棉田除草劑氯胺嘧草醚田間使用技術(shù)研究

徐小燕, 彭偉立, 許勇華, 董德臻, 姚燕飛

(浙江省化工研究院有限公司, 杭州 310023)

棉田除草劑氯胺嘧草醚田間使用技術(shù)研究

徐小燕*, 彭偉立, 許勇華, 董德臻, 姚燕飛

(浙江省化工研究院有限公司, 杭州 310023)

氯胺嘧草醚為2-嘧啶氧基-N-芳基芐胺類新型棉花田除草劑,本文于2014年和2015年在多地通過田間藥效試驗(yàn)對(duì)該藥劑的棉花安全性、雜草防效、殺草譜、持效期及推薦劑量等使用技術(shù)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,該藥劑在多數(shù)試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)棉花表現(xiàn)安全,而在部分砂壤和堿性土壤條件下使用高劑量防治則有一定藥害風(fēng)險(xiǎn),需降低劑量使用;氯胺嘧草醚殺草譜較廣,棉田多數(shù)雜草對(duì)其敏感;與對(duì)照藥劑乙草胺和二甲戊靈相比,供試藥劑在150 g/hm2劑量下的總草防效略低,而在225或250 g /hm2劑量下的總草防效與對(duì)照藥劑基本相當(dāng);氯胺嘧草醚在藥后15 d開始發(fā)揮藥效,持續(xù)期在45～60 d左右,持效期較長(zhǎng);推薦該藥劑在棉田的使用劑量為225～250 g/hm2,而砂壤和堿性土壤條件下需降低用量到75～150 g/hm2。該藥劑在棉花播后苗前土壤封閉處理,然后覆膜,兌水量40～50 kg/667m2,可以用于棉田防除一年生禾本科雜草、闊葉雜草和莎草科雜草。

氯胺嘧草醚; 嘧啶芐胺類新型除草劑; 使用技術(shù); 田間藥效; 棉田

2-嘧啶氧基-N-芳基芐胺類化合物是由浙江省化工研究院和中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所共同研究發(fā)現(xiàn)的除草活性結(jié)構(gòu)先導(dǎo),該類化合物已獲得中國(guó)發(fā)明專利[1],并申報(bào)了PCT國(guó)際發(fā)明專利[2],且已獲得美國(guó)、加拿大、歐盟等多個(gè)國(guó)家的授權(quán),該類農(nóng)藥先導(dǎo)結(jié)構(gòu)具有國(guó)際原創(chuàng)性。氯胺嘧草醚(開發(fā)代號(hào):ZJ1835)是在對(duì)該先導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)發(fā)現(xiàn)的對(duì)棉田雜草具有除草活性的化合物,其化學(xué)名稱為N-苯基-2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-6-氯-芐胺(圖1)。前期室內(nèi)生測(cè)和田間驗(yàn)證研究結(jié)果表明,該化合物對(duì)棉花安全,對(duì)雜草具有一定的選擇性,雜草譜較廣,對(duì)棉田主要雜草反枝莧、馬齒莧、蓼、稗草、馬唐和狗尾草等防效較高,具有較好的應(yīng)用前景[3]。但該藥劑在不同土壤環(huán)境條件下除草活性差異顯著,不同土壤質(zhì)地、pH、有機(jī)質(zhì)含量、土壤濕度和溫度對(duì)其活性發(fā)揮均有一定影響。田間應(yīng)用時(shí)需結(jié)合不同地區(qū)具體的土壤環(huán)境條件因地制宜地制定相應(yīng)的使用技術(shù)[4]。為了明確氯胺嘧草醚在田間對(duì)棉花的安全性、雜草防效、殺草譜及最佳使用劑量等使用技術(shù)。我們于2014-2015年在河南、河北、山東、北京、浙江和新疆等地區(qū)的棉花種植區(qū)開展了多點(diǎn)田間藥效試驗(yàn),為該藥劑在棉田的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支持?，F(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

圖1 氯胺嘧草醚的結(jié)構(gòu)式Fig.1 Structure of ZJ1835

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試藥劑:20%氯胺嘧草醚懸浮劑(SC),由浙江省化工研究院研制。對(duì)照藥劑:50%乙草胺乳油(EC),由大連瑞澤農(nóng)藥股份有限公司生產(chǎn);33%二甲戊靈乳油(EC),由江蘇龍燈化學(xué)有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

采用田間藥效試驗(yàn)[5]。分別于2014年和2015年在河南輝縣、河南安陽(yáng)、河北、山東、北京、浙江紹興、浙江金華和新疆進(jìn)行田間藥效試驗(yàn)。兩年共進(jìn)行了14次試驗(yàn),各試驗(yàn)點(diǎn)開展試驗(yàn)?zāi)攴荨⒕唧w試驗(yàn)地點(diǎn)、作物品種、田間環(huán)境條件和主要雜草詳見表1。試驗(yàn)小區(qū)單向隨機(jī)區(qū)組排列,面積20 m2,4次重復(fù)。20%氯胺嘧草醚SC在2014年的處理劑量為75、100、125、150、200 g/hm2,2015年為75、150、225、300 g/hm2,對(duì)照藥劑50%乙草胺EC為900 g/hm2,33%二甲戊靈EC在新疆試驗(yàn)點(diǎn)的處理劑量為900 g/hm2,其他試驗(yàn)點(diǎn)劑量為700 g/hm2。于棉花播后苗前土壤噴霧處理,噴液量(兌水)40或50 kg/667m2。記載試驗(yàn)地土壤類型、氣象資料和治蟲防病等田間管理情況。施藥后定期觀察目標(biāo)作物棉花是否有藥害,記錄藥害癥狀和等級(jí)及恢復(fù)情況,部分試驗(yàn)點(diǎn)測(cè)定棉花產(chǎn)量,考察藥劑處理的增產(chǎn)率。同時(shí),定時(shí)觀察施藥后雜草受害情況,并于藥效發(fā)揮充分時(shí)調(diào)查各種雜草和總草的鮮重防效。

表1氯胺嘧草醚田間藥效試驗(yàn)中各試驗(yàn)點(diǎn)試驗(yàn)條件

Table1ExperimentalconditionofZJ1835incottonfieldatdifferenttestsites

試驗(yàn)地點(diǎn)Testsite試驗(yàn)?zāi)攴軾ear棉花品種Cottonvariety田間環(huán)境條件Environmentalconditions主要雜草Mainweeds河南輝縣市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田20142015銀山4號(hào)春矮早前茬小麥；直播棉花；土壤質(zhì)地為黃壤，pH7．6，有機(jī)質(zhì)含量2．7%馬唐Digitariasanguinalis、牛筋草Eleusineindica、狗尾草Setariaviridis、馬齒莧Portulacaoleracea和反枝莧Amaranthusretroflexus河北農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所堤上試驗(yàn)站20142015冀豐103冀豐668前茬花生；直播棉花；土質(zhì)為壤土，pH約為6．9，有機(jī)質(zhì)含量約2．3%馬唐D．sanguinalis、牛筋草E．indica、馬齒莧P．olera?cea、反枝莧A．retroflexus、苘麻Abutilontheophrasti和鐵莧菜Acalyphaaustralis山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地20142015豐抗棉6號(hào)前茬小麥；直播棉花；土質(zhì)為壤土，pH約為6．9，有機(jī)質(zhì)含量約1．3%；藥后覆膜馬唐D．sanguinalis、稗草Echinochloacrusgalli、馬齒莧P．oleracea、反枝莧A．retroflexus和鐵莧菜A．a(chǎn)ustralis中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所廊坊試驗(yàn)站20142015冀棉998新棉33B棉花重茬；直播棉花；土壤質(zhì)地為砂壤，有機(jī)質(zhì)含量2．0%，土壤pH7．5馬唐D．sanguinalis、牛筋草E．indica、稗草E．crusgalli、狗尾草S．viridis、馬齒莧P．oleracea、反枝莧A．retroflexus、鐵莧菜A．a(chǎn)ustralis、藜Chenopodiumalbum浙江紹興市孫端鎮(zhèn)樊浦村2014中棉所14前茬冬閑田；直播棉花；土質(zhì)為黃化青紫泥，pH6．7，有機(jī)質(zhì)含量2．4%稗草E．crusgalli、碎米莎草Cyperusiria、辣蓼Polygo?numhydropiper、反枝莧A．retroflexus浙江金華市婺城區(qū)蔣堂村2015國(guó)豐棉12前茬油菜；直播棉花；土壤質(zhì)地為紅黃壤，pH6．6，有機(jī)質(zhì)含量3．9%馬唐D．sanguinalis、勝紅薊Ageratumconyzoides、鐵莧菜A．a(chǎn)ustralis、碎米莎草C．iria、田菁Sesbaniacannabina、蓮子草Alternantherasessilis新疆建設(shè)兵團(tuán)第七師125團(tuán)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心11號(hào)地20142015錦棉993新陸早48號(hào)棉花重茬；膜下加壓滴灌，膜上精量點(diǎn)播機(jī)播種；土壤質(zhì)地為壤土，pH8．3，有機(jī)質(zhì)含量12．5g/kg稗草E．crusgalli、灰綠藜Chenopodiumglaucum、龍葵Solanumnigrum、莧Amaranthustricolor中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)20142015中棉所79棉花重茬；直播棉花；土壤質(zhì)地為紅黃壤，pH6．6，有機(jī)質(zhì)含量2．9%牛筋草E．indica、狗尾草S．viridis、馬齒莧P．oleracea、反枝莧A．retroflexus、藜C．a(chǎn)lbum、鱧腸Ecliptaprostrata

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件[6]進(jìn)行分析,應(yīng)用Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。數(shù)據(jù)分析時(shí)20%氯胺嘧草醚SC的225 g/hm2和250 g/hm2兩個(gè)劑量視做同處理,后續(xù)圖表中以225/250 g/hm2來表示,33%二甲戊靈EC 700 g/hm2和900 g/hm2兩個(gè)劑量也視做同處理,以700/900 g/hm2表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)棉花的安全性

藥后定時(shí)觀察各試驗(yàn)點(diǎn)供試藥劑對(duì)棉花生長(zhǎng)的影響,并對(duì)其中6個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了棉花測(cè)產(chǎn)(表2)。結(jié)果顯示,在北京試驗(yàn)點(diǎn),20%氯胺嘧草醚SC高劑量(150～250 g/hm2)處理對(duì)品種‘冀棉998’的生長(zhǎng)有一定抑制作用,表現(xiàn)為植株矮化、黃化,但隨棉花生長(zhǎng),藥害能緩解。在新疆試驗(yàn)點(diǎn),20%氯胺嘧草醚SC高劑量(225～300 g/hm2)對(duì) ‘錦棉993’和‘新陸早48號(hào)’2個(gè)品種的棉花也表現(xiàn)出一定藥害,出苗率下降,并導(dǎo)致7.0%～20.5%的減產(chǎn)。ZJ1835在北京試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)棉花產(chǎn)生藥害可能是因?yàn)樵囼?yàn)點(diǎn)土壤為砂壤土,而該藥劑在砂壤土中活性高于黏土和壤土。新疆試驗(yàn)點(diǎn)土壤pH為8.3,堿性較強(qiáng),而ZJ1835在堿性條件下具有一定化學(xué)穩(wěn)定性,藥劑較難降解[4]。其他試驗(yàn)點(diǎn)均未觀察到任何藥害癥狀,測(cè)產(chǎn)結(jié)果顯示有7.7%～28.1%的不同程度增產(chǎn)?？梢?20% ZJ1835 SC在75～150 g/hm2劑量處理下對(duì)棉花表現(xiàn)安全,而提高劑量到225～300 g/hm2在部分砂壤土和堿性土壤條件下有一定藥害風(fēng)險(xiǎn),需要降低劑量使用。

表2施用除草劑氯胺嘧草醚對(duì)棉花產(chǎn)量的影響1)

Table2EffectofZJ1835oncottonyield

施藥方式Applicationway劑量/g·(hm2)-1Dosage增產(chǎn)率/%Yieldincreasingrate浙江紹興2014年Shaoxing，Zhejiangin2014浙江金華2015年Jinhua，Zhejiangin2015新疆2014年Xinjiangin2014新疆2015年Xinjiangin2015河南安陽(yáng)2014年Anyang，Henan，in2014河南安陽(yáng)2015年Anyang，Henan，in201520%氯胺嘧草醚SCZJ183520%SC757．7cd13．0bc7．9ab4．8ab27．0a18．5a15018．3b14．8b5．1ab0．9b23．7a20．0a22512．0c15．2b-7．0c-7．8c28．1a12．0ab3009．2cd14．3b-20．5d-9．8c26．7a18．5a50%乙草胺ECacetochlor50%EC90022．1a19．6a--24．5a11．3ab33%二甲戊靈ECpendimethalin33%EC700/90022．6a18．3a9．0a7．6a28．5a17．7a人工除草Handweeding010．1cd13．0bc6．7ab8．5a25．9a17．4a空白對(duì)照Blankcontrol00．0d0．0d0．0b0．0b0．0b0．0c

1) 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示在0.05水平差異顯著。33%二甲戊靈EC 900 g/hm2為新疆試驗(yàn)點(diǎn)的用量;700 g/hm2為其他試驗(yàn)點(diǎn)的用量。-表示無該處理。

The different letters in the same column indicate significant difference at 5% level. For pendimethalin 33% EC, 900 g/hm2was used in Xinjiang test site, and 700 g/hm2for the other test sites. The ‘-’ indicates not tested.

2.2 雜草防治譜

20%氯胺嘧草醚SC 150 g/hm2在不同試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)同一種雜草防效有一定差異,可能是環(huán)境條件對(duì)藥效發(fā)揮有一定影響。從兩年14次試驗(yàn)中150 g/hm2處理對(duì)同一種雜草的平均防效(圖2)可見,供試藥劑對(duì)莧菜、辣蓼和反枝莧的防效最高,為90.2%～100%;對(duì)馬齒莧、牛筋草、馬唐、苘麻、碎米莎草、龍葵和狗尾草的防效較高,為83.4%～88.5%;對(duì)稗草、蓮子草、勝紅薊、田菁和藜的防效中等,為73.8%～79.0%;對(duì)鐵莧菜的防效較差,僅為44.9%。各試驗(yàn)點(diǎn)田間發(fā)生雜草有馬唐、牛筋草、狗尾草、稗草、馬齒莧、反枝莧、鐵莧菜、藜、碎米莎草、龍葵、苘麻、蓮子草、田菁、勝紅薊、辣蓼和莧菜共16種,其中10種對(duì)供試藥劑敏感,5種較敏感,1種不敏感?？梢?氯胺嘧草醚殺草譜較廣,可以用于棉田防除一年生禾本科雜草、闊葉雜草和莎草科雜草。

2.3 雜草防效

20%氯胺嘧草醚SC在不同試驗(yàn)點(diǎn)兩年14次試驗(yàn)中對(duì)棉田雜草的總草防效見圖3, 14次試驗(yàn)的平均總草防效及與對(duì)照藥劑比較結(jié)果見表3。結(jié)果顯示,供試藥劑在河北(2014年)、浙江紹興(2014年)、河南安陽(yáng)(2014-2015年)(圖中序號(hào)3、9、13、14)四個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的總草防效明顯低于對(duì)照藥劑,分析原因可能是這幾個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)藥后幾乎沒有降雨,且試驗(yàn)地藥后未覆膜,土壤濕度較低,此外,試驗(yàn)地土壤偏酸性,有機(jī)質(zhì)含量較低,這些因素導(dǎo)致藥效發(fā)揮不佳。其他10個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的總草防效與對(duì)照藥劑基本相當(dāng)或略低。從14次試驗(yàn)平均總草防效來看,氯胺嘧草醚在150、225或250 g/hm2劑量處理下的平均總草防效為85.0%和89.6%,對(duì)照藥劑50%乙草胺EC和33%二甲戊靈EC的防效為92.4%和91.4%。供試藥劑在150 g/hm2劑量下的總草防效顯著低于兩個(gè)對(duì)照藥劑,而在225或250 g/hm2劑量下的總草防效與對(duì)照藥劑基本相當(dāng)或略低?？梢?供試藥劑在225或250 g/hm2劑量下對(duì)棉花田的雜草防效較高,可以用于棉花田防除一年生雜草。

圖2 氯胺嘧草醚對(duì)16種棉花田雜草的平均防效Fig.2 Average weed control effect of ZJ1835 on 16 weeds in cotton fields

圖3 氯胺嘧草醚對(duì)棉田雜草的總草防效Fig.3 Total weeds control effect of ZJ1835 in cotton fields

表3 不同處理劑量的氯胺嘧草醚對(duì)棉花田雜草的平均總草防效1)

1) 20%氯胺嘧草醚SC 225和250 g/hm2分別為2014年和2015年的施用劑量。33%二甲戊靈EC 900 g/hm2為新疆試驗(yàn)點(diǎn)的用量;700 g/hm2為其他試驗(yàn)點(diǎn)的用量。

ZJ1835 20% SC was used at 225 and 250 g/hm2in 2014 and 2015 respectively. For pendimethalin 33% EC, 900 g/hm2was used in Xinjiang test site, and 700 g/hm2for the other test sites.

2.4 持效期

藥后15～60 d,20%氯胺嘧草醚SC在150、225或250 g/hm2劑量處理下各試驗(yàn)點(diǎn)的總草防效見圖4,供試藥劑在150 g/hm2劑量處理下,藥后15、25、30、40、45、50、60 d的總草防效為79.7%～86.0%,在225或250 g/hm2劑量下各時(shí)間點(diǎn)的總草防效為82.8%～89.4%?？梢?供試藥劑在藥后15 d開始發(fā)揮藥效,且持效期在45～60 d,持效期較長(zhǎng)。

圖4 氯胺嘧草醚處理后不同時(shí)間對(duì)棉花田雜草的平均總草防效Fig.4 Average total weeds control effect of ZJ1835 in cotton fields at different time after treatment

3 結(jié)論與討論

20%氯胺嘧草醚SC在75～150 g/hm2劑量處理下對(duì)棉花表現(xiàn)安全,而提高劑量到225～300 g/hm2在北京、新疆等砂壤土、堿性土壤條件下存在一定的藥害風(fēng)險(xiǎn),需要降低劑量使用。氯胺嘧草醚殺草譜較廣,棉田多數(shù)雜草對(duì)其敏感。與兩個(gè)對(duì)照藥劑50%乙草胺EC和33%二甲戊靈EC相比,20%氯胺嘧草醚SC在150 g/hm2劑量下的總草防效略低于其,在225或250 g /hm2劑量下的總草防效與對(duì)照藥劑基本相當(dāng)。20%氯胺嘧草醚SC在藥后15 d開始發(fā)揮藥效,持效期較長(zhǎng),為45～60 d。推薦20%氯胺嘧草醚SC在棉田的應(yīng)用劑量為225～250 g/hm2,如土壤堿性較強(qiáng)或偏砂壤土需降低用量到75～150 g/hm2,兌水量40～50 kg/667m2，于棉花播后苗前進(jìn)行土壤封閉處理，然后覆膜，對(duì)棉花田一年生禾本科雜草、闊葉雜草和莎草科雜草有效。

綜合氯胺嘧草醚的安全性和雜草防效結(jié)果可見,該藥劑在不同時(shí)間和試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)同種雜草的防效差異較大,表明環(huán)境條件對(duì)藥劑藥效發(fā)揮影響較大。土壤質(zhì)地、pH、有機(jī)質(zhì)含量、土壤濕度和溫度對(duì)其除草活性均能產(chǎn)生一定影響,導(dǎo)致其藥效穩(wěn)定性較差,該結(jié)果與文獻(xiàn)[4]的報(bào)道結(jié)果一致。中國(guó)地域遼闊,影響土壤形成的自然條件差異很大,加上農(nóng)業(yè)歷史悠久,人類耕作活動(dòng)對(duì)土壤形成的影響深刻,因此土壤種類繁多[7]。該藥劑田間應(yīng)用時(shí)需結(jié)合不同地區(qū)具體的土壤環(huán)境條件因地制宜地調(diào)整使用劑量和制定相應(yīng)的使用技術(shù)。另外,我國(guó)棉花產(chǎn)地分布廣泛,自然氣候、地理狀況和種植歷史不同,各棉區(qū)雜草種類及數(shù)量也千差萬(wàn)別[8],還需開展更加廣泛的田間試驗(yàn),以明確氯胺嘧草醚在不同的田間環(huán)境條件下的作物安全性、雜草防效、殺草譜及合理科學(xué)的使用技術(shù)等,為該藥劑在不同棉產(chǎn)區(qū)的差異化應(yīng)用提供依據(jù)。

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(責(zé)任編輯： 楊明麗)

ApplicationtechnologyofherbicideZJ1835incottonfield

Xu Xiaoyan, Peng Weili, Xu Yonghua, Dong Dezhen, Yao Yanfei

(ZhejiangChemistryIndustryInstituteCo.Ltd.,Hangzhou310023,China)

ZJ1835 is a novel 2-pyrimidinyloxy-N-arylbenzylamine herbicide. The control trials were carried out to evaluate its safety to cotton, control spectrum and efficacy, lasting time and recommended dosage in cotton field during 2014 and 2015. The result showed that ZJ1835 was safe to cotton in most test sites, but it had a certain security risk when it was used at some sandy loam soil or alkaline soil. ZJ1835 showed a wider controlling spectrum and was effective to most weeds in cotton field. Compared with acetochlor 50% EC and pendimethalin 33% EC, the total weeds control effect of ZJ1835 20% SC was slightly lower at dosage of 150 g/hm2, but had no significant difference with them at dosage of 225 or 250 g/hm2. The herbicidal activity of ZJ1835 started at 15th day after application and can last 45-60 days. In conclusion, ZJ1835 20% SC 225-250 g/hm2was recommended for the control of weeds in most cotton filed, and 70-150 g/hm2for sandy loam soil or alkaline soil. It should be sprayed on soil surface with spray volume of 40-50 kg/667 m2before cotton seedling germinated, and the plastic film mulching was applied after application to improve its effect. Annual grassy weeds, broad-leaved weeds and sedges can be controlled by this method in cotton field.

ZJ1835; pyrimidinyl phenzylamine novel herbicide; application technology; field efficacy; cotton field

2017-03-08

2017-07-28

浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2016F10036)

* 通信作者 E-mail: xuxiaoyan@sinochem.com

S 451.223

B

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.06.038