1、第四章 除草剂生物测定技术 u除草剂生物测定的意义 u除草剂生物测定的基本原理 u除草剂生物测定技术程序和原则u除草剂生物测定方法简介u除草剂田间药效试验一、除草剂生物测定的意义一、除草剂生物测定的意义v生物测定是除草剂研究种不可缺少的手段生物测定是除草剂研究种不可缺少的手段v某种化合物是否具有杀草活性某种化合物是否具有杀草活性v为特定杂草筛选一种除草剂为特定杂草筛选一种除草剂v除草剂作用方式的研究除草剂作用方式的研究 二、除草剂生物测定的基本原理二、除草剂生物测定的基本原理 试验均在同一控制条件下试验均在同一控制条件下必须设对照，每一处理重复必须设对照，每一处理重复34次次试材应该健壮、整齐
2、、随机排列试材应该健壮、整齐、随机排列测定结果应进行统计学分析测定结果应进行统计学分析在一定范围内，生物试材与除草剂浓度在一定范围内，生物试材与除草剂浓度成比例的伤害反应成比例的伤害反应三、除草剂生物测定技术的程序和原则三、除草剂生物测定技术的程序和原则 （）生物测定材料的选择试材的选择应兼备对药剂较感性高和具有一定的可测范围以及大量易得的均一材料。（二）测定参数的选择试材对除草剂的反应可以通过各种参数来评价。除草剂对植物的影响一般为非专一性的，因此，各种器官均能作为某一除草剂的活力指标。种子发芽率许多除草剂可抑制敏感种子的发芽及胚根和芽鞘的生长、因此，可以利用观察种子的萌发率来测定某种药剂的
3、存在与否。植株生长量在生物测定中，试材重量的测定是最常用的。主要测定参数生理生化指标生理生化指标在肉眼可见的反应出现之前，试材的生理生化的变化往往可以测定出来。植物呼吸和光合作用以及所含成分或新陈代谢物质的变化等都可以作为测定的指标。症状症状有些除草剂可引起试材的典型症状，因此，可以利用此种反应来鉴定除草剂。特殊技术特殊技术Parker以青萍为试材，以百草枯和脲类除草剂的拮抗作用来测青萍的浓度；若以愈伤组织为试材，则测愈伤组织的生长量。测定结果表达方法测定结果表达方法正确地评价某一药剂的生物测定结果是很重要的。常用地上部鲜重减少50（ED50）、地上部干重减少50CR50、株高减少50（LD5
4、0。或ED50）及覆盖面积减少50（EC50）所需要的除草剂量来表示这一类试验结果。Y=a+bx0级级同对照同对照 1级级抑剂生长抑剂生长25以下以下 2级级抑制生长抑制生长50以下以下 3级级抑制生长抑制生长75以下以下 4级级抑制生长抑制生长75以上以上 5级级死亡死亡目测的分级标准目测的分级标准四、除草剂常用的生物测定方法四、除草剂常用的生物测定方法 v黄瓜幼苗法黄瓜幼苗法v小杯法小杯法v小球藻法小球藻法v去胚乳小麦幼苗法去胚乳小麦幼苗法v浮萍法浮萍法 种子发芽测定法是一种常用的除草剂种子发芽测定法是一种常用的除草剂活性测定方法，种子发芽率、根与茎的生活性测定方法，种子发芽率、根与茎的生
5、长量或作长度在一定范围内与药剂剂量呈长量或作长度在一定范围内与药剂剂量呈相关性，因此可用作除草剂的定量测定，相关性，因此可用作除草剂的定量测定，有较高的灵敏度。有较高的灵敏度。种子发芽测定法种子发芽测定法 1发芽率发芽率 调查对照处理和药剂处理种子的发芽数量，然后计算发芽率。药剂处理的发芽数 发芽率（）一一X 100 对照处理的发芽数 调查项目调查项目2生长抑制率生长抑制率 测定发芽以后芽或根的长度，或者是测量鲜重或干重（较少）。对照处理一药剂处理生长抑制率（%）X100 对照处理1.黄瓜幼苗形态法黄瓜幼苗形态法。1234CK57%2,4D丁酯乳油对黄瓜种苗的抑制作用丁酯乳油对黄瓜种苗的抑制作
6、用100mg/L10mg/L1mg/L1mg/L0.01mg/LCK 本方法是测定激素类除草剂及其他植物生长调节剂活性的常用方法，具有 反 应 灵 敏、测 定 范 围 大（0.11000ppm），操作简便等优点。2.小杯法小杯法4 5 CK 1 2 3 该法是上海植物生理研究所于该法是上海植物生理研究所于1972年建立的。年建立的。可以测定二苯醚类，酰胺类和氨基甲酸酯类、氯可以测定二苯醚类，酰胺类和氨基甲酸酯类、氯代脂肪酸类等除草剂的活性，但对抑制植物光合代脂肪酸类等除草剂的活性，但对抑制植物光合作用的除草剂则几乎不能采用。作用的除草剂则几乎不能采用。该法具有操作简便，测定周期短、范围较广的该
7、法具有操作简便，测定周期短、范围较广的优点。优点。试材选用小麦、油菜、水稻、稗草等。以直径3.5 cm，高5.0cm的玻璃杯为容器（亦可用50ml 的小烧杯代替）。杯底放一张圆滤纸片，吸取一定量的有机溶剂溶解的待测药液倒入杯内，挥发干溶剂。若以水稻、稗草等水生杂草种子为试材，则在小烧杯中加入2ml蒸馏水；3d后分别记载株高或测定鲜重。计算抑制生长50所需要的浓度（LC50）。若以小麦、油菜种子为试材、则在滤纸片下放一层直径约为0.5cm大小的玻璃珠（短玻棒也可）再加入3ml蒸馏水。选择刚萌动的种子10粒，排放到滤纸片上，置28恒温箱培养，白天给予日光灯照。培养期间每天加入一定量蒸馏水来补充挥发
8、掉的水份。0级级同对照同对照 1级级抑制生长抑制生长25以下以下 2级级抑制生长抑制生长50以下以下 3级级抑制生长抑制生长75以下以下 4级级抑制生长抑制生长75以上以上 药效的分级标准为药效的分级标准为然后计算每一浓度处理的抑制指数：（级别X各级代表株数）抑制指数X100总株数X最高级别 将抑制指数（抑制百分数）转换为机率值，浓度（剂量）以对数值表示，求出EC50。本法是本法是Parker于于1966年首先报道年首先报道的，后经改进，缩短测定时间。高的，后经改进，缩短测定时间。高粱法适宜于测定非光合作用抑制剂，粱法适宜于测定非光合作用抑制剂，它具有操作简便，培养期间不用管它具有操作简便，培
9、养期间不用管理、周期短，测定范围广等优点。理、周期短，测定范围广等优点。还可改用燕麦、黄瓜等为材料来扩还可改用燕麦、黄瓜等为材料来扩大测试范围。大测试范围。3.高梁法简介高梁法简介培养皿黄砂除草剂高梁种子 上海植生所的方法是：用直径9cm的培养皿，装满干燥黄砂并刮平，每皿加人30ml药液，正好使全皿黄砂浸透，然后用有十个齿的齿板在皿的适当位置压孔（或用细玻棒均匀压10个孔）以便每皿能排10位根长12mm（根尖尚未长出根鞘）的萌发高粱种子（一般于试验前的一天在25温箱内催芽）。为了缩短测试时间，在排种培养的前一天，将上述培养好的培养皿、置于34恒温箱中过夜，以提高砂温（室温低时尤为重要），排种工
10、作在恒温室中进行，然后放在34恒温箱内培养，隔8小时左右，就可划道标记每一株根尖位置起点，过1416h，对照根长30mm左右，即可测量，求出抑制生长50的除草剂浓度。此法对高粱种子要求严格，杂交高粱种子因生长势不整齐不适于作试材，农家品种生长势整齐。可采用。此外，培养皿内装砂量要适合，少了会使植物材料与药剂接触不良，砂多则使植物生长受阻碍，这都会影响到测定结果的精确性本方法是在Jaworski的黑麦草测定法启发下，由沈阳化工研究院除草剂组建立的。它适宜于测定一氯代乙酰胺类除草剂，敏感度达0.01PPm；亦可测除草醚、五氯酚钠等除草剂，但敏感度较低。测定原理是利用稗草中胚轴（从种子到芽鞘节处的长
11、度）在黑暗中伸长的特点，以药剂抑制中胚轴的长度来测定药剂的活性。4.稗草胚轴中胚轴法稗草胚轴中胚轴法 将一系列浓度的敌草胺药液或待测液50ml注入50ml小烧杯中。每杯投入10颗刚刚露白的稗草籽。为了避免在测定中可能有个别幼芽浮起，可以在种子周围撒一些石英砂，使种子固定。放入恒温箱中，在2830下黑暗培养，经4天后测定中胚轴的长度。u建立时间：1964年由上海植生所建立u适用范围：用于测定光合作用抑制剂类除草剂u优点：与其他测定光合作用抑制剂的方法相比，具有操作简便、测定周期短、专一性好等优点。5.去胚乳小麦幼苗法去胚乳小麦幼苗法（1）选择饱满度一致的小麦种子，浸种2h后，排列在铺有滤纸或纱布
12、的搪瓷盘中，在室温20左右进行催芽，34d后苗高达23cm。(2)精选高度一致的幼苗，轻轻取出；免得伤害根部，然后用镊子摘除胚乳，再用水漂洗掉附在上面的胚乳成分，准备种植。去胚乳小麦幼苗法去胚乳小麦幼苗法（3）在直径4.5cm高5.0cm的小玻璃杯注入不同浓度的供试药液3ml和稀释10倍的培养液6ml，每杯播入上述去胚乳小麦幼苗10株。（4）在温度2126左右和光照下培养67d后观察药效。注意每天应该给每个小杯称重，补足损失的水分。12345CK测量所有小麦苗的生长量，即从芽鞘到最长叶尖的距离，并按下式求出生长抑制率，继而求出EC50 对照生长量一处理生长量对照生长量一处理生长量 生长抑制率（
13、）生长抑制率（）X 100 对照生长量对照生长量结果检查与计算结果检查与计算 本法是由南开大学元素所谭惠芳等建立本法是由南开大学元素所谭惠芳等建立的。对测定触杀型除草剂较敏感，如百草枯、的。对测定触杀型除草剂较敏感，如百草枯、杀草快、除草醚、敌稗等。另外，对通过干杀草快、除草醚、敌稗等。另外，对通过干扰体内含氮化合物代谢而杀草的除草剂也很扰体内含氮化合物代谢而杀草的除草剂也很敏感，如杀草强、杀草胺，敏感，如杀草强、杀草胺，2 2，4 4D D，2 2，4 4，5 5T T、二氯丁酸等。、二氯丁酸等。6.萝卜子叶法萝卜子叶法 将洗净的水萝卜种子播种在垫有二层滤纸的大将洗净的水萝卜种子播种在垫有二
14、层滤纸的大培养皿内，加入适量蒸馏水，加盖后置培养皿内，加入适量蒸馏水，加盖后置27恒温恒温箱黑暗培养约箱黑暗培养约30h后，从幼苗上切下子叶，选择大后，从幼苗上切下子叶，选择大小一致的小一致的10片放于垫有一层滤纸的培养皿内（皿片放于垫有一层滤纸的培养皿内（皿直径直径5cm），皿内盛有），皿内盛有2mm磷酸缓冲液配制的一磷酸缓冲液配制的一系列不同浓度除草剂溶液系列不同浓度除草剂溶液5ml，加盖置于，加盖置于25土土l的恒温室内培养，给予的恒温室内培养，给予20003000lx萤光灯连续萤光灯连续光照光照3d后，称子叶鲜重，求出抑制叶片生长后，称子叶鲜重，求出抑制叶片生长50的除草剂浓度，也可测
15、定叶绿素的含量。的除草剂浓度，也可测定叶绿素的含量。该法是由沈阳化工研究院建立的，适用于脲类及均三氮苯类光合作用抑制剂的生物测定方法。对绿麦隆、利谷隆的敏感度可达0.025ppm。7.番茄水培法番茄水培法 首先用盆栽法培养番茄苗，待二片真叶时，作水培试材用。取30ml试管编号。将供试药剂用培养液稀释成一系列浓度的溶液，每只试管加入10ml。挑选生长健壮，大小高度一致的番茄苗，将主根及子叶剪掉后插入试管，每管插苗4株（播前称重，使各管苗重相等）。在光照下25培养2周左右（反应速度与光照及温度有关），测定苗的鲜重。培养期间应每天补加蒸发掉的水分。以生长抑制率来评价活性，亦可求出EC50。和番茄水培
16、法相似的还有燕麦法将土壤和供试药剂和番茄水培法相似的还有燕麦法将土壤和供试药剂混合，在大玻璃管内装入混合，在大玻璃管内装入200g土壤（以干土计），播土壤（以干土计），播入挑选的燕麦种子，土壤水分保持在入挑选的燕麦种子，土壤水分保持在50左右，自然左右，自然光下培养光下培养2周后，测量地上部分的鲜重。周后，测量地上部分的鲜重。菜豆叶片法土壤内混入一定量药剂，然后播入菜菜豆叶片法土壤内混入一定量药剂，然后播入菜豆种子，土壤含水量豆种子，土壤含水量60左右，自然光下培养，当第左右，自然光下培养，当第一片三重复叶长全，第二片又刚刚出现时，测量其叶一片三重复叶长全，第二片又刚刚出现时，测量其叶面积。面
17、积。Taylor和和Loader，1984年建立了该种方年建立了该种方法，目的是筛选防治野燕麦的除草剂混剂，法，目的是筛选防治野燕麦的除草剂混剂，该法快速、简便。该法快速、简便。8.叶鞘滴注法叶鞘滴注法具体方法是：当正常生长的燕麦具体方法是：当正常生长的燕麦长至长至1个半叶（即个半叶（即1叶叶1心）时，在心）时，在第一片叶张开的叶鞘里，滴加第一片叶张开的叶鞘里，滴加10ul供试的一定浓度的药液。供试的一定浓度的药液。24-28h后，切下根，取上部约后，切下根，取上部约2cm长长的一段，插入清水洋菜培养基上。的一段，插入清水洋菜培养基上。再经再经24h，取出测量每一剂量处理，取出测量每一剂量处理
18、的叶片延伸长度，并以此评判除的叶片延伸长度，并以此评判除草剂活性。草剂活性。本法是Suwunnamek设计的，用来测定内吸传导性且作用缓慢的除草剂，如草甘膦等。该法既可反应药剂的传导性能，又能反映药剂对地下部分再生能力的抑制程度。9.再生苗测重法再生苗测重法 用盆栽法种植香附子，等长成苗后，叶面喷洒一定浓度的草甘膦药液，一周后剪除香附子苗（离土表1cm），再经过一个月左右测再生苗的的鲜重。沈阳化工研究院改进了此方法，利用玉米做试材。具体方法：将6粒已催芽的玉米种子种在花盆内，在3叶期时喷施草甘膦，24h 后，从第一片玉米叶基部剪去顶端。经一定时间后，测量再生苗的鲜重或高度。也可在喷药后不同时期
19、剪去苗的地上部，测其是否再生或再生后地上部分的鲜重。五、除草剂田间药效试验调查除草剂效果或调查除草剂增产情况都要坚持随机取样，随机取样的方法有五点法，对角线法、棋盘式取样法等。生育期施用除草剂，应在施药前13天先调查一次杂草基数，作物播前或播后苗前施用除草剂则不进行用药前的杂草基数调查。施药后调查除草效果应根据除草剂的作用快慢决定调查时间，还要根据除草剂持效长短作第二次甚至第三次调查，每两次调查之间相隔715天。调查点的数量应由小区面积决定，小区试验一般每小区取35点调查，示范性试验每区调查点应在5个以上。多次调查时；可以采用定点调查法或不定点调查法。应注意，如果第一次调查时将杂草剪下或拔除，第二次调查就应错开这个调查点。调查点的面积应为116m2或14m2。调查结果可以用单位面积杂草株数表示，也可以用单位面积的杂草鲜重（g/m2）表示。鲜重一般指地上部分鲜重。100杂草数量 前 施药草数量 杂 后 施药杂草数量 前 施药%除草效果 100杂草数量或鲜重 对照区重 或鲜 量 数 草 杂 区 施药杂草数量或鲜重 对照区%除草效果一、填空：1.除草剂常用的生物测定方法有黄瓜幼苗法、小杯法、小球藻法、去胚乳小麦幼苗法浮萍法。二、问答题1.除草剂生物测定的基本原理 是什么？2.除草剂生物测定的意义？
