《Agrosystems, Geosciences & Environment》：Evaluation of single versus multiple site of action preemergence herbicides for waterhemp and giant ragweed control in Wisconsin soybean
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本研究系统评估了29种单作用位点（SOA）及多作用位点播前除草剂（PRE）在美国威斯康星州大豆田防控水麻（Amaranthus tuberculatus）和大破布草（Ambrosia trifida）的效果。结果表明，含有光系统II（PS II）、原卟啉原氧化酶（PPO）和超长链脂肪酸（VLCFA）抑制剂的单剂或复配制剂对水麻防控效果优异（>90%）；而含有乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂的单剂及其与PPO等的复配制剂对大破布草显示出最高防控水平（79%-92%）。研究证实，包含2个或3个SOA的PRE除草剂相较于单SOA除草剂能提供更一致且高效的早期杂草防控及生物量削减，并揭示了视觉评估与生物量削减间存在显著正相关，为大豆田杂草综合治理策略提供了重要科学依据。
引言
大豆是美国中西部重要的经济作物，然而杂草干扰是威胁其产量和盈利的主要生物胁迫因素。水麻和大破布草是威斯康星州玉米和大豆生产系统中最棘手的杂草种类。水麻因其出苗窗口期长、日生长速率快和雌雄异株的繁殖系统而难以管理，防控失败可导致大豆减产高达73%。大破布草作为大种子一年生阔叶杂草，在生长季早期出苗，竞争力极强，严重干扰可造成大豆产量损失高达95%。早期杂草防控至关重要，研究证实推迟至大豆V4生长阶段进行干预可能导致高达27%的产量损失。因此，使用具有土壤残留活性的播前除草剂被认为是中西部大豆生产中进行早期杂草管理的有效策略。
材料与方法
研究在威斯康星州多个地点和年份（水麻4个点年，大破布草3个点年）的常规耕作系统中进行，采用随机区组设计。试验处理包括29种含有单一位点或多位点作用的商品化PRE除草剂，以及一个不处理对照。除草剂在大豆播种后3天内施用。分别在处理后21天和42天进行杂草防控的视觉评估（0%为无防控，100%为完全防控），并在42天后收集地上部生物量并测定相对于不处理对照的生物量削减百分比。数据合并各点年进行分析，并比较了单SOA与多SOA PRE除草剂的功效。
结果与讨论
降水条件
研究点年在处理后14天内的降水量范围（水麻点年：23至89毫米；大破布草点年：21至87毫米）部分低于或处于PRE除草剂最佳激活所需的50-100毫米范围内，这为评估不同环境条件下的除草剂效果提供了条件。
水麻防控
PRE除草剂对水麻在21 DAT和42 DAT的防控效果及生物量削减均有显著影响。含有ALS抑制剂的单剂（如imazethapyr, chlorimuron-ethyl, cloransulam-methyl）防控效果最差。相反，多数PS II抑制剂（如metribuzin）、PPO抑制剂（如sulfentrazone, flumioxazin，但saflufenacil除外）和VLCFA抑制剂（如S-metolachlor, dimethenamid-P, pyroxasulfone）单剂在21 DAT和42 DAT均提供了>90%的有效防控。含有ALS + PPO、PPO + VLCFA等双SOA或三SOA的复配制剂普遍表现出优异且持续的防控效果（21 DAT: 95%-99%; 42 DAT: 90%-98%）和生物量削减（>86%）。总体比较显示，双SOA和三SOA的复配制剂在防控效果和生物量削减上均显著优于单SOA制剂，但双SOA与三SOA制剂之间差异不显著。视觉防控评估与生物量削减之间存在强正相关关系（R = 0.91, p < 0.001），表明视觉评估可作为PRE除草剂功效的可靠指标。研究还讨论了除草剂抗性（如水麻对ALS、PPO类除草剂的抗性）对防控效果的影响，以及使用多SOA制剂在提高防控一致性、延缓抗性进化方面的优势。
大破布草防控
PRE除草剂同样显著影响大破布草的防控和生物量削减。某些ALS抑制剂单剂（chlorimuron-ethyl, cloransulam-methyl）以及含有ALS + PPO（如cloransulam-methyl + sulfentrazone, cloransulam-methyl + flumioxazin）、ALS + PS II + PPO（如chlorimuron-ethyl + metribuzin + flumioxazin）和ALS + PPO + VLCFA（如imazethapyr + saflufenacil + pyroxasulfone）的复配制剂在21 DAT和42 DAT提供了最高水平的防控（42 DAT: 79%-92%）和生物量削减（>80%）。而一些PS II、PPO（如sulfentrazone单剂）和VLCFA抑制剂单剂对大破布草的防控效果较差。总体比较表明，三SOA复配制剂在21 DAT的防控和42 DAT的生物量削减上表现最佳，双SOA制剂次之，均优于单SOA制剂。视觉评估与生物量削减之间也存在显著正相关（R = 0.62, p < 0.001），尽管相关性较水麻弱。研究强调了大破布草因其种子大、能从较深土层出苗而难以用土壤处理除草剂防控的挑战，并指出在杂草密度高、降雨不足的情况下，任何PRE除草剂都难以达到70%以上的防控效果。因此，需要结合文化、机械、苗后化学防控等多种策略进行综合治理。
结论
本研究证实，在威斯康星州大豆生产系统中，多种单SOA PRE除草剂（特别是PS II、PPO、VLCFA抑制剂对水麻；ALS抑制剂对大破布草）以及包含多位点（尤其是ALS + PPO及其与其他SOA的组合）的复配PRE除草剂能有效防控水麻和大破布草。然而，总体而言，含有两个或三个SOA的PRE除草剂复配制剂比单SOA除草剂能提供更强大、更一致的早期季节杂草防控和生物量削减。视觉杂草防控评估被证明是衡量PRE除草剂功效的可靠指标。研究结果强调了根据田间杂草种群组成选择有效活性成分的重要性，并支持将多SOA PRE除草剂作为可持续杂草管理和延缓除草剂抗性发展的关键策略。建议大豆种植者及其决策影响者将多SOA PRE除草剂纳入其杂草综合治理计划，以实现对水麻和大破布草更有效的早期管理。
