一种防除冬小麦田禾本科杂草的色素合成抑制剂与安全剂组合物及其应用

摘要

本发明公开了2种色素合成抑制剂(双唑草腈和异噁唑草酮)与3种安全剂(解草啶、双苯噁唑酸、吡唑解草酯)分别组合施用，双唑草腈‑吡唑解草酯(解草啶、双苯噁唑酸)组合物在210+6.57～105g a.i./ha剂量下，可显著缓解药剂对周麦27幼苗的药害，异噁唑草酮‑双苯噁唑酸(解草啶、吡唑解草酯)组合物在300+9.38～75ga.i./ha剂量下，可显著缓解药剂对周麦27幼苗的药害，同时不影响对抗精噁唑禾草灵菵草和抗甲基二磺隆看麦娘的毒力，可解决小麦田抗药性禾本科杂草无茎叶处理剂可用的困局。是一种目前防除冬小麦田抗精噁唑禾草灵菵草和抗甲基二磺隆看麦娘可行的协同施用除草剂安全剂组合。

说明书

技术领域

本发明属于植物保护技术领域，涉及2种色素合成抑制剂与3种安全剂分别协同施用，防除冬小麦田抗药性禾本科杂草。

背景技术

小麦是全世界分布范围最广，种植面积最大，产量最高的粮食作物之一，小麦的安全生产对世界经济乃至人类发展至关重要，在以小麦、水稻、玉米为首的粮食作物中，小麦的产量比重一直在上升。我国是世界第一大小麦生产、消费和进口国。据统计，2020年我国小麦的总播种面积为22711千公顷(34066万亩)，比2019年减少273.5千公顷(410.2万亩)，下降1.2％。为2398.75万公顷，小麦总产量13168万吨(2634亿斤)，比2019年增加75.6万吨(15.1亿斤)，增长0.6％。

菵草是一年生或越年生禾本科草本植物，多生于水边和潮湿地方，广布于世界各地；在我国东北、华北、西北、华东、西南等各省区的水边湿地也有广泛分布；我国长江中下游地区的稻茬油菜田和小麦田中，菵草的发生量呈现上升趋势，从原来的次要杂草逐渐上升为麦田的主要杂草，给小麦生产带来了新的危害。看麦娘主要分布在中国、土耳其、日本等亚洲国家，易造成农作物的大量减产。看麦娘广泛分布于我国东部、中南部、西南部和黄河流域部分地区，尤以秦岭淮河流域以南稻茬麦田和油菜田发生最为严重。化学除草由于具有省时、省力及对杂草具有高效、速效等优点，在杂草防治中占有重要地位，是目前小麦田杂草防除的最主要方式。ACCase(乙酰辅酶A羧化酶)抑制剂类和ALS(乙酰乳酸合成酶)抑制剂类除草剂是麦田最常用的防除一年生禾本科杂草的茎叶处理剂，但是由于长期连续使用，菵草、看麦娘对这两类药剂均有抗药性报道，其中抗精噁唑禾草灵菵草对高效氟吡甲禾灵、炔草酯、精吡氟禾草灵、精喹禾灵、烯禾啶、唑啉草酯等药产生了不同程度的交互抗性以及多抗性，抗甲基二磺隆的看麦娘同时也对其他ALS 抑制剂如烟嘧磺隆、甲磺隆、砜嘧磺隆、氟唑磺隆、啶磺草胺、五氟磺草胺等产生了交互抗性。因此，菵草、看麦娘防除面临无茎叶处理除草剂可用的困局。

色素合成抑制剂以光合色素生物合成过程中的酶作为靶标，是研发除草剂的一个重要方向和热点。其中双唑草腈和异噁唑草酮比较受关注。双唑草腈为原卟啉原氧化酶(PPO)抑制剂，是一种触杀型除草剂，通过植物神经中元卟啉原氧化酶积聚而发挥药效，对稗草及同时发生的一年生具芒碎米莎草科萤蔺、牛毛毡，阔叶杂草车前状雨久花、陌上菜以及多年生的野慈菇、荸荠等杂草均有很高的活性。异噁唑草酮为有机杂环类选择性内吸型苗前除草剂，通过抑制杂草对羟基丙酮酸双加氧酶(HPPD)，阻碍叶绿素生物合成而抑制杂草光合作用，可防除多种禾本科杂草(如马唐、牛筋草、狗尾草、稗草和千金子等)和阔叶杂草(如苘麻、苍耳、刺苋、藜、等)。目前，这2个药在国内登记用于水稻田和玉米田，仍未在小麦田登记使用。双唑草腈和异噁唑草酮作用机理与ACCase和ALS抑制剂不同，具有防除抗ACCase和ALS抑制剂类除草剂类杂草的潜力，但是其对小麦的安全性未知，对麦田抗ACCase和ALS抑制剂禾本科杂草的活性未知。

除草剂安全剂是一类可与除草剂同时使用，保护作物不受除草剂药害的化学物质。本发明通过研究不同安全剂与色素合成抑制剂协同使用对小麦的安全性，发现解草啶、双苯噁唑酸、吡唑解草酯与2种色素合成抑制剂的组合物对小麦具有较好的安全性，同时对抗精噁唑禾草灵菵草和抗甲基二磺隆看麦娘具有很好的室内活性，具备防除小麦田抗性杂草的潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可在小麦田安全使用的色素合成抑制剂与安全剂组合，防除小麦田抗ACCase和ALS抑制剂禾本科杂草。

本发明的有益效果是对小麦生长不安全的色素合成抑制剂与安全剂组合后，对小麦生长安全，同时对小麦田抗ACCase和ALS抑制剂禾本科杂草具有很好的室内抑制作用，具有治理小麦田抗药性禾本科杂草的潜力。

本发明采用的技术方案是：

除草剂与安全剂组合，其主要成分是PPO抑制剂双唑草腈(HPPD抑制剂异噁唑草酮)和安全剂解草啶、双苯噁唑酸、吡唑解草酯之一，用来防除冬小麦田抗药性禾本科杂草。

色素合成抑制剂与安全剂组合使用方法：

小麦播后苗前，杂草未出土时，土壤封闭处理。

具体实施方式

(一)色素合成抑制剂与安全剂混用对小麦安全性-室内试验

室内实验于2020年4月至2020年5月，在南京农业大学除草剂毒理及抗药性实验室日光温室内进行。

供试除草剂：20％双唑草腈SC(江苏中旗)、75％异噁唑草酮WDG(杭州颖泰生物科技有限公司)

供试安全剂：吡唑解草酯(上海源叶生物公司)、双苯噁唑酸(上海毕得医药科技有限公司)、解草啶(杭州庆丰农化有限公司)

供试小麦：周麦27，2019年10月购买于河南；安科1401，2019年10月购买于安徽省

室内实验过程

1.试验药剂及安全剂剂量设置

双唑草腈及安全剂的剂量设置如下所示：

双唑草腈剂量：0、210g a.i./ha。

安全剂剂量：0、6.57、13.13、26.25、52.5、105、210g a.i./ha。

异噁唑草酮及安全剂的剂量设置如下所示：

异噁唑草酮剂量：0、300g a.i./ha。

安全剂剂量：0、9.38、18.75、37.5、75、150、300g a.i./ha。

色素合成抑制剂与安全剂两两混配处理。

2.试验方法

按田土∶营养基质2∶1配制营养土，营养土pH为6.1，有机质含量为1.4％，在规格为7×7×7cm且底部有孔的小塑料盒中装入营养土，底部加水使土吸水至饱和。选择饱满的小麦种子，按每个小塑料盒15 粒的标准播种，播完后覆一层细土，待底部吸水至饱和，播后苗前进行喷药，待药液吸收后，然后置于日光温室中生长。温室温度设置为光照20℃，黑暗15℃，光照周期12∶12h(D∶L)。喷雾采用农业部南京农业机械化研究所生产的3WP-2000型行走式生测喷雾塔，主轴转动速度96mm/r，喷雾高度300mm，喷头有效喷幅350mm，喷头流量390mL/min，行走距离1340mm，药液体积20mL。处理后放入日光温室中生长。药后30天，将各处理小麦地上部分剪下，称量鲜重，计算鲜重抑制率。用DPS软件处理，进行除草剂对小麦的鲜重抑制率以及Duncan新复极差法进行显著性分析(p＝0.05)

鲜重抑制率％＝(对照鲜重-处理鲜重)/对照鲜重×100

由表1可知，双唑草腈及异噁唑草酮在加入不同的安全剂后对小麦幼苗的鲜重抑制率均有降低，但随着安全剂剂量加大，对小麦幼苗的鲜重抑制作用也随之增大。双唑草腈在210g a.i./ha剂量下，对周麦27 幼苗的鲜重抑制率可达60.97％，与解草啶组合使用时，解草啶在6.57～105g a.i./ha剂量范围内，均可显著降低双唑草腈对周麦27幼苗的鲜重抑制率，当双唑草腈-解草啶组合物在210+6.57g a.i./ha剂量下时，其对周麦27幼苗的鲜重抑制率仅为0.30％；与双苯噁唑酸组合使用时，双苯噁唑酸在6.57g a.i./ha剂量下，可显著降低双唑草腈对周麦27幼苗的鲜重抑制率，双唑草腈-双苯噁唑酸组合物在210+6.57ga.i./ha剂量下时，其对周麦27幼苗的鲜重抑制率为-3.64％；吡唑解草酯在6.57～210ga.i./ha剂量范围内，均可显著降低双唑草腈对周麦27幼苗的鲜重抑制率，当双唑草腈-吡唑解草酯组合物在210+6.57g a.i./ha剂量下时，其对周麦27幼苗的鲜重抑制率为-6.06％；相比之下，吡唑解草酯对双唑草腈的解毒效果最佳。由此结果得出，推荐使用6.57～105g a.i./ha的解草啶或吡唑解草酯(6.57g a.i./ha的双苯噁唑酸)与210g a.i./ha的双唑草腈混用进行土壤封闭处理，对周麦27幼苗的生长是相对安全的。

异噁唑草酮在300g a.i./ha剂量下，对安科1401幼苗的鲜重抑制率可达29.07％，与解草啶组合使用时，解草啶在9.38～150g a.i./ha剂量范围内，均可显著降低异噁唑草酮对安科1401幼苗的鲜重抑制率，当异噁唑草酮-解草啶组合物在300+9.38g a.i./ha剂量下时，其对安科1401幼苗的鲜重抑制率为7.44％；与双苯噁唑酸组合使用时，双苯噁唑酸在6.57～300g a.i./ha剂量范围内，均可显著降低异噁唑草酮对安科1401幼苗的鲜重抑制率，异噁唑草酮-双苯噁唑酸组合物在300+9.38g a.i./ha剂量下时，其对安科1401幼苗的鲜重抑制率为-5.71％；吡唑解草酯在9.38～300g a.i./ha剂量范围内，均可显著降低异噁唑草酮对安科1401幼苗的鲜重抑制率，当异噁唑草酮-吡唑解草酯组合物在300+9.38ga.i./ha剂量下时，其对安科1401幼苗的鲜重抑制率为-1.90％；相比之下，双苯噁唑酸对异噁唑草酮的解毒效果最佳。由此得出，推荐使用9.38g a.i./ha的解草啶或吡唑解草酯(9.38～75g a.i./ha双苯噁唑酸)与300g a.i./ha的异噁唑草酮混用进行土壤封闭处理，对安科1401幼苗的生长是相对安全的。

表1色素合成抑制剂与不同安全剂混用对小麦幼苗的鲜重影响

*：小写字母为采用DPS软件Duncan新复极差法0.05水平的差异显著性

(二)色素合成抑制剂与安全剂组合对抗药性菵草和看麦娘毒力效果试验-室内试验：

室内实验于2020年4月至2020年5月，在南京农业大学除草剂毒理及抗药性实验室日光温室内进行。

供试除草剂：20％双唑草腈SC(江苏中旗自行加工)、75％异噁唑草酮WDG(杭州颖泰生物科技有限公司)

供试安全剂：吡唑解草酯(上海源叶生物公司)、双苯噁唑酸(上海毕得医药科技有限公司)、解草啶(杭州庆丰农化有限公司)

供试杂草：抗性菵草种群JYGC，抗精噁唑禾草灵，ED

室内实验过程

1.试验药剂及安全剂剂量设置

双唑草腈及安全剂的剂量设置如下所示：

双唑草腈剂量：0、210g a.i./ha。

安全剂剂量：0、6.57、13.13、26.25、52.5、105、210g a.i./ha。

异噁唑草酮及安全剂的剂量设置如下所示：

异噁唑草酮剂量：0、300g a.i./ha。

安全剂剂量：0、9.38、18.75、37.5、75、150、300g a.i./ha。

色素合成抑制剂与安全剂两两混配处理。

2.试验方法

按田土∶营养基质2∶1配制营养土，营养土pH为6.1，有机质含量为1.4％，在规格为7×7×7cm且底部有孔的小塑料盒中装入营养土，底部加水使土吸水至饱和。选择已解除休眠的抗药性菵草和看麦娘种子，按每个小塑料盒30粒的标准播种，播完后覆一层细土，待底部吸水至饱和，播后苗前进行喷药，待药液吸收后，然后置于日光温室中生长。温室温度设置为光照20℃，黑暗15℃，光照周期12∶12h(D∶L)。喷雾采用农业部南京农业机械化研究所生产的3WP-2000型行走式生测喷雾塔，主轴转动速度96mm/r，喷雾高度300mm，喷头有效喷幅350mm，喷头流量390mL/min，行走距离1340mm，药液体积20mL。处理后继续放入日光温室中生长。药后30天，将各处理杂草地上部分剪下，称量鲜重，计算鲜重抑制率。用 DPS软件处理，进行除草剂对杂草的鲜重抑制率以及Duncan新复极差法进行显著性分析(p＝0.05)

鲜重抑制率％＝(对照鲜重-处理鲜重)/对照鲜重×100

由表2可知，加入不同剂量的安全剂，并不会降低双唑草腈和异噁唑草酮对小麦田抗药性禾本科杂草的抑制作用。双唑草腈在210g a.i./ha剂量下，对抗精噁唑禾草灵菵草种群JYGC的鲜重抑制率为92.84％，与安全剂解草啶、双苯噁唑酸、吡唑解草酯各剂量组合使用，对抗精噁唑禾草灵菵草种群JYGC的鲜重抑制率均达100％，显著高于不加安全剂的双唑草腈。综合考虑以上结果以及成本考虑得出，推荐使用6.57g a.i./ha的解草啶、双苯噁唑酸、吡唑解草酯与210g a.i./ha的双唑草腈混用，进行土壤封闭处理，对抗精噁唑禾草灵菵草JYGC抑制率能达到100％，同时对周麦27幼苗生长相对安全。异噁唑草酮在300g a.i./ha 剂量下，对抗甲基二磺隆看麦娘种群JTJY-1的鲜重抑制率为92.12％，安全剂解草啶、双苯噁唑酸、吡唑解草酯的各剂量组合使用，对抗甲基二磺隆看麦娘种群JTJY-1的鲜重抑制率均在90％以上，与不加安全剂的异噁唑草酮无显著性差异。综合考虑以上结果以及成本考虑得出，推荐使用9.38g a.i./ha双苯噁唑酸与300g a.i./ha的异噁唑草酮混用，对抗甲基二磺隆看麦娘JTJY-1的鲜重抑制率在90％以上，同时对安科 1401幼苗生长相对安全。

表2色素合成抑制剂与不同安全剂混用对抗药性杂草的鲜重影响

*：小写字母为采用DPS软件Duncan新复极差法0.05水平的差异显著性

(三)色素合成抑制剂与安全剂混用对小麦田杂草的杀草谱效果试验-室内试验：

室内实验于2020年4月至2020年5月，在南京农业大学除草剂毒理及抗药性实验室日光温室内进行。

供试除草剂：20％双唑草腈SC(江苏中旗)、75％异噁唑草酮WDG(杭州颖泰生物科技有限公司)

供试安全剂：吡唑解草酯(上海源叶生物公司)、双苯噁唑酸(上海毕得医药科技有限公司)

供试杂草：抗性日本看麦娘种群JCJT-2：抗精噁唑禾草灵，ED

抗性菵草种群JYGC：抗精噁唑禾草灵，ED

抗性看麦娘种群JTJY-1：抗甲基二磺隆，ED

敏感日本看麦娘种JNXW-2群：2011年5月采自江苏省南京市农科院小麦田。

敏感菵草种群JNJP：2015年5月采自江苏省南京市小麦田。

敏感看麦娘种群JNXW-1：2012年5月采自江苏省泰州姜堰市小麦田。

敏感多花黑麦草种群JLGY-45：2019年5月采自江苏省连云港市黄海农场示范园小麦田。

敏感雀麦种群JLGY-51：2019年7月采自江苏省连云港市殷庄西单村小麦田。

敏感节节麦种群SDDZ-2.：2019年6月采自山东德州小麦田。

敏感棒头草种群SLDK-2：2019年6月采自上海绿塘镇东库村麦田基地。

敏感猪殃殃种群YSXQ：2019年采自安徽省阜阳市颍上县夏桥村小麦田。

敏感大巢菜种群JCWJ-8：2019年采自江苏省常州市武进区前黄镇农坝村小麦田。

敏感荠菜种群JJXN-28：2019年5月采自江苏省江都区仙女镇新民村小麦田。

敏感婆婆纳种群JYFN-3：2019年5月采自江苏省盐城市阜宁县小麦田。

敏感野老鹳种群JYFN-2：2019年5月采自江苏省盐城市阜宁县小麦田。

室内实验过程

1.试验药剂及安全剂剂量设置

双唑草腈及安全剂的剂量设置如下所示：

双唑草腈剂量：0、210g a.i./ha。

吡唑解草酯剂量：0、6.57、13.13、26.25、52.5、105、210g a.i./ha。

异噁唑草酮及安全剂的剂量设置如下所示：

异噁唑草酮剂量：0、300g a.i./ha。

双苯噁唑酸剂量：0、9.38、18.75、37.5、75、150、300g a.i./ha。

色素合成抑制剂与安全剂两两混配处理。

2.色素合成抑制剂与安全剂组合对小麦田常见杂草毒力试验过程

按田土∶营养基质2∶1配制营养土，营养土pH为6.1，有机质含量为1.4％，在规格为7×7×7cm且底部有孔的小塑料盒中装入营养土，底部加水使土吸水至饱和。。选择已解除休眠的小麦田杂草种子，按每个小塑料盒30粒的标准播种，播完后覆一层细土，待底部吸水至饱和，播后苗前进行喷药，待药液吸收后，然后置于日光温室中生长。温室温度设置为光照20℃，黑暗15℃，光照周期12∶12h(D∶L)。喷雾采用农业部南京农业机械化研究所生产的3WP-2000型行走式生测喷雾塔，主轴转动速度96mm/r，喷雾高度300mm，喷头有效喷幅350mm，喷头流量390mL/min，行走距离1340mm，药液体积20mL。处理后继续放入日光温室中生长。药后30天，将各处理杂草地上部分剪下，称量鲜重，计算鲜重抑制率。用DPS 软件处理，进行除草剂对杂草的鲜重抑制率以及Duncan新复极差法进行显著性分析(p＝0.05)

鲜重抑制率％＝(对照鲜重-处理鲜重)/对照鲜重×100

由表3可知，双唑草腈-吡唑解草酯组合与双唑草腈单剂相比，对15个小麦田杂草种群的鲜重抑制率均无显著性差异。双唑草腈-吡唑解草酯组合在保证对周麦27幼苗生长相对安全的前提210+6.57g a.i./ha剂量下对抗精噁唑禾草灵日本看麦娘种群JCJT-2鲜重抑制率为93.38％，对抗甲基二磺隆看麦娘 JTJY-1、抗精噁唑禾草灵菵草种群JYGC鲜重抑制率可达100％，对日本看麦娘敏感种群JNXW-2、大巢菜种群JCWJ-8鲜重抑制率在90％以上，对多花黑麦草敏感种群JLGY-45、节节麦种群SDDZ-2及雀麦种群 JLGY-51鲜重抑制率在90％以下，对看麦娘敏感种群JNXW-1、菵草敏感种群JNJP、猪殃殃种群YSXQ、婆婆纳种群JYFN-3、野老鹳种群JYFN-2、荠菜种群JJXN-28以及棒头草种群SLDK-2的鲜重抑制率均可达100％

由表4可知，异噁唑草酮-双苯噁唑酸组合与异噁唑草酮单剂相比，对15个小麦田常见杂草种群鲜重抑制率均无显著性差异，表明加入安全剂后对药剂无较大影响。异噁唑草酮-双苯噁唑酸组合在保证对安科1401幼苗生长安全的前提300+9.38g a.i./ha剂量下对抗精噁唑禾草灵日本看麦娘种群JCJT-2鲜重抑制率为92.23％，对抗精噁唑禾草灵菵草种群JYGC鲜重量抑制率为93.83％，对抗甲基二磺隆看麦娘种群 JTJY-1鲜重抑制率可达100％，对看麦娘种群敏感JNXW-1、婆婆纳种群JYFN-3、荠菜种群JJXN-28和棒头草种群SLDK-2的鲜重抑制率均可达100％，对日本看麦娘敏感种群JNXW-2、菵草敏感种群JNJP、猪殃殃种群YSXQ、大巢菜种群JCWJ-8、多花黑麦草种群JLGY-45以及节节麦种群SDDZ-2的鲜重抑制率均在80％以上，对雀麦种群JLGY-51和野老鹳种群JYFN-2的鲜重抑制率在80％以下。