小麦田的芳氧乙酰胺类除草剂仅1种,即氟噻草胺,通过抑制细胞分裂和生长发挥作用,常用作土壤处理剂,苗前和苗后均可使用,具有选择性高、复配产品杀草谱广、毒性低、与环境相容性好等特点。氟噻草胺对菵草、看麦娘、棒头草、日本看麦娘、多花黑麦草、早熟禾有较好的防效,而对大穗看麦娘、披碱草、野燕麦、雀麦、节节麦防效差。目前,该有效成分登记产品4个(单剂2个,混剂2个)。混剂中,氟噻·吡酰·呋杀草谱广、防效高、使用简单,农户对其认可率高,但价格相对昂贵;氟噻草胺·吡氟酰草胺还处于新产品推广阶段。氟噻草胺在国内市场的前景广阔,但目前生产工艺还存在技术壁垒。

1.6  环己烯酮类除草剂

       环己烯酮类除草剂通过抑制ACCase、破坏脂肪酸的生物合成而阻碍杂草生长。此类除草剂仅对禾本科植物的ACCase有效,对阔叶植物的ACCase无活性,故对阔叶作物具有很高的安全性。目前,登记在小麦田的只有1种药剂,即三甲苯草酮,又称肟草酮,无混剂产品,是环己烯酮类除草剂中唯一可用于麦田的除草剂,能有效防除野燕麦、硬草、菵草、蜡烛草、日本看麦娘、看麦娘、早熟禾、鬼蜡烛等禾本科杂草,但是对雀麦、节节麦无效。

1.7  异噁唑类除草剂

       异噁唑类除草剂通过抑制超长链脂肪酸合成酶而发挥除草效果。目前用于防除小麦田禾本科杂草的有效成分只有1种,即砜吡草唑,是2002年开发的广谱、高活性苗前土壤处理除草剂。徐洪乐等研究表明,砜吡草唑在田间推荐剂量下对鹅观草、多花黑麦草、雀麦、棒头草、蜡烛草的防效达90%以上,但是对节节麦和野燕麦的防效较差,ED90高于田间推荐剂量。此外,砜吡草唑在环境中的稳定性较强,较难降解和吸附,且具有一定的淋溶性,对土壤和水环境具有一定污染风险,需谨慎施用。

1.8  均三氮苯类除草剂

       均三氮苯类除草剂属于典型的光合作用抑制剂。登记防治小麦田禾本科杂草的有效成分只有1个,即特丁净,共2个登记产品(单剂1个,混剂1个)。特丁净上市已有50年以上历史,为土壤处理剂,可用于苗前、苗后除草,经由根系与茎叶吸收,作用迅速,除草活性强,水溶性高,对刚出土的杂草有特效,在土壤中分解较快,残效期为1~2个月,不影响后茬作物,但选择性较差。

1.9  吡唑酮类除草剂

       登记在小麦田上的吡唑酮类除草剂只有1种,即环吡氟草酮,属于HPPD抑制剂类,通过抑制HPPD的活性,阻碍对羟基苯基丙酮酸转化为尿黑酸的过程,使生育酚及质体醌无法正常合成,影响靶标体内类胡萝卜素合成,导致叶片发白。此化合物由江苏清原农冠杂草防治有限公司首创,也是全球首次将HPPD抑制剂类化合物引入到小麦田抗性禾本科杂草的防治上,与当前麦田常用的针对禾本科杂草的除草剂不存在交互抗性,解决了ALS和ACCase抑制剂的多抗性问题。2018年,我国登记了95%环吡氟草酮原药、6%环吡氟草酮可分散油悬浮剂和25%环吡氟草酮·异丙隆可分散油悬浮剂。

2  有效成分推荐用量比较

       根据农药登记信息,分别计算防除小麦田禾本科杂草的单剂有效成分平均推荐用量,利用Statistica 6.1软件,采用邓肯氏新复极差法分析不同成分用量间的差异显著性。

有效成分平均推荐使用量=[(推荐用量上限+推荐用量下限)/2]×有效成分含量

       如图1所示,14种有效成分的单剂平均推荐用量可分为3个梯度:第1梯度为绿麦隆、特丁净、异丙隆、禾草灵,有效成分平均推荐用量为105.71、100.00、73.85、64.51 g/667 m2,其中只有异丙隆目前在我国使用较多。第2梯度为三甲苯草酮、氟噻草胺,有效成分平均推荐用量为29.00、19.68 g/667 m2,其中,氟噻草胺的2个单剂产品总有效成分含量均为41%,但因用药场景不同而存在差异,在北方旱旱连作区侧重防除多花黑麦草,推荐用量较高,为60~90 g/667 m2,在南方水旱连作区侧重防除菵草和看麦娘,推荐用量较低,为18~24 g/667 m2,这也导致数据标准误差较大。第3梯度为砜吡草唑、环吡氟草酮、精噁唑禾草灵、炔草酯、唑啉草酯、氟唑磺隆、甲基二磺隆、啶磺草胺,有效成分平均推荐用量为11.00、10.50、4.09、3.86、3.47、2.38、0.84、0.81 g/667 m2。从推荐用量看,推广使用第3梯度的8种有效成分的制剂符合当前我国农药减量要求。

       注:每种单剂(横轴从左到右)已登记的产品数量依次为61、2、38、170、79、2、58、7、22、2、1、1、1、1个。

图1  14种防除小麦田禾本科杂草的除草剂单剂有效成分平均推荐使用量

3  结论与讨论

       不同有效成分的除草剂对小麦田禾本科杂草的防效具有差异性。施用者应根据小麦田杂草种群,选择合适的除草剂,如芳氧苯氧丙酸类除草剂能防除硬草,但磺酰脲类除草剂不能。实践中的防除效果还与杂草的抗药性与生育期、施用时间、天气状况、田间水肥管理、土壤墒情等密切相关,用药不当易产生药害或减弱防除效果,长期单一、过量用药还会导致抗性杂草种群扩大,加速相关除草剂产品淘汰。选择不同农药防治同一靶标对于减量用药具有重要作用,应推荐农户使用有效成分平均推荐用量较低的除草剂,比如绿麦隆和炔草酯均能有效防除看麦娘,但炔草酯有效成分平均推荐用量仅为绿麦隆的3.65%,更建议使用炔草酯。合理选择除草剂能有效降低农药用量,有利于生态保护。通过混配或交替使用不同作用机制的除草剂,能有效延缓杂草抗性产生。目前,甲基二磺隆是防除节节麦效果较好的除草剂,而其他除草剂对其防效均不理想,应重视国内节节麦蔓延趋势及其防除难度。

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