钟秋瓒,申昌优,肖先仪,邵雪莲,刘 毅,杨庆根,王 伟
(1.赣州市烟草科学研究所,江西赣州 341000;2.江西省烟草公司赣州市公司,江西赣州 341000)
3种除草剂对水稻产量·杂草防除及后茬作物安全性的影响
钟秋瓒1,申昌优1,肖先仪2,邵雪莲2,刘 毅1,杨庆根2,王 伟2
(1.赣州市烟草科学研究所,江西赣州 341000;2.江西省烟草公司赣州市公司,江西赣州 341000)
摘要[目的]筛选适合水稻田的高效除草剂。[方法]采用小区试验研究50%二氯喹啉酸WP、38%苄·二氯WP和25 g/L五氟磺草胺OF 3种水稻田常用除草剂对水稻产量、杂草防除,以及后茬作物烟草、花生株高及鲜重的影响。[结果]药后15、45 d株防效及鲜重防效表现为38%苄·二氯WP>25 g/L五氟磺草胺OF>50%二氯喹啉酸WP;与对照相比,3种除草剂对水稻产量均有增产作用,增产效果为38%苄·二氯WP>25 g/L五氟磺草胺OF>50%二氯喹啉酸WP;3种除草剂处理过的土壤对后茬作物烟草、花生株高、鲜重的影响有差异,其中50%二氯喹啉酸WP和38%苄·二氯WP对后茬烟草、花生株高、鲜重有抑制作用,而25 g/L五氟磺草胺OF安全性好。[结论]考虑到二氯喹啉酸田间杂草抗药性以及土壤残留药害等因素,建议在水稻-烟草、水稻-花生等轮作区推广应用25 g/L五氟磺草胺OF防治稻田杂草。
关键词水稻;除草剂;防效;产量;后茬作物
杂草是危害水稻田的重要生物因素之一,杂草危害在水稻的整个生育过程中都会出现。为了减少杂草给水稻带来的产量、品质上的损失,通常采用经济有效的化学除草剂来防除各种杂草。而除草剂的盲目使用会造成药害,不仅降低作物的经济产量,并且会对生态环境造成一定影响。除草剂对作物的安全性包括对当季作物的安全性以及后茬作物的安全性[1-2]。因此,了解除草剂的安全性,可有效减少除草剂药害的发生,减少经济损失,提高除草剂的适应效果,更主要的是可有效降低除草剂的污染,提高农作物安全指标。近年来,国内外针对除草剂防除稻田杂草的研究报道较多[3-7],而针对稻田除草剂安全性方面的研究较少[8-9]。除草剂种类繁多,作用机理复杂,50%二氯喹啉酸WP、25 g/L五氟磺草胺OF和38%苄·二氯WP是水稻田常用除草剂[10-12]。笔者研究了上述3种除草剂对水稻产量、杂草防效以及后茬作物生长发育的影响,以期为在水稻生产中科学合理地施用除草剂以及最大限度地减少除草剂对后茬作物的影响提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1供试药剂。50%二氯喹啉酸WP,江苏快达农化有限公司生产;25 g/L五氟磺草胺OF,美国陶氏益农公司生产;38%苄·二氯WP(4%苄嘧磺隆和34%二氯喹啉酸),浙江天一农化有限公司生产。
1.1.2供试品种。晚稻品种为丰优丝苗;花生品种为红衣花生;烟草品种为K326。
1.2方法
1.2.1水稻田除草剂除草试验。
1.2.1.1试验设计。试验在江西省赣州市信丰县西牛镇烟草站试验田进行。试验田前茬为烟草,土壤为壤土,pH 5.43,有机质18.30 g/kg,水解性氮112.91 mg/kg,有效磷47.09 mg/kg,速效钾89.69 mg/kg。按照除草剂包装上标注的推荐剂量及用药方法,试验共设4个处理:50%二氯喹啉酸WP 300.0 g a.i./hm2;25 g/L五氟磺草胺OF 22.5 g a.i./hm2;38%苄·二氯WP 256.5 g a.i./hm2;以喷清水作对照。各处理均不设重复,小区面积为333 m2,各小区四周设保护行。
1.2.1.2施药方法。水稻于2014年7月30日插秧,于2014年8月9日16:00喷雾施药,施药时西南风2~3级,气温28 ℃。将各处理对水稀释均匀喷雾,喷液量为450 kg/hm2;喷药时用单喷头,喷头向下,喷施不同药剂时先以清水洗净药械后再加药;所有处理田块药后保持1~2 cm浅水层7 d;空白对照田块在前期未用任何除草剂且未进行人工除草,但在试验药效调查结束后进行2次人工除草。
1.2.1.3调查方法。药后15 d调查杂草残存株数,计算株防效;药后45 d调查杂草残存株数及鲜重,计算株防效和鲜重防效[13]。每小区采用对角线法查4个点,每点面积为0.25 m2。施药后1~15 d,用目测法观察各处理药剂对稻苗的安全性。水稻成熟后,在每小区采用对角线法取5个点,每点实收20 m2计实产,分析各药剂处理对水稻产量的影响[14]。
株防效=(空白对照杂草平均株数-处理杂草平均株数)/空白对照杂草平均株数×100%
鲜重防效=(空白对照杂草平均鲜重-处理杂草平均鲜重)/空白对照杂草平均鲜重×100%
1.2.2后茬作物安全性试验。水稻收获后,在原小区内5点式取0~20 cm表层土,同一小区处理土样混匀、装盆(15 cm×20 cm),每盆盛土1.5 kg,每处理6盆,待栽。每处理3盆移栽5~6片真叶期的烟苗(每盆1株),3盆播入已浸泡12 h、大小一致、发育良好的花生种子(每盆3粒),以无药剂处理的土壤作对照。全部处理置于培养箱中,分别在30 ℃、12 h、2级光照和20 ℃、12 h、0级光照条件下进行培养。30 d后观察植株长势、叶色,有无药害症状,并测定株高、鲜重,计算株高和鲜重抑制率。
株高抑制率=(空白对照平均株高-处理平均株高)/空白对照平均株高×100%
鲜重抑制率=(空白对照平均鲜重-处理平均鲜重)/空白对照平均鲜重×100%
1.3数据处理采用Excel 2003和DPS 7.05数据处理软件进行数据统计,对试验结果采用邓肯氏新复极差法(Duncan’s)进行差异显著性分析。
2结果与分析
2.1对水稻生长的影响据药后持续观察,各药剂处理区水稻生长均无明显药害症状和不良影响,说明其安全性好。
2.2不同除草剂的除草效果及其对水稻产量的影响由表1可知,施药后15 d,单位面积上的杂草株数以无药剂处理的对照最多,为148.4株/m2,杂草主要为稗草、马唐、异型莎草、牛筋草、鸭舌草、野慈菇、水芹等;以38%苄·二氯WP处理区最少,为18.8株/m2;50%二氯喹啉酸WP处理区杂草数量为24.4株/m2;25 g/L五氟磺草胺OF处理区为21.6株/m2;各药剂处理区的株防效差异不明显,均超过80%,除草效果较好。
施药后45 d,50%二氯喹啉酸WP、25 g/L五氟磺草胺OF和38%苄·二氯WP对试验区稻田杂草的株防效和鲜重防效均超过96%,除草效果较好;其中25 g/L五氟磺草胺OF和38%苄·二氯WP的株防效、鲜重防效分别为97.39%、99.10%和97.82%、99.47%,防效优于50%二氯喹啉酸WP。
施用除草剂后,各药剂处理较对照产量都显著增加,但各药剂处理间差异不明显。其中25 g/L五氟磺草胺OF与38%苄·二氯WP处理的产量分别为6 393.5、6 434.5 kg/hm2,不仅高于对照产量,也高于50%二氯喹啉酸WP处理产量,表明25 g/L五氟磺草胺OF和38%苄·二氯WP除草效果优于50%二氯喹啉酸WP,水稻产量也高于50%二氯喹啉酸WP。
表1 不同除草剂对稻田杂草防除效果及其产量的影响
2.3不同除草剂对后茬作物安全性的影响室内培养30 d后,目测观察发现,与对照区的烟草、花生相比较,50%二氯喹啉酸WP处理区的烟草植株稍矮、叶片瘦小、新叶浓绿、老叶叶尖脉开始黄化、主根短、须根少,花生子叶上举、叶片狭小、叶淡黄色、主根短、须根少;38%苄·二氯WP处理区的烟草新叶浓绿、须根少,花生叶片狭小、叶淡黄色、须根少;说明50%二氯喹啉酸WP和38%苄·二氯WP对后茬作物烟草、花生产生了一定程度的药害,影响了植株生长发育。25 g/L五氟磺草胺OF处理区的烟草、花生生长表现正常,说明该药剂对后茬作物烟草、花生生长安全。
由表2可知,室内培养30 d后,各药剂对后茬作物株高和鲜重的影响有一定差异。就后茬作物烟草而言,50%二氯喹啉酸WP处理区的株高和鲜重与对照相比差异显著,株高抑制率和鲜重抑制率分别为11.62%、12.72%,说明50%二氯喹啉酸WP对烟草产生了一定程度的药害;25 g/L五氟磺草胺OF处理区的株高和鲜重与对照相比差异不显著,株高抑制率和鲜重抑制率分别为0.36%、0.48%,说明该药剂对烟草生长影响最小;38%苄·二氯WP处理区株高抑制率和鲜重抑制率分别为5.63%、3.38%,说明该药剂对烟草生长有一定的影响;从不同药剂处理间差异程度来看,50%二氯喹啉酸WP对烟草株高和鲜重的影响最大,其次为38%苄·二氯WP,25 g/L五氟磺草胺OF影响最小。同时,50%二氯喹啉酸WP对花生株高和鲜重的影响最大,其次为38%苄·二氯WP,25 g/L五氟磺草胺OF影响最小。
3结论与讨论
该研究表明,50%二氯喹啉酸WP、25 g/L五氟磺草胺OF和38%苄·二氯WP这3种常用除草剂对水稻田杂草都有明显的防治效果,其中25 g/L五氟磺草胺OF和38%苄·二氯WP除草效果优于50%二氯喹啉酸WP。从水稻产量测定结果看,试验中各除草剂处理对移栽水稻安全,与对照相比均表现出增产作用,25 g/L五氟磺草胺OF和38%苄·二氯WP的效果优于50%二氯喹啉酸WP,说明适宜的除草剂可有效控制水稻田杂草危害,并减少杂草的竞争,从而促进水稻的营养生长,提高产量。后茬作物安全性试验中,50%二氯喹啉酸WP和38%苄·二氯WP对后茬作物烟草、花生产生了一定程度的药害,影响了植株生长发育;25 g/L五氟磺草胺OF对后茬作物烟草、花生安全。
50%二氯喹啉酸WP商品名为“快杀稗”、“克稗星”,是德国BASF公司开发的一种激素类型除草剂[15],具有用量少、残效期长、对稗草特效等优点,深受广大农户的欢迎。由于使用年限的增加以及人为过量施用等因素影响,近年来湖南、浙江、江苏、安徽、上海、辽宁等地区的稻田稗草均已对二氯喹啉酸产生了不同程度的抗药性[16-17];二氯喹啉酸在酸性土壤中降解缓慢,易对后茬敏感作物产生药害[18-22];二氯喹啉酸田间杂草抗药性及土壤残留药害问题日趋严重,亟需筛选新的稻田除草剂替代,因此,50%二氯喹啉酸WP不适宜推广使用。25 g/L五氟磺草胺OF和38%苄·二氯WP均可作为50%二氯喹啉酸WP的替代除草剂用于稻田杂草控制,但38%苄·二氯WP中仍含有34%二氯喹啉酸,考虑到对后茬敏感作物的风险性,38%苄·二氯WP不宜作为替代药剂。25 g/L五氟磺草胺OF是美国陶氏益农公司生产的三唑并嘧啶磺酰胺类水稻田除草剂[23],可防除稗草、许多阔叶杂草、莎草以及一些水生杂草等,同时可防除对敌稗、二氯喹啉酸等产生抗性的稗草,以及抗苄嘧磺隆杂草;五氟磺草胺具有光降解性[24],在稻田中易降解,其DT90是4.7~4.8 d[25],且对萝卜、油菜等后茬作物安全[23,26-27]。由此可见,25 g/L五氟磺草胺OF对杂草防除效果理想,且对水稻和后茬作物安全,目前适宜推广应用。
表2 不同除草剂对后茬作物安全性的影响
注:同列数据后不同小写字母表示不同处理间在0.05水平差异显著。
Note:Data followed by different lowercases in the same column stand for significant differences at 0.05 level.
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Effects of Three Tested Herbicides on the Yield of Paddy Rice, Weed Control and Safety of Succeeding Crops
ZHONG Qiu-zan1, SHEN Chang-you1, XIAO Xian-yi2et al
(1. Tobacco Research Institute of Ganzhou, Ganzhou, Jiangxi 341000; 2. Ganzhou Branch of Jiangxi Tobacco Company, Ganzhou, Jiangxi 341000)
Abstract[Objective] The aim was to screen out appropriate herbicides for paddy rice field. [Method] Using plot experiment, effects of three kinds of widely used herbicides in paddy fields(quinclorac 50% WP, penoxsulam 25 g/L OF and bensulfuron methyl-quinclorac 38% WP) on rice yield, weeds control, plant height and fresh weight of succeeding crops tobacco and peanut were investigated. [Result] The results showed that the control effect of weed after applied herbicides for 15 days and 45 days as well as the control effect of fresh weight after applied herbicides for 45 days were ordered as the treatment of bensulfuron methyl-quinclorac 38% WP > the treatment of penoxsulam 25 g/L OF > quinclorac 50% WP. The yield of paddy rice increased in the treatments of all tested herbicides compared with control, and the effect of increasing yield was as follows: the treatment of bensulfuron methyl-quinclorac 38% WP > the treatment of penoxsulam 25 g/L OF > the treatment of quinclorac 50% WP. The effects of herbicides on plant height and fresh weight of succeeding crops tobacco and peanut were different, the herbicides of quinclorac 50% WP and the bensulfuron methyl-quinclorac 38% WP had inhibiting effects on the plant height and fresh weight of tobacco and peanut, while penoxsulam 25 g/L OF was safety to the growth of succeeding crops. [Conclusion] It is suggested that penoxsulam 25 g/L OF should be extensively applied in rice-tobacco and rice-peanut rotation areas, considering the weed resistance and the soil residual phytotoxicity of quinclorac.
Key wordsPaddy rice; Herbicides; Control effect; Yield; Succeeding crops
基金项目江西省科技支撑计划项目(20142BBF60049);江西省赣州市科技计划项目(赣市财教字[2014]131号)。
作者简介钟秋瓒(1980- ),男,江西赣州人,助理研究员,在读博士,研究方向:农药残留与环境保护。
收稿日期2016-03-06
中图分类号S 451.2
文献标识码A
文章编号0517-6611(2016)11-173-03