梁 友，贾会娟，董 雪，李晶晶，刘彦龙，曹振军，王春娟，杨德松*

(1.石河子大学 农学院/新疆绿洲农业病虫害治理与植保资源利用自治区普通高校重点实验室，新疆 石河子832000;2.浙江省安吉县园林绿化管理处，浙江 安吉 313300)

棉花是重要的经济作物，也是重要的战略物资，在国民经济发展中占有举足轻重的地位，然而，棉田杂草危害却严重影响着棉花的产量和品质。由于栽培技术和耕作制度的改变，龙葵(Solanum nigrum L.)由次要杂草上升为新疆棉田的主要杂草，其具有生长力旺盛、繁殖力强的特点，一年2～3茬，每株可繁殖170 000粒种子［1］，种子抗逆性强，在土壤能存活六至十几年，位于深层土壤的种子会随着中耕等农事操作翻到土壤表层后继续萌发。茎叶处理除草剂施用不当容易造成棉田药害，人工防除费时费力，成本高，每公顷750～1 200元［2］，且除草效果差。源头上降低龙葵种子基数是防除龙葵的关键。

龙葵的研究大多数在于其生物学特性［3］、重金属富集［4－5］及药用价值［6－7］，仅有何付丽等［8］研究发现龙葵果实汁液对其种子有抑制作用，江海澜等［9］探讨过不同茎叶处理除草剂对龙葵的药效，国外关于龙葵作为杂草的研究多集中于其抗药性的研究，目前已经发现龙葵对阿特拉津［10］、百草枯［11］产生抗药性，但是有关利用土壤处理除草剂防除棉田杂草的文献资料很少，尤其是研究土壤处理除草剂防除龙葵的文献资料，生产上特别需要相关资料的参考。新疆属于温带大陆性干旱气候，水分蒸发量大，降水量小，膜下滴灌技术在新疆农业生产中发挥着巨大的作用，施用土壤处理除草剂是新疆农田杂草防除的重要环节，本研究选取了4种土壤处理除草剂乙氧氟草醚、五氟磺草胺、二甲戊灵、仲丁灵进行盆栽试验，测定了4种药剂对棉花和龙葵的生理指标和生物学性状的影响，以期为棉花的安全生产和龙葵的有效防除提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

本研究室内试验于2012年4月—2013年6月在石河子大学试验站进行。

1.2 试验材料

1.2.1 供试种子 龙葵种子采自石河子大学农学院从未喷施除草剂的试验站内。种子采集后在室温条件下自然风干，使未完全成熟的龙葵种子后熟，取其种子清洗后晾干贮藏。棉花种子为新疆常用品种新陆早45号。两者都选取籽粒饱满、大小均一、无机械损伤的种子进行播种。

1.2.2 供试药剂来源及有效成分 240.0 g/L乙氧氟草醚、25.0 g/L五氟磺草胺购自美国陶氏益农公司;330.0 g/L二甲戊灵购自江苏丰山集团有限公司;48.0%仲丁灵购自江西盾牌化工有限责任公司。在推荐剂量上下各设2个剂量(表1)。

表1 除草剂的各处理及剂量(有效成分)Tab.1 Treatment and dose of herbicides

1.3 试验设计

将蛭石和营养土按1:1定量混匀装至直径15.5 cm、高12.0 cm的塑料盆钵3/5处，根据大田面积与盆面积换算后按表1各处理及剂量喷施、拌匀，每个剂量4个重复，并设对照，龙葵种子播种于药土层，每盆50粒，播完后立即覆土，7 d后再于药土层播10粒棉种，覆土3.0 cm，保持土壤湿润，等待出苗。

1.4 试验方法

1.4.1 植株出苗率、形态性状及干物质测定 依据中华人民共和国农业行业标准《农药室内生物测定试验准则除草剂第3部分:活性测定试验土壤喷雾法》［12］(NY/T 115.3－2006)的要求和方法进行药效调查和数据统计，统计龙葵及棉花出苗率，计算;测定棉花不同药剂处理根长、茎长、根的质量、茎的质量，每处理测定5株;每株根、茎分别编号，于烘箱中105℃杀青30 min后75℃下烘干至恒质量并称质量。

1.4.2 叶绿素的测定 采用80%的丙酮直接浸提［13］的方法，去除叶脉，将叶片剪成0.2 cm的细丝，称取0.1 g，放入25 mL具塞试管中，每个处理3个重复，加入80%丙酮，室温下至于暗处浸提过夜直至叶组织完全变白，比色测定。

1.4.3 统计分析 数据处理用SPSS19.0软件进行显著性分析，Duncan法单因素方差分析(P＜0.05)进行。

2 结果与分析

2.1 药剂对龙葵和棉花出苗的影响

各药剂处理最高剂量(有效成分)显著抑制了龙葵的出苗，乙氧氟草醚360.0 g/hm2、五氟磺草胺37.5 g/hm2、二甲戊灵1 113.0 g/hm2和仲丁灵1 584.0 g/hm2对龙葵的防效分别为 71.1%、28.9%、28.9%和59.9%;乙氧氟草醚不同剂量处理后对龙葵有显著防效，效果随着剂量的增加而增强，除最低剂量，其它各剂量防效均超过50%。五氟磺草胺37.5 g/hm2和仲丁灵的1 584.0 g/hm2处理的棉花与对照相比差异显著，抑制率均达到30%以上，其它剂量与对照相比差异不显著;乙氧氟草醚、二甲戊灵各处理间对棉花出苗无显著差异(表2)。

表2 各药剂处理对龙葵和棉花出苗的影响Tab.2 Effect of herbicides at different dose on S.nigrum L.and cotton sprout

2.2 药剂对龙葵、棉花叶绿素和类胡萝卜素的影响

2.2.1 各药剂对龙葵叶绿素和类胡萝卜素的影响 各药剂对龙葵叶绿素及类胡萝卜素影响不一致:乙氧氟草醚、二甲戊灵、仲丁灵的最低剂量促进了龙葵叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b的生成;五氟磺草胺各剂量显著抑制了龙葵叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、类胡萝卜素含量的生成，抑制率为92%左右(表3)。

表3 各药剂处理对龙葵叶绿素及类胡萝卜素的影响Tab.3 Effect of herbicide at different dose on S.nigrum L.chlorophyll and carotenoids

2.2.2 各药剂对棉花叶绿素和类胡萝卜素的影响 各药剂对棉花的叶绿素的影响比较复杂:乙氧氟草醚最低剂量对叶绿素生成无明显影响，随着剂量的增加，棉花的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b显著降低;五氟磺草胺各处理对棉花叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、类胡萝卜素生成有显著抑制，抑制率在55.0%～95.0%;二甲戊灵1 113.0 g/hm2高剂量处理的棉花叶绿素有显著下降;仲丁灵各处理叶绿素和类胡萝卜素与对照无显著差异(表4)。

表4 各药剂处理对棉花叶绿素及类胡萝卜素的影响Tab.4 Effect of herbicides at different dose on Cotton chlorophyll and carotenoids

2.3 各药剂处理对棉花幼苗生长发育的影响

各药剂处理对棉花生理指标的影响较为一致。低剂量(有效成分)乙氧氟草醚120.0 g/hm2对鲜根质量有显著促进作用，高剂量(有效成分)乙氧氟草醚300.0 g/hm2、360.0 g/hm2对棉花根长抑制显著，抑制率达到40%;五氟磺草胺各剂量除了对棉花干根质量无显著影响外，对根长、茎长、鲜根质量、鲜茎质量有显著抑制;二甲戊灵、仲丁灵各处理对棉花生理与对照相比差异不显著(表5)。

与对照相比，各处理对棉花的生长均有抑制，随着剂量的增加，抑制愈加明显，其中五氟磺草胺对棉花的须根数、主根长度、株高，真叶数目的抑制最严重，造成其须根数、主根长度、株高与对照相比显著减少。从图片可以看出当乙氧氟草醚、二甲戊灵、仲丁灵与对照都已经产生2片真叶时，五氟磺草胺处理最低剂量7.5 g/hm2仅发出1片真叶，说明五氟磺草胺严重抑制了棉花的生长发育(图1)。

表5 各药剂处理对棉花根茎的影响Tab.5 Effect of herbicides at different dose on cotton root and shoot length

图1 第21天时不同药剂及剂量对棉花生长发育的影响Fig.1 Effect of herbicides at different dose(g/hm2)on cotton growth and development at 21days

3 讨论与结论

本研究发现当乙氧氟草醚剂量(有效成分)120 g/hm2较低时，不会影响龙葵的出苗，在药剂半衰期后，对棉花出苗无显著影响，研究还发现乙氧氟草醚处理后对龙葵和棉花的叶绿素、类胡萝卜素抑制不显著，所以推测只有微量的药剂通过根部运输进入叶部，此结果符合乙氧氟草醚主要作用于胚芽鞘、中胚轴，很少经过根部吸收［14］，其半衰期为11～12 d［15］的作用机理。五氟磺草胺对龙葵和棉花的出苗抑制明显，严重抑制了龙葵和棉花叶绿素、类胡萝卜素的合成，因此造成两者不能正常生长，真叶的形成均晚于其它药剂处理。二甲戊灵、仲丁灵主要作为防除单子叶杂草的土壤处理除草剂，并不能对双子叶的龙葵和棉花叶绿素、类胡萝卜素合成产生明显抑制，其低于推荐剂量不能有效控制龙葵，但高剂量容易造成棉花药害，所以这两种药剂不适合作为棉田防除龙葵的除草剂。

乙氧氟草醚、二甲戊灵、仲丁灵对棉花地下部分和地上部分生长影响较小，低剂量的乙氧氟草醚也可以适当促进棉花地下部分的生长。五氟磺草胺作为乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂，棉花根系的生长发育易被ALS抑制型除草剂抑制［16］，它通过抑制ALS导致支链氨基酸无法合成，从而细胞不能完成有丝分裂，严重影响棉花生长与各种物质的合成，最终植株生长停止，直至死亡［17］，其半衰期为19～33 d［18］，持效期长，在21 d时测定的五氟磺草胺处理后棉花各种生理指标的结果符合其作用机理。二甲戊灵和仲丁灵抑制植株细胞有丝分裂从而引起根部肿大，但在21 d采样时没有发现明显的药害症状，可以考虑将这两种药剂与乙氧氟草醚混配，以扩大杀草谱。

通过本研究得出乙氧氟草醚大田推荐剂量(有效成分)为180.0，240.0 g/hm2，不推荐五氟磺草胺作为棉花田的土壤处理除草剂。本研究结果仅为室外盆栽试验结果，只作为大田杂草防除的理论依据，具体的田间防除效果和安全性，有待进一步验证。

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