玉米田除草剂苯唑氟草酮的作用特性.pdf
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1、研究论文doi:10.16801/j.issn.1008-7303.2023.0030玉米田除草剂苯唑氟草酮的作用特性王恒智1,2,高传杰*,3,张耀中3,金岩3,连磊4,冯克5,路兴涛4,刘伟堂*,1,2(1.山东农业大学植物保护学院,山东泰安271018;2.山东省农药毒理与应用技术重点实验室,山东泰安271018;3.山东省农药检定所,济南250000;4.青岛清原作物科学有限公司,山东青岛266000;5.聊城市农业技术推广服务中心,山东聊城252000)摘 要:为明确玉米田除草剂苯唑氟草酮(fenpyrazone)的最佳施药条件,以稗 Echinochloacrus-galli 为测
2、试靶标,采用整株水平测定法研究了温度、光照强度、药后降雨间隔时间和杂草叶龄对其除草活性的影响。结果显示:在气温 1535 下,苯唑氟草酮药效随温度的升高而升高,在 2035 范围内,苯唑氟草酮药效趋于稳定,对稗的 GR50值在 2.87.6g/hm2之间;随着光照强度增强,苯唑氟草酮对稗的活性显著增加,鲜重抑制率在 41.19%90.84%之间;苯唑氟草酮具有很强的耐雨水冲刷能力,施药后降雨间隔时间达到 1h 以上,其除草活性与间隔时间即无显著相关性,对稗的 GR50值在 1.72.4g/hm2之间;杂草叶龄会显著影响苯唑氟草酮的活性,其中 14 叶期的稗最为敏感,该条件下的 GR50值小于
3、1.0g/hm2。综合来看,为保证苯唑氟草酮发挥最大药效,建议应在稗 14 叶期,选择天气晴朗、气温高于 20 的情况下施药,如药后 1h 内遇降雨天气,则需进行补喷。研究结果可为苯唑氟草酮在玉米田的进一步推广应用提供科学依据。关键词:玉米田除草剂;苯唑氟草酮;稗;作用特性;环境因素中图分类号:S481.9;S482.4文献标志码:AHerbicidal characteristics of herbicide-fenpyrazone used in cornWANGHengzhi1,2,GAOChuanjie*,3,ZHANGYaozhong3,JINYan3,LIANLei4,FENGKe
4、5,LUXingtao4,LIUWeitang*,1,2(1.College of Plant Protection,Shandong Agricultural University,Taian 271018,Shandong Province,China;2.Key Laboratory of PesticideToxicology and Application Technology,Taian 271018,Shandong Province,China;3.Shandong Province Institute for the Control ofAgrochemicals,Jinan
5、 250000,China;4.Qingdao KingAgroot Crop Science Co.,Ltd.,Qingdao 266000,Shandong Province,China;5.Liaocheng Agricultural Technology Extension Service Center,Liaocheng 252000,Shandong Province,China)Abstract:Inordertodeterminethebestapplicationconditionsoffenpyrazoneincornfields,theeffectsoftemperatu
6、re,lightintensity,intervaltimeofrainfallafterherbicideapplicationandweedleafstageon收稿日期:2023-02-17;录用日期:2023-04-06;网络首发日期:2023-04-17.Received:February17,2023;Accepted:April6,2023;Published online:April17,2023.URL:https:/doi.org/10.16801/j.issn.1008-7303.2023.0030http:/ Journal of Pesticide ScienceE-
7、mail:theherbicidalactivityoffenpyrazoneagainstbarnyardgrassEchinochloa crus-galliwerestudiedusingwhole-plantdose-responseexperimentsingreenhouse.Atthetemperatureof15-35,theefficacyoffenpyrazonewasincreasedwiththeincreaseintemperature.Atthetemperatureof20-35,theefficacyoffenpyrazonetendedtobestable,a
8、ndtheGR50valueforbarnyardgrasswasbetween2.8-7.6g/hm2.Withtheincreaseinlightintensity,theinhibitionrateofthefreshweightofbarnyardgrassbyfenpyrazoneincreasedsignificantlyfrom41.19%to90.84%.Fenpyrazoneshowedstrongtolerancetorainerosionandcouldquicklypenetratetheleaftissues.Andtherewasnosignificantcorre
9、lationbetweenitsherbicidalactivityandtheintervaltimewhentherainfallintervalaftertreatmentwasmorethan1h,withtheGR50valueof1.7-2.4g/hm2forbarnyardgrass.Theweedleafstagesignificantlyaffectedtheefficacyoffenpyrazoneagainstbarnyardgrass.Thebarnyardgrassat1-to4-leafstagewasthemostsensitive,withtheGR50valu
10、eof0.05),故对 2 次结果进行合并处理。通过 Excel2016 软件作图。2 结果与分析 2.1 温度对苯唑氟草酮药效的影响结果(表 1)表明:在 1535 范围内,随着温度升高,苯唑氟草酮对稗的 GR50值逐渐降低,活性逐渐增强。可以看出,当温度处于 2035时,苯唑氟草酮对稗的活性较高,GR50值均小于8g/hm2。2.2 光照强度对苯唑氟草酮药效的影响在有效成分 7.5、15 和 30g/hm2剂量下,不同光照条件下苯唑氟草酮对稗的鲜重抑制率分别在 41.19%68.91%、53.16%78.79%和 70.81%90.84%之间。从图 2 中可看出,相同处理剂量下,随着光照强
11、度增强,苯唑氟草酮对稗的鲜重抑制率显著升高。2.3 施药后降雨间隔时间对苯唑氟草酮药效的影响由表 2 中可看出,于施药后间隔不同时间模拟降雨处理,苯唑氟草酮对稗的 GR5 0值在1.74.8g/hm2之间。同时,随着模拟降雨与施药间隔时间的增加,GR50值不断减小,即降雨对药效的影响越小;在模拟降雨间隔达到 1h 后,GR50值保持在 1.72.4g/hm2之间,活性趋于稳定。2.4 杂草叶龄对苯唑氟草酮药效的影响由表 3 可知,杂草叶龄会显著影响苯唑氟草酮的除草活性。苯唑氟草酮茎叶处理对 14 叶期稗的 GR50值(0.0160.954g/hm2)显著低于其对56 叶期稗的 GR50值(3.
12、4383.452g/hm2);同时,苯唑氟草酮对 0 叶期稗也表现出了较高的除表 1 苯唑氟草酮在不同温度条件下对稗的除草活性Table 1 The efficacy of fenpyrazone against E.crus-galli under different temperature conditions夜/昼温度Nighttemperature/daytemperature/回归方程Regressionequation相关系数Correlationcoefficient,rGR50(95%CL)/(g/hm2)15/20y=3.7815+0.6619x0.976369.30(27.
13、54173.87)20/25y=3.4244+1.7950 x0.93047.55(3.6215.76)25/30y=4.3025+1.1582x0.96794.00(2.815.69)30/35y=4.2374+1.7193x0.97072.78(2.0931.71)01020304050607080901007.515.030.0鲜重抑制率 Fresh weight inhibition rate/%苯唑氟草酮有效成分剂量 Dose of fenpyrazone/(a.i.,g/hm2)4%光照 4%light45%光照 45%light100%光照 100%lightaaabbbccc注
14、:同一剂量处理内不同小写字母表示经 Duncan 氏新复极差法检验在 P 0.05 水平差异显著。Note:DifferentlettersamongthesamedoseoffenpyrazonetreatmentindicatesignificantdifferencesattheP 0.05levelaccordingtoDuncansnewmultiplerangetest.图 2 苯唑氟草酮在不同光照强度条件下对稗的除草活性Fig.2 The efficacy of fenpyrazone against E.crus-galliunder different light-inten
15、sity conditions846农药学学报Vol.25草活性,表明该药剂还具备一定的土壤封闭作用。研究表明,14 叶期的稗对苯唑氟草酮最为敏感,即稗 14 叶期为苯唑氟草酮的最佳施药时期。3 讨论与结论苯唑氟草酮是我国具有自主知识产权的玉米田 HPPD 抑制剂类除草剂,从化学结构上,HPPD抑制剂类除草剂主要分为三酮类和异噁唑类,而苯唑氟草酮属于新型的吡唑酮类结构14-15,23。该药剂对野稷、牛筋草、马唐、狗尾草和野黍等玉米田禾本科杂草具有较高防效14-15,随着我国玉米田杂草,尤其是禾本科杂草如马唐、狗尾草、野稷和野黍对烟嘧磺隆抗性的逐渐蔓延发展24-29,以及狗尾草对硝磺草酮的天然耐
16、药性30,苯唑氟草酮在我国玉米田抗性杂草治理方面显露出了较为广阔的应用前景。了解植物及环境因素等对除草剂活性的影响,对于优化除草剂应用技术具有十分重要的指导意义18-19,31-32。本研究发现,随着气温升高(1535),苯唑氟草酮对稗的除草活性也升高,因此在玉米种植期间选择温度较高的天气施药,有利于苯唑氟草酮药效的发挥,但同时高温条件下苯唑氟草酮对玉米药害的风险也可能相应增加,因此在高温天气施药可采取推荐剂量的低用量。植物本身的一些生理过程如韧皮部运输和原生质流动均具有温度依赖性,温度升高会加速杂草对除草剂的吸收和传导,同时,在高温条件下,植物叶片表面蜡质层的粘度会降低,增加了对除草剂的吸收
17、,进而提高其药效及速效性19。尽管大多数情况下高温会加速杂草对除草剂的吸收和转运,但在某些情况下,高温也可能导致杂草体内药剂代谢速率加快,从而降低除草剂对目标杂草的活性33;此外,高温还可能引起杂草叶片表面的药液快速蒸发为固体,进而减少药剂吸收,降低药效19。与温度一样,光照强度的变化也会影响杂草一系列生理生化过程,进而影响除草剂的药效。本研究发现,高光照强度有助于苯唑氟草酮药效的发挥。高光照强度会增加植物叶片气孔开放程表 2 苯唑氟草酮施药后间隔不同时间模拟降雨对稗的除草活性Table 2 The efficacy of fenpyrazone against E.crus-galli un
18、der the different intervals between rainfall and application降雨间隔时间Intervalbetweenrainfallandapplication/h回归方程Regressionequation相关系数Correlationcoefficient,rGR50(95%CL)/(g/hm2)0y=3.3472+2.4268x0.94184.8(3.27.2)0.5y=3.7996+2.0329x0.99823.9(3.64.2)1y=4.3349+1.7269x0.99202.4(2.12.8)2y=4.4121+1.7436x0.978
19、12.2(1.62.9)4y=4.4633+1.6887x0.97862.1(1.62.8)8y=4.5284+1.6084x0.98312.0(1.52.5)12y=4.5336+1.6116x0.97651.9(1.42.6)24y=4.6467+1.5161x0.97341.7(1.22.4)空白对照(不模拟降雨处理)CK(Notsimulaterainfall)y=4.6479+1.4940 x0.99961.7(1.52.0)表 3 苯唑氟草酮对不同叶龄期稗的除草活性Table 3 The efficacy of fenpyrazone against E.crus-galli at
20、 different leaf stages稗叶龄LeafstageofE.crus-galli回归方程Regressionequation相关系数Correlationcoefficient,rGR50(95%CL)/(g/hm2)0y=4.6290+2.7446x0.94901.365(0.9192.027)1y=6.5165+1.1499x0.88240.048(0.0050.492)2y=7.4117+1.3359x0.96670.016(0.0070.038)3y=5.9212+1.0204x0.98380.125(0.0680.229)4y=5.0239+1.1734x0.9785
21、0.954(0.7121.279)5y=4.1086+1.6621x0.98413.438(2.7364.321)6y=4.6669+0.6065x0.94903.542(2.3125.425)No.4王恒智等:玉米田除草剂苯唑氟草酮的作用特性847度与光合速率,促进杂草对除草剂的吸收及转运,进而提高药效19。同时,苯唑氟草酮作为HPPD 抑制剂类除草剂,主要抑制杂草体内质体醌的合成,破坏光合电子传递链,而高光照条件下的过剩光能会生成更多的 ROS,增加叶绿素和类囊体膜氧化降解的速度和程度5-6,进而提高除草剂的药效。耐雨水冲刷性能是指除草剂喷雾液滴迅速干燥并渗透到叶片组织中的能力,以保证其在
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