蓖麻田间杂草与除草剂筛选研究进展

蓖麻是一种高含油量的草本植物,在世界范围内广泛种植,具有多种用途和较高的经济价值,是医学、工业和航空航天等领域的重要原料。但蓖麻对除草剂极其敏感,目前市面上没有完全适合蓖麻的除草剂,迫切需要研发、筛选适合蓖麻田间种植的除草剂。课题组介绍了蓖麻田中杂草所造成的危害、除草剂的作用机理及分类,概述了蓖麻田间主要杂草类型及常用的除草方式,在此基础上,采用文献研究法重点分析对比了针对蓖麻苗前、苗后两个阶段田间杂草适用的除草剂以及科学防除方式。未来除草剂的开发与应用应注意除草剂种类、应用策略、作物种类等多个方面,加大对适合蓖麻的除草剂的研发力度,筛选出适合蓖麻大田的除草剂,同时利用基因编辑技术加强抗除草剂蓖麻新品种的研究和培育,提高蓖麻产量和质量,促进蓖麻产业的高质量发展。

桃苗圃适用除草剂的筛选、混配与安全性评价

【目的】杂草防治是果树生产中的重要环节,论文旨在评价不同除草剂对桃的安全性并筛选适于桃苗圃和生产园利用的除草剂,为桃产业中化学除草的应用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验方法,选用毛桃苗以及黑麦草、狗牙根、空心莲子草、白三叶草和黄花苜蓿5种草为试材,对13种除草剂的安全性进行初步筛选。根据各除草剂药害等级结果,选择10%精喹禾灵和60%二氯喹啉酸进行混配。按照精喹禾灵有效剂量25、50、75 mL·hm^(-2)3个水平,二氯喹啉酸有效剂量150、300、450 g·hm^(-2)3个水平,共设置形成9个除草剂混配制剂。茎叶喷施处理后7、14、21 d,调查计算杂草抑制率,处理30 d后测定桃苗株高、茎粗、地上和地下部生物量、叶片和根尖细胞电解质渗透率、根系总根长、总根表面积、根体积和根尖数的变化,并基于主成分分析对不同处理的安全性和杂草抑制率进行综合评价。【结果】茎叶喷施处理后,有11种除草剂对桃苗产生药害,桃苗出现不同程度的失绿、萎蔫、枯死等症状,精喹禾灵和二氯喹啉酸对桃苗生长无显著影响。利用精喹禾灵单剂喷施杂草后,处理21 d对禾本科杂草的抑制率为100%,但对阔叶杂草无抑制作用。相反,喷施二氯喹啉酸对禾本科杂草的抑制率为0,对黄花苜蓿、白三叶草、空心莲子草的抑制率范围为80%—100%。精喹禾灵与二氯喹啉酸混配后,9个混配制剂在处理21 d后的杂草总抑制率可达90%以上,同时各制剂对桃苗株高、地上和地下部生物量、叶片和根尖细胞电解质渗透率无显著性影响。综合分析显示,精喹禾灵有效剂量对混配制剂的综合评价D值有较大影响,当精喹禾灵有效剂量提升至75 mL·hm^(-2)时,混配制剂的综合评价D值超过0.563,但D值未出现随二氯喹啉酸有效剂量提升而增大的趋势。【结论】桃苗对多数除草剂敏感,混配是提高精喹禾灵和二氯喹啉酸杂草综合抑制率的有效措施。有效剂量75 mL·hm^(-2)精喹禾灵与300g·hm^(-2)二氯喹啉酸混配后,制剂的综合评价D值最高,可在保证桃苗安全的基础上达到最佳除草效果。

液相色谱-串联质谱法测定土壤、沉积物和水中3种新型除草剂残留

除草剂在杂草和有害植物防控上发挥着重要的作用,但其有效利用率低,大量除草剂进入环境中,对生态环境和人类健康构成了潜在威胁,因此建立环境样品中除草剂的残留分析方法尤为重要。该文采用电喷雾正离子源模式,建立了液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)测定土壤、沉积物和水中异噁唑草酮、吡唑草胺和苯嘧磺草胺残留量的方法。土壤和沉积物样品经乙腈振荡提取、盐析后经C18固相萃取小柱净化,水样过滤后经C_(18)固相萃取小柱净化;再用LC-MS/MS测定样品中异噁唑草酮、吡唑草胺和苯嘧磺草胺的残留量。实验优化了仪器检测和前处理条件,考察了方法的线性关系、基质效应、检出限和定量限,并选取4种土壤、2种沉积物和水样进行了方法验证。在0.0005~0.02 mg/L范围内,异噁唑草酮、吡唑草胺、苯嘧磺草胺的线性关系均良好,r≥0.9961。3种除草剂在土壤、沉积物和水中的基质效应为-10.1%~16.5%。异噁唑草酮、吡唑草胺和苯嘧磺草胺的检出限分别为0.05、0.02、0.01μg/kg,定量限分别为0.2、0.05、0.05μg/kg。异噁唑草酮、吡唑草胺和苯嘧磺草胺在土壤、沉积物和水样中3个水平(0.005、0.1、2.0 mg/kg)下的加标回收率分别为77.2%~101.9%、77.9%~105.1%、80.8%~107.1%;相对标准偏差(RSD)分别为1.4%~12.8%、1.2%~7.7%、1.5%~11.5%。结果表明:本方法操作简单,方法稳定,定量准确,实用性强,可用于土壤、沉积物和水中异噁唑草酮、吡唑草胺和苯嘧磺草胺残留量的检测。

碳量子点修饰g-C_(3)N_(4)缓解二苯醚类除草剂污染

为加速二苯醚类除草剂在可见光环境的降解,以玉米芯制碳量子点修饰石墨相氮化碳,合成一种非金属型光催化剂.考察在该催化剂作用下,氟磺胺草醚、三氟羧草醚和乙氧氟草醚等的光解行为及光解前后毒性.结果表明,氟磺胺草醚在可见光照射下的光解速率最大、其次为乙氧氟草醚,光照3 h的降解率即达99%和91%,而三氟羧草醚的光解速率最低、须光照至8 h才能达到90%的降解率.由高斯软件计算NPA(Natural Population Analysis)电荷分布得福井函数和双描述符,预测反应位点并结合液质联用分析降解产物,推测除草剂的降解过程应包括裂解、水解、脱卤、还原和羟基化等,证明了空穴和羟基自由基在其中的作用.观察玉米种子的生长实验,发现氟磺胺草醚的毒性略高于乙氧氟草醚,但二者经光照处理后毒性均显著下降,三氟羧草醚及其光解产物显示为低毒性.

杂草对9类常用不同作用机制除草剂的非靶标抗性机制研究进展

除草剂的应用为农业生产带来便利,但长期、单一使用某一种或相同机制的除草剂也引发了杂草对除草剂的抗性问题。抗性杂草种类逐渐增加,抗性形成机制复杂,导致农田杂草的治理难度增加。杂草对除草剂的抗性机制主要分为两种,一种是除草剂靶标位点基因的突变或过量表达导致的靶标抗性,另一种是杂草对除草剂吸收、转运、固存和代谢等一个或多个生理过程发生变化导致的非靶标抗性。本文综述了杂草对9类不同作用方式除草剂的非靶标抗性机制的生理、生化和分子基础的研究进展,以期为抗性杂草综合治理提供参考。

苗前与苗后除草剂配施对白菜型冬油菜田间杂草防效及产量的影响

针对强抗寒冬油菜生育周期长,人工除草成本高,田间杂草高效防控技术较为欠缺等问题,选用当地主栽强抗寒白菜型冬油菜(天油4号)为试验材料,选用常见苗前除草剂与苗后除草剂,分别设置3个不同处理梯度,以清水为对照,共16个不同配施处理组合,于2017—2018年开展了大田试验,以探究苗前与苗后除草剂对白菜型冬油菜田间杂草防效及产量的影响。结果表明,苗前除草剂单施平均总株防效40.63%,总鲜重防效51.64%,苗后除草剂单施总株防效60.94%,总鲜重防效50.75%,共施的总株防效62.33%,总鲜重防效57.23%,与苗前除草剂单施相比,共施的总株防效与鲜重防效平均提升了21.70和5.59百分点,与苗后除草剂单施相比,共施的总株防效与鲜重防效平均提升了1.39和6.48百分点。产量方面,苗前除草剂单施平均增产642.32 kg/hm^(2),平均增幅61.91%,苗后除草剂单施平均增产616.42 kg/hm^(2),增产幅度59.41%,共施处理平均增产368.52 kg/hm^(2),增产幅度35.52%,产量极显著增高的单施和共施处理为R_(3)O_(0)和R_(3)O_(2),分别增产1122.78和896.78 kg/hm^(2),增幅分别为108.22%及86.43%。因此,可根据冬油菜田间杂草密度选择苗前除草剂R_(3)单施或R_(3)与苗后除草剂O_(2)共施,从而达到最高效的杂草防控效果和最显著的油菜增产目标。

抗ALS抑制剂类除草剂分子标记的开发及应用

杂草严重制约水稻生产,培育具有乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS)抑制剂的广谱抗除草剂水稻新品种是应对稻田杂草危害的有效途径之一。本研究鉴定了抗ALS抑制剂类除草剂金粳818与感除草剂日本晴ALS基因的差异位点,开发特异分子标记。对以携带ALS抗性基因型的金粳818、津稻372为亲本的杂交后代进行除草剂喷施和分子标记辅助选择。开发了818ALSF/R、HDALSF/R两对分子标记,可以快速区分纯合显性、杂合、纯合隐性3种基因型,且与除草剂喷施结果一致;选育得到22S9和22S4两份抗除草剂优异水稻种质资源材料。通过对杂交后代分子标记辅助选择可快速筛选出具有ALS除草剂抗性基因的种质资源材料,提高了在抗ALS抑制剂类除草剂水稻种质中的筛选效率。

转基因抗除草剂大豆ZH10-6转化体特异性定量检测体系的建立

以新型转基因抗除草剂大豆ZH10-6外源插入片段的旁侧序列为靶标,建立了转化体特异性实时荧光PCR和单通道微滴式数字PCR精准定量检测体系,并邀请8家农业农村部检测中心对检测方法的准确性进行验证。结果表明:该转化体特异性实时荧光定量检测方法具有良好的特异性、重复性及广泛的适用性,定量极限达到50 copies∕μL,检测极限达到5 copies∕μL。该检测方法有望作为检测标准用于转基因抗除草剂大豆ZH10-6的定量检测,为该大豆品系的商业化应用及转基因标识等监管提供技术支撑。

鹰嘴豆田土壤处理除草剂筛选

【目的】筛选适宜于鹰嘴豆田土壤处理的安全高效除草剂。【方法】选择生产上常用的12种除草剂进行田间土壤试验,采用绝对值调查法评价各除草剂的除草效果,并分析试验剂量下各除草剂对鹰嘴豆的安全性。【结果】各处理对鹰嘴豆田阔叶草均具有较好的封闭效果,药后45 d对阔叶草总草的株防效可达93.85%~100%,鲜重防效达87.80%~100%。各处理对禾本科杂草防效略有差异,其中,330 g/L二甲戊灵EC、50%乙草胺EC、50%敌草胺WDG、960 g/L精异丙甲草胺EC和40%砜吡草唑SC处理均可有效封闭禾本科杂草,药后45 d对禾本科总草的株防效和鲜重防效可达95.19%~100%和99.13%~100%,且对鹰嘴豆安全;42%氟啶草酮SC、65%氨氟乐灵WDG、480 g/L氟乐灵EC、240 g/L乙氧氟草醚EC和250 g/L噁草酮EC处理对禾本科杂草防效也较好,药后45 d对禾本科总草的株防效可达96.58%~100%,且除240 g/L乙氧氟草醚EC外,鲜重防效可达88.24%~100%,但对鹰嘴豆生长均存在不同程度的药害,药害随鹰嘴豆生长可逐渐缓解;50%扑草净WP和51%丙炔氟草胺WDG虽可在一定程度上封闭禾本科杂草,但持效期均较短,且50%扑草净WP对鹰嘴豆有明显药害。【结论】从除草效果和对鹰嘴豆的安全性考虑,330 g/L二甲戊灵EC、50%乙草胺EC、50%敌草胺WDG、960 g/L精异丙甲草胺EC和40%砜吡草唑SC是适宜于鹰嘴豆田土壤处理的除草剂。

碘甲磺隆钠盐除草剂的合成分析

在国家可持续发展和生态文明建设背景及“绿水青山就是金山银山”的理念下,化学农药在减少作物损失及抑制有害生物的蔓延、改善土壤环境方面起到重要作用。碘甲磺隆钠盐是一种通过抑制乙酰乳酸合成酶起作用的磺酰脲类除草剂,主要适用于小麦作物,由于其高效低毒且对环境友好因而具有广泛的应用前景。文章阐述了碘甲磺隆基本物化性质、作用机理及其合成工艺路线,通过对比选取最优合成路线来指导碘甲磺隆产业化生产。

广东西江流域橘园除草剂使用和残留情况的调查研究

调查了广东省西江流域柑橘产业带(下称产业带)33个橘园除草剂使用和残留情况。结果表明,产业带橘园年均除草次数为3.48次;除草方式以单用除草剂为主,占比达60.61%;人工机械割草使用率偏低,涉及机械以背负式割草机为主;75.76%的果园均使用过除草剂,混合使用草铵膦和草甘膦的比例最高,达39.39%;30.30%的橘园土壤中检测出草甘膦残留,2个橘园地表径流水中检测出草铵膦残留。分析了橘园除草剂残留的潜在原因,提出了相应的治理技术。

除草剂药害的产生与控制

除草剂施用过量、施用时期不当、间隔期不够、气象条件不利等可导致直接药害;蒸气压较高、雾滴过小、风力过大等可导致飘移药害;残留期长、土壤黏重、间隔期不足等可导致残留药害。分析了不同作用机理的除草剂所产生的特异性药害症状,提出了除草剂科学安全使用、添加安全剂、喷施植物生长调节剂和叶面肥、果断毁种等预防和缓解除草剂药害的有效措施。

不同除草剂用量的田间防效及对玉米安全性影响

为筛选玉米田高效安全的除草剂使用剂量及助剂增效效应,提高玉米生产效率。在黑龙江省佳木斯市选取乙草胺(81.5%乳油)、莠去津(38%悬浮剂)及2种除草剂助剂,每种除草剂组合设低、高2个浓度,每种助剂设低、中、高3种浓度,开展了田间土壤喷施对玉米田间杂草的防效及对玉米安全性和产量的影响试验。结果表明,苗前除草对所有田间杂草均具有防除效果,降低除草剂用量田间杂草防除率也降低,通过添加助剂能够提高杂草防除率。总的来看,有效成分1 472 g·hm^(-2)乙草胺+11 482 g·hm^(-2)莠去津+225 mL·hm^(-2)助剂2号的防除效果最优。

优质抗除草剂谷子公谷89的选育与应用

公谷89是吉林省农业科学院作物资源研究所选育的优质谷子新品种,于2021年10月正式通过国家非主要农作物品种登记,编号为GDP谷子(2021)220041。该品种株高89.9 cm,穗长23.7 cm,单穗质量17.47 g,单穗粒质量14.2 g,千粒质量2.8 g,穗呈圆筒形,刚毛长度短,出谷率80.25%,生育期125 d,抗除草剂(烯禾啶),抗病性强,适宜机械化收获,米质优良,被评为“一级优质米”,适宜在东北春谷区生产种植,有广阔的应用前景和推广价值。

黄芩田茎叶处理除草剂筛选试验

为了筛选出适用于黄芩田防除一年生杂草的除草剂种类或组合,通过调查黄芩田杂草种类、数量,并针对主要杂草,从13种有代表性的茎叶处理除草剂中筛选出对黄芩安全性好的种类进行防效试验,确定除草效果及用量。结果表明,60 g/L烟嘧磺隆可分散油悬浮剂750.0 mL/hm^(2),12%砜嘧磺隆可分散油悬浮剂120.0、187.5 mL/hm^(2)以及10.8%精喹禾灵水乳剂450.0、675.0、1350.0 mL/hm^(2),108 g/L高效氟吡甲禾灵乳油375.00、450.0、900.0 mL/hm^(2)等处理对黄芩安全,鲜重减退率为-17.96%~-1.35%;480 g/L灭草松水剂等其他药剂处理黄芩植株全部或多数枯死、植株弱小发黄,对黄芩不安全。药后30 d,12%砜嘧磺隆可分散油悬浮剂120.00、187.50、240.00、375.00 mL/hm^(2)处理对黄芩田一年生阔叶杂草的总体株防效为84.08%~90.55%,鲜重防效为89.30%~95.38%;对一年生禾本科杂草的总体株防效为54.90%~73.20%,鲜重防效为60.16%~78.52%。10.8%精喹禾灵水乳剂450.00、675.00 mL/hm^(2)处理对黄芩田一年生禾本科杂草的株防效为90.20%~95.42%,鲜重防效为93.19%~97.00%。108g/L高效氟吡甲禾灵乳油375.00、450.00 mL/hm^(2)处理对黄芩田一年生禾本科杂草的株防效为95.42%~99.35%,鲜重防效为97.23%~99.54%。可以使用12%砜嘧磺隆可分散油悬浮剂120.0~187.5 mL/hm^(2)防除黄芩田以反枝苋、马齿苋、牛筋草等为主的一年生杂草,且对黄芩安全。当禾本科杂草群体较大时,可加入10.8%精喹禾灵水乳剂450.00~675.00 mL/hm^(2)或108 g/L高效氟吡甲禾灵乳油375.00~450.00 mL/hm^(2),以提高对禾本科杂草的防效。

UHPLC-MS/MS法测定耕地周围地表水中5种除草剂含量

实验研究建立了超高压液相色谱-三重四级杆串联质谱法测定耕地周围地表水中2,4-二氯苯氧乙酸、灭草松、草铵膦、α-萘乙酸、马来酰肼除草剂含量的分析方法。随机采集耕地周围地表水样品,预处理后,取上述水样500 mL,调节酸度为中性,取HLB固相萃取柱,活化完毕后,设定程序,将上述水样以12 mL·min^(-1)的流量过柱,最后用16 mL甲醇洗脱,收集洗脱液;洗脱液于氮吹至近干,加甲醇1 mL定容,涡旋混匀,质谱分析采用多反应监测模式,定性、定量检测。2,4-二氯苯氧乙酸、灭草松、草铵膦、α-萘乙酸、马来酰肼质量浓度在0.004~4.0μg·mL^(-1)范围内呈良好的线性关系,检测限分别为0.21μg·L^(-1)、0.23μg·L^(-1)、0.14μg·L^(-1)、0.25μg·L^(-1)、0.15μg·L^(-1);三水平回收率范围在85.4%~96.6%;2,4-二氯苯氧乙酸、灭草松、草铵膦、α-萘乙酸、马来酰肼重复性RSD分别为3.4%,4.0%,3.2%,2.9%,3.6%,方法重复性良好。实验结果表明,此方法具有快速、准确等特点,方法可以用于耕地周围地表水中2,4-二氯苯氧乙酸、灭草松、草铵膦、α-萘乙酸、马来酰肼等除草剂的监测。

饲用高粱、青贮玉米带状间作苗后除草剂筛选及安全性评价

对饲用高粱、青贮玉米带状间作地用40%甲磺草胺悬乳剂、48%麦草畏水剂及25%二氯喹啉酸悬乳剂3种除草剂单剂和复配使用的杂草防除效果和安全性进行评价。结果表明,40%甲磺草胺悬乳剂、48%麦草畏水剂和25%二氯喹啉酸悬乳剂均对间作饲用高粱和青贮玉米具有良好的安全性,且以40%甲磺草胺悬乳剂540 g·hm^(-2)+48%麦草畏水剂450 m L·hm^(-2)+25%二氯喹啉酸悬乳剂630 g·hm^(-2)复配制剂除草效果表现最优,在饲用高粱3~4叶期喷施,15 d对田间总草(田间全部杂草)防除效果可达93.64%,30 d防除效果为92.80%。

吡啶甲酸类除草剂应用研究进展

吡啶甲酸类除草剂属合成激素类,目前登记使用的有效成分包括氨氯吡啶酸、二氯吡啶酸和氯氨吡啶酸,分别于1963年、1977年和2005年上市,主要用于阔叶杂草和灌木的茎叶处理防控,其中氯氨吡啶酸具有土壤封闭活性。吡啶甲酸类除草剂的作用靶标仍未明确,有可能来自生长素结合蛋白家族。全世界报道的抗吡啶甲酸类除草剂杂草共涉及7种8个生物型。目前,我国登记的除草剂品种中共有13个复配剂含氨氯吡啶酸和二氯吡啶酸,1个含氨氯吡啶酸、氯氨吡啶酸和二氯吡啶酸;国外登记的吡啶甲酸类除草剂复配剂主要为与其他激素型除草剂、ALS(乙酰乳酸合酶)抑制剂、ACCase(乙酰辅酶A羧化酶)抑制剂的组合。该类除草剂仍然具有较好的应用前景,在主要应用场景下常见杂草对氨氯吡啶酸、二氯吡啶酸、氯氨吡啶酸的敏感性仍需系统研究,该类除草剂主要靶标杂草种群的抗药性水平也亟须检测。

植保无人机喷施封闭除草剂对稻田杂草的防效研究

为探究植保无人机喷施除草剂对直播稻田杂草防效,采用50%丁草胺乳油、26%噁草酮悬浮剂、350 g/L异噁草松微囊悬浮剂、300 g/L丙草胺乳油4种封闭除草剂,在飞行高度2 m和3 m,用水量22.5、45.0 L/hm^(2)条件下设置不同处理,考察播前施药结合水层管理及播后干封对水稻安全性及对直播稻田不同种类杂草的防除效果。结果表明,26%噁草酮悬浮剂2个用水量处理的成苗率和苗高显著低于其余处理,播后30 d各处理水稻分蘖数均显著高于空白对照,各处理5株苗茎基宽与空白对照无差异。药后15 d,3种除草剂供试浓度下高用水量处理对稗草、千金子、多花水苋、异型莎草等杂草的防效均优于低用水量;播前水封与播后干封效果整体上差异不大。药后40 d,整体上各处理防效均降低,26%噁草酮悬浮剂、350 g/L异噁草松微囊悬浮剂在高用水量时对稗草的株数防效显著优于低用水量,3种药剂在高用水量时对千金子的株数防效均显著高于低用水量,鲜重防效与株数防效趋势基本一致。3种药剂不同飞防参数下对异型莎草和多花水苋的防效有差异,且效果较差。同一药剂在用水量45 L/hm^(2)和飞行高度3 m时对不同杂草的防效优于用水量22.5 L/hm^(2)和飞行高度2 m处理。不同除草剂对不同种类杂草的防效存在差异,高用水量播前施药结合水层管理对不同杂草的防效均优于播后干封处理。后期应适时进行茎叶处理,以提升施药对田间杂草的治理效果。

抗除草剂作物的研发与应用进展

抗除草剂作物在农业生产中发挥了重要作用,种植抗除草剂作物能提高杂草防除效率,降低农业生产成本。但随着抗除草剂作物大面积推广和长期使用单一除草剂,抗除草剂作物自身杂草化、抗性基因漂移、除草剂选择压导致的杂草抗性问题也逐步显现,如何科学研发和应用抗除草剂作物值得深入思考。本文系统综述了全球利用转基因技术、自然变异、人工诱变以及基因编辑技术研发抗除草剂作物及其商业化应用的进展;特别介绍了我国抗除草剂转基因作物的研发及应用现状。从抗除草剂作物自身杂草化、抗性基因漂移以及除草剂选择压3个方面分析了抗除草剂作物种植可能引起的抗性杂草问题,并提出了应对措施,以期为我国抗除草剂作物的研发及产业化发展提供理论参考。