稻秆覆盖结合除草剂减量化使用对移栽甜玉米田杂草的控制效果

杨彩宏， 冯 莉， 田兴山， 高家东， 张泰劼， 岳茂峰， 崔 烨

(广东省农业科学院植物保护研究所/广东省植物保护新技术重点实验室，广东广州 510640)

为促进农业产业化的快速发展，广东省相关部门从20世纪90年代开始发展优质、高效甜玉米生产。截至2011年，全省甜玉米种植面积达到20万hm2以上，占全国种植面积的50%以上。甜玉米以鲜食品及各种加工品的形式销入港澳台及周边地区。广东省甜玉米复种指数高，1年最多可种植3～4茬，因此经济效益、社会效益较高。夏季温度高、湿度大，杂草生长速度快，若不使用除草剂，很容易形成草荒。一些农场与农户为了避免甜玉米连作带来的田间杂草孳生等问题，选择玉米和水稻或蔬菜轮作，虽然一定程度上缓轻了杂草的危害程度，但也影响了种植户的经济利益。因此，目前甜玉米田防除杂草仍以化学除草剂为主，成本低，控草效果好，受到种植户的青睐。随着除草剂使用年限的增加，南方甜玉米田主要以阿特拉津为主，一方面容易导致杂草产生抗药性，另一方面由于一些农户在冬季甜玉米田选择轮作叶菜类蔬菜，往往导致蔬菜无法正常生长[1]。目前，国内外许多学者对植物残体覆盖控制作物田草害进行了研究。Fontanelli等研究了麦秸覆盖与生物降解膜对番茄田杂草发生及产量的影响，与不覆盖相比，2种手段均有效控制了杂草的发生，且番茄增产近35%[2]。Anzalone等研究表明，番茄田用稻秆或大麦秆覆盖可有效控制田间杂草的发生，且具有一定的增产作用[3]。Marles等发现，紫花豌豆种子残渣覆盖可有效抑制作物田杂草的生长[4]。李香菊等发现，甜玉米播种后，麦秸覆盖可有效降低杂草的发生[5]。朱文达等报道，稻草覆盖对移栽油菜田恶性杂草的综合防效达85%以上[6]。赵学平等发现，稻草覆盖均能有效抑制大豆田杂草发生[7]。向佐湘等用稻草覆盖茶园，有效抑制了杂草种子的发芽生长[8]。杨彩宏等研究表明，甜玉米秆或稻秆覆盖均对甜玉米田杂草有较好的控制效果[9]。将秸秆覆盖与除草剂减量使用相结合的报道较少，李香菊等研究发现，河北省免耕玉米田麦秸覆盖与烟嘧磺隆、阿特拉津相结合使用，除草剂减量至1/4时，除草效果仍高达90%以上[5]。本研究在除草剂减量使用情况下，对比了稻秆覆盖与不覆盖对移栽甜玉米田杂草控制效果及甜玉米产量的影响，旨在为控制移栽甜玉米田杂草提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验田基本情况

试验于2013年8—11月在广东省农业科学院钟落潭白云基地进行。试验前对田块进行起垄开沟，畦面1.2 m，沟宽0.5 m。试验点土质为黏土，有机质含量27.9 g/kg，水解性氮含量130.9 mg/kg，有效磷含量74.8 mg/kg，速效钾含量181.5 mg/kg，pH值6.07，前茬种植甜玉米。

1.2 材料与试剂

粤甜18号购于广东省农业科学院蔬菜研究所。稻秆收集于广东省农业科学院钟落潭白云基地，自然晾干备用。试验药剂为90%乙草胺乳油、33%二甲戊乐灵乳油。

1.3 方法

1.3.1 稻秆覆盖量及除草剂剂量设置 稻秆覆盖量约6 t/hm2风干的稻秆。90%乙草胺除草剂剂量设计为：1 200、600、300 mL/hm2；33%二甲戊乐灵剂量设计为：1 950、975、495 mL/hm2。

1.3.2 试验设计 试验地分4种处理方式：(1)仅用稻秆覆盖处理；(2)只用乙草胺和二甲戊乐灵不同剂量处理；(3)用乙草胺和二甲戊乐灵不同剂量处理后再用稻秆覆盖；(4)不用药不覆盖；共14个处理，每处理小区面积为7.2 m2，每处理重复3次。试验采用随机区组设计。甜玉米种植方式为移栽。从育苗苗床选择长势一致的甜玉米进行移栽，株间距为 50 cm，每小区种植2行，共24株。移栽后15、35、60 d，每小区随机取5个0.25 m2样方，分别调查各处理禾本科、阔叶、莎草及总草的株数，并对处理 60 d 的杂草测定鲜质量，研究不同方式处理对禾本科、阔叶、莎草及总草株数及鲜质量的控制作用。甜玉米成熟后，称量每小区甜玉米青苞总质量，最后折算成单位面积产量。

杂草抑制效果=[对照区不同杂草株数(鲜质量)-覆盖区杂草株数(鲜质量)]/对照区不同杂草株数(鲜质量)×100%。

1.4 数据处理

数据采用DPS数据处理软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 甜玉米田杂草群落组成及稻秆覆盖对各类杂草的控制作用

调查结果表明：甜玉米田杂草主要以禾本科杂草为主，其中马唐、牛筋草、稗草为优势杂草，占总草的61.10%；其次为碎米莎草，占总草的20.58%；阔叶杂草较少，主要为营养生长的空心莲子草，占总草的10.65%。造成这种杂草群落结构的主要原因是禾本科杂草生长速度快，结实量大，种子成熟后落入土壤中形成庞大的土壤种子库，其种群一旦建立，其他杂草就失去了生长竞争空间。稻秆覆盖15 d后对甜玉米田禾本科、阔叶、莎草及总草的株抑制效果明显，抑制率均在90%以上。当覆盖时间延长至 35 d，对禾本科、莎草的株抑制率仍较高，分别为95.2%、81.7%，对阔叶杂草的株抑制率为负值，可能是因为稻秆覆盖后抑制了禾本科、莎草的生长，给予了阔叶杂草有利的生存空间，在一定程度上促进了阔叶杂草的生长。稻秆覆盖至甜玉米收获(覆盖 60 d)，对田间总体杂草的株数、鲜质量的抑制率分别为59.92%、74.10%，对各类杂草的抑制效果类似于覆盖35 d时的结果，即株数、鲜质量抑制效果均为莎草>禾本科杂草>阔叶杂草。

2.2 乙草胺不同剂量与稻秆相结合60 d对各类杂草及总草的控制作用

从表1可以看出，对于莎草(以碎米莎草为主)，无论乙草胺剂量高低，与稻秆相结合与否，或者仅用稻秆覆盖，几乎完全抑制其生长，对其株防效、鲜质量防效均达到90%以上。这可能是由于一年生的碎米莎草苗期生长较弱，用药剂则容易被吸收，用稻秆覆盖会影响其发芽生长；另一方面，莎草在田间的基数较少，导致防效较高。对于禾本科杂草，仅用乙草胺不同剂量处理，常量1 200 mL/hm2处理的株防效、鲜质量防效分别仅为48.56%、63.24%，剂量越低，防效越差；仅稻秆覆盖处理的株防效、鲜质量防效均高于乙草胺常量处理效果，但仍较低，分别为54.95%、74.83%；乙草胺半量与稻秆结合处理，对禾本科杂草的株防效、鲜质量防效分别达到了84.82%、90.70%，明显高于1/4量与稻秆结合处理效果。对于阔叶杂草，不同处理均对其鲜质量有一定的防效，而对株数的防控效果较差，仅乙草胺常量处理对阔叶杂草的鲜质量防效为77.05%，仅稻秆覆盖对其鲜质量没有防除效果，而乙草胺常量与稻秆覆盖相结合对其鲜质量防效达86.74%，一定程度上起到了增效作用。对于总草，与仅用乙草胺不同剂量相比，乙草胺相应剂量与稻秆结合均显著提高了对总草的株防效、鲜质量防效；而与仅用稻秆覆盖处理相比，乙草胺半量、常量分别与稻秆相结合均显著提高了株防效、鲜质量防效，而乙草胺1/4量与稻秆相结合与稻秆覆盖处理效果相当。因此，可采用乙草胺半量与稻秆相结合的方式。

表1 60 d不同处理下各类杂草及总草的防除效果

2.3 二甲戊乐灵不同剂量与稻秆相结合60 d对各类杂草及总草的控制作用

从表2可以看出：对于莎草，仅用二甲戊乐灵处理对其基本没有效果，而仅用稻秆覆盖对其株数、鲜质量防效达到了95%以上，二甲戊乐灵与稻秆相结合使用对莎草的防效均低于仅用稻秆处理。这可能是由于仅用稻秆覆盖，处理区禾本科、阔叶杂草较多(防效较低)，占据了足够的生长空间，因此莎草没有足够的竞争力，逐渐消退。对于禾本科杂草，仅用二甲戊乐灵或稻秆处理对其株数的防效均较低，而鲜质量防效最高为74.83%；当二甲戊乐灵1/4剂量与稻秆相结合后，对禾本科杂草的株防效、鲜质量防效分别达77.64%、87.46%，增加二甲戊乐灵的剂量至半量时，对禾本科杂草的株防效、鲜质量防效分别提高至89.78%、91.24%。对于阔叶杂草，不同处理对其株数的防除效果均为负值，这是由于处理区禾本科杂草得到了控制，给阔叶杂草的新生幼苗提供了生长的空间；而常量、半量二甲戊乐灵与稻秆相结合使用后新生幼苗相对较少些，但幼苗长势较弱，因此对其鲜质量具有一定的防效，在20%～75%之间，不影响甜玉米的生长。对于总草，二甲戊乐灵1/4剂量与稻秆相结合即对甜玉米田总草的株数、鲜质量达到了较好的防除效果，防效分别为69.56%、82.87%， 从鲜质量防效看， 与二甲戊乐灵半量与稻秆相结合控制效果相当，无显著差异。

表2 60 d不同处理下各类杂草及总草的株防效、鲜质量防效

2.4 不同方式处理对甜玉米产量的影响

从甜玉米的产量来看(表3)，与CK及稻秆覆盖相比，乙草胺(常量、半量)、二甲戊乐灵与稻秆相结合均不同程度提高了甜玉米的产量，而二甲戊乐灵总体增产效果更好，因此甜玉米移栽前可优先选择二甲戊乐灵半量与稻秆相结合使用，既可达到可观的增产效果，而且控草效果较好。

表3 不同处理方式对甜玉米产量的影响

3 结论与讨论

甜玉米逐渐成为广东省的优势农产品和标志性农作物。然而一方面杂草的危害，尤其在夏季高温高湿季节对甜玉米的生长及田间管理带来了很大的困扰，而单独依赖除草剂又会产生如杂草抗药性、污染土壤水体等问题；另一方面，田间收获的稻秆主要处理方式以就地焚烧为主，既浪费了秸秆资源，又污染了环境。因此，本研究从秸秆覆盖结合除草剂减量化使用的角度着手，结果发现：甜玉米田禾本科杂草为优势种群时，可在甜玉米移栽前，采用二甲戊乐灵1/4田间推荐剂量土壤处理，而后将稻秆以 7 t/hm2覆盖量覆盖于地表，最后对甜玉米进行移栽。整个生育期不再用任何除草剂，对甜玉米田禾本科杂草的株数、鲜质量防效分别为77.64%、87.46%；而对总草的株数、鲜质量防效也较高，分别为69.56%、82.87%。若禾本科和碎米莎草较多时，可选择乙草胺1/2田间推荐剂量土壤处理与稻秆覆盖相配合，最后对甜玉米进行移栽。整个生育期不再用任何除草剂，对甜玉米田禾本科、莎草鲜质量防效分别为90.70%、100%，对总草的株数、鲜质量防效也较高，分别为86.36%、90.95%。若综合考虑杂草防效和甜玉米产量，可选择二甲戊乐灵1/4量与稻秆覆盖相结合，增产效果可观，与稻秆、CK相比增产率为9.3%～11.5%。其次可以选择乙草胺半量与稻秆覆盖相结合，增产率为12.7%～15.1%。作物收获后的秸秆被焚烧是很大的资源浪费，据有关统计，我国每年生产秸秆约9亿t，2/3被露天烧掉，严重污染了空气。许多研究人员利用秸秆还田覆盖进行控草，取得了一定的效果。然而也存在一些问题，如李香菊等发现，麦秸对玉米田杂草的控制效果与其覆盖量成正相关，但覆盖量太大会影响玉米出苗及早期生长，造成减产[5]。Doring等采用稻秆以2.5～5.0 t/hm2量覆盖马铃薯田，发现对杂草的控制效果不明显，分析原因为覆盖量不够导致[10]。Anzalone等发现，水稻、大麦、玉米收获后的秸秆风干后以10 t/hm2覆盖量还田才能将土壤覆盖，达到较好的控草效果[3]。这可能是由于不同的作物秸秆其紧实度及耐风化度不同，因此覆盖量有一定的差异。本研究采用稻秆覆盖与除草剂减量使用相结合的手段，一方面避免仅用稻秆覆盖造成覆盖较少控草效果差、覆盖过多对作物生长不利的后果；另一方面降低除草剂的使用剂量，与稻秆配合使用，发挥其除草作用，减少药剂在土壤中的残留以及对空气水体的污染。结果发现，仅稻秆覆盖对莎草的控制效果已高达90%以上，这与Anzalone等研究认为稻秆覆盖对多年生的香附子控制效果较差不同[3]，可能是由于本试验田莎草主要以一年生的碎米莎草为主，但其对禾本科和阔叶杂草控制效果较低。当乙草胺或二甲戊乐灵田间常规剂量的半量或1/4量与稻秆7 t/hm2覆盖量配合使用，均可达到较好的除草效果，而且对甜玉米有较好的增产作用，一次施药覆盖，整个生育期都无需使用除草剂，对环境及作物品质起到了很好的保护作用，这2种药剂在作物生产中应用较多，对后茬作物比较安全。

参考文献：

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[9]杨彩宏，冯 莉，田兴山，等. 移栽甜玉米田覆盖控草技术[J]. 杂草科学，2013，31(3)：36-39.

[10]Doring T F，Brandt M，Hess J，et al. Effects of straw mulch on soil nitrate dynamics，weeds，yield and soil erosion in organically grown potatoes[J]. Field Crops Research，2005，94(2/3)：238-249.