水稻是我国第二大粮食作物，其播种面积及产量仅次于玉米，保障水稻的高产稳产直接影响到国家粮食安全与农业可持续发展^[1-2]。然而，稻田杂草与水稻共同争夺养分及生存空间，一直制约着水稻的生产，一般情况下可导致水稻减产10%~20%，严重时减产高达50%~90%^[3-4]。化学除草因其具有省时省力、高效除草和节约成本等优点，已成为我国主要的除草方式^[5]，除草剂的施用可使水稻产量损失挽回率达55%以上^[6]。但除草剂的长期不合理使用，导致杂草抗性迅速提升的同时，还会对水稻造成伤害，而这种伤害既与除草剂自身特性有关，也与水稻品种对药剂的敏感程度及施药条件相关^[7-8]。施药剂量过高^[9-10]、时期不当^[11-12]或环境条件不佳^[13-14]，皆可能导致药害发生。

嗪吡嘧磺隆（metazosulfuron）是日产化学株式会社开发的新一代磺酰脲类除草剂，对野慈姑、萤蔺、雨久花、三棱草、鸭舌草和泽泻等杂草均有防效，尤其对萤蔺和野慈姑防效突出，是目前水稻田不可替代的除草剂。嗪吡嘧磺隆是乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂，其作用机理是通过抑制关键氨基酸缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成，使细胞分裂受阻，从而抑制植物生长^[15]。近几年在我国北方地区的生产应用中，由于低温条件下除草剂极易产生药害，出现了嗪吡嘧磺隆的大面积药害现象，损失严重。因此，研究嗪吡嘧磺隆对北方粳稻的安全性，对指导农业安全生产具有重大的现实意义。本研究以耐药和敏感水稻品种为研究对象，在不同施药剂量、施药时期以及环境温度等条件下探究嗪吡嘧磺隆对粳稻生长的影响，并探索嗪吡嘧磺隆与丙草胺的混用效应及其安全性评价，为嗪吡嘧磺隆在黑龙江省水稻高产高效生产上的应用提供理论依据。

供试药剂：33%嗪吡嘧磺隆水分散粒剂，由日产化学株式会社生产；30%丙草胺乳油，由山东滨农科技有限公司生产。

供试水稻：龙粳31和五优稻4号，均由黑龙江省农业科学院提供。

供试杂草种子：稗草（Echinochloa crus-galli）、萤蔺（Schoenoplectiella juncoides）和野慈姑（Sagittaria trifolia），均于2024年采自黑龙江哈尔滨市阿城区亚沟镇水田。

采用盆栽试验，于2025年在黑龙江省农业科学院植物保护研究所盆栽场进行。选取耐药（龙粳31）和敏感（五优稻4号）2个水稻品种进行试验。试验采用草甸土型水稻土，pH 7.8，有机质含量为3.56%，近3年未使用对本试验有影响的除草剂。将土定量装于直径为30 cm的塑料桶中，每桶装入过筛风干土15 kg，底肥施用复合肥（氮、磷、钾肥）10 g。水稻温室内育苗，培养至3叶1心期移栽到塑料桶中。嗪吡嘧磺隆药剂浓度设置为0.00、49.50、74.25、99.00和148.50 g a.i./hm²。嗪吡嘧磺隆施药时期设置为移栽前5、3 d和移栽后3、5 d共4种时间处理。毒土法施药，将准确称量的33%嗪吡嘧磺隆水分散粒剂先与少量湿润细土（约药量的10倍）充分拌匀制成“母土”，再与全部细土（用量150~225 kg/hm²）混合均匀，然后撒施于桶内水面上。施药后保持2~3 cm水层5 d。试验共计40个处理，每个处理3次重复。施药后21 d记录药害症状，测量水稻株高及地上部鲜重，分别计算株高及鲜重抑制率。

水稻培养及移栽情况同上。嗪吡嘧磺隆取田间推荐剂量高量（99.00 g a.i./hm²）进行试验。水稻移栽缓苗后用毒土法施药，每个处理3次重复，并设置清水对照。施药后立即将处理过的试验材料移至人工气候箱（湿度65%，光照12/12 h），分别设置昼夜培养温度：15 ℃/5 ℃、20 ℃/10 ℃、25 ℃/15 ℃。分别于处理后1、3和5 d移栽至室外，施药后21 d记录药害症状，测量水稻株高及地上部鲜重，分别计算株高及鲜重抑制率。

利用Gowing法评价嗪吡嘧磺隆与丙草胺的混用效应。采用盆栽试验，解除杂草种子休眠后，选取刚露白的杂草种子，均匀单一播种于直径为11 cm的培养钵内，浇水至饱和状态。于杂草种子播种后5 d，采用喷雾法对杂草进行土壤处理，嗪吡嘧磺隆药剂浓度设置为0.00、24.75、49.50、74.25和99.00 g a.i./hm²，丙草胺药剂浓度设置为0.00、112.50、225.00、337.50和450.00 g a.i./hm²，2组药剂进行交叉组合，共25个处理，每个处理3次重复。施药后保持2~3 cm水层5 d。施药后观察并记录杂草受害情况，21 d后测量杂草地上部鲜重，计算鲜重抑制率。

抑制率（%）=（空白对照测量数据-药剂处理测量数量）/空白对照测量数据×100。

理论防效（E₀）=X+Y（100-X）/100，式中，X为嗪吡嘧磺隆单用时的防效，Y为丙草胺单用时的防效。E为嗪吡嘧磺隆和丙草胺混用后的实测防效，当E-E₀>10%时为增效作用，E-E₀<-10%时为拮抗作用，-10%<E-E₀<10%时为相加作用。

选取耐性品种龙粳31和敏感品种五优稻4号进行试验，采用整株生物测定法。嗪吡嘧磺隆与丙草胺按照1:3进行混配，嗪吡嘧磺隆+丙草胺对稗草防效的混用浓度设置为0.00、120.00、240.00、360.00和480.00 g a.i./hm²；对水稻安全性的混用浓度设置为0.00、240.00、360.00、480.00和600.00 g a.i./hm²。将稗草按1.2.3中方法播种，于播种后5 d进行施药处理；于水稻移栽后5 d进行药剂处理，施药后保持2~3 cm水层5 d，每个处理3次重复。施药21 d后测量杂草和水稻地上部鲜重，计算鲜重抑制率。用选择性指数来评价安全性，当选择性指数>2时即视为安全。

选择性指数=抑制水稻生长10%剂量（ED₁₀）/抑制杂草生长90%剂量（ED₉₀）。

利用Microsoft Excel 2022进行数据整理，采用SPSS 22.0软件进行统计分析，采用LSD法对数据进行方差分析和差异显著性检验。

不同时期及剂量条件下施用嗪吡嘧磺隆对水稻生长发育的影响如表1所示。施药时期、施药剂量及水稻品种对水稻生长指标的交互作用如表2所示。

施药剂量对水稻株高和鲜重影响均极显著，随着施药剂量的增加抑制率逐渐增大，安全性也随之下降。移栽前3 d施药，五优稻4号在施药剂量为99.00 g a.i./hm²时，其株高和鲜重均显著低于对照水平，抑制率分别高达19.30%和23.27%；当剂量升高至148.50 g a.i./hm²时，抑制率最高达24.17%和30.23%，此时用药对敏感水稻极不安全。龙粳31的耐受能力更强，仅在剂量高于148.50 g a.i./hm²时，才对其株高产生显著抑制作用。

施药时期对水稻生长指标的影响同样达极显著水平，整体而言，安全性从高到低依次为移栽后5 d>移栽后3 d>移栽前5 d>移栽前3 d。移栽前施药对水稻生长的抑制作用最强，移栽前5 d施药时，各药剂浓度处理下，五优稻4号株高和鲜重均显著低于对照水平；移栽前3 d施药剂量达148.50 g a.i./hm²时，对2个水稻品种均不安全。而移栽后施药的安全性显著提升，移栽后3 d施药仅在高剂量下对敏感水稻品种产生显著抑制作用；移栽后5 d施药时，各药剂浓度处理对龙粳31均安全，对五优稻4号的株高有一定的抑制作用，但鲜重与对照组无显著差异，此时用药更为安全。

施药时期、施药剂量与水稻品种交互作用分析发现，施药时期×水稻品种、施药剂量×水稻品种的交互作用均显著，说明施药时期和施药剂量对不同水稻品种的影响存在显著差异；而施药时期×施药剂量的交互作用、施药时期×施药剂量×水稻品种三者交互作用均不显著。

综上，嗪吡嘧磺隆在移栽后5 d用药更为安全，耐药水稻品种在各药剂浓度下均安全，敏感水稻品种此时用药剂量不宜超过99.00 g a.i./hm²，生产实际中可考虑与其他除草剂混用来提高安全性。

不同温度下施用嗪吡嘧磺隆对水稻生长发育的影响如表3所示。温度、处理天数及水稻品种对生长指标的交互作用如表4所示。

施药温度对水稻生长指标的影响极显著。随着温度的降低水稻株高及鲜重抑制率逐渐增大，药剂安全性也显著下降。低温条件（15 ℃/5 ℃）下施药2个水稻品种的安全性极低，处理3 d时，龙粳31株高及鲜重抑制率分别高达13.27%和20.66%，五优稻4号更是高达17.31%和22.83%；中温条件（20 ℃/10 ℃）下施药对2个水稻品种的安全性仍较低，处理3 d时，龙粳31株高及鲜重抑制率分别为8.57%和14.92%，五优稻4号分别为15.89%和18.34%，显著低于CK处理；温度升高至25 ℃/15 ℃时，药剂对2个水稻品种安全性较高，株高及鲜重抑制率显著下降，龙粳31株高抑制率在处理1 d时甚至出现负抑制率（-0.45%），且各处理天数之间与对照组相比差异不显著，五优稻4号株高及鲜重的抑制率较其他温度处理也显著降低，说明此温度下施药可有效降低嗪吡嘧磺隆药害的发生。

处理天数对水稻生长指标的影响同样极显著。随着低温处理的时间延长，2个水稻品种株高及鲜重抑制率并未呈持续上升的趋势，低温处理5 d的抑制率略低于处理3 d，这可能是由于长时间低温条件下，对照组水稻也受到了严重抑制。

温度、处理天数与水稻品种交互作用分析发现，温度×处理天数、温度×水稻品种的交互作用均显著，说明施药时低温环境持续时间对水稻生长发育的影响存在较大差异，且不同水稻品种对温度的敏感性也不同；而处理天数×水稻品种、温度×处理天数×水稻品种三者交互作用均不显著。

综上，温度是影响嗪吡嘧磺隆对水稻安全性的关键因素，适宜温度（25 ℃/15 ℃）下施药安全性更高，且不同水稻品种对温度的敏感性存在差异。

于杂草种子播种后5 d，采用喷雾法对杂草进行施药处理。嗪吡嘧磺隆与丙草胺混剂施药后21 d，对3种杂草的防效如表5所示，同一剂量下丙草胺对3种杂草的鲜重抑制率随嗪吡嘧磺隆施药剂量的增加而增大，单剂剂量下嗪吡嘧磺隆和丙草胺对稗草的最高防效分别为77.25%和90.78%，对萤蔺的最高防效分别为95.35%和82.18%，对野慈姑的最高防效分别为91.65%和71.39%，而混剂对3种杂草最高防效均可达100.00%。

由表6可知，嗪吡嘧磺隆与丙草胺混用对稗草鲜重抑制率的E-E₀值在2.10%~18.55%，表明2种药剂混用对稗草的防效有相加或增效作用，当嗪吡嘧磺隆+丙草胺施药剂量为24.75~99.00+112.50、24.75~74.25+225.00、74.25+337.50 g a.i./hm²时，E-E₀>10%，为增效作用，其余组合为相加作用，最佳混配范围为24.75~74.25+112.50~225.00 g a.i./hm²。嗪吡嘧磺隆与丙草胺混用对萤蔺鲜重抑制率的E-E₀值在0.83%~12.23%，表明2种药剂混用对萤蔺的防效有相加或增效作用，最佳混配范围为24.75~74.25+112.50~337.50 g a.i./hm²。嗪吡嘧磺隆与丙草胺混用对野慈姑鲜重抑制率的E-E₀值在-0.80%~10.05%，表明2种药剂混用对野慈姑的防效有相加或增效作用，最佳混配剂量为74.25+225.00 g a.i./hm²。

综上可知，嗪吡嘧磺隆与丙草胺复配对稗草、萤蔺、野慈姑防效均有增效作用的最佳混配剂量为74.25+225.00 g a.i./hm²，即最佳混配比为1:3。

由上述试验结果可知，嗪吡嘧磺隆与丙草胺最佳混配比为1:3，按照此配比将2种除草剂混配施用，以此来对水稻安全性进行初步评价。混剂对稗草的防效如表7所示，随施药浓度增加稗草鲜重抑制率逐渐升高，各剂量处理间稗草鲜重差异显著，施药剂量为480.00 g a.i./hm²时，稗草鲜重抑制率可达99.81%，ED₉₀值为237.15 g a.i./hm²。

混剂对2个水稻品种的鲜重抑制率如表8所示，混剂对龙粳31的鲜重影响较小，各处理间差异不显著，药剂浓度最高时其鲜重抑制率仍小于6%，ED₁₀高达1139.13 g a.i./hm²，选择性指数为4.80，混剂对龙粳31安全性高。混剂对五优稻4号的鲜重影响较龙粳31有所增加，药剂浓度最高时水稻鲜重抑制率为8.44%，其鲜重显著低于对照处理，ED₁₀为750.55 g a.i./hm²，其选择性指数为3.16，说明混剂对五优稻4号鲜重虽有一定抑制作用，但在推荐剂量范围内对水稻安全性较高。

因此，混剂可以安全施用于各水稻品种上，但对敏感品种施用时要严格按照推荐剂量施用，最佳推荐剂量范围为240.00~360.00 g a.i./hm²。

稻田杂草严重影响水稻的产量与品质，在现有的防除手段中，化学方法因其简便和高效，仍是当前最佳的除草方式。但随着除草剂长期大量的使用，不仅产生了杂草抗药性、杂草群落演替以及常规药剂防效不理想等问题，还产生了作物安全问题^[16]。在常规施药剂量下，除草剂对作物仍构成一种胁迫，当其作为外源物进入到植物体内后，会迅速破坏植物活性氧代谢平衡，导致膜结构损伤、细胞膜透性增加及膜脂过氧化。而为了减轻伤害，植物会激活抗氧化酶系统，并积累渗透调节物质以稳定蛋白质结构。然而，当胁迫程度超出植物的耐受范围，损伤将不可逆，植物受到伤害^[17]。因此，若除草剂选择不当、施用剂量过高、施药时期不适宜或环境条件恶劣等因素发生时，不仅会降低杂草防效，还会引发作物药害，严重时甚至导致作物大面积死亡^[18-19]。

除草剂施药技术是影响其安全性的关键因素之一。本研究发现，不同时期、不同剂量下施药对水稻的安全性均有显著影响。嗪吡嘧磺隆移栽后用药较移栽前用药更为安全，尤其是移栽后5 d施药，水稻表现出更强的耐药性。药害程度随药剂剂量的增加而加剧，对敏感水稻品种来说，用药剂量不宜超过99.00 g a.i./hm²。不同温度下施药也会影响水稻的安全性，高温会提高除草剂的活性和作物的吸收量，增加药害发生的风险；低温时药效发挥慢，水稻代谢能力减弱，同样易对水稻产生药害且影响除草效果。本研究发现，低温环境（15 ℃/5 ℃）会显著增加嗪吡嘧磺隆的药害，导致水稻株高和鲜重的抑制率升高；而温度升高至25 ℃/15 ℃时，药害显著减轻，表明适宜温度有助于提高该药剂对水稻的安全性。黑龙江省5月份平均温度为22 ℃/11 ℃，且低温天气较多，对于除草剂施用来说安全性较低，因此，在施用嗪吡嘧磺隆时要尽量选在水稻移栽缓苗后，此时气温也相对较高，且水稻秧苗健壮，能够有效降低嗪吡嘧磺隆药害的发生。

多因素方差分析表明，施药时期×水稻品种、施药剂量×水稻品种的交互作用显著，说明不同水稻品种对施药时期和施药剂量的敏感性存在差异，敏感水稻品种更易受到不当施药时期和高剂量的影响。温度×处理天数、温度×水稻品种的交互作用同样显著，说明施药时低温环境持续时间对水稻生长发育的影响存在较大差异，且不同水稻品种对温度的敏感性也不同。而施药时期×施药剂量、施药时期×施药剂量×水稻品种及温度×处理天数×水稻品种三者的交互作用均不显著，说明各因素对水稻生长的影响相对独立，并未产生显著的协同放大效应。因此，生产中应根据不同品种特性和环境条件综合制定施药策略，以降低药害风险。

目前，国内外学者为了延缓磺酰脲类除草剂抗性的问题，通常会使用磺酰脲类除草剂与其他除草剂混配的方法^[20]。本研究发现，嗪吡嘧磺隆与丙草胺混用对稗草、萤蔺和野慈姑3种杂草的防治均具有增效作用，且能提高嗪吡嘧磺隆对敏感水稻的安全性，这与饶镭等^[4]提到的除草剂混用可以提高除草效果、降低单一除草剂使用剂量并对水稻安全的观点一致。本研究确定了嗪吡嘧磺隆与丙草胺的最佳混配比为1:3，最佳推荐剂量为240.00~360.00 g a.i./hm²。蒋易凡^[21]研究发现，嗪吡嘧磺隆:丙草胺在1:3~6范围内对稻稗和萤蔺的防效最佳，这与本研究结论一致。本研究将混剂应用于耐药水稻龙粳31和敏感水稻五优稻4号上，发现其选择性指数均大于2，极大提高了嗪吡嘧磺隆对敏感水稻的安全性。因此，在生产应用中可以考虑将嗪吡嘧磺隆与丙草胺混用来提高二者的除草效果以及对水稻的安全性。

嗪吡嘧磺隆对水稻生长的影响受到施药时期、剂量、温度及水稻品种特性的综合影响，且不同品种的敏感性存在差异。嗪吡嘧磺隆移栽后用药较移栽前用药更为安全，尤其在移栽后5 d施药，水稻表现出更强的耐药性。对敏感水稻品种来说，施药剂量不宜超过99.00 g a.i./hm²，且要避免在温度低于20 ℃/10 ℃的连续低温天气下用药，必要时可选择嗪吡嘧磺隆与丙草胺混用以提高安全性，混剂最佳施药剂量为240.00~360.00 g a.i./hm²。