CN114304149B - 一种除草剂增效剂、包含五氟磺草胺的复合除草剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除草剂增效剂、包含五氟磺草胺的复合除草剂及其应用，所述除草剂增效剂的活性成分包括邻苯二甲醛或2,3‑二羟基苯甲醛。所述包含五氟磺草胺的复合除草剂的所述活性成分包括邻苯二甲醛和五氟磺草胺，或2,3‑二羟基苯甲醛和五氟磺草胺。邻苯二甲醛或2,3‑二羟基苯甲醛单独使用对多种杂草具有明显的抑制效果，这两种化合物不仅都对除草剂五氟磺草胺具有显著的增效效果，并且还可明显降低除草剂五氟磺草胺的使用剂量，不仅减少这种除草剂对环境的影响，降低杂草对五氟磺草胺产生抗药性的风险，还可降低药剂的成本。

Description

一种除草剂增效剂、包含五氟磺草胺的复合除草剂及其应用

技术领域

本发明涉及除草剂技术领域，尤其涉及一种除草剂增效剂、包含五氟磺草胺的复合除草剂及其应用。

背景技术

杂草作为三大农业有害生物之一，对作物的生长会产生很大的影响，可导致农产品的产量和品质严重下降，甚至造成颗粒无收，并大大增加劳动成本。自从化学除草剂于20世纪40年代诞生以来，经过七十多年的发展，利用化学除草剂防除农田杂草已成为现代农业生产中必不可少的技术措施之一。

目前已开发出多种不同的化学除草剂，各种化学除草剂的除草性能有差异，对不同杂草的效用存在差异。目前，单独的化学除草剂的除草性能能力有限，寻找一种新的高除草活性的化合物的难度很大，因此，目前主要是通过除草剂的混合施用以及通过添加增效剂的方式提高除草剂的除草效果。除草剂的混合施用是通过将不同作用机制的除草剂进行混用以实现提高除草效果、延缓杂草对除草剂抗药性的形成以及扩大杀草谱等目的；添加增效剂的方式是通过在除草剂制剂中添加具有增效效果的化合物来提高该除草剂的除草效果。

五氟磺草胺(penoxsulam)是一种常用的三唑并嘧啶磺酰胺类除草剂，属于强乙酰乳酸合成酶抑制剂，作为广谱除草剂，可有效防治多种杂草，被广泛用于水稻等作物田防除一年生或多年生禾本科及阔叶杂草和部分莎草，五氟磺草胺由于其低毒、高效、杀草谱广、安全而受人关注，并且其持效期长达30～60天，一次用药能基本控制全季杂草危害。基于这些优点，五氟磺草胺被广泛使用，成为目前重要除草剂产品之一。

而进一步提高其除草性能对与我国除草剂事业的健康发展以及保障我国的粮食安全具有重要的意义。但是，目前还没有对五氟磺草胺增效明显的除草增效剂。

因此，现有技术有待进一步改进。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种以邻苯二甲醛和2,3-二羟基苯甲醛作为活性成分的除草剂增效剂、包含五氟磺草胺的复合除草剂及其应用，该增效剂有效提高五氟磺草胺的除草活性。

申请人通过大量研究首次发现邻苯二甲醛或2,3-二羟基苯甲醛这两种结构类似的化合物不仅具有良好的除草活性，而且对一些除草剂(如五氟磺草胺)表现出较高的增效活性。由此可将邻苯二甲醛或2,3-二羟基苯甲醛作为除草剂增效剂进行广泛使用。

由此，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种除草剂增效剂，其活性成分包括邻苯二甲醛或2,3-二羟基苯甲醛。

在此基础上，为了延长除草剂增效剂的持效期，可在增效剂中添加载体、抗氧化剂或其他助剂。

在盆栽土壤处理条件下，邻苯二甲醛和2,3-二羟基苯甲醛对反枝苋均具有不同程度的除草效果；其中，邻苯二甲醛的效果与常用除草剂3,6-二氯吡啶羧酸相当，而高于2,3-二羟基苯甲醛的除草效果。

第二方面，本发明提供一种包含五氟磺草胺的复合除草剂，其所述活性成分包括邻苯二甲醛和五氟磺草胺。

优选地，邻苯二甲醛的浓度为：1.5625mg/L～12.5mg/L，五氟磺草胺的浓度为1.25mg/L～80mg/L。这两种化合物在此浓度范围内显示出良好的增效作用。实验证明，邻苯二甲醛0mg/L、1.5625mg/L、3.125mg/L、6.25mg/L和12.5mg/L五个浓度与五氟磺草胺0mg/L、1.25mg/L、5mg/L、20mg/L和80mg/L五个浓度相互混配，显示出良好的增效作用。

优选地，所述复合除草剂中，五氟磺草胺与邻苯二甲醛的质量比为(6-8):1。在此范围内，邻苯二甲醛对五氟磺草胺的增效效果较好。优选地，五氟磺草胺与邻苯二甲醛的质量比为7:1；这种比例条件下，可获得明显增效效果，其对反枝苋幼苗胚轴和胚根的共毒系数分别为371.6和422.7，这说明这两种化合物具有很好的协同增效效果。

进一步优选地，五氟磺草胺与邻苯二甲醛的质量百分浓度分别为87.5％和12.5％。在这种浓度条件下，复合除草剂的除草效果最佳。

第三方面，本发明提供一种包含五氟磺草胺的复合除草剂，其所述活性成分包括2,3-二羟基苯甲醛和五氟磺草胺。

优选地，2,3-二羟基苯甲醛的浓度为3.125mg/L～25mg/L，五氟磺草胺的浓度为1.25mg/L～80mg/L。在此浓度范围内，2,3-二羟基苯甲醛和五氟磺草胺的混配显示出良好的增效作用。

实验证明，2,3-二羟基苯甲醛0mg/L、3.125mg/L、6.25mg/L、12.5mg/L和25mg/L五个浓度与五氟磺草胺0mg/L、1.25mg/L、5mg/L、20mg/L和80mg/L五个浓度相互混配，显示出良好的增效作用。

优选地，所述复合除草剂中，五氟磺草胺与2,3-二羟基苯甲醛的质量比为(13-15):1。在此范围内，邻苯二甲醛对五氟磺草胺的增效效果较好。进一步优选地，五氟磺草胺与2,3-二羟基苯甲醛的质量比为14.1:1时，其混合物对反枝苋幼苗胚轴何胚根的共毒系数分别为168.3和138.5。

进一步优选地，五氟磺草胺、2,3-二羟基苯甲醛的质量百分浓度分别为93.4％和6.6％。在这种浓度条件下，复合除草剂的除草效果最佳。

第四方面，本发明还提供上述的复合除草剂在抑制杂草生长中的应用，其中，所述杂草为反枝苋、醴肠、稗、马唐、牛筋草、香附子。

第五方面，本发明还提供一种邻苯二甲醛或2,3-二羟基苯甲醛在抑制杂草生长中的应用。

本发明具有以下有益效果：

1、首次发现邻苯二甲醛和2,3-二羟基苯甲醛的优异的除草剂增效剂功能，并发现这两种化合物都对目前常用的除草剂五氟磺草胺具有显著的增效效果。可通过混配制备复合除草剂，该复合除草剂对反枝苋、醴肠、马唐、稗、牛筋草和香附子六种杂草幼苗胚根(种子根)和胚轴(胚芽鞘)的生长均有明显的抑制活性，具有优异的除草效果。

2、本发明通过对上述化合物优化后的混配浓度及比例的优化，不仅可使邻苯二甲醛或2,3-二羟基苯甲醛对五氟磺草胺的增效效果最大化，并且该增效剂的使用可明显降低除草剂五氟磺草胺的使用剂量，不仅减少这种除草剂对环境的影响，降低杂草对五氟磺草胺产生抗药性的风险；同时，因邻苯二甲醛和2,3-二羟基苯甲醛的价格远低于五氟磺草胺，因此混用还可降低药剂的成本。

附图说明

图1为邻苯二甲醛和2,3-二羟基苯甲醛在盆栽条件下土壤处理对反枝苋的防除效果。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明中，若非特指，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实验材料和活性测定方法

1.受体植物种子

以下实施例以反枝苋(Amaranthus retroflexus L.)、醴肠(Edipta prostrata)、稗(Echinchloaerusgalli)、马唐(Digitariasanguinalis)、牛筋草(Eleusineindica)、香附子(Cyperusrotundus)这6种农田常见杂草为受体植物。其种子采自青岛市即墨区高盛农场及青岛农业大学附近未使用过除草剂的荒地。植物种子于使用前存放于6℃的种子柜中保存、备用。

2.供试药剂

98％邻苯二甲醛(上海麦克林生化科技有限公司)

2,3-二羟基苯甲醛(上海阿拉丁生化科技股份有限公司)

98％五氟磺草胺(海利尔药业有限公司)

99％3,6-二氯吡啶羧酸(Ark Pharm)

3.药剂处理

⑴测定邻苯二甲醛和2,3-二羟基苯甲醛杀草活性

根据每种杂草的敏感性分别设置了不同的浓度系列，每个系列6个浓度。

⑵等效果线测定

将邻苯二甲醛或2,3-二羟基苯甲醛的五个系列浓度与五氟磺草胺的五个系列浓度相互混配，共设置了25个混合浓度处理。配制前，三种试剂均用二甲基亚砜溶解后配制成高浓度的母液待用。其中，邻苯二甲醛的系列浓度是0mg/L、1.5625mg/L、3.125mg/L、6.25mg/L和12.5mg/L；2,3-二羟基苯甲醛的系列浓度是0mg/L、3.125mg/L、6.25mg/L、12.5mg/L和25mg/L；五氟磺草胺的系列浓度是0mg/L、1.25mg/L、5mg/L、20mg/L和80mg/L。

⑶共毒系数测定

设置五氟磺草胺与邻苯二甲醛的混合比例为7:1(二者的重量百分比分别为87.5％和12.5％)。其中，五氟磺草胺的系列浓度是0mg/L、1.25mg/L、5mg/L、20mg/L和80mg/L，邻苯二甲醛的系列浓度是0mg/L、1.5625mg/L、3.125mg/L、6.25mg/L和12.5mg/L，二者混合的系列浓度为0mg/L、3mg/L、6mg/L、12mg/L和24mg/L。

设置五氟磺草胺与2,3-二羟基苯甲醛的混合比例为14.1:1(二者的重量百分比分别为93.3％和6.7％)，其中，单剂组中，五氟磺草胺的系列浓度是0mg/L、6mg/L、12mg/L、24mg/L和48mg/L，2,3-二羟基苯甲醛的系列浓度是0mg/L、3.125mg/L、6.25mg/L、12.5mg/L和25mg/L；混剂中，二者混合的系列浓度为0mg/L、7.5mg/L、15mg/L、30mg/L和60mg/L。

4.生物活性测定

⑴琼脂法

①供试植物种子的处理

用2％次氯酸钠溶液浸泡反枝苋的种子10-15min后，用蒸馏水洗涤5-6次，然后放置在器皿中流水下冲泡6-8h让其吸水。在清洗干净并用75％酒精消毒的方盘中铺两层厨房用纸，用蒸馏水润湿，将吸水后的反枝苋种子用蒸馏水冲洗数次后均匀摆放在厨房用纸上，上盖后置于25℃的恒温气候培养箱内催芽，待植物幼苗的胚根(种子根)长到3-5mm时备用。

②含药剂琼脂的配制

吸取邻苯二甲醛(或2,3-二羟基苯甲醛)和五氟磺草胺的母液于0.5％的琼脂溶液中，配制成不同混合浓度的100ml琼脂基质，然后均匀分注在三个小烧杯中，放置冷凝。以只含有DMSO的琼脂基质为空白对照处理。各处理中DMSO的含量保持一致，其中等效果线法中均为1％，共毒系数法中均为0.5％。

③受试植物幼苗的移栽

选择根长基本一致的植物发芽种子，先在已凝固的琼脂培养基表面用尖嘴镊子插5个小孔，然后将种子的胚根轻轻的插入，每烧杯5粒，重复3次，放置在纸箱内遮光后，在植物生长箱内培养3-4d。生长箱的设置条件是光照14h(25℃)和黑暗10h(20℃)的不断循环，箱内相对湿度为60％。

④结果测量及数据分析

将各处理的幼苗从烧杯中取出，用游标卡尺测量其胚根和胚芽鞘的长度，计算生长量。用Excel软件对数据进行分析，计算对胚根和胚轴的抑制率及标准误差，用SPSS软件分析各处理的有效中浓度(EC₅₀)。主要计算公式如下：

生长量＝处理后的胚根(或胚轴)长－处理前的胚根(或胚轴)长

抑制率(％)＝(对照生长量－处理生长量)/对照生长量×100

其中：A为药剂A；B为药剂B；M为药剂A和B的混剂；P_A和P_B分别为A药剂和B药剂在混剂中所占的百分比。

⑵盆栽法(土壤处理)

将田土晾干敲碎、过20目筛。在一次性塑料杯底部扎4-5个小孔后装入过筛的土壤至离杯口0.5cm的高度，置于装有自来水的放盘中，待吸水并完全渗透至表土后接入经催芽处理后发芽的种子，每杯5粒，然后再覆盖0.5cm厚度的细土至与杯口持平。药剂喷洒采用行走式喷雾塔进行。以含有相同浓度溶剂(DSMO)和吐温20的水溶液为空白对照，用药量为450L/hm²。每处理重复三次。施药后每天观察幼苗出土的情况及生长状况。处理后三周左右，当长势差异明显时调查存活株数，测其它们的株高和鲜重，计算株高防效和鲜重防效。

实施例一邻苯二甲醛、2,3-二羟基苯甲醛除草活性的测定

1、琼脂法测定

(1)实验方法：

采用前述的琼脂法分别测定了邻苯二甲醛和2,3-二羟基苯甲醛对六种主要农田杂草幼苗胚根(种子根)和胚轴(胚芽鞘)生长的抑制效果。

(2)实验结果及分析：

表1邻苯二甲醛和2,3-二羟基苯甲醛抑制杂草幼苗生长的有效中浓度(EC₅₀，mg/L)

从表1的结果可知，邻苯二甲醛和2,3-二羟基苯甲醛对供试的六种杂草(特别是胚根(种子根))的生长均有明显的抑制活性，其中以对反枝苋、醴肠、稗、马唐的抑制活性最高，对香附子和牛筋草特别是二者胚根的生长抑制活性高，且邻苯二甲醛和2,3-二羟基苯甲醛这两种药剂之间表现出相似的抑制趋势。

具体分析，邻苯二甲醛对六种杂草胚轴(胚芽鞘)的抑制EC₅₀由低到高依次分别为4.039mg/L(反枝苋)、4.714mg/L(醴肠)、4.831mg/L(马唐)、6.729mg/L(稗)、23.898mg/L(牛筋草)和31.262mg/L(香附子)；对它们胚根(种子根)的抑制EC₅₀由低到高依次分别为0.805mg/L(醴肠)、0.925mg/L(反枝苋)、2.050mg/L(稗)、3.048mg/L(牛筋草)、3.215mg/L(马唐)和3.570mg/L(香附子)。2,3-二羟基苯甲醛对六种杂草胚轴(胚芽鞘)的抑制EC₅₀由低到高依次分别为4.836mg/L(反枝苋)、6.317mg/L(醴肠)、7.831mg/L(马唐)、9.234mg/L(稗)、25.736mg/L(牛筋草)和33.248mg/L(香附子)，对它们胚根(种子根)的抑制EC₅₀由低到高依次分别为1.024mg/L(反枝苋)、1.805mg/L(醴肠)、2.054mg/L(稗)、3.332mg/L(牛筋草)、4.215mg/L(香附子)和6.451mg/L(牛筋草)。

2、盆栽法测试

(1)实验方法：采用盆栽法通过土壤处理进一步测定了两种药剂对最敏感的反枝苋的防治效果。

(2)实验结果及分析

表2邻苯二甲醛和2,3-二羟基苯甲醛在盆栽条件下土壤处理对反枝苋的防除效果

表2和图1的结果显示，邻苯二甲醛对反枝苋的防效与常用除草剂3,6-二氯吡啶羧酸的防效基本相当，除在200mg/L时株高和鲜重防效分别只有50.2％和45.5％外，在1000mg/L～5000mg/L浓度处理下的防效高达100％。

2,3-二羟基苯甲醛土壤处理对反枝苋的效果尽管低于邻苯二甲醛，但与空白对照(CK1)相比仍显示了一定防治效果，1000mg/L～2500mg/L的2,3-二羟基苯甲醛对反枝苋具有抑制作用，且随着浓度的提高，其抑制效果进一步增加；在5000mg/L处理下的株高防效和鲜重防效分别达到了73.6％和85.5％，这说明该药剂在土壤处理条件下对反枝苋幼苗的生长也有较高的防除效果，只是需要的处理浓度相对较高。导致这一结果的原因可能与土壤中的有机质等对2,3-二羟基苯甲醛的吸附比对邻苯二甲醛的高从而导致2,3-二羟基苯甲醛的有效性下降有关。由于琼脂法测定的是药剂对供试植物幼苗的毒力大小，影响条件比较单一，而盆栽法结合了土壤等多种因素，二者在有效浓度上存在差异也属正常情况。

实施例二邻苯二甲醛和五氟磺草胺不同浓度混配的除草效果

1、实验方法：

分别配置邻苯二甲醛(0mg/L、1.5625mg/L、3.125mg/L、6.25mg/L和12.5mg/L)和五氟磺草胺(0mg/L、1.25mg/L、5mg/L、20mg/L和80mg/L)各五个浓度的试剂，并分别将其互相混配，并对混配试剂的除草效果进行测定。

2、实验结果：

表3邻苯二甲醛与五氟磺草胺混配对反枝苋幼苗胚轴生长的影响

注：表中数据为抑制率(％)±标准误差。

表4邻苯二甲醛与五氟磺草胺混配对反枝苋幼苗胚根生长的影响

注：表中数据为抑制率(％)±标准误差。

从表3和表4的结果可知：无论是邻苯二甲醛还是五氟磺草胺，在上述5个浓度下，对反枝苋胚轴和胚根生长的抑制率均随另一药剂混配浓度的增加而提高，表现出良好的增效效果。

表5五氟磺草胺与邻苯二甲醛按7:1混配对反枝苋幼苗胚根及胚轴生长的共毒系数

根据等效果线法所绘制的等效果线(略)中的结果，考虑到五氟磺草胺为生产上常用的除草剂，本着混剂以五氟磺草胺为主体、以邻苯二甲醛为增效剂的思路，选择表现出较好增效效果的五氟磺草胺：邻苯二甲醛＝7:1的比例进行混合(两种药剂的质量份数分别为87.5％和12.5％)，按照前述药剂处理部分所列的单剂和混剂的系列浓度分别进行处理，求得各自的EC₅₀值，进而通过前述的共毒系数计算公式进行计算，测得二者在该比例混用时对反枝苋幼苗胚轴和胚根生长的共毒系数分别为371.6和422.7，远高于100，表现为极佳的增效效果，结果见表5。

实施例三2,3-二羟基苯甲醛和五氟磺草胺混配各处理除草活性的测定

1、实验方法

(1)对2,3-二羟基苯甲醛(0、3.125mg/L、6.25mg/L、12.5mg/L和25mg/L)和五氟磺草胺(0mg/L、1.25mg/L、5mg/L、20mg/L和80mg/L)各五个浓度互相混配的除草效果测定。

(2)配置复合除草剂：五氟磺草胺与2,3-二羟基苯甲醛的质量比为14.1:1(两种药剂的质量份数分别为93.3％和6.7％)，按照前述药剂处理部分所列的单剂和混剂的系列浓度分别进行处理，求得各自的EC₅₀值，进而通过前述方法计算共毒系数。

2、实验结果及分析：

表6 2,3-二羟基苯甲醛与五氟磺草胺混配对反枝苋幼苗胚轴生长的影响

注：表中数据为抑制率(％)±标准误差。

表7 2,3-二羟基苯甲醛与五氟磺草胺混配对反枝苋幼苗胚根生长的影响

注：表中数据为抑制率(％)±标准误差。

(1)从表6和7的结果可知，发现无论是2,3-二羟基苯甲醛还是五氟磺草胺，在其每个浓度下，对反枝苋胚轴和胚根生长的抑制率均随另一药剂混配浓度的增加而提高，表现出良好的增效效果。

表8五氟磺草胺与2,3-二羟基苯甲醛按14.1：1混配对反枝苋幼苗胚根及胚轴生长的共毒系数

(2)根据等效果线法所绘制的等效果线(略)中的结果，考虑到五氟磺草胺为生产上常用的除草剂，本着混剂以五氟磺草胺为主体、以2,3-二羟基苯甲醛为增效剂的思路，选择表现出较好增效效果的五氟磺草胺：2,3-二羟基苯甲醛＝14.1:1(两种药剂的质量份数分别为93.3％和6.7％)，按照前述药剂处理部分所列的单剂和混剂的系列浓度分别进行处理，求得各自的EC₅₀值，进而通过前述的共毒系数计算公式进行计算，测得二者在该比例混用时对反枝苋幼苗胚轴和胚根生长的共毒系数分别为168.3和138.5，明显高于100，表现为增效效果(结果见表8)。

Claims (6)

1.一种包含五氟磺草胺的复合除草剂，其特征在于，所述活性成分为邻苯二甲醛和五氟磺草胺，或2,3-二羟基苯甲醛和五氟磺草胺，五氟磺草胺与邻苯二甲醛的质量比为（6-8）:1，或五氟磺草胺与2,3-二羟基苯甲醛的质量比为（13-15）:1。

2.根据权利要求1所述的复合除草剂，其特征在于，邻苯二甲醛的浓度为：1.5625 mg/L~12.5 mg/L，五氟磺草胺的浓度为1.25 mg/L~80 mg/L。

3.根据权利要求1所述的复合除草剂，其特征在于，五氟磺草胺与邻苯二甲醛的质量百分浓度分别为87.5%和12.5%。

4.根据权利要求1所述的复合除草剂，其特征在于，2,3-二羟基苯甲醛的浓度为3.125mg/L~25 mg/L，五氟磺草胺的浓度为1.25 mg/L~80 mg/L。

5.根据权利要求1所述的复合除草剂，其特征在于，五氟磺草胺、2,3-二羟基苯甲醛的质量百分浓度分别为93.4%和6.6%。

6.如权利要求1-5中任一项所述的复合除草剂在抑制杂草生长中的应用，其特征在于，所述杂草为反枝苋、醴肠、稗、马唐、牛筋草和香附子。

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