全 文 ：第45卷第10期
2006年10月
Vol. 45, No. 10
Oct. 2006
农药
Agrochemicals
草甘膦对苣荬菜的防除技术
顾成波1 , 2，李学锋1，赵长山3
(1.中国农业大学 理学院，北京 100094；2.东北林业大学 森林植物生态学教育部重点实验室，哈尔滨 150040；
3.东北农业大学 农学院，哈尔滨 150030)
摘要：采用盆栽试验方法，运用三因素五水平二次正交旋转组合设计，研究了不同条件下草甘膦对苣荬菜
地下部芽根的防除效果，建立了以芽根死亡长度为函数的数学模型。模型解析结果表明，草甘膦对芽根的
防除长度受芽根本身长度影响最大，其次为草甘膦用药量和苣荬菜叶龄大小。当苣荬菜8叶龄，草甘膦用
量2827 g a.i./hm2时，草甘膦对苣荬菜的防除效果最好，对芽根的最大防除长度为36.40cm。
关键词：草甘膦；苣荬菜；芽根；叶龄
中图分类号：S482.4 文献标识码：A 文章编号：1006-0413(2006)10-0705-03
Glyphosate technology for controlling perennial sowthistle
GU Cheng-bo1,2, LI Xue-feng1, ZHAO Chang-shan3
(1.College of Science, China Agriculture University, Beijing 100094, China; 2.Key Laboratory of Forest
Plant Ecdogy, Ministry of Education, Northeast Forest University, Harbin 150040, China;
3.Agricultural College, Northeast Agriculture University, Harbin 150030, China)
Abstract: Potted plants experiments were conducted to determine glyphosate efficacy on underground portions of
perennial sowthistle using a rational regression design with three factors and five levels. A mathematical model was
established as a function of the length of dead rootstocks. The most important factor influencing dead rootstock length
was length of the rootstocks themselves. Glyphosate rate and perennial sowthistle leaf stage also affected dead
rootstock length, though to a lesser extent. Maximum control by glyphosate was obtained with 8-leaf perennial
sowthistle and glyphosate at 2827 g a.i./ha. Maximum rootstock control length was 36.40cm.
Key words: glyphosate; perennial sowthistle; rootstock; leaf stage
草甘膦是由美国孟山都公司开发的一种灭生性除草
剂[1]，通用名为glyphosate，商品名为农达，化学名称
为：N-(膦羧甲基)甘氨酸。
草甘膦通过抑制植物体内5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷
酸合成酶(EPSPS)，从而阻断或减弱芳香族氨基酸的生
物合成，导致植物失绿死亡[2-3]。草甘膦杀草谱广，特
别在多年生深根性杂草防除上，能达到一般农业机械
无法防除的深度[4]，目前草甘膦已成为世界上应用最
广、产量最大的农药品种，其年销售额一直居农药之
首[5]。
苣荬菜(Sonchus brachyotus DC)是菊科苦苣菜属的多
年生恶性杂草，其适应性极强，耐旱、抗寒、耐盐
碱、耐贫瘠，我国主要分布在北方地区，危害大豆、
小麦和玉米等旱田作物[6]。苣荬菜以芽根繁殖为主，其
地下部营养繁殖器官十分庞大，在土层中分布深，再生
能力强[7-8]。苣荬菜的化学防除必须选择传导性强的除草
剂，使药剂能充分向地下部传导，从而彻底杀死芽根。
但目前使用的多数除草剂因传导能力有限，致使芽根吸
收药量少，用药一段时间后，芽根上的繁殖芽还能继续
萌发，所以不能彻底杀死杂草。
草甘膦具有出色的传导能力，在选择合适的施药时
期，对作物安全的基础上(如作物播前、播后苗前或利
用定向施药技术)，探讨草甘膦对苣荬菜的防除技术具有
一定的实践意义。目前有关草甘膦防除苣荬菜的报道较
多，但多限于对其地上部防效的研究，对芽根防除长度
的研究未见报道。试验利用盆栽方法，探讨了不同条件
下草甘膦对芽根长度的防除技术，为苣荬菜的有效防除
提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试药剂：41%草甘膦AS(孟山都公司提供)；供试
生物材料：苣荬菜芽根(黑龙江利民农化公司提供)；施
药器械：Knapsack Hydraulic Sprayer；喷头型号
TEEJET8002VS，喷幅 .25m；载液用水pH 7.23，硬度：
120mg/kg 氧化钙，喷液量均为450L/hm2。
1.2 试验设计
采用三因素五水平二次正交旋转组合设计[9]，研究
苣荬菜叶龄大小、播种芽根长度和草甘膦用药量3个因
素处于5个不同水平时，与草甘膦防除芽根长度之间的
收稿日期：2005-12-10，修返日期：2006-04-02
作者简介：顾成波(1975-)，男，黑龙江拜泉人，博士，从事农药毒理和应用技术研究。E-mail：gcb1975@163.com。
通讯作者：李学锋，电话：010-68919562。
应用技术-
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关系。试验中苣荬菜叶龄分别设为25、35、55、7、
8片叶5个水平；芽根长度分别设为3、10、20、30、
37cm 5个水平；草甘膦用药量设为811、1230、1845、
2460、2879 g a.i./hm2 5个水平，共设23个施药处理及
苣荬菜不同叶龄时期的5个不施药对照，试验设4次重
复。试验因素编码水平见表1。
表1 因子水平编码表
2.1 回归模型的建立及F检验、t检验
草甘膦用药量、苣荬菜叶龄大小及芽根长度的三因
子组合对杀死芽根长度影响的效果见表2。以草甘膦杀
死的芽根长度为目标函数，苣荬菜叶龄大小(x1)、芽根
长度(x2)及草甘膦用药量(x3)为决策变量建立回归模型。
得到回归模型：y=19.142+3.257x1 4 630x2+3.637x3-0.274x12+
2.372x1x2-0.415x1x3-2.855x22+2.825x2x3-2.408x32，对此模型进
行F检验，见表3。
表3 3个试验因素对芽根死亡长度模型的方差分析
1.3 试验方法
采用盆栽试验，田间采集苣荬菜地下部芽根，放在
清水中保湿二三天。选择粗细均匀、发芽一致的芽根，
剪成不同长度的根段播种在培养盆内(高31cm、直径
33cm)，每盆播种5条，播种深度为3cm，播种后定期
浇水保湿，保证苣荬菜幼苗生长的水分供应，培养盆随
机放置并经常交换位置，减少不同处理间因光照引起的
系统误差。
苣荬菜长到不同叶龄时，按表2试验方案分别进行
喷药处理。待苣荬菜地上部药效发挥至最大时，取出地
下部芽根，观察药害症状，调查芽根的死亡长度，计
算平均值。
表2 草甘膦对苣荬菜的杀根长度试验方案
F1=0.4345
说明模型在0.01水平上显著，用此模型可以较客观的
反映实际情况。各因子的贡献率分别为 Dx1=2.519，
Dx2=2.988，Dx3=2.847，说明播种芽根长度是草甘膦
杀死芽根长度的主效应，其次是草甘膦用药量和苣荬
菜叶龄大小。
2. 2 单因素降维分析
固定播种芽根长度和草甘膦用药量两因素分别为
(-1,-1)，(0,0)，(1,1)水平，得到叶龄对草甘膦杀死芽根长
度的子模型，见图1。
1: f1(x1)=0.2744x12+1.2996x1+8.4373
2: f2(x1)=0.2744x12+3.2571x1+19.1421
3: f3(x1)=0.2744x12+5.2146x1+24.9701
图1 叶龄对草甘膦杀死芽根长度的影响
由苣荬菜叶龄的一元模型可知，不论播种芽根长度
和草甘膦用药量固定在什么条件下，用药后死亡芽根的
长度都随着苣荬菜叶龄的增加而增大，同时也可以看
出，在一定范围内随着芽根长度和用药量的增加，死亡
芽根长度的增幅逐渐增大。
固定苣荬菜叶龄和草甘膦用量两因素分别为(-1,-1)，
(0,0)，(1,1)水平，得到播种芽根长度对草甘膦杀死芽根长
度的子模型，见图2。2 结果与分析
第10期 707
死，使苣荬菜地上部吸收的药剂不能向下传导，或者在
芽根内传导一段距离度后就将其杀死，从而限制了药剂
的继续传导，而适宜剂量的草甘膦则能作最大程度的传
导，故杀死的芽根长度大。由该子模型还可以看出，在
一定范围内，苣荬菜叶龄和播种芽根长度固定在高水平
时，草甘膦对芽根防除长度的增幅最大。
2.3 模型的优化分析
对试验所得的数学模型进行优化，求出本试验草甘
膦对苣荬菜芽根防除的最大长度：ymax=36.40cm，此时
各因素的对应编码值为(g，g，1.60)，对应实际用量：
x1=8叶，x2=37cm，x3=2827 g a.i./hm2，即苣荬菜地下
部芽根长为37cm，地上部长至8叶龄，草甘膦用药量
为2827 g a.i./hm2时，草甘膦对苣荬菜芽根的防除长度最
大，防除效果最好。
3 讨论
应用草甘膦防除苣荬菜时，在影响其防除效果的3
个试验因素中，即苣荬菜叶龄大小、播种芽根长度和草
甘膦用药量，以播种芽根长度对苣荬菜防效的影响为最
大，其次为草甘膦用药量的影响，而叶龄大小对防效的
影响最小。说明田间苣荬菜发生时，其地下部芽根生长
的长度是其防除的关键因素。
根据回归模型得知，在苣荬菜长至8叶龄时，施用
草甘膦2827 g a.i./hm2，对苣荬菜的防除可达到最佳效果，
此时草甘膦杀死的芽根长度最大，为36.40cm。芽根过长
时，草甘膦不能将其彻底杀死。但生产实践中可配合深
耕、旋耙等土壤耕作措施，将过长的苣荬菜芽根打断，
将芽根长度控制在草甘膦能够防除的有效范围内，再施用
草甘膦将其一举消灭。试验中关于草甘膦最适施药时期的
结果和Bowmer、Eberbach报道的结果[10]相似，即草甘膦
防除苣荬菜时，宜在其生长的中后期施药。为提高草甘
膦在杂草叶面上的粘着、展布，增加苣荬菜地上部截留
的药量，在防除苣荬菜时可以向草甘膦中添加助剂，从
而进一步提高草甘膦的药效(结果另文发表)。
另外，草甘膦的几点特性也为其应用于生产实践中
防除苣荬菜提供了可行性：(1)草甘膦价格低廉，使用成
本低，农民易于接受；(2)草甘膦落在土壤中没有活性，
不会对后茬作物轮作造成困难；(3)草甘膦是灭生性除草
剂，除对苣荬菜有防除效果外还可以防除农田中的其它
杂草；(4)对于抗草甘膦转基因大豆，草甘膦的施药时期
不仅限于苗前应用，还可以用在作物生长发育中期、后
期，延长了用药时间。可见，应用草甘膦防除苣荬菜
具有一定的现实意义。由于本研究是在盆栽条件下进行
的，试验结果还有待于田间试验进一步验证。
1: f1(x1)=2.8553x12-0.5679x1+9.1507
2: f2(x1)=2.8553x12+4.2696x1+19.1421
3: f3(x1)=2.8553x12+9.8271x1+22.9386
图2 播种芽根长度对草甘膦杀死芽根长度的影响
由播种芽根长度的一元模型可知，当叶龄、草甘
膦用量固定在低水平时，即苣荬菜叶龄较小时用低剂
量草甘膦处理，开始时随播种芽根长度的增加，草甘
膦对芽根的防除长度也增加，但播种芽根达到一定长
度后，草甘膦对其的防除长度有所减小；当叶龄、草
甘膦用量固定在中等水平时，即苣荬菜叶龄稍大时用
中等剂量草甘膦处理，开始也随播种芽根长度的增
加，草甘膦对芽根的防除长度也增加，但防除长度的
增幅固定在低水平时明显，播种芽根达到一定长度后
草甘膦对其防除长度开始减小；当叶龄、草甘膦用量
固定在高水平时，即在苣荬菜大叶龄时用高剂量草甘
膦处理，草甘膦对芽根防除长度趋势与叶龄和用药量
固定在中等水平时基本一致。固定苣荬菜叶龄和播种
芽根长度两因素分别为(-1,-1)，(0,0)，(1,1)水平，得到草
甘膦用药量对其杀死芽根长度的子模型(见图3)。
1: f1(x1)=2.4081x12+1.2268x1+10.4982
2: f2(x1)=2.4081x12+3.6368x1+19.1421
3: f3(x1)=2.4081x12+6.0468x1+26.2716
图3 草甘膦用药量对杀死芽根长度的影响
由草甘膦用药量的一元模型可知，无论播种芽根长
度和苣荬菜叶龄固定在什么条件下，草甘膦对芽根的防
除长度都先随用药量的增加而增大，当草甘膦用药量增
加到一定值后，对芽根的防除长度达到最大，此后再增
加草甘膦用药量，对芽根的防除长度反而有降低趋势。
这表明草甘膦对苣荬菜的防除效果，并不是用药量越高
防效越好，当用药量增加到一定值后，再提高用药量反
而会影响草甘膦的药效，其原因可能是因为草甘膦属于
内吸传导型除草剂，进入植物组织后，随光合产物沿筛
管向植物全身传导并积累在生长旺盛的顶芽和根间处，
而筛管由活细胞组成，用药量过大时可能把筛管细胞杀 (下转第709页)
顾成波，等：草甘膦对苣荬菜的防除技术
第10期 709
将灭菌后的PDA培养基冷却至70℃，按药剂处理的
要求在盛有50mL培养基的三角瓶中，分别加入适量百菌
清和三氟百菌清DMF母液，DMF对照加入DMF 0.5mL，
使药液与培养基充分混匀后，迅速倾倒于12cm的灭菌培
养皿中，制成百菌清和三氟百菌清含量为1.56、3.13、
6.25、12.5、25.0、50.0mg/mL的带毒、DMF对照及空
白对照培养基平面，备用。
1.4 试验方法
采用菌落生长速率法，每皿带毒培养基放置3个菌饼
作为3次重复(DMF对照和空白对照的操作方法相同)，于
26℃恒温条件下培养。分别在接种48、96h后进行观察。
计算药剂对病原菌的生长抑制率。并计算EC50和EC95。
2 结果与分析
表1 百菌清和三氟百菌清对梨轮纹病原菌的生长抑制
注：平均抑制率为3次重复的平均值；DMF对照48h的平均抑制率为0.43%，
96h的平均抑制率为0.49%。
表2 百菌清和三氟百菌清对梨轮纹病原菌的
生长抑制作用回归分析
试验结果表明，接种48、96h后，百菌清和三氟
百菌清对病原菌菌丝体生长的抑制差异均不显著。百
菌清的含氟衍生物三氟百菌清对梨轮纹病原菌菌丝体的
生长具有很强的抑制作用。以接种后96h为例，百菌
清的EC50为6.90mg/mL，三氟百菌清的EC50为1.92mg/mL，
两者相差3.6倍。如果以代表田间药效的EC95作为考查
指标，百菌清的EC95为361.40mg/mL，三氟百菌清的
EC95为14.45mg/mL，两者相差25倍。由此可见，三氟
百菌清对梨轮纹病原菌的活性大大高于百菌清。
3 讨论
供试的两种药剂对梨轮纹病菌均有较强的毒力活性，
但百菌清含氟衍生物三氟百菌清的毒力明显优于百菌清。
这表明由于氟原子的引入，化合物的生物活性倍增。此
外，值得注意的是由于EC95比EC50更能体现药剂在田间
的应用效果，百菌清氟代衍生物三氟百菌清在防治梨轮
纹病方面，比百菌清更具有实际应用意义。
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责任编辑：赵平
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责任编辑：赵平
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杨丽娟，等：百菌清及其含氟衍生物对梨轮纹病菌的室内抑菌活性