不同玉米品种对土壤中残留咪唑乙烟酸的敏感性

白 霜，张坚毅 ，黄飞鹏，罗小勇，李凌绪*

（1.青岛农业大学植物医学学院/山东省植物病虫害绿色防控工程研究中心，山东青岛266109；
2.荣成市农业农村局，山东荣成264300）

玉米是我国种植面积最大的主粮作物，也是重要的原料作物。国家统计局网站统计数据显示，2021年全国玉米播种面积为6.4亿亩。玉米-大豆轮作/间作是我国普遍采用的玉米种植模式之一，该轮作制遍布东北、华北、长江流域等春夏玉米主产区[1-2]。咪唑乙烟酸是一种咪唑啉酮类除草剂，作用靶标为乙酰乳酸合成酶（ALS），被广泛应用于大豆田防除一年生杂草[3-4]。然而，咪唑乙烟酸化学性质稳定，在土壤中残留期长，对下茬作物不安全[5-7]。东北地区咪唑乙烟酸残留对玉米的药害事故频发，这已成为影响大豆-玉米轮作生产安全的重要因素[8-9]。

作物品种的遗传多样性使其表现出对除草剂敏感性的较大差异。不同玉米品种对咪唑乙烟酸耐受程度的差异可达千倍之距，从中筛选对咪唑乙烟酸耐受程度较高的品种，可减少土壤中咪唑乙烟酸残留对玉米生产的影响[10]。目前，关于不同杂交玉米品种对土壤中咪唑乙烟酸残留的敏感性未见报道。本研究采用盆栽法测定了47个杂交玉米品种对咪唑乙烟酸的敏感性，旨在为缓解咪唑乙烟酸残留对玉米安全生产的影响提供一定的科学依据。

1.1 供试材料

本研究共测定了47个杂交玉米品种对咪唑乙烟酸的敏感性，供试玉米品种信息如表1所示。

表1 供试玉米品种信息

1.2 供试药剂及材料

供试药剂：98%咪唑乙烟酸原药，青岛瀚生生物科技股份有限公司。

（续表1）

供试土壤：壤土（有机质含量为2%，pH值为6.6，粘粒含量约为43%，土壤湿度约为74%），青岛农业大学。

1.3 咪唑乙烟酸的添加

供试土壤为壤土，采集距地表25 cm无植被覆盖且未受除草剂污染的表层土。土壤采集后在室内自然风干，过2 mm筛，置室内备用。精确称取咪唑乙烟酸原药置于50 mL离心管中，加入少许甲醇，振荡溶解，加水稀释至30 mL，置室温备用。准确称取1 kg土壤放置于容器内，一边搅拌土壤，一边将上述咪唑乙烟酸溶液缓缓喷于土壤表面，使咪唑乙烟酸在土壤中的终浓度分别为0.125、0.25、0.5、1.0、3.0 mg/kg。将药剂与土壤充分混合后摊开阴干，装入培养钵（深度为16 cm）中备用。

1.4 生物测定

除去玉米种子包衣剂，经0.5%次氯酸钠溶液表面消毒后，加入适量无菌水于室温下浸泡催芽，露白后播种于1.3所述的培养钵中，试验重复3次，以加入等量甲醇的土壤为对照。置于温室内，温室温度为白天28℃，夜晚18℃，自然光照，每5 d浇水100 mL。10 d后测量玉米幼苗株高和地上部鲜重。

1.5 数据处理

用SPSS 20.0软件的Probit回归模型进行数据分析，以处理组抑制玉米种子萌发数、株高或鲜重为响应频率，以对照组玉米种子萌发数、株高或鲜重为观测值，浓度为协变量，转换对数，抑制率几率值（y）和浓度对数值（x）建立回归方程（y=a＋bx），当y=5时，求得x值并取反对数，即为萌发抑制中浓度、株高抑制中浓度和鲜重抑制中浓度。

不同杂交玉米品种对土壤中咪唑乙烟酸的敏感性试验结果见表2。研究结果表明，不同玉米品种对咪唑乙烟酸敏感性存在差异。

表2 不同玉米品种对土壤中残留咪唑乙烟酸的敏感性

（续表2）

在玉米种子萌发方面，咪唑乙烟酸对‘登海710’‘登海605’‘登海3622’‘明天695’‘良玉99’等37个品种抑制中浓度均大于3 mg/kg，且相互间无显著性差异；
对‘美德407’‘正大658’等10个品种的种子萌发对咪唑乙烟酸的敏感性较低，其中咪唑乙烟酸对‘先玉335’的抑制最为严重，抑制中浓度为0.158 mg/kg；
其次为‘美德407’‘乌苏里’‘蠡玉35’，抑制中浓度分别为0.160、0.377和1.061 mg/kg。

在玉米早期生长方面，不同玉米品种之间对咪唑乙烟酸的耐受性明显不同，株高抑制中浓度介于0.155～2.230 mg/kg之间，鲜重抑制中浓度介于0.131～1.991 mg/kg之间。其中，‘登海533’对咪唑乙烟酸最敏感，株高抑制中浓度为0.155 mg/kg，鲜重抑制中浓度为0.131 mg/kg；
其次表现较敏感的品种为‘良玉99’‘MY37’，株高抑制中浓度分别为0.187和0.175 mg/kg，鲜重抑制中浓度分别为0.139和0.157 mg/kg；
‘紫金605’对咪唑乙烟酸耐受程度最高，株高、鲜重抑制中浓度分别为2.23和1.991 mg/kg，分别为‘登海533’的14.4和15.2倍；
其次耐受性较高的玉米品种为‘登海710’‘登海605’‘NK815’‘德单123’‘万盛107’，株高抑制中浓度分别为1.523、1.787、1.101、1.434和0.901 mg/kg，鲜重抑制中浓度分别为1.687、1.578、1.289、1.257和1.057 mg/kg，综合来看，大部分耐药性程度相对较高的玉米品种种子萌发不易受咪唑乙烟酸的影响。综合以上研究结果，可得出以下结论：‘紫金605’‘登海710’‘登海605’‘NK815’‘德单123’‘万盛107’等玉米品种对咪唑乙烟酸的耐受性较高，而‘登海533’‘良玉99’‘MY73’‘丹玉405’‘登海117’‘明天636’‘正大658’等玉米品种则对咪唑乙烟酸表现较为敏感，施用过咪唑乙烟酸地块的下茬玉米品种的选择需慎重。

咪唑乙烟酸活性高、杀草谱广，但其在土壤中残留时间较长，不仅影响土壤微生物结构和土壤酶活性[11-12]，还容易引起对后茬敏感作物的药害。咪唑乙烟酸是内蒙古及黑龙江大豆产区的主导除草剂品种，但由于其药害问题严重制约了正常作物的轮作。前人研究表明，在咪唑乙烟酸施药后12个月内种植玉米，低剂量安全，高剂量下仍然对后茬玉米、小麦、棉花等产生不同程度的药害，其中，在216 g/hm2处理下，与对照相比，显著抑制玉米的株高和鲜重[13]。本研究也得出了相似的结果。

本研究在室内条件下共测定了47个杂交玉米品种对土壤中咪唑乙烟酸残留的敏感性。结果显示，不同的玉米品种对咪唑乙烟酸的敏感性和耐受程度存在差异。因此，对于应用过咪唑乙烟酸的地块，在种植下茬玉米品种的选择上需要慎重。当土壤中咪唑乙烟酸残留浓度高于3 mg/kg时，虽然对大多数玉米品种的种子萌发影响较小，但会严重抑制玉米的生长；
当土壤中咪唑乙烟酸残留浓度介于0.125～3 mg/kg时，尽量选择耐药性相对较高的‘紫金605’‘登海710’‘登海605’‘NK815’‘德单123’‘万盛107’等玉米品种，避免使用‘登海533’‘良玉99’‘MY73’‘丹玉405’‘登海117’等较为敏感的品种。

此外，咪唑乙烟酸在田间的降解速度与光照、温度、土壤湿度、土壤类型、土壤微生物等因素有关[14]。随着咪唑乙烟酸施药时间的延长，对后茬作物的影响会逐渐降低。在大豆-玉米轮作田，生产中要控制咪唑乙烟酸的使用量。结合本次试验结果，可优先选择下茬玉米‘紫金605’‘登海710’等品种轮作种植。