除草剂苯唑草酮对后茬作物生育期及产量影响

陈有财，宋广悦，魏 民*

(1.哈尔滨市松北区万宝街道办事处农村事务服务中心，黑龙江 哈尔滨 150009；2.黑龙江省植检植保站，黑龙江 哈尔滨 150009)

玉米(Zeamays)是世界范围内种植面积最大的作物之一，起源于中美洲，在我国有着广泛的种植区域[1]。玉米具有很好的耐旱性，因此在我国北方干旱地区有着广泛的种植。玉米不仅可以作为主食，还因为高淀粉含量被生产成饲料等，在工业上也可作为原材料生产出相应工业产品[2]。然而在玉米生产的过程中，田间杂草严重影响着玉米的产量品质，在玉米苗期是最应注重杂草管理的时期。

苯唑草酮(topramezone)是对羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶抑制剂，可以通过杂草幼苗根部及茎部吸收，主要用于玉米田苗后茎叶处理防除一年生禾本科及阔叶杂草，对玉米安全性较高，近年来已成为防治玉米田杂草的首选[3]。苯唑草酮能抑制对羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶(4-HPPD)和质体醌的合成，以及间接地干扰类胡萝卜素的合成，破坏叶绿体的功能，使植物组织坏死[4]。苯唑草酮在土壤中的降解半衰期为>125 d，这表明土壤微生物对苯唑草酮的降解能力较弱且不易发生光解，所以当苯唑草酮以残留的形式存在于植物表面和土壤中时，将会具有较高的迁移性。因此苯唑草酮较为稳定的化学性质可能会对后茬作物产生毒害作用。Vesna Dragicevit等[5]研究发现苯唑草酮等除草剂对玉米幼苗磷代谢和营养物质的积累可能产生破坏作用；李亦松等[6]报道了苯唑草酮的使用对苣荬菜叶片中叶绿素、丙二醛、可溶性糖的影响。在我国，作物轮作是一种普遍现象，前一作物种植过程中使用的化学药剂可能会对后一茬作物生产产生不利影响。本试验通过在玉米田施用不同剂量的苯唑草酮，在施药后12个月种植敏感作物白菜、大豆、高粱、谷子，观察残留药剂对上述作物的危害及减产程度，为指导农业安全生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验药剂：30%苯唑草酮悬浮剂

试验作物：高粱：八棵杈；大豆：东农425；白菜：牡丹江2号；谷子：张杂谷。

1.2 试验地状况 试验地基本情况：试验地旋耕起垄一次成型，旋耕深度25 cm，土壤类型碳酸盐草甸黑钙土，土壤肥力中等，有机质含量4.26%，pH值7.5。每亩施底肥53%谷稻肥掺混肥料60 kg，生长期未追肥和喷施叶面肥。种植期间2次人工除草，1次机械封垄。作物生长期间雨水适宜，全程无灌溉。期间白菜人工喷施氯虫苯甲酰胺1次防治小菜蛾和菜青虫，大豆喷施1次高氯·甲维盐，防治大豆食心虫。

1.3 试验设计 试验采用田间定位研究的方法进行。共计设置1个对照区和4个处理区，分别为30%苯唑草酮悬浮剂用药量0.0、6.0、9.0、12.0、18.0 mL/667 m2，试验设置2次重复。设置5个试验小区，每个处理小区面积130 m2，分别对应五组处理。所有处理组均种植玉米，等到玉米生长至4～5叶期时，各处理区茎叶喷雾施药1次，喷液量450 L/hm2。

待玉米作物收获12个月后，在原试验田上继续种植后茬作物。试验田各施药处理区保持原有面积，高粱、大豆、白菜、谷子四种试验作物同时播种。每个试验小区均种植4种后茬作物，保证每个试验小区种植的后茬作物规模相等。每种作物种植5垄，垄距67 cm，垄长10 m，播种密度符合各作物常规种植，人工播种。调查后茬作物的出苗率、抑制率、株高、鲜重及产量。

1.4 调查方法 出苗率调查：4种后茬作物5 m×2行(中间行)，测定作物的出苗率，计算各药剂处理区相对于空白对照的抑制率。对白菜(苗后24 d)、大豆(苗后17 d)、高梁(苗后15 d)、谷子(苗后20 d)进行单株株高调查，各处理区对白菜、大豆、高粱、谷子作物确定中间垄，连续取20株，分别测量株高，计算各药剂处理相对于空白对照的抑制率。

株高、鲜重调查：对白菜(苗后42 d)、大豆(苗后36 d)，高粱(苗后34 d)、谷子(苗后39 d)进行株高、上鲜、下鲜、分枝(分蘖)调查，各处理区白菜、大豆、高粱、谷子作物分别在中间垄连续取20株进行测量，计算各药剂处理区相对于空白对照的抑制率。

产量调查：分别对白菜、谷子、大豆、高粱进行测产，测产方法是每种作物各处理分别在中间垄连续取30株进行测量(因前2次测量株高、鲜重等取样，导致中间两垄植株不全，不能中间两垄实收测产，只能选取代表性的点连续取30株)，包括穗长、穗重、产量等因素，计算各药剂处理区相对于空白对照的抑制率。

计算方法：

出苗率：出苗数/播种数量×100%

出苗抑制率：(对照区出苗率-处理区出苗率)/对照区出苗率×100%

株高抑制率：(对照区平均株高-处理区平均株高)/对照区平均株高×100%

上鲜重抑制率：(对照区平均上鲜重-处理区平均上鲜重)/对照区平均上鲜重×100%

下鲜重抑制率：(对照区平均下鲜重-处理区平均下鲜重)/对照区平均上鲜重×100%

分枝(分蘖)抑制率：(对照区株均分枝(分蘖)数-处理区株均分枝(分蘖)数)/对照区株均分枝(分蘖)数×100%

试验期间目测观察4种作物的受害程度和表现症状。详细记录受害的症状类型。受害的程度采用分级方法进行定量，评价指标(表1)。

表1 药害评价指标(NY/T 1155.8-2006)

2 结果与分析

2.1 出苗率影响 后茬作物的出苗率调查结果(表2)，结果显示后茬敏感作物白菜、大豆、高粱、谷子的出苗率不受影响。

表2 苯唑草酮对后茬作物出苗影响

2.2 不同后茬作物不同时期株高、鲜重和分枝(分蘖)的影响

2.2.1 对生长前期的影响 调查结果(表3)。白菜(苗后24 d)：苯唑草酮从低剂量到高剂量对白菜株高抑制率分别为0.43%、5.57%、10.28%、10.28%；大豆(苗后17 d)：从低剂量到高剂量对株高抑制率分别为1.8%、4.62%、15.18%、19.41%；谷子(苗后20 d)：从低剂量到高剂量对株高抑制率分别为9.58%、15.17%、14.87%、19.90%；高粱(苗后15 d)：从低剂量到高剂量对株高抑制率分别18.56%、21.92%、28.08%、24.25%。由此可见几种剂量均会影响后茬作物的生长，而且随着剂量的不断上升，生长前期的后茬作物受到的抑制逐渐升高。

表3 苯唑草酮对后茬作物苗期作物株高影响(生长前期)

2.2.2 对后茬作物生长中期的影响 白菜(苗后42 d)：从低剂量到高剂量对株高抑制率分别为7.75%、14.34%、16.77%、13.27%，上部鲜重抑制率分别34.10%、61.90%、57.93%、61.25%，下鲜重抑制率分别为36.92%、49.23%、48.97%、49.49%。由此可见，4种剂量对白菜均会产生抑制，白菜株高在12 mL/667 m2剂量时抑制最为严重，9 mL/667 m2剂量时鲜重抑制最为严重(表4)。

表4 苯唑草酮对后茬作物白菜株高、上鲜、下鲜影响(生长中期)

大豆(苗后36 d)：从低剂量到高剂量对株高抑制率分别为13.87%、12.72%、61.51%、59.56%，上部鲜重抑制率分别35.17%、37.13%、89.37%、89.85%，下部重鲜抑制率分别为19.70%、32.63%、83.820%、86.46%，分枝抑制率均为0。4种剂量对大豆的生长都产生抑制作用，其中12 mL/667 m2剂量对株高抑制最为严重，18 mL/667 m2剂量对上部鲜重与下部鲜重抑制最为严重，对分枝无抑制(表5)。

表5 苯唑草酮对后茬作物大豆株高、上鲜、下鲜、分枝影响(生长中期)

谷子(苗后39 d)：从低剂量到高剂量对株高抑制率分别为15.57%、20.21%、14.92%、28.00%，上部鲜重抑制率分别57.090%、64.84%、57.90%、62.84%，下部鲜重抑制率分别为59.52%、63.17%、59.94%、67.51%，分蘖抑制率均为0%。4种剂量对谷子均有生长抑制作用，其中18 mL/667 m2剂量对株高抑制最严重，9 mL/667 m2剂量对上部鲜重抑制最严重，18 mL/667 m2剂量对下部鲜重抑制最严重(表6)。

表6 苯唑草酮对后茬作物谷子株高、上鲜、下鲜、分蘖影响(生长中期)

高粱(苗后34 d)：从低剂量到高剂量对株高抑制率分别为18.05%、20.88%、22.93%、18.28%，上部鲜重抑制率分别34.23%、38.36%、40.54%、40.32%，下部鲜重抑制率分别为25.23%、37.48%、40.76%、40.43%，分蘖抑制率分别为-66.67%、66.7%、0.0%、-33.33%。4种剂量对高粱均有生长抑制作用，12 mL/667 m2剂量株高抑制最严重，12 mL/667 m2剂量对上部鲜重与下部鲜重抑制最严重，对分蘖抑制作用不显著(表7)。

表7 苯唑草酮对后茬高粱株高、上鲜、下鲜、分蘖影响(生长中期)

2.3 苯唑草酮对后茬作物株高及产量影响 苯唑草酮对白菜株高抑制率从低剂量到高剂量分别为6.23%、20.63%、13.89%、18.69%，对白菜产量抑制率从低剂量到高剂量分别为27.00%、39.13%、63.34%、69.13%。由此可见，4种剂量对白菜的产量都有抑制作用，其中18 mL/667 m2剂量对产量影响最大(表8)。

表8 苯唑草酮对后茬作物白菜测产统计表

对谷子株高抑制率从低剂量到高剂量分别为-0.6%、0.11%、3.88%、5.89%；对谷子穗长从低剂量到高剂量抑制率分别为-8.53%、5.55%、6.38%、11.10%；对谷子穗重从低剂量到高剂量抑制率分别为-1.9%、18.46%、27.20%、27.01%；对谷子亩产量抑制率从低剂量到高剂量分别为18.60%、18.19%、30.79%、52.04%。同样来看，4种剂量对谷子产量均有抑制作用，其中18 mL/667 m2剂量抑制最明显(表9)。

表9 苯唑草酮对后茬作物谷子测产统计表

苯唑草酮对大豆株高抑制率从低剂量到高剂量分别为5.34%、18.10%、61.57%、34.86%；对大豆夹数抑制率从低剂量到高剂量分别为-6.13%、6.13%、60.04%、77%。对大豆粒数抑制率从低剂量到高剂量分别为5.37%、6.79%、58.35%、71.80%。对大豆百粒重抑制率从低剂量到高剂量分别为1.45%、2.64%、53.80%、67.03%；对大豆亩产量抑制率从低剂量到高剂量分别为37.66%、23.54%、77.66%、94.12%。由数据可得，4种剂量均抑制大豆产量，其中18 mL/667 m2剂量对大豆产量影响最大，几乎绝产(表10)。

表10 苯唑草酮对后茬作物大豆产量影响

苯唑草酮对高粱穗长抑制率从低剂量到高剂量分别为3.85%，-11.22%，7.61%，5.25%；对高粱穗重抑制率从低剂量到高剂量分别为24.96%、38.80%、43.90%、37.82%；对高粱亩产量抑制率从低剂量到高剂量分别为：20.29%、37.2%、45.71%、46.3%。4种剂量对高粱产量均会产生影响，最为严重为18 mL/667 m2剂量处理(表11)。

表11 苯唑草酮对后茬作物高粱产量影响

3 结论与讨论

玉米是我国主要种植的作物之一，在我国北方地区尤其是干旱地区，玉米良好的耐旱性使其成为种植首选。玉米不仅可以作为主食，还可作为工业原材料，秸秆与玉米穗都是很好的工业原材料，用于生产一系列工业产品[7]。在种植玉米过程中，杂草对玉米苗期生长产生了十分严重的影响，严重时可导致玉米减产。当前实际种植过程中，除草剂作为一种高效易得的除草措施已被广泛使用[8]。

苯唑草酮又称苯吡唑草酮，是巴斯夫公司开发的一种新型高选择性苯甲酯吡唑酮类除草剂，具有高安全性、优良选择性、广谱杀草活性、时效长和兼容性强等特点，安全性高于硝磺草酮和烟嘧磺隆，是安全性最高的玉米地除草剂，也是对哺乳动物毒性最小的除草剂之一[9-14]。在当前玉米地除草剂选择中，苯唑草酮已作为首选在全国广泛使用，然而其稳定的化学性质会导致在土壤中残留时间较长，从而影响了后茬作物的生长。试验通过对苯唑草酮用量6.0、9.0、12.0、18.0 mL/667 m2进行研究，观察施药后12个月后种植白菜、大豆、谷子、高粱4种作物会因苯唑草酮的使用而产生不利影响。

结果显示，苯唑草酮用量6.0、9.0、12.0、18.0 mL/667 m2处理，在施药后12个月种植白菜、大豆、谷子、高粱四种作物，对各作物出苗基本没有影响。出苗后生长前期和生长中期对各作物叶片颜色、株高、地上部鲜重和地下部鲜重都有不同程度影响和抑制，生长前期抑制率相对低，随着作物生长，苯唑草酮亩用剂量越高，抑制越明显；对白菜和大豆地上部鲜重抑制率高于地下部鲜重抑制率，对谷子和高粱地上部鲜重抑制率与地下部鲜重抑制率差别不大。对产量的影响结果明显，总体表现是苯唑草酮施用剂量增高，抑制程度增加，具体表现为白菜不抱心，大豆在高剂量下几乎绝产，谷子产量损失50%，有瘪粒，高粱贪青晚熟明显。因此我们得出结论，使用了30%苯唑草酮悬浮剂用量6.0、9.0、12.0、18.0 mL/667 m2除草的玉米地，后茬作物不可以种白菜、大豆、谷子、高粱。