CN109315406A - 一种含三氯吡氧乙酸与双环磺草酮的除草组合物及其应用 - Google Patents

一种含三氯吡氧乙酸与双环磺草酮的除草组合物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种除草组合物，由三氯吡氧乙酸和双环磺草酮按照重量比(0.5～8)∶1的配比组成。本发明还公开了上述除草组合物在防控水稻田杂草中的应用。两种药剂分别能高效杀灭不同类群杂草，并且复配使用后具有明显的增效效果，加速药效发挥，降低除草剂用量，从而提高对水稻的安全性。两种药剂成分杀草谱互补，混用后杀草谱可有效覆盖各种水稻田常见杂草，市场潜力巨大。

Description

一种含三氯吡氧乙酸与双环磺草酮的除草组合物及其应用
技术领域
本发明属于农业技术领域，具体涉及一种除草组合物及其应用。
背景技术
我国是世界上水稻产量最大的国家，全年水稻种植面积约3017.8万公顷(4.5亿亩)，年产水稻约2.1亿吨，种植面积和产量分别占我国作物播种总面积和总产量的18.1％和33.6％。因此，确保水稻稳产和稻米品质安全是我国种植业的基本任务之一。杂草危害是水稻栽培中面临的主要生物灾害之一，即使采取各种防控措施，水稻田杂草危害直接导致的稻谷产量损失高达13.8％-21.4％。目前通过使用除草剂除草仍然是我国水稻田草害防控的最重要手段，我国水稻田除草剂2014年销售额超过25亿元人民币。
我国迫切需要持续进行水稻田除草剂品种创新。一方面，我国水稻田杂草对多种除草剂的抗性不断加重并成片暴发危害，需要新的除草剂品种投入使用。目前我国水稻田稗属杂草(Echinochloa spp.)、千金子(Leptochloa chinensis)、马唐(Digitariasanguinalis)、雨久花(Monochoria korsakowii)、野慈姑(Sagittaria trifolia)、异型莎草(Cyperus difformis)、耳叶水苋(Ammannia arenaria)等多种杂草对多种除草剂产生了抗性，抗性较为严重的除草剂主要是喹啉羧酸类除草剂二氯喹啉酸、磺酰脲类除草剂苄嘧磺隆和吡嘧磺隆、嘧啶磺酰胺类除草剂五氟磺草胺、芳氧基苯氧基丙酸酯类的氰氟草酯等。抗性杂草涉及的除草剂以茎叶处理剂为主，如此一来，用于杂草苗后茎叶处理的水稻田可用除草剂品种捉襟见肘。我们迫切需要更多的实用除草剂种类投入水稻生产中，高效、安全地解决稻田草害问题的同时，延缓杂草对现有药剂暴发抗性。另一方面，化学农药减量使用已经成为我国的国家意志，不断研发高效、安全、低风险的除草剂品种替代用量大、残留高、安全风险高的除草剂品种既符合国家需求，也是市场发展趋势。
三氯吡氧乙酸是吡啶氧羧酸类内吸传导型低毒除草剂，又称为盖灌能、绿草定。由植物的叶面和根系吸收，并在植物体内传导到全株，造成其根、茎、叶畸形，储藏物质耗尽，维管束被栓塞或破裂，植株逐渐死亡。适用于森林造林前除草灭灌，维护防火线，扶育松树及林分改造，用于非耕地防除阔叶杂草和木本植物。禾本科植物对三氯吡氧乙酸的敏感性较低，具有耐药性。三氯吡氧乙酸在土壤中能被土壤微生物分解，半衰期为30-46天。三氯吡氧乙酸目前尚未在我国水稻田登记使用，但是有研究报道表明，三氯吡氧乙酸可以在水稻田作为杂草苗后茎叶处理除草剂使用。
搜索新的三氯吡氧乙酸复配配方用于治理水稻田顽固杂草和抗除草剂杂草具有突出的现实需求和应用潜力。值得注意的是，三氯吡氧乙酸是世界上杂草抗药性发生最轻的除草剂之一。有研究报到了三氯吡氧乙酸在水稻田与五氟磺草胺、咪草烟、氯氟吡啶酯、氰氟草酯、精噁唑禾草灵、敌稗、禾草敌的混用效果。发现三氯吡氧乙酸与芳氧基苯氧基丙酸酯类除草剂氰氟草酯、精恶唑禾草灵等混用会导致拮抗效果，表现出降低这些药剂对禾本科杂草的防效；并且三氯吡氧乙酸与草铵膦混用也会发生拮抗效果；水稻田稗属杂草对五氟磺草胺已经产生了严重的抗性，三氯吡氧乙酸与五氟磺草胺复配应用范围有限；生产中发现氯氟吡啶酯、敌稗、禾草敌对水稻安全性欠佳，三氯吡氧乙酸与这些药剂复配使用的应用潜力目前还比较有限；此外，咪草烟只能在耐咪唑啉酮类除草剂稻田使用，而我国尚没有合法允许大面积使用的耐咪唑啉酮类除草剂水稻品种。因此，现已有报到的三氯吡氧乙酸复配配方还不足以解决稻田草害防控问题，需要创造新的复配方案。
双环磺草酮是对羟苯基丙酮酸双氧化酶抑制剂(HPPD)类除草剂，主要用于水稻田芽前除草剂。到目前为止，尚未有水稻田杂草对双环磺草酮产生抗性的报道。因此，双环磺草酮在水稻田具有较好的应用前景。此外，双环磺草酮在水稻田高剂量使用容易导致水稻秧苗药害，并且该药剂单剂使用的药效发挥速度不够理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以高效、安全地防除水稻田杂草的除草组合物。
本发明还要解决的技术问题是提供上述除草组合物的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种除草组合物，由三氯吡氧乙酸和双环磺草酮按照重量比(0.5～8)∶1的配比组成。
优选的，三氯吡氧乙酸和双环磺草酮的重量比为(1～4)∶1。
更优选的，三氯吡氧乙酸和双环磺草酮的重量比为(1～2)∶1。
上述除草组合物在防除水稻田杂草中的应用也在本发明的保护范围之内。
其中，所述的杂草为禾本科杂草、阔叶类杂草或莎草科杂草，包括但不限于稗草、千金子、水竹叶、异型莎草等水稻田常见恶性杂草。
使用时，可在水稻3叶期后使用，主要用于移栽田芽前控草或直播田第二次封杀除草使用。
有益效果：与现有的水稻田常用除草剂相比，本二元复配除草剂具有以下优势：
(1)有增效作用，两种药剂分别能高效杀灭不同类群杂草，并且复配使用后具有明显的增效效果。
(2)两种药剂成分杀草谱互补，混用后杀草谱可有效覆盖禾本科、阔叶类和莎草科杂草。
(3)大幅降低除草剂用量，提高对水稻的安全性。
(4)可用于抗性杂草治理，目前水稻田抗乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂类除草剂和抗乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂类除草剂杂草危害严重，三氯吡氧乙酸属于激素类除草剂，双环磺草酮属于HPPD抑制剂类除草剂，全世界范围内尚未有水稻田杂草对这两种药剂产生抗性，因此本复配剂可用于水稻田抗性杂草的治理。
(5)两种药剂复配能大大加快对双环磺草酮药效的发挥，适宜剂量用药后21天杂草完全枯死。在水稻田应用能使水稻快速建立起对杂草的竞争优势，为水稻丰产奠定基础。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂配方配比筛选试验。
为了筛选三氯吡氧乙酸与双环磺草酮的最佳配方配比，在人工气候室内进行一系列整株生物测定。
1.1供试杂草：稗草、千金子、水竹叶、异型莎草。在杂草防控中，水稻田杂草通常分为3大类：禾本科杂草、阔叶杂草、莎草科杂草。本试验供试的这4种草均为目前水稻田危害严重的恶性杂草，其中稗草、千金子代表水稻田禾本科恶性杂草；水竹叶代表水稻田阔叶类恶性杂草；异型莎草代表水稻田恶性莎草科杂草。
1.2二元复配剂配方配比筛选试验药剂剂量设置：
1)各单剂剂量设置如下所示：
三氯吡氧乙酸(A)：0(A0)、25(A25)、50(A50)、100(A100)g a.i./hm2；
双环磺草酮(B)：0(B0)、12.5(B12.5)、25(B25)、50(B50)g a.i./hm2。
2)二元复配剂配方配比筛选剂量设置如表1所示：
表1二元复配剂配方配比筛选剂量设置表
A0B0 A25B0 A50B0 A100B0
A0B12.5 A25B12.5 A50B12.5 A100B12.5
A0B25 A25B25 A50B25 A100B25
A0B50 A25B50 A50B50 A100B50
1.3试验方法
在规格为7×7×7cm的方形塑料植物培养花盆中装入未使用过除草剂的有机土(pH值6.5，有机质含量2.4％)，加水至饱和。选择籽粒饱满的稗草、千金子、水竹叶、异型莎草种子，每个小花盆播种20粒，在小花盆内种子上覆一层细土(厚度约3mm)。将小花盆放入44×33×10cm的加厚塑料中转箱(预先加入2cm深的清水)，置于人工气候室中培养，32℃光照12小时、28℃黑暗12小时，试验期间中转箱内保持0.5cm-1cm水层以便于小白盒内的土壤通过吸水保持湿润。每个处理重复4个小花盆。
杂草出苗长至1-2叶期，在中转箱内加水至水层高出小花盆1cm左右。配置相应的除草剂剂量以毒水法施用。施药后21天，分别采集并称量每个小花盆中供试杂草地上部鲜重。
计算单剂以及二元复配不同处理间杂草的鲜重抑制率(E)、理论鲜重抑制率(E0)。使用Gowing法通过比较E和E0值评价二元复配除草剂的联合作用类型。
实测鲜重抑制率(E)＝(对照组鲜重-处理组鲜重)÷对照组鲜重×100％
理论鲜重抑制率(E0)＝(X+Y-XY)×100％
式中E0为除草剂三氯吡氧乙酸与双环磺草酮复配后的理论鲜重抑制率，X为三氯吡氧乙酸单剂的实测鲜重抑制率，Y为双环磺草酮单剂的实测鲜重抑制率。
当E-E0＞10％时表示两种除草剂复配有增效作用；当E-E0＜-10％时表示两种除草剂复配有拮抗作用；E-E0的值介于-10％到10％之间则为相加效果。
1.4试验结果
1)三氯吡氧乙酸与双环磺草酮对稗草的联合作用
表2不同配比的三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂对稗草的实测鲜重抑制率E(％)
表3不同配比的三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂对稗草的理论鲜重抑制率E0(％)
“/”：单剂处理下理论鲜重抑制率(E0)等于实测鲜重抑制率(E)，不存在联合作用.
表4不同配比的三氯吡氧乙酸与双环磺草酮复配剂对稗草的联合作用值[(E-E0)×100]
注：E-E0＞10％表示有增效效果.“/”：单剂处理下理论鲜重抑制率(E0)等于实测鲜重抑制率(E)，不存在联合作用.
由表2可知，三氯吡氧乙酸单剂100g a.i./hm2时抑制率不足7％；双环磺草酮单剂50g a.i./hm2时鲜重抑制率为38％，由此计算两种除草剂复配使用的理论抑制率见表3。通过比较两种除草剂不同复配组合下的实测抑制率和理论抑制率，进而考察两种除草剂对稗草的联合作用见表4，结果发现在三氯吡氧乙酸和双环磺草酮具有明显的联合作用，三氯吡氧乙酸25-100g a.i./hm2与双环磺草酮12.5-50g a.i./hm2之间不同剂量组合均表现出实测抑制率超出理论抑制率10％以上，即表现出增效效果。
2)三氯吡氧乙酸与双环磺草酮对千金子的联合作用
表5不同配比的三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂对千金子的实测鲜重抑制率E(％)
表6不同配比的三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂对千金子的理论鲜重抑制率E0(％)
“/”：单剂处理下理论鲜重抑制率(E0)等于实测鲜重抑制率(E)，不存在联合作用.
表7不同配比的三氯吡氧乙酸与双环磺草酮复配剂对千金子的联合作用值[(E-E0)×100]
注：E-E0＞10％表示有增效效果.“/”：单剂处理下理论鲜重抑制率(E0)等于实测鲜重抑制率(E)，不存在联合作用.
由表5可知，三氯吡氧乙酸单剂对千金子的几乎无抑制效果；双环磺草酮单剂50ga.i./hm2时鲜重抑制率21％，由此计算两种除草剂复配使用的理论抑制率见表6。通过比较两种除草剂不同复配组合下的实测抑制率和理论抑制率，进而考察两种除草剂对千金子的联合作用见表7，结果发现在三氯吡氧乙酸和双环磺草酮具有明显的联合作用，三氯吡氧乙酸25-100g a.i./hm2与双环磺草酮12.5-50g a.i./hm2之间不同剂量组合均表现出实测抑制率超出理论抑制率10％以上，即表现出增效效果。
3)三氯吡氧乙酸与双环磺草酮对水竹叶的联合作用
表8不同配比的三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂对水竹叶的实测鲜重抑制率E(％)
表9不同配比的三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂对水竹叶的理论鲜重抑制率E0(％)
“/”：单剂处理下理论鲜重抑制率(E0)等于实测鲜重抑制率(E)，不存在联合作用.
表10不同配比的三氯吡氧乙酸与双环磺草酮复配剂对水竹叶的联合作用值[(E-E0)×100]
注：E-E0＞10％表示有增效效果.“/”：单剂处理下理论鲜重抑制率(E0)等于实测鲜重抑制率(E)，不存在联合作用.
由表8可知，三氯吡氧乙酸单剂对水竹叶具有抑制作用，100g a.i./hm2时抑制率33％；双环磺草酮单剂对水竹叶抑制效果不如前者，50g a.i./hm2时鲜重抑制率为12％，由此计算两种除草剂复配使用的理论抑制率见表9。通过比较两种除草剂不同复配组合下的实测抑制率和理论抑制率，进而考察两种除草剂对水竹叶的联合作用见表10，结果发现在三氯吡氧乙酸和双环磺草酮具有明显的联合作用，三氯吡氧乙酸25-100g a.i./hm2与双环磺草酮12.5-50g a.i./hm2之间不同剂量组合均表现出实测抑制率超出理论抑制率10％以上，即表现出增效效果。
4)三氯吡氧乙酸与双环磺草酮对异型莎草的联合作用
表11不同配比的三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂对异型莎草的实测鲜重抑制率E(％)
表12不同配比的三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂对异型莎草的理论鲜重抑制率E0(％)
“/”：单剂处理下理论鲜重抑制率(E0)等于实测鲜重抑制率(E)，不存在联合作用.
表13不同配比的三氯吡氧乙酸与双环磺草酮复配剂对异型莎草的联合作用值[(E-E0)×100]
注：E-E0＞10％表示有增效效果.“/”：单剂处理下理论鲜重抑制率(E0)等于实测鲜重抑制率(E)，不存在联合作用.
由表11可知，三氯吡氧乙酸单剂100g a.i./hm2处理对异型莎草幼苗的鲜重抑制率达到37％；双环磺草酮单剂50g a.i./hm2处理下鲜重抑制率20％，由此计算两种除草剂复配使用的理论抑制率见表12。通过比较两种除草剂不同复配组合下的实测抑制率和理论抑制率，进而考察两种除草剂对异型莎草的联合作用见表13，结果发现在三氯吡氧乙酸和双环磺草酮具有明显的联合作用，三氯吡氧乙酸25-100g a.i./hm2与双环磺草酮12.5-50ga.i./hm2之间不同剂量组合均表现出实测抑制率超出理论抑制率10％以上，即表现出增效效果。
1.6试验结论
本研究选用的4种杂草均为水稻田常见的恶性杂草，其中稗草、千金子代表水稻田禾本科恶性杂草；水竹叶代表水稻田阔叶类恶性杂草；异型莎草代表水稻田莎草科杂草。综合上述研究结果表明，三氯吡氧乙酸与双环磺草酮复配使用对于各类杂草均具有突出的抑制效果和联合增效作用。
进一步分析三氯吡氧乙酸与双环磺草酮复配配方的配比，三氯吡氧乙酸25-100ga.i./hm2与双环磺草酮12.5-50ga.i./hm2各种组合复配均表现出增效，因此，三氯吡氧乙酸与双环磺草酮的配比范围是：三氯吡氧乙酸∶双环磺草酮＝(0.5～8)∶1。
三氯吡氧乙酸50-100g a.i./hm2与双环磺草酮25-50g a.i./hm2各种组合复配的联合作用值(E-E0)均在40％以上，因此，三氯吡氧乙酸与双环磺草酮的更优化配比范围是：三氯吡氧乙酸∶双环磺草酮＝(1～4)∶1。
考虑到水稻田禾本科杂草危害较重，双环磺草酮的杀草谱可以有效覆盖禾本科杂草，辅以三氯吡氧乙酸对双环磺草酮的增效作用，三氯吡氧乙酸与双环磺草酮的优选配比范围是：三氯吡氧乙酸∶双环磺草酮＝(1～2)∶1。
实施例2：三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂对水稻安全性测定
为了测定三氯吡氧乙酸·双环磺草酮的复配剂对水稻的安全性，在人工气候室内进行一系列整株生物测定。基于前面结果，以三氯吡氧乙酸∶双环磺草酮＝2∶1的配比用于水稻安全性试验。
2.1供试作物：粳稻(南粳9108)、籼稻(甬优2640)。
2.2剂量设置：三氯吡氧乙酸+双环磺草酮：0+0、50+25、100+50、200+100g a.i./hm2
2.3试验方法：
对水稻安全性试验分别检测三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂对水稻3-4叶期、5-6叶期的安全性。
在规格为22×15×10cm的塑料盒中，装入未使用过除草剂的有机土(pH值6.5，有机质含量2.4％)，每个盒内土层高度约6cm，加水至饱和。分别将3-4叶期、5-6叶期的粳稻、籼稻秧苗分别移栽到塑料盒中。每个塑料盒中移栽3-4叶期、5-6叶期粳稻、籼稻各8株，插秧深度均匀一致，插秧后浅水活棵，保持水层1-2cm。每个处理重复4个塑料盒。将水稻移入44×33×10cm的加厚塑料中转箱内继续培养。水稻移栽3天后，采用毒水法进行除草剂处理，量取相应剂量的除草剂溶入10ml蒸馏水中后滴入中转箱內，对照组施等量清水。施药21天后，分别采集并称量每个塑料盒中供试水稻地上部鲜重，计算不同处理对水稻地上部的鲜重抑制率。
鲜重抑制率＝(对照组鲜重-处理组鲜重)÷对照组鲜重×100％
2.4试验结果
不同剂量处理下三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂对水稻地上部分鲜重的影响见表14，结果表明，三氯吡氧乙酸·双环磺草酮按照2∶1配比复配剂的各供试剂量下对水稻具有较好的安全性，对小水稻鲜重抑制率均＜10％。
表14三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂对小水稻地上部鲜重抑制率
*：剂量为三氯吡氧乙酸+双环磺草酮的剂量。
2.5试验结论
三氯吡氧乙酸·双环磺草酮按照2∶1的配比复配75-300g a.i./hm2处理下对水稻3叶期之后均具有较好的安全性。
实施例3：三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂防控杂草的速效性测定
为了检测三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂防除杂草的速效性，在人工气候室内进行一系列整株生物测定。前面结果表明三氯吡氧乙酸200g a.i./hm2+双环磺草酮100ga.i./hm2对水稻安全，因此本研究以此剂量作为三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配剂的剂量设置。双环磺草酮在水稻田的推荐剂量为150-225g a.i./hm2，因此，拟以双环磺草酮225ga.i./hm2剂量作为对照处理剂量。
3.1供试杂草：稗草、千金子。
3.2除草剂剂量设置：
T1：三氯吡氧乙酸200g a.i./hm2
T2：三氯吡氧乙酸200g a.i./hm2+双环磺草酮100g a.i./hm2
T3：双环磺草酮225g a.i./hm2
T4：清水对照
3.3试验方法：
在规格为7×7×7cm的方形塑料植物培养花盆中装入未使用过除草剂的有机土(pH值6.5，有机质含量2.4％)，加水至饱和。选择籽粒饱满的稗草、千金子、水竹叶、异型莎草种子，每个小花盆播种20粒，在小花盆内种子上覆一层细土(厚度约3mm)。将小花盆放入44×33×10cm的加厚塑料中转箱(预先加入2cm深的清水)，置于人工气候室中培养，32℃光照12小时、28℃黑暗12小时，试验期间中转箱内保持0.5cm-1cm水层以便于小白盒内的土壤通过吸水保持湿润。每个处理重复4个小花盆。杂草出苗长至1-2叶期，在中转箱内加水至水层高出小花盆1cm左右。配置相应的除草剂剂量以毒水法施用。
施药后14天、21天、30天，分别采集并称量每个小花盆中供试杂草地上部鲜重，计算地上部分鲜重抑制率。
3.4试验结果
不同处理除草剂使用后14天、21天、30天、45天对各种杂草的鲜重抑制率见表15、表16。结果表明，三氯吡氧乙酸与双环磺草酮复配能极大地提升除草剂的速效性，特别是施药15天后。表17结果显示用药15天后的抑制率，两种药剂单剂处理下对禾本科杂草和莎草科杂草的防效均不高，然而复配使用时具有极大的增效作用。在用药后30天的结果见表18和表19，结果也表明，三氯吡氧乙酸与双环磺草酮复配能够大幅加速药效发挥，并且三氯吡氧乙酸与双环磺草酮复配能够明显降低的除草剂用量。
表15不同除草剂施用后不同时间对稗草的鲜重抑制率(％)
T1：三氯吡氧乙酸200g a.i./hm2；T2：三氯吡氧乙酸200g a.i./hm2+双环磺草酮100g a.i./hm2；T3：双环磺草酮225g a.i./hm2.
表16不同除草剂施用后不同时间对千金子的鲜重抑制率(％)
T1：三氯吡氧乙酸200g a.i./hm2；T2：三氯吡氧乙酸200g a.i./hm2+双环磺草酮100g a.i./hm2；T3：双环磺草酮225g a.i./hm2.
3.5试验结论
三氯吡氧乙酸与双环磺草酮复配能够极大地提升药效，促进对禾本科杂草杀草速度。水稻苗期尽快摆脱杂草竞争，及早形成足够的分蘖并拔节封行(彻底建立对杂草的竞争优势)至为重要，是小水稻丰产的基础。因此，本试验结果显示三氯吡氧乙酸·双环磺草酮复配具有极大的应用价值。

Claims (6)

1.一种除草组合物，其特征在于，它由三氯吡氧乙酸和双环磺草酮按照重量比(0.5～8)∶1的配比组成。
2.根据权利要求1所述的除草组合物，其特征在于，三氯吡氧乙酸和双环磺草酮的重量比为(1～4)∶1。
3.根据权利要求2所述的除草组合物，其特征在于，三氯吡氧乙酸和双环磺草酮的重量比为(1～2)∶1。
4.权利要求1所述的除草组合物在防控水稻田杂草中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的杂草为禾本科杂草、阔叶类杂草和莎草科杂草。
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的除草剂组合物作为芽前除草剂使用可在水稻3叶期后使用，主要用于移栽田芽前控草或直播田第二次封杀除草使用。
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