聂均铭 邓沛飞 林肖楠 钟春燕
(1.肇庆市农业机械化研究所 广东肇庆 526040 2.肇庆市农业科学研究所 广东肇庆 526070)
六种除草剂对草坪空心莲子草的防除效果比较
聂均铭1邓沛飞2林肖楠2钟春燕2
(1.肇庆市农业机械化研究所 广东肇庆 526040 2.肇庆市农业科学研究所 广东肇庆 526070)
为筛选更多有效防除草坪空心莲子草的药剂,本试验评价了6种除草剂对常见的结缕草草坪安全性和空心莲子草的防除效果。其研究结果表明:6种除草剂中只有2甲草甘膦对结缕草有毒害作用,其它药剂均安全;药剂处理均对空心莲子草有毒害作用,药后25d,草坪隆1号、2甲草甘膦和阔封处理的地上部分全枯死,根系出现1/2以上的坏死,效果最好,使它隆处理次之,2甲4氯钠虽对地上部分有毒害作用但根系生长正常,而秀百宫药效慢,在药后15d才出现伤害症状;与对照(清水)相比,药后5d,除秀百宫处理外,其它药剂均能促使叶绿素的降解,提高膜透性、脯氨酸含量、MDA含量、可溶性糖含量及POD、CAT活性。除2甲4氯钠外,其它处理均能降低根系活力。
空心莲子草;结缕草;除草剂;防除效果
空心莲子草(Alternanthem philoxeroides Griseb),又名喜旱莲子草,水花生,革命草,是苋科(Amaranthaceaee)莲子草属(Altemanthra)多年生宿根草本植物。空心莲子草具有抗逆性强[1]、适应性广、繁殖迅速、蔓延快、水陆均可生长等特点,是常见草坪草杂草之一。空心莲子草不仅影响草坪草的美观和均一性,还会引起草坪逆向演替。因此,防除空心莲子草对草坪草的可持续性具有重要和现实的意义。
目前,防除草坪空心莲子草的措施较多,如机械防除、人工防除、生物防除和化学防除,其中化学防除空心莲子草是主要的防治手段[2]。为筛选更多高效、低毒、有效杀灭草空心莲子草地上和地下部分而不对草坪主要草种(结缕草)构成威胁的除草剂,进一步完善其防除体系,本试验使用2甲草甘膦、使它隆、2甲4氯钠、阔封、草坪隆1号、25%秀百宫6种除草剂处理盆栽的空心莲子草和草坪结缕草,通过观察空心莲子草和草坪结缕草处理后的形态变化,分析和比较喷药后对草坪草安全性及空心莲子草的药害相关生理指标的影响,探讨6种除草剂对草坪草结缕草的安全性和对空心莲子草的防除的效果,以期为防除草坪中空心莲子草提供理论论据。
1.1 试验材料
供试材料:空心莲子草。
供试药剂:6种除草剂,具体名称、生产厂家、田间推荐量及剂量见表1。
表1 试验药剂与使用情况
1.2 培养和处理方法
药剂对空心莲子草防除试验:将采摘回来的空心莲子草节茎用装有质地一致基质、规格为(36cm×23cm×5cm)的塑料育苗盆进行扦插栽培,每盘30个节茎,置于通光通风处,每天保持土面湿润,期间施1-2次大力肥(磷酸二氢钾)。待空心莲子草生长至七叶期后,以6种除草剂按表1的剂量进行喷洒处理,以清水为对照(CK),以叶片上下表面湿透和盘土湿润为准,每处理设3个重复。处理后每天观察观察外观形态的变化。
药剂对结缕草的安全性实验:以结缕草坪为材料,样方大小为1m×1m。随机设置7个处理,每处理为1个方格,按表1的剂量对方格里的结缕草喷洒除草剂及清水。正常水平管理25d后观察结缕草的外观形态。
1.3 指标测定与测定方法
1.3.1 形态指标观察
采用拍照观察和文字描述的方法,记录空心莲子草喷药后5d和25d地上部分的形态变化,5d、15d、25d地下部分的形态变化;记录结缕草药后25d地上部分的形态变化。
1.3.2 生理指标测定
取处理后5d的空心莲子草叶片,进行叶绿素含量、膜透性、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性糖含量的测定。其中叶绿素含量采用丙酮浸提法[3],膜透性的测定采用电导法测定[4],脯氨酸含量的测定采用磺基水杨酸法[5],MDA含量测定采用硫代巴比妥酸比色法[6],POD活性的测定采用愈创木酚氧化法[7],CAT活性的测定按李柏林、梅慧生的测定,可溶性糖含量测定采用蒽酮法[8];选取处理后5d、15d、25d的空心莲子草根系进行根系活力测定,根系活力测定采用TTC法(2,3,5-三苯基氯化四氮唑)[9];于25d进行空心莲子草全株相对含水量测定[10]。试验数据采用EXCEL进行处理。
2.1 药后空心莲子草地上、地下部分及草坪结缕草的形态特征变化
2.1.1药后空心莲子草地上部分的形态变化
从表2可以看出,处理后5d,对空心莲子草地上部分有反应的除草剂有2甲草甘膦、阔封、草坪隆1号、2甲4氯钠和使它隆,均出现不同程度的茎叶下垂,叶子变黄,出现斑点等药害效应,而秀百宫对空心莲子草的药害影响甚微,与对照相比无差异;处理后25d,2甲草甘膦、阔封、草坪隆1号和使它隆处理的空心莲子草地上部分全枯死,防除效果较好。2甲4氯钠、秀百宫处理次之。秀百宫对空心莲子草地上部分的防除效应在药后15d才表现出来,这可能跟秀百宫控草的选择性与作用时间快慢有关。就见效速度而言,2甲4氯钠>使它隆>草坪隆1号>阔封>2甲草甘膦,2甲4氯钠见效速度虽然快,但药后25d开始,药害效果逐渐被其它4种药剂超越。
表2 空心莲子草地上部分的受害症状
2.1.2 药后空心莲子草地下部分的形态变化
表3 空心莲子草地下部分的受害症状
从表3可以看出,喷药后5d,与对照相比,6种除草剂对空心莲子草根系无毒害作用。药后15d,除2甲草甘膦处理的根系出现毒害斑点,根的颜色为深黄外,其它5种药剂无出现毒害症状。药后25d,2甲草甘膦、阔封、草坪隆1号、秀百宫、使它隆处理的空心莲子草根系皆有1/2以上腐烂,出现褐斑;2甲4氯钠处理的根系生长正常。
2.1.3 六种除草剂对结缕草草坪安全性的影响
从表4可知,药后25d,除了灭生性除草剂2甲草甘膦对结缕草有毒害效应之外,其他5种除草剂皆没出现毒害症状。由此可见,2甲草甘膦虽能有效杀死空心莲子草,但不能用于结缕草坪的空心莲子草防除应用,而其他5种除草剂均可用于结缕草坪中空心莲子草的防除。
2.2 六种除草剂对空心莲子草相对含水量的影响(见图1)
植物叶片相对含水量(RWC)是植物组织水分状况的重要指标。由图1可知,处理25d,7种处理的空心莲子草相对含水量由大到小排列为对照>2甲4氯钠>秀百宫>使它隆>阔封>2甲草甘膦>草坪隆1号。草坪隆1号、2甲草甘膦和阔封处理的相对含水量是对照的0.25倍、0.31倍、0.36倍,空心莲子草的地上部分全部枯死;使它隆的除草效果比上述3种药剂差,相对含水量是对照的0.47倍;秀百宫在药后15d才显示其防除效果,药效比较慢,而2甲4氯钠则后劲不足,它们的相对含水量分别是对照的0.79倍、0.84倍。
表4 结缕草地上部分受害症状
图1 7种处理对空心莲子草相对含水率的影响
2.3 六种除草剂对空心莲子草叶绿素含量的影响
图2 7种处理对空心莲子草叶绿素含量的影响
由图2可以看出,药后5d,6种除草剂对空心莲子草叶绿素含量的影响由大到小排序:使它隆>阔封>草坪隆1号>2甲草甘膦>2甲四氯钠>秀百宫。秀百宫处理的叶绿素含量与对照几乎相等,表明其对空心莲子草叶绿素无影响;而其它5种除草剂均能明显破坏空心莲子草的光合作用,促使叶绿素出现不同程度的降解,与对照相比,降幅为58~86.1%。其中使它隆处理叶绿素含量最低,比对照降低86.1%。
2.4 六种除草剂对空心莲子草叶片膜透性的影响(见图3)
膜透性变化如图3所示。与对照相比,6种除草剂均能提高空心莲子草叶片的膜透性。从提高的幅度来看,草坪隆1号>使它隆>2甲草甘膦>阔封>2甲4氯钠>秀百宫,分别比对照提高97.8%、88.6%、86.6%、79.2%、18.8%。
图3 7种处理对空心莲子草膜透性的影响
2.5 六种除草剂对空心莲子草叶片脯氨酸含量的影响
图4 7种处理对空心莲子草Pro含量的影响
从图4可以看出,药后5d,与对照相比,除秀百宫外,其它处理均能提高空心莲子草叶片的脯氨酸含量,其中草坪隆1号效果最好,比对照提高102.7%,2甲草甘膦次之,为83.9%,紧随其后的是使它隆、阔封和2甲4氯钠,分别比对照提高30.2%、7.9%和3.8%。
2.6 六种除草剂对空心莲子草叶片POD和CAT活性的影响
图5 7种处理对空心莲子草POD活性的影响
由图5可以看出,空心莲子草经6种除草剂的毒害5d后,其机体内POD酶活性大小变化:使它隆>草坪隆1号>阔封>2甲草甘膦>2甲4氯钠>秀百宫。与对照相比使它隆、草坪隆1号、阔封、2甲草甘膦、2甲4氯钠处理处理均能提高空心莲子草叶片的POD活性,分别比对照提高206.5%、92.3%、62.0%、40.8%、13.5%,而秀百宫处理则相反,其POD活性比对照降低18.1%。
由图6可以看出,药后5d,药剂处理的空心莲子草叶片CAT活性均明显比对照高,其中草坪隆1号处理最高,比对照提高159.2%,秀百宫提高20.2%为最小。7种处理的CAT活性由大到小排列为草坪隆1号>2甲4氯钠>阔封>使它隆>2甲草甘膦>秀百宫>对照。
图6 7种处理对空心莲子草CAT活性的影响
2.7 六种除草剂对空心莲子草叶片MDA活性的影响
MDA是膜脂过氧化的产物之一,直接反映了细胞膜受损的程度。由图7可知,6种除草剂均能加剧空心莲子草的膜质过氧化程度。与对照相比,除秀百宫处理的MDA含量上升幅度不大外,其它处理均明显高于对照,处理间MDA含量草坪隆1号>使它隆>2甲草甘膦>阔封>2甲4氯钠>秀百宫,分别比对照提高272.8%、237.2%、220.2%、167.3%、158.3%、7.02%。
图7 7种处理对空心莲子草叶片MDA含量的影响
2.8 六种除草剂对空心莲子草叶片可溶性糖的影响
图8 7种处理对叶片可溶性糖含量的影响
由图8可知,药后5d,与对照相比,6种除草剂均能明显提高空心莲子草的叶片可溶性糖含量,提高幅度在83.4%-150.9%。7种处理的可溶性糖含量由大到小排列为使它隆>草坪隆1号>2甲草甘膦>阔封>2甲4氯钠>秀百宫>对照。
2.9 六种除草剂对空心莲子草根系活力的影响
根系活力变化如图9所示。药后5d,6种除草剂处理的根系活力大小2甲4氯钠>2甲草甘膦>阔封>秀百宫>草坪隆1号>使它隆,均比对照低,使它隆处理最低,是对照的0.3倍。药后15d,除对照和2甲草甘膦处理的根系活力下降之外,其它处理均呈不同程度的提高,根系活力大小:阔封>2甲4氯钠>对照>草坪隆1号>使它隆>秀百宫>2甲草甘膦。药后25d,7种处理的空心莲子草根系活力都下降,其大小为2甲4氯钠>对照>阔封>草坪隆1号>使它隆>2甲草甘膦>秀百宫。除2甲4氯钠外,其它5种药剂均对空心莲子草根系有毒害作用。与对照相比,草坪隆1号、使它隆、2甲草甘膦、秀百宫处理的根系活力降幅在29.5%以上,防除效果显著。
图9 7种处理对空心莲子草根系活力的影响
本试验评价了6种除草剂(2甲草甘膦、2甲4氯钠、使它隆、草坪隆1号、秀百宫、阔封)对常见的结缕草草坪安全性,并采用盆栽的方法,研究6种除草剂对空心莲子草的防除效果及部分生理指标的影响,为筛选更多有效防除草坪空心莲子草的药剂提供理论依据。
从对草坪安全稳定性来看,除有效成分为46%的灭生性除草剂2甲草甘膦不能用于结缕草坪上,其他5种除草剂皆可。从对空心莲子草地上部分作用的效果和时间来看,2甲草甘膦、草坪隆1号和阔封为最优,在药后的15d,茎叶全枯,但根系活力尚存,不能有效地根除空心莲子的地下部分。使它隆见效速度快,但短期只局限于叶子枯黄,茎杆全部枯死的时间需要20d,比2甲草甘膦、草坪隆1号、阔封处理所需的时间长。秀百宫作用于空心莲子草时间较长,在喷药后的15d,才出现毒理效应,出现茎下垂,叶内卷枯黄等现象。
从与逆境密切相关的生理指标结果来看,供试的六种除草剂均能促使空心莲子草叶绿素降解,加剧膜质过氧化程度、提高膜透性、Pro含量、可溶性糖含量及保护酶活性等,与洪鸿和叶梅荣的研究[11~12]一致。草坪隆1号对空心莲子草叶子膜透性、膜过氧化、Pro、CAT和POD影响较大,表明其毒害最为严重,防除效果最好;2甲草甘膦在药后三个时期(5d,15d,25d)不断地降低空心莲子草的根系活力,对地上部分的的毒害作用和草坪隆1号和阔封一样,效果好且明显;使它隆短期见效速度快,能较大程度地影响叶绿素、POD、可溶性糖和MDA含量,25d其对空心莲子草根系活力影响仅次于秀百宫;秀百宫作用时间慢,但药后25d其根系活力是6种除草剂中最低的,可见其秀百宫对空心莲子草地下部分防除显著。2甲4氯钠对空心莲子草的防除不彻底,仅对其地上部分有毒害作用,根系生长活跃。
综合上述的形态与生理指标,得出六种除草剂防除效果:草坪隆1号>2甲草甘膦>使它隆>阔封>2甲4氯钠>秀百宫。除2甲草甘膦外,其它5种药剂均可用于结缕草草坪中空心莲子草的防治。根据5种除草剂的除草特点,如草坪隆1号、阔封对地上部分见效速度快、防除彻底,使它隆、秀百宫对地下部分有彻底和较好防除作用,建议在防除草坪空心莲子草的实践中将使它隆与草坪隆1号或者其他两种药剂按照一定的比例混配,从而达到更为快速、有效地防除空心莲子草效果。
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1005-7897(2017)02-0106-04
2017-1-1