吴仁海，孙慧慧，苏旺苍，徐洪乐，鲁传涛，王恒亮，穆长安

(1.河南省农业科学院 植物保护研究所，河南省农作物病虫害防治重点实验室，郑州 450002；2.扶沟县农业局，河南扶沟 461300)

解草酮对高粱精异丙甲草胺药害缓解作用研究

吴仁海1，孙慧慧1，苏旺苍1，徐洪乐1，鲁传涛1，王恒亮1，穆长安2

(1.河南省农业科学院 植物保护研究所，河南省农作物病虫害防治重点实验室，郑州 450002；2.扶沟县农业局，河南扶沟 461300)

为研究高粱田精异丙甲草胺安全剂的使用技术，在室内盆栽条件下，研究解草酮对高粱精异丙甲草胺药害的缓解作用。结果表明：解草酮20 g/kg种子处理可使精异丙甲草胺300～1 200 g/hm2对高粱株高抑制率降低38.28%～67.50%，随着除草剂使用剂量加大，解草酮的缓解作用逐渐降低。解草酮1.25～20 g/kg种子处理，能够使精异丙甲草胺1 800 g/hm2对高粱株高抑制作用降低40.14%～46.37%，解草酮处理剂量改变，其缓解效果变化并不显著。进一步研究表明，解草酮1 g/kg种子处理可显著提高高粱对精异丙甲草胺的耐药性，精异丙甲草胺对高粱株高和鲜质量抑制中剂量(ED50值)分别提高32.06、35.17倍。对不同高粱品种进行测定表明，解草酮1 g/kg种子处理对不同高粱品种保护效果差异较大，对‘绿宝甜’‘黄河’和‘龙杂13’等高粱品种保护效果较好，对‘沈杂5’‘龙杂5’‘龙杂10’‘龙杂11’等品种保护效果较差。以上研究表明，解草酮种子处理能够有效提高部分高粱品种对精异丙甲草胺的耐药性，降低精异丙甲草胺药害风险。

解草酮; 精异丙甲草胺; 高粱; 药害；种子处理

高粱是中国重要的粮食作物，又是重要的酿酒、饲料和能源作物，用途广泛。近年来，随着中国经济的发展，高粱种植面积迅速扩大，成为部分区域特色产业[1-2]。然而，高粱田杂草种类繁多，发生严重，对高粱丰产稳产产生严重影响。王丽娟等[3]、冷延瑞等[4]和刘利利等[5]对高粱田杂草防治进行研究，筛选出一些对阔叶杂草有较好效果的防治药剂，但目前仍缺乏对高粱安全性高对禾本科杂草防效好的防治措施。

精异丙甲草胺(s-metolachlor)为酰胺类除草剂，对牛筋草、马唐、狗尾草等1 a生禾本科杂草以及苋菜、马齿苋等阔叶杂草均有较好的防效，常用于大豆、棉花、花生等作物田的除草[6]。有报道表明，精异丙甲草胺与莠去津混合使用对高粱田禾本科杂草及阔叶杂草均有较好效果[3-5]，但存在较高的药害风险[3,7-10]。

安全剂能够提高作物对除草剂的耐药性。国外，常利用解草安(flurazole)、解草胺腈(cyometrinil)来保护高粱免受精异丙甲草胺的药害[11-13]，但Yenne等[14]研究指出解草胺腈可导致高粱的发芽率显著下降。而国内，由于这2种安全剂并未商业化开发，未有在田间应用的报道。Rowe等[15]、Peek等[16]研究指出解草酮(benoxacor)可有效降低精异丙甲草胺对玉米的药害，且解草酮在国内已工业化生产。近年来，吴仁海等[17]研究发现，解草酮种子处理可有效提高高粱对精异丙甲草胺的耐药性，但对解草酮有效的使用剂量、不同剂量下的缓解效果以及对不同高粱品种的保护效果等缺乏详细研究，而这是解草酮田间应用的基础。为此，本研究在室内盆栽条件下，系统研究解草酮种子处理对高粱精异丙甲草胺药害缓解作用、解草酮种子处理剂量效应及其与精异丙甲草胺的剂量效应、对不同高粱品种精异丙甲草胺的药害缓解作用，为研究高粱田精异丙甲草胺安全剂的使用技术，筛选对高粱安全、对禾本科杂草防效好的措施提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2013―2015年在河南省农业科学院人工气候箱进行试验。培养条件：温度为28 ℃±1 ℃，湿度为70%，光照/黑暗为16 h/8 h，光照度30 000 lx。笤帚高粱，郑州市阳光种子有限公司，市售；‘绿宝甜’、‘黄河’高粱，太谷县绿宝种业有限公司，市售；‘晋农早’高粱，太谷县晋农瓜菜种子繁育场，市售；‘沈杂5’‘龙杂5’‘龙杂10’‘龙杂11’‘杂龙13’高粱，黑龙江省农垦科学院提供。

1.2 试 剂

精异丙甲草胺乳油(有效成分960 g/L)由先正达(中国)投资有限公司生产；97%解草酮原药由南京艾森精细化工有限公司生产。

1.3 药害缓解作用测定方法

利用笤帚高粱为试验材料，进行解草酮缓解药害作用测定。高粱种子处理、种植、培养及除草剂处理方法参照文献[16]。

1.3.1 解草酮种子处理对高粱精异丙甲草胺药害缓解作用 试验设置2组。根据吴仁海等[17]前期研究，种子处理组以解草酮20 g/kg种子处理，对照组以丙酮种子处理。各组于播后苗前土表喷施精异丙甲草胺300、600、1 200、1 800 g/hm2，以土表喷施清水为对照，每个处理重复4次，培养7 d后测定高粱苗株高，计算抑制率及缓解率。

1.3.2 解草酮种子处理剂量效应 设置解草酮种子处理剂量为1.25、2.5、5、10、20 g/kg，以丙酮种子处理为对照组。播后土表喷施精异丙甲草胺1 800 g/hm2，以土表喷施清水为对照，每个处理重复4次，培养7 d后测定高粱苗株高，计算抑制率及缓解率，以此比较不同剂量解草酮对高粱精异丙甲草胺药害的缓解效果。

1.3.3 解草酮种子处理与精异丙甲草胺的剂量效应 鉴于以上试验结果，设置2组。种子处理组以解草酮1 g/kg种子处理，对照组以丙酮种子处理。种子处理组喷施精异丙甲草胺1 125、2 250、3 000、4 500、9 000 g/hm2，对照组播后苗前喷施精异丙甲草胺46.875、93.75、187.5、375、750 g/hm2，每个处理重复4次，以土表喷施清水为对照。各处理培养7 d后测定高粱苗株高、鲜质量，计算抑制率及生长抑制方程、抑制中剂量(ED50值)，利用ED50值计算缓解倍数。

生长抑制率、缓解率和缓解倍数的计算公式：

生长抑制率=[对照株高(鲜质量)-处理株高(鲜质量)]/对照株高(鲜质量)×100%

缓解率=TN-Ts

其中，TN为N剂量下精异丙甲草胺对高粱的生长抑制率；TS为利用解草酮处理后，N剂量下精异丙甲草胺对高粱的生长抑制率。

缓解倍数=A1/A0

式中，A0为精异丙甲草胺对高粱的ED50值；A1为利用解草酮处理后，精异丙甲草胺对高粱的ED50值。

1.4 解草酮种子处理对不同高粱品种精异丙甲草胺药害缓解作用

选取‘绿宝甜’‘黄河’‘晋农早’‘沈杂5’‘龙杂5’‘龙杂10’‘龙杂11’‘龙杂13’高粱进行试验，以解草酮1 g/kg种子处理，播种后土表喷施精异丙甲草胺1 800 g/hm2。以不进行种子处理，土表喷施精异丙甲草胺1 800 g/hm2为除草剂对照，设置以不进行种子处理，土表喷施清水为空白对照，每个处理重复4次，培养7 d后测定高粱苗株高，计算抑制率及缓解率，比较对不同高粱品种的保护效果。

1.5 数据分析

参照文献 [18]在Microsoft office excel 2003(11.6355.6360)SP1上计算除草剂对高粱生长抑制方程；以DPS软件采用新复极差法(Duncan’s)进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 解草酮种子处理对高粱精异丙甲草胺药害缓解作用

2.1.1 高剂量解草酮(20 g/kg种子)处理对高粱药害缓解作用 精异丙甲草胺300～1 800 g/hm2土壤封闭处理，高粱生长抑制达60%以上；而利用解草酮20 g/kg种子处理后高粱生长抑制作用降低到40%以下，缓解率介于38.28%～67.50%(表1)。 精异丙甲草胺300～1 200 g/hm2处理下，随着精异丙甲草胺使用剂量增大，解草酮种子处理对高粱药害的缓解效果逐渐下降。

2.1.2 解草酮种子处理剂量优化 精异丙甲草胺1 800 g/hm2土壤封闭对高粱株高抑制率达到76.36%。利用1.25 g/kg～20 g/kg解草酮种子处理，能够显著减轻精异丙甲草胺1 800 g/hm2对高粱的生长抑制作用，各处理高粱生长抑制率低于40%，较精异丙甲草胺单独使用时下降40.14%～46.37%，不同解草酮剂量处理间缓解率差异不大，缓解作用并不随着解草酮种子处理剂量的上升而升高(表2)。

表1 解草酮种子处理对不同剂量精异丙甲草胺高粱药害的缓解效应Table 1 Alleviation effect of seed-treatment with benoxacor on phytotoxicity of different dose of s-metolachlor

注：同列数值后不同字母表示处理间差异极显著(P<0.01)(大写)或显著(P<0.05)(小写),下同。

Note:Data in the same row followed by different letters were extremely significant difference (P<0.01)(capital),significantly difference(P<0.05)(lowercase),the same as below.

表2 不同解草酮种子处理剂量对精异丙甲草胺高粱药害缓解效应Table 2 Alleviation effect of different dose of benoxacor on phytotoxicity of s-metolachlor

2.1.3 解草酮种子处理对高粱精异丙甲草胺药害缓解效率 在室内盆栽条件下，高粱对精异丙甲草胺较为敏感，其株高ED50值为94.77 g/hm2，鲜质量ED50值为126.69 g/hm2。利用解草酮1 g/kg种子处理后，精异丙甲草胺对高粱株高的ED50值为3 037.87 g/hm2，鲜质量ED50值为4 456.29 g/hm2，分别上升为精异丙甲草胺单独处理的32.06倍、35.17倍(表3)，表明解草酮1 g/kg 种子处理能够有效缓解精异丙甲草胺对高粱的药害，提高高粱对精异丙甲草胺的耐药性。

表3 解草酮对高粱精异丙甲草胺药害缓解作用测定结果Table 3 Results on alleviation effect of benoxacor on phytotoxicity of s-metolachlor

注：x代表精异丙甲草胺剂量，y代表相应精异丙甲草胺剂量下株高(鲜质量)抑制率。

Note:xrepresents the dose of s-metolachlor,yrepresents the plant height (fresh mass) inhibition rate on the dose of s-metolachlor.

2.2 解草酮1 g/kg种子处理对不同品种高粱的安全性

在室内条件下，测定解草酮种子处理对8个高粱品种的保护效果见表4。在无安全剂种子处理组，精异丙甲草胺1 800 g/hm2对8个品种高粱株高、鲜质量均有严重抑制，生长抑制率均在60%以上。解草酮1 g/kg种子处理可有效降低各高粱品种精异丙甲草胺1 800 g/hm2的药害，鲜质量抑制率降低19.23%～115.95%，但对不同的高粱品种保护效果有很大差异。其中对‘绿宝甜’‘黄河’‘龙杂13’保护效果最好，其除草剂药害基本完全消除；对‘沈杂5’‘龙杂5’‘龙杂10’‘龙杂11’保护效果较弱，其株高抑制率仍高于50%，药害程度依然较高。

目前，中国种植高粱品种很多。以上结果表明，解草酮对提高不同高粱品种对精异丙甲草胺耐药性差异很大；对于不清楚保护效果的品种，田间大规模使用前应预先评价。

表4 解草酮种子处理对不同高粱品种的保护效果Table 4 Protection effect of seed-treatment with benoxacoron different sorghum cultivars

注：解草酮种子处理用量为1 g/kg种子，精异丙甲草胺喷施剂量为1 800 g/hm2。

Note:one kg seed treated with 1 g benoxacor,s-metolachlor sprayed with the dosage of 1 800 g/hm2before seedling emergence.

3 讨论与结论

酰胺类除草剂对高粱田杂草有较好防效，但易于产生药害[19-20]。王丽娟等[3]和李鹤鹏等[8]研究表明，在1 008 g/hm2～2 304 g/hm2剂量下，精异丙甲草胺对高粱产生轻微到中度药害。酰胺类除草剂对杂草的活性与对作物的药害受温度和湿度影响非常大，通常温度越低、湿度越大时，药害作用就会越强；高温、土壤高湿条件下除草效果好(土壤处理)[21]。在本试验条件下(28 ℃、土壤含水量20%)，‘笤帚’‘绿宝甜’‘黄河’‘晋农早’‘沈杂5’‘龙杂5’‘龙杂10’‘龙杂11’‘龙杂13’高粱均对精异丙甲草胺十分敏感，其中笤帚高粱株高ED50值为94.77 g/hm2，鲜质量ED50值为126.69 g/hm2，其余8个品种高粱株高受抑制程度介于60.26%～85.16%，鲜质量受抑制程度介于64.58%～86.23%。因此，高粱田使用精异丙甲草胺应十分警惕环境引发的除草剂药害。

本试验系统研究解草酮对高粱精异丙甲草胺药害的缓解效果，结果表明，20 g/kg解草酮种子处理对精异丙甲草胺300～1 800 g/hm2高粱药害有明显的缓解作用，但其缓解作用随着精异丙甲草胺使用剂量上升而下降。比较解草酮1.25～20 g/kg种子处理对高剂量精异丙甲草胺(1 800 g/hm2)高粱药害的缓解作用表明，不同解草酮剂量之间对精异丙甲草胺高粱药害缓解效果差异不大，缓解作用并不随着安全剂使用剂量的上升而增强。进一步研究表明，解草酮1 g/kg种子处理，提高高粱对精异丙甲草胺耐药性达30余倍，表现出很强的保护能力，有效降低精异丙甲草胺对高粱产生的药害风险。然而，解草酮对不同的高粱品种保护效果有很大差异，对部分高粱品种保护作用较差，因而在田间大规模应用前应预先评价。

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(责任编辑：史亚歌 Responsible editor:SHI Yage)

Alleviating Effect of Benoxacor on Phytotoxicity of S-metolachlor in Sorghum

WU Renhai1,SUN Huihui1,SU Wangcang1,XU Hongle1,LU Chuantao1,WANG Hengliang1and MU Chang’an2

(1.Henan Key Laboratory of Crop Pest Control,Institute of Plant Protection,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 450002,China; 2.Agricultural Bureau of Fugou County,Fugou Henan 474750,China)

To study the application technology of s-metolachlor in sorghum field,the alleviation effect of benoxacor on phytotoxicity of s-metolachlor was investigated in potted seedlings indoor.The results showed that 20 g/kg benoxacor seeds-treatment reduced the inhibition rate of plant height,ranging from 38.28 % to 67.51% which depending on the dosage of s-metolachlor from 300 g/hm2to 1 800 g/hm2.However,the alleviation effect decreased with the increase of s-metolachlor application.The decrease of inhibition was about 40.14%-46.37% in the seed treatment with 1.25 g/kg-20 g/kg benoxacor,which indicated that the dosage effect of benoxacor was limited for the alleviating effect.Further study showed that the median inhibited effective dose(ED50) of s-metolachlor by seeds pre-treated with 1 g/kg benoxacor was 32.06,35.17 times higher than theED50of herbicide control to the height,mass of sorghum seedlings,respectively.Seeds-treated with 1 g/kg benoxacor give different protection effect on different sorghum cultivars,well effect were detected in ‘Lübao sweet’‘Yellow river’,and ‘Longza No.13’ sorghum,while non effect were detected in ‘Shenza No.5’‘Longza No.5’‘Longza No.10’‘ Longza No.11’ etc.sorghum cultivars.This study revealed that benoxacor could effectively enhance the resistance of sorghum seedlings to s-metolachlor and reduce the phytotoxicity risk.

Benoxacor; S-metolachlor; Sorghum; Phytotoxicity; Seeds-treated

WU Renhai,male,Ph.D,associate research fellow.Research area:herbicide application technology.E-mail:renhai.wu@163.com

LU Chuantao,male,research fellow.Research area:integrated management of pest.E-mail:chuantaolu@qq.com

日期：2017-03-30

2016-03-09

2016-05-11

公益性行业(农业)科研专项经费(201203098)；河南省科技攻关计划项目(152102110141)；农业技术推广财政补助资金项目(YCN201519110)。

吴仁海，男，博士，副研究员，主要从事除草剂应用技术研究，Email：renhai.wu@163.com

鲁传涛，男，研究员，主要从事作物病虫草害综合防治研究。Email：chuantaolu@qq.com

S482.4；S511.22+2

A

1004-1389(2017)04-0641-06

网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20170330.1509.042.html

Received 2016-03-09 Returned 2016-05-11

Foundation item Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest (No.201203098); Key Science and Technology Program of Henan Province(No.152102110141); Henan Province Fiscal Subsidy Funds for Popularizing Agricultural Techniques(No.YCN201519110).