种子大小影响除草效果：Group 15除草剂对马唐与德克萨斯黍的芽前防效研究

《Weed Technology》：Large crabgrass and Texas panicum control with Group 15 herbicides applied preemergence

【推荐语】随着抗性杂草蔓延，芽前除草剂应用至关重要。本研究针对禾本科杂草防效差异问题，系统比较了四种VLCFA抑制剂（Group 15）除草剂对不同种子大小的马唐和德克萨斯黍的芽前防效。研究发现所有药剂对马唐防效均>94%，而对大种子德克萨斯黍防效仅50%-87%，其中砜吡草唑+甲磺草胺复配剂表现最佳。研究首次通过NDVI遥感技术验证了种子大小与除草剂选择性的内在关联，为精准杂草防控提供了新依据。

　　

在全球除草剂抗性日益蔓延的背景下，芽前除草剂的应用成为农业生产的"第一道防线"。其中，抑制超长链脂肪酸（VLCFA）延伸酶的Group 15类除草剂已持续使用60年，能有效抑制杂草幼芽发育，尤其对一年生禾本科杂草和小籽粒阔叶杂草具有突出防效。然而，田间实践中发现，即使是同科属的杂草物种，对同类除草剂的敏感性也存在显著差异，这种"同药不同效"的现象一直困扰着农业生产者。

为解开这一谜题，奥本大学的研究团队将目光投向了杂草的生物学特性——种子大小。2022-2023年，研究人员在阿拉巴马州的两个试验站展开了一项精心设计的田间试验，以种子大小相差5倍的大型马唐（Digitaria sanguinalis，千粒重0.63g）和德克萨斯黍（Urochloa texana，千粒重3.46g）为研究对象，系统比较了乙草胺、精异丙甲草胺、砜吡草唑+甲磺草胺复配剂、S-异丙甲草胺四种VLCFA抑制剂的芽前防除效果。这项研究最终发表在杂草科学领域权威期刊《Weed Technology》上。

研究人员采用随机区组设计，通过可见控制率评估、植株计数、生物量测定和归一化植被指数（NDVI）遥感监测四种方法，从不同维度量化除草剂效果。其中，手持式GreenSeeker传感器和无人机多光谱成像技术的同步应用，实现了对杂草生长状态的精准量化。

可见控制率数据显示，所有处理对马唐的防效始终维持在94%以上，且各药剂间无显著差异。而对德克萨斯黍的防效则呈现明显分化：砜吡草唑+甲磺草胺复配剂防效最佳（87%），精异丙甲草胺（74%）和乙草胺（68%）次之，S-异丙甲草胺防效最低（65%）。这种差异在施药后14天就已显现，并持续至42天观测期末。

植株计数结果虽未达显著水平，但呈现一致趋势：马唐出苗数始终低于NTC的4%，而德克萨斯黍在14DAT时出苗数仍达NTC的33%-50%，表明大种子杂草在萌芽阶段具有更强的抗逆能力。研究人员推测，这可能与大型种子具有更丰富的营养储备和更高休眠特性有关，使其能抵御除草剂胁迫。

生物量测定进一步验证了上述发现。各处理使马唐生物量降至NTC的5%以下，而对德克萨斯黍的生物量抑制效果差异显著：砜吡草唑+甲磺草胺处理组生物量最低（9%），精异丙甲草胺（18%）、乙草胺（44%）和S-异丙甲草胺（54%）依次递增。生物量作为衡量杂草竞争能力的直接指标，更准确地反映了除草剂对杂草生长的实际抑制效果。

NDVI监测中，无人机和手持传感器数据高度一致。所有处理下马唐的NDVI值均显著降低（18%-35%），而德克萨斯黍的NDVI值变化则清晰区分了各药剂效果：砜吡草唑+甲磺草胺处理组NDVI最低（38%），显著优于其他处理。值得注意的是，无人机在区分德克萨斯黍防控效果方面表现出更高灵敏度，为大规模田间监测提供了技术支撑。

本研究通过多指标验证，首次明确揭示了杂草种子大小与Group 15除草剂效力的内在关联。大型种子因其更强的萌芽能力和营养储备，对VLCFA抑制剂类除草剂表现出天然耐受性，这一发现合理解释了田间杂草防效差异的现象。特别值得关注的是，含有Group 14组分（原卟啉原氧化酶抑制剂）的砜吡草唑复配剂对大种子杂草表现出卓越防效，提示不同作用机理的合理配伍可有效提升防控谱。

该研究不仅为生产者根据优势杂草种类科学选药提供了直接依据，更开创性地验证了NDVI遥感技术在杂草防效评估中的应用潜力。随着精准农业技术的发展，基于无人机平台的杂草监测体系有望成为优化除草剂施用策略的重要工具，为构建可持续的杂草治理体系提供新思路。