王正航,崔東亮,馬宏娟,盧政茂,李 鳴,林長福
(沈陽化工研究院新農(nóng)藥創(chuàng)制與開發(fā)國家重點實驗室,遼寧沈陽110021)
鐵莧菜(Acalypha australis L.)為大戟科闊葉雜草,自20世紀(jì)80年代以來就成為我國北方農(nóng)田的主要雜草之一[1-2]。
近年來,隨著農(nóng)田雜草群落的逐步演變,鐵莧菜種群數(shù)量及為害程度均呈上升趨勢。農(nóng)田雜草調(diào)查顯示,目前以鐵莧菜為主的雜草群落已成為大豆田新出現(xiàn)的主要雜草群落之一[3-5],對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的危害,相關(guān)研究已進(jìn)行了陸續(xù)報道[6-11]。
為了更好地促進(jìn)除草劑的開發(fā),實現(xiàn)對鐵莧菜及其類似雜草的有效防除,沈陽化工研究院有限公司生物測定中心借助中化集團(tuán)資助項目,對鐵莧菜生物學(xué)特性進(jìn)行了研究,構(gòu)建了除草劑生測新靶標(biāo)鐵莧菜的培養(yǎng)技術(shù)規(guī)范。
本研究對鐵莧菜在除草化合物篩選研究中的應(yīng)用進(jìn)行了探索,旨在實現(xiàn)基于鐵莧菜的除草化合物雜草靶標(biāo)的擴譜篩選。
鐵莧菜(Acalypha australis L.)種子采自位于沈陽市于洪區(qū)德勝新村的沈陽化工研究院生測基地雜草圃。
1.2.1 用于新靶標(biāo)鐵莧菜室內(nèi)防除試驗的商品化除草劑 9%硝磺草酮懸浮劑由先正達(dá)作物保護(hù)有限公司生產(chǎn),巴佰金水分散粒劑為巴斯夫有限公司800H產(chǎn)品。
1.2.2 用于新化合物除草活性篩選研究擴譜試驗的新化合物 其由沈陽化工研究院合成,并經(jīng)過普篩確認(rèn)具有良好除草活性、與商品化除草劑硝磺草酮類似的5個新化合物,分別編號為:Her-I-001,Her-I-002,Her-I-003,Her-I-004,Her-I-005;與商品化除草劑巴佰金類似的5個新化合物,分別編號為:Her-II-001,Her-II-002,Her-II-003,Her-II-004,Her-II-005;5個具有殺菌活性的化合物,分別編號為:Fru-001,F(xiàn)ru-002,F(xiàn)ru-003,F(xiàn)ru-004,F(xiàn)ru-005;5個具有殺蟲活性的化合物,分別編號為:Ins-001,Ins-002,Ins-003,Ins-004,Ins-005。
將定量的鐵莧菜種子播于直徑為7 cm的裝有營養(yǎng)土的培養(yǎng)杯中,播后覆土0.5 cm,鎮(zhèn)壓、淋水后在溫室按常規(guī)方法培養(yǎng)。待鐵莧菜長至4葉期,將商品化除草劑及供試化合物按試驗設(shè)計劑量用履帶式噴霧機(英國Engineer Research Ltd.設(shè)計生產(chǎn))進(jìn)行噴霧處理(噴霧壓力1.95 kg/cm2,噴液量50 mL/m2,履帶速度30 cm/s)。試材處理后置于操作大廳,待藥液自然風(fēng)干后,放于溫室內(nèi)按常規(guī)方法管理,分別于用藥后3,7,10,15,30 d觀察并記錄供試藥劑對新靶標(biāo)鐵莧菜的影響情況,并進(jìn)行目測調(diào)查。
商品化除草劑硝磺草酮懸浮劑為內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑,對鐵莧菜具有一定的防除作用,但對鐵莧菜的防除效果出現(xiàn)較慢,在240 g/hm2的有效成分劑量下,15 d后對鐵莧菜的防除效果達(dá)85%左右。而商品化除草劑巴佰金水分散粒劑為觸殺型除草劑,對鐵莧菜具有較高的防除活性。噴藥3 d后,在3,24 g/hm2的有效成分劑量下,對鐵莧菜防效分別達(dá)到50%和90%;在3 g/hm2的有效成分劑量下,處理后15 d對鐵莧菜的防效可達(dá)95%;在24 g/hm2的有效成分劑量下,用藥后7 d對鐵莧菜的防效可達(dá)100%(表1)。這表明巴佰金對鐵莧菜具有較高的防除活性,且防除反應(yīng)較快。
表1 硝磺草酮、巴佰金對鐵莧菜的防除活性
內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑硝磺草酮對鐵莧菜具有一定的防除作用,表現(xiàn)為植株變小,葉片干枯、變白(圖 1)。
觸殺型除草劑巴佰金對鐵莧菜防除活性較高,表現(xiàn)為植株停止生長,莖葉干枯、脫落(圖2)。
選取的10個具有除草活性的新除草化合物均對鐵莧菜具有較高的防除活性。其中,與商品化除草劑硝磺草酮類似的5個新化合物Her-Ⅰ-001~Her-Ⅰ-005對鐵莧菜的防效較與商品化除草劑巴佰金類似的5個新化合物Her-Ⅱ-001~Her-Ⅱ-005除草活性低、反應(yīng)也較慢。與硝磺草酮類似的5個除草化合物中,Her-Ⅰ-005對鐵莧菜的防除活性最高,在240 g/hm2的有效成分劑量下,用藥后15 d對4葉期鐵莧菜的防效達(dá)95%;與巴佰金類似的5個除草化合物中,Her-Ⅱ-004對鐵莧菜的防除活性最高,在48 g/hm2的有效成分劑量下,用藥后3 d對4葉期鐵莧菜的防效即可達(dá)100%(表2)。
5個具有殺菌活性的化合物Fru-001~Fru-005及5個具有殺蟲活性的化合物Ins-001~I(xiàn)ns-005對鐵莧菜均不具有防除活性。
表2 10個新除草化合物對鐵莧菜防除活性的室內(nèi)測定結(jié)果
一種雜草能夠作為除草劑生測靶標(biāo)用于除草化合物篩選研究,除了其發(fā)生數(shù)量多、為害大以外,還要求其具有典型的生物學(xué)特性,能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化、均一化、連續(xù)化培養(yǎng)。同時,一種新的除草劑生測靶標(biāo)應(yīng)用于新化合物篩選研究,還必須能夠反映化合物的作用特性。
本研究中,商品化除草劑硝磺草酮對新靶標(biāo)鐵莧菜具有一定的防除活性,但較商品化除草劑巴佰金活性低、反應(yīng)慢。新化合物對鐵莧菜的防除驗證試驗顯示,與硝磺草酮類似的5個除草化合物均比與巴佰金類似的5個除草化合物活性低、作用慢;5個具有殺菌活性的化合物及5個具有殺蟲活性的化合物對鐵莧菜均不具有防除活性。這表明結(jié)構(gòu)類似的除草化合物對鐵莧菜防除活性接近,不同類別的除草化合物對鐵莧菜具有不同的防除活性,具有殺菌及殺蟲活性的化合物對鐵莧菜也不具有防除活性。
鐵莧菜作為除草劑生測新靶標(biāo)能夠反映化合物的除草活性特征,可用于除草劑生物測定以及新除草化合物的生測篩選研究。
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