除草剂生物测定和药效试验的关系
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发布时间：2022-04-22 23:25
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时间：2023-06-30 10:04
稗草是世界性恶性杂草[1],也是我国农田15种严重危害杂草之一[2],对水稻生产危害尤为严重,仅稻田危害面积就达1 400万hm2[3]。据王强等[4]对浙江省水稻田杂草发生种类及危害的调查表明,稗草为稻田主要恶性杂草。在早稻田中,稗草出现频率72%~100%,二级以上的危害率达到23.8%~50.0%。在晚稻田中,稗草 出现频率37.2%~74.7%,二级以上的危害率8.3%~25.1%。秧田草害基本类似于大田。而 据胡进生等[5]报道,杂交稻汕优63每穴3~4株 秧苗夹1株稗草,水稻平均减产62.90%。 稻田化学防除技术体系具有防除效果好、杀 草谱广、安全性高、成本低的特色。但随着除草 剂使用年限的增加,稗草通过药剂的选择压力和
遗传作用,产生了抗药性问题。我国稻区稗草在 使用丁草胺8~12年的地区其抗性比为1.27~ 5.42[6]。在连续使用禾草丹10年以上的地区, 稗草对禾草丹的抗性比大于2.8[7]。湖南省安 乡县稗草对二氯喹啉酸产生了明显的抗性,其相 对抗性比值高达28.74[8]。这些研究说明,我国 稻区稗草对这3种除草剂表现出一定的抗性。 目前,我国稻田使用的主要除草剂品种为丁草 胺、乙草胺、禾大壮、二氯喹啉酸、扫特等,以及
苄嘧磺隆与杀稗剂的混配制剂[9],采用快速、灵
敏的生物测定方法进行抗性监测和选择适宜的
药剂进行抗性治理已成为当务之急。本文选用
二氯喹啉酸比较了滤纸法、琼脂法和盆栽喷雾法
这3种生物测定方法的灵敏度,并根据滤纸法确
定的处理时间和琼脂法的高灵敏度测定了稗草
对吡嘧磺隆、五氟磺草胺、丙炔草酮、四唑酰草
胺、二氯喹啉酸、嗪草酮、扑草净等7种除草剂
的敏感性,为除草剂生物测定方法和稻田稗草的
防除及抗性治理提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试稗草
稗草(Echinochloa crusgalli)种子于2002年
采自浙江省诸暨市市郊,晒干后装入纸袋于冰箱
中保存待用。
1.2 供试药剂
10%吡嘧磺隆WP(pyrazosulfuron-ethyl,商品
名为吡嘧磺隆,国营昆山化工厂);2.5%五氟磺
草胺OF(penoxsulam,商品名为稻杰,美国陶氏益
农公司);80%丙炔草酮WG(oxadiargyl,商品名
为稻思达,罗纳普朗克农化公司);50%四唑酰草
胺WP(fentrazamide,商品名为拜田净,德国拜耳
公司);50%二氯喹啉酸WP(quinclorac,商品名为
杀稗王,江苏省新沂中凯农用化工有限公司);
1%嗪草酮SC(oxaziclomefone,商品名为去稗
安,日本安万特作物科学公司);40%扑草净WP
(prometryn,商品名为扑草净,浙江*兴第一化
工有限公司)。
1.3 试验方法
1.3.1 滤纸法
将稗草种子催芽3~4 d,待稗草种子露白后
备用。把各个待测除草剂用水稀释成不同浓度
的药液。在铺有一张圆滤纸、直径为9 cm的培
养皿中加入各个浓度的待测药液5.00 ml,精选
整齐刚露白的稗草种子20粒于培养皿中,盖好
保鲜膜,将培养皿放入LRH-250-G型光照培养箱
(广东省医疗器械厂),在(27±1)℃、24 h光照条
件下培养。另设清水作空白对照。每个处理重
复3次。处理2~5 d后测定芽长,求出抑制
率[10]。
1.3.2 琼脂法
参照曹坳程方法[11],将稗草种子催芽3~4
d,待稗草种子露白后备用。将供试药剂用水稀
释成不同浓度的药液。依次从低浓度到高浓度
各取30 ml与60 ml琼脂溶液(含质量分数为
1.5%)混匀,然后趁热分别倒入3个直径为9 cm
的培养皿中,每培养皿为20 ml。以清水作为对
照,3个重复,待琼脂冷却凝固后,将12粒整齐
刚露白的稗草种子放入含不同浓度梯度的1%
琼脂培养基质中,胚芽向上,同一方向放置于(27
±1)℃、24 h光照的LRH-250-G型光照培养箱中
培养。一定处理时间后测定芽长,求出抑制率。
1.3.3 盆栽喷雾法
在口径20 cm的塑料盆中装入约8成满的
土壤,每盆播入催芽稗草种子20~30粒,上面覆
盖一层细沙土。当稗草幼苗长成2叶1心期时,
放入ASP-1098型自动喷雾装置(浙江大学电器
设备厂,压力:0.4MPa,速度:50 cm/s),喷施二氯
喹啉酸各个浓度的待测药液。另设清水作空白
。每个处理重复3次。药后15 d测定稗草
植株鲜重,求出抑制率[10]。
1.3.4 数据处理
根据试验浓度所对应的对数值及芽长抑制
率,采用DPS软件,求出其毒力回归方程y=a+
bx、抑制中浓度EC50、EC50的95%置信限及相关
系数r[12]。
2 结果与分析
2.1 处理时间的确定
用滤纸法在(27±1)℃、24 h光照条件下分
别测定稗草对吡嘧磺隆、五氟磺草胺、丙炔草
酮、四唑酰草胺、二氯喹啉酸、嗪草酮、扑草净
等7种除草剂的敏感性。试验以芽长为指示参
数,结果表明:稗草对磺酰脲类除草剂吡嘧磺隆
以2 d的EC50值(13.07 mg/L)为最低。稗草对三
唑并嘧啶磺酰胺类除草剂五氟磺草胺、二唑酮
类除草剂丙炔草酮、喹啉羧酸类除草剂二氯喹
啉酸和三嗪类除草剂扑草净的敏感性以3 d的
结果为最好,其EC50值分别为0.4972,0.1042,
0.3240,445.6 mg/L。四唑啉酮类除草剂四唑酰草
胺、嗪酮类除草剂嗪草酮则是4 d的结果,其
EC50值分别为0.02092,0.05064 mg/L(表1)。
2.2 不同生物测定方法的比较
运用滤纸法、琼脂法和盆栽喷雾法分别测定
了稗草对二氯喹啉酸的敏感性,结果见表2。从
表中可以看出,滤纸法中稗草对二氯喹啉的敏感
性随着时间的推移而上升,到3 d时达最高,随
后敏感程度下降。由于滤纸法和琼脂法均为培
养皿法中的一种,故本试验进行琼脂法试验时选
用3 d的处理时间。3种生物测定方法比较结果
显示,琼脂法中稗草对二氯喹啉酸的敏感性最
高,滤纸法次之,盆栽喷雾法最低,EC50值分别为
表1 不同处理时间条件下稗草对7种除草剂的敏感性(滤纸法)
Table1 The susceptibility of barnyard grass to 7 herbicides under the conditions of different treating times (filter paper method)
药剂名称处理时间/d毒力回归方程(y=a+bx)EC50/mg·L-195%置信限/mg·L-1相关系数(r)
吡嘧磺隆2y =4.1618+0.7510x13.0700 3.039~160.00 0.9861
3y =4.0726+0.5945x36.3100 11.43~206.60 0.9772
4y =3.6725+0.6972x80.1600 15.18~2575.00 0.9619
5y =3.4566+0.7302x129.9000 29.50~1462.00 0.9715
五氟磺草胺2y =5.0492+0.4919x0.7944 0.1746~3.3850 0.9562
3y =5.1536+0.5061x0.4972 0.2713~0.8661 0.9901
4y =5.2120+0.8236x0.5528 0.3285~0.9155 0.9895
5y =5.0787+0.9276x0.8225 0.5603~1.2030 0.9933
丙炔草酮2y =5.4482+0.5487x0.1724 0.09304~0.28420 0.9959
3y =5.4947+0.5100x0.1072 0.000028~0.543800 0.9625
4y =6.0368+1.3539x0.1715 0.00007~0.85850 0.9513
5y =5.2335+0.7600x0.4930 0.3043~0.7729 0.9943
四唑酰草胺2y =5.3576+0.3198x0.0762 0.005213~0.313800 0.9653
3y =6.0225+0.8415x0.0609 0.000494~0.265800 0.9810
4y =5.7511+0.4472x0.0209 0.000389~0.106000 0.9712
5y =5.7992+0.6579x0.0610 0.008484~0.184100 0.9815
二氯喹啉酸2y =5.1231+1.1628x0.7837 0.5832~1.0430 0.9938
3y =5.3580+0.7313x0.3240 0.2272~0.4413 0.9947
4y =5.2918+0.7718x0.4187 0.2835~0.5897 0.9930
5y =5.2924+1.0920x0.5398 0.4361~0.6603 0.9970
嗪草酮2y =4.9516+0.4019x1.3200 0.7563~2.4500 0.9957
3y =5.2154+0.3671x0.2589 0.06300~0.68330 0.9738
4y =5.9717+0.7500x0.0506 0.007248~0.163900 0.9703
5y =5.6014+0.7838x0.1709 0.01554~0.46730 0.9867
扑草净2y =2.8918+0.6910x1125.0000 319.2~6315.0 0.9970
3y =3.9721+0.3880x445.6000 71.98~1.87×1040.9836
4y =-5.2733+2.7531x5390.0000 1360.000~4.053×1040.9976
5y =-8.9925+3.6817x6317.0000 2239.000~2.445×1040.9907
·39·吴声敢等:稗草对7种除草剂的敏感性及其生物测定方法的研究
不同生物测定方法中稗草对二氯喹啉酸的敏感性比较
Table2 Comparison of the susceptibility of barnyard grass to quinclorac by different bioassay methods
生物测定方法处理时间/d毒力回归方程(y=a+bx)EC50/mg·L-195%置信限/mg·L-1相关系数(r)
滤纸法2y =5.1231+1.1628x0.7837 0.5832~1.0430 0.9938
3y =5.3580+0.7313x0.3240 0.2272~0.4413 0.9947
4y =5.2918+0.7718x0.4187 0.2835~0.5897 0.9930
5y =5.2924+1.0920x0.5398 0.4361~0.6603 0.9970
琼脂法3y =5.4336+0.5826x0.1802 0.04343~0.46110 0.9753
盆栽喷雾法15y =-3.3407+3.1386x454.4 127.2~3961.0 0.9902
0.1802,0.3240,454.4 mg/L。而且达到此敏感度
所需时间分别为3,3,15 d。
2.3 稗草对7种除草剂的敏感性比较
应用琼脂法在(27±1)℃、24 h光照条件下,
按照滤纸法确定的处理时间测定了稗草对7种
除草剂的敏感性大小(表3)。选用芽长作为指
示参数,其敏感性大小(根据EC50值)顺序为:
嗪草酮>四唑酰草胺>丙炔草酮>二氯喹啉
酸>五氟磺草胺>吡嘧磺隆>扑草净。所有试
验结果的相关系数均在0.9682以上(表3)。
表3 稗草对7种除草剂的敏感性(琼脂法)
Table3 The susceptibility of barnyard grass to 7 herbicides (agar method)
药剂名称处理时间/d毒力回归方程(y=a+bx)EC50/mg·L-195%置信限/mg·L-1相关系数(r)
吡嘧磺隆2y =4.3770+0.7327x7.0840 4.162~16.350 0.9952
五氟磺草胺3y =5.1433+0.3442x0.3835 0.1530~0.7697 0.9861
丙炔草酮3y =11.5803+4.1615x0.0262 0.01324~0.04424 0.9682
四唑酰草胺4y =7.0912+1.1118x0.0132 0.003699~0.030980 0.9881
二氯喹啉酸3y =5.4336+0.5826x0.1802 0.04343~0.46110 0.9753
嗪草酮4y =7.2668+0.8750x0.0024 0.000011~0.017990 0.9729
扑草净3y =3.5473+0.6123x235.9000 51.48~3410.00 0.9799
3 结论与讨论
化合物的除草活性需要一定时间才能表现
出来,处理时间过长或过短都不能正确评价化合
物的药效,同时处理时间也决定了整个测试周期
的长短。处理时间过短时,稗草测试结果不敏
感,且规律性差。随着处理时间的延长,除草剂
药效,在较高浓度时有被夸大的趋势,在较低浓
度时有被低估的趋势,从而使指示精确度下降。
本试验中稗草的敏感性对吡嘧磺隆以2 d的
EC50值为最低,对五氟磺草胺、丙炔草酮、二氯
喹啉酸和扑草净的敏感性以3 d的结果为最好,
对四唑酰草胺、嗪草酮则是4 d的结果为最敏
感。由于同一类除草剂具有相似的结构及作用
特点,作者认为,以稗草作指示植物时此结果可
作为同一类除草剂其处理时间的参比。因此,为
了达到精确快速的目的,作者推荐各类除草剂对
稗草的处理时间如下:磺酰胺类除草剂为2 d,三
唑并嘧啶磺酰胺类除草剂、二唑酮类除草剂、
喹啉羧酸类除草剂和三嗪类除草剂为3 d,四唑
啉酮类除草剂、嗪酮类除草剂则为4 d。
抗性监测是抗性治理的一个重要环节,所以
加强杂草对除草剂的抗性监测,了解其抗性发展
的动态,鉴定抗性水平,以便及早采取治理措施,
预防或延缓抗药性杂草的产生,其中抗性监测方
法的确定是至关重要的。本试验结果表明,琼脂
法中稗草对二氯喹啉酸的敏感性高于滤纸法和
盆栽喷雾法,而且所需时间较短。因此,琼脂法
是一种快速、灵敏的除草剂生物测定方法,应用
该法可快速监测稻田稗草的抗药性,并且能够筛
选出用于防治稻田抗性稗草的除草剂。
根据滤纸法确定的处理时间,本试验采用琼
脂法测定了稗草对7种除草剂的敏感性,结果表
明,嗪草酮敏感性最好,四唑酰草胺、丙炔草
酮较好,二氯喹啉酸、五氟磺草胺次之,吡嘧磺隆
·40·浙江农业学报 第19卷(2007)
,而扑草净为最差。从而进一步验证了嗪
草酮和四唑酰草胺对稗草的高活性和低用量特
点[13,14]。而扑草净敏感性低可能是由于扑草净
是选择性内吸传导型除草剂,主要通过根部吸
收,也可以茎、叶渗入植物体内。吸收的扑草净
通过蒸腾流进行传导,抑制光合作用中的希尔反
应,使植物失绿,干枯死亡[15]。由于本试验中选
用芽长作为指示参数,故不能很好地显示其活
性。根据上述结果,作者认为,在稻田稗草抗性
治理中,应选用敏感性好、作用机理不同的除草剂进行轮用,以便在抗性稗草进一步扩散前进行防治,从而将它们消灭在低抗阶段。
参考资料：中国知网
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时间：2023-06-30 10:04
除草剂药效试验就是依照相应的田间（或室内）试验准则，进行标准化试验操作，来测定除草剂对靶标杂草（或作物）的防除效果（或安全性）。简而言之，就是依照标准进行生物测定，可为除草剂的登记及推广使用提供严谨的数据支持
和使用技术研究。
