马小艳,董泰丽,姜伟丽,马亚杰,付传翠,马艳*
(1.中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室,河南安阳455000;2.山东民和生物科技股份有限公司,山东蓬莱265600)
草甘膦作为全球最畅销的农药品种之一[1],自20世纪80年代中期开始在我国南方的大部分果园、棉田和荒地使用,取得了不错的防效。近年来,随着农业生产的集约化经营和农作物复种指数的提高,我国免耕和少耕作物面积不断扩大,农民定向保护用药技术水平不断提高,加之目前仍缺乏其他有效的苗后茎叶处理除草剂来防除阔叶杂草和莎草科杂草,使得具有高效广谱内吸特性的草甘膦被广泛应用,使用量迅速增加,在农田杂草防除中发挥重要作用[2-3]。
虽然草甘膦的使用为保障农业安全生产发挥了重要的作用,但是由于我国农民普遍缺乏科学使用除草剂的知识,习惯于大剂量、重复和单一使用药剂来防除杂草,伴随而来的是标靶杂草对草甘膦产生了抗药性[4]。因此,农药的减量施药技术成了公众和植保行业追求的目标之一[5]。目前,采用助剂与草甘膦混配或混合使用是降低草甘膦用量、增加其防除杂草效果的有效措施之一[6-7]。因此,寻找高效、对环境友好的草甘膦增效助剂对于今后草甘膦的安全使用具有重要意义。
“新壮态”液肥是山东民和生物科技有限公司研发的1种新型植物生长促进液。它是采用生物发酵工艺,将鸡粪经多道发酵,并利用U-NRO多级透析提纯技术获得的原生态生长液[8]。为了明确“新壮态”液肥作为草甘膦异丙胺盐增效剂的应用效果,达到减药、增效的目的,于2016年进行了该项试验研究。
41%(质量分数,下同)草甘膦异丙胺盐(农达)水剂(孟山都公司中化国际<控股>股份有限公司生产);“新壮态”液肥(山东民和生物科技有限公司生产)。
试验共设16个处理,见表1。
1.2.1田间小区试验。田间小区试验在中国农业科学院棉花研究所试验农场(河南省安阳县)进行,试验地为一熟露地直播棉田,地势平整,肥力中等。2016年4月25日播种,行距0.80 m,种植密度为5.5万株·hm-2,常规栽培管理。在杂草幼苗期(5月中旬)进行茎叶喷雾处理,每处理4次重复,小区面积25.6 m2(行长8 m,4行区),随机区组排列。施药器械为新加坡利农背负式手动喷雾器,加装扇形喷头,喷雾量为450 L·hm-2,确保喷雾周到均匀。
表1 草甘膦异丙胺盐与“新壮态”液肥的使用剂量及混合方式
1.2.2室内盆栽试验。室内盆栽试验在中国农业科学院棉花研究所杂草培养室中进行,采用的杂草共5种,分别为阔叶杂草龙葵(Solanum nigrumL.)和苘麻(Abutilon theophrastiMedicus),禾本科杂草牛筋草[Eleusine indica(L.)Gaertn.]、稗草[Echinochloa crusgalli(L.)Beauv.]和马唐[Digitaria sanguinalis(L.) Scop.]。每种杂草单独种植。具体方法为:将按照体积比1∶1.5混合均匀的细沙和营养土装入聚乙烯塑料钵(直径13 cm、高10 cm)中,通过钵底部的透水孔将培养基用水浸透。将杂草种子播于塑料钵中,每盆播种约40粒,然后置于杂草培养室(温度(30±1)℃、湿度(70±5)%、光照和黑暗时间比为14∶10、光照度100 μmol·m-2·s-1)内培养。待杂草出苗后,挑选整齐一致的生长至3~5叶期,疏苗至每钵20株,然后按表1处理方式进行茎叶喷雾。
田间小区试验于施药当天和施药后3、7、14、21 d每小区随机选择4个样方,每样方0.5 m×0.5 m,调查记录每种杂草的数量。最后一次调查杂草的数量后,称量杂草鲜物质质量。
室内盆栽试验于施药当天及施药后7 d和14 d调查记录每个塑料钵中仍存活的杂草数量,施药后14 d称量存活杂草的鲜物质质量。
根据调查结果计算各处理对杂草的株防效(EP)和质量防效(Em):EP(%)=(1-NT/N0)×100%;Em(%)=(1-mT/mCK)×100%.式中:NT为试验区处理后杂草数,N0为试验区处理前杂草数;mT为试验区杂草鲜物质质量,mCK为对照区杂草鲜物质质量。
用SPSS 13.0统计分析软件对调查结果进行方差分析及Duncan’s差异显著性分析,评价不同处理对杂草的防除效果。
试验期间,田间优势杂草为牛筋草、藜、龙葵,其次为马齿苋和苘麻,其他杂草数量较少。5月中旬施药时,棉花处于2~3片真叶期,杂草均处于幼苗期。
由表2可以看出,与草甘膦异丙胺盐615 g· hm-2低剂量处理相比,“新壮态”液肥的加入可显著提高草甘膦对杂草的防效及速效性。其中:施药后3 d,草甘膦与“新壮态”液肥4 500和9 000 g· hm-2混合使用对阔叶杂草的防效显著高于草甘膦单用;而对禾本科杂草来说,“新壮态”液肥4个剂量与草甘膦混用均可以显著提高防效。施药后7 d,与草甘膦单用相比,草甘膦与“新壮态”液肥混用对杂草的防效优势更加明显,增加20.3~33.4百分点。施药后21 d,草甘膦与“新壮态”液肥混用对杂草的防效均达到100%,而草甘膦单用对阔叶杂草和禾本科杂草的株防效仅为88.9%和92.2%,质量防效分别为90.4%和98.7%。
从施药后3 d的株防效来看,与草甘膦异丙胺盐中、高剂量(922.5和 1 230 g·hm-2)单用相比,“新壮态”液肥的加入并不能提高草甘膦防除杂草的速效性。同时,从施药后7~21 d的株防效及施药后21 d的质量防效来看,草甘膦异丙胺盐中、高剂量单用对杂草的防效均较好,药后14 d杂草几乎全部死亡;因此,与“新壮态”液肥混用的意义不大(表2)。
表2 草甘膦异丙胺盐单用及其与“新壮态”液肥混用对棉田杂草的防效 %
由表3可知,与单独使用草甘膦相比,将“新壮态”液肥与草甘膦混合使用,施药后7 d对龙葵、苘麻、牛筋草、稗草和马唐的株防效均有不同程度的提高,尤其是单独使用草甘膦615 g·hm-2低剂量处理时,对龙葵的株防效仅为25.0%,但加入“新壮态”液肥后,株防效提高42.5~63.9百分点;施药后7 d,草甘膦3个试验剂量单独处理对牛筋草的株防效均为0,但是“新壮态”液肥的混入增加了草甘膦对牛筋草的株防效,尤其是草甘膦1 230 g·hm-2高剂量处理时,两者混用对牛筋草的株防效增加至9.7%~25.7%。
表3 草甘膦异丙胺盐单用及其与“新壮态”液肥混用药后7 d对棉田杂草的株防效 %
施药后14 d,“新壮态”液肥对草甘膦的增效作用更加明显(表4和表5)。单独使用草甘膦615 g· hm-2低剂量处理,对龙葵的株防效和质量防效仅为51.3%和43.7%,但是与“新壮态”液肥混合使用后,龙葵均死亡,防效达100%。与草甘膦单独使用相比,草甘膦615~922.5 g·hm-2与“新壮态”液肥9 000~18 000 g·hm-2混合使用,可显著提高草甘膦对苘麻的防效。虽然615 g·hm-2草甘膦与“新壮态”液肥混用也可提高对牛筋草的防效,但与草甘膦单用相比,仅与9 000 g·hm-2“新壮态”液肥混合使用的株防效达到显著水平;当草甘膦用量增加到922.5~1 230 g·hm-2时,“新壮态”液肥的加入可显著提高草甘膦对牛筋草的防效,增幅最高达77.6百分点。草甘膦低剂量与“新壮态”液肥混用对防除稗草的增效作用明显,质量防效的增幅可达18.9~57.2百分点。从质量防效来看,“新壮态”液肥的加入可显著增加615 g·hm-2草甘膦处理对马唐的防效,草甘膦单用对马唐的质量防效仅为35.4%,而加入“新壮态”液肥后,质量防效增加40.5~64.6百分点。
表4 草甘膦异丙胺盐单用及其与“新壮态”液肥混用药后14 d对棉田杂草的株防效 %
表5 草甘膦异丙胺盐单用及其与“新壮态”液肥混用药后14 d对棉田杂草的质量防效 %
本研究结果表明,当41%草甘膦异丙胺盐水剂使用剂量为615~1 230 g·hm-2时,尤其是低于田间常规使用剂量(1 230 g·hm-2)时,添加“新壮态”液肥2 250~18 000 g·hm-2,可明显提高草甘膦对杂草的防效,并且提升其速效性。
进一步比较分析田间小区试验结果发现,草甘膦异丙胺盐中剂量(922.5 g·hm-2)和高剂量(1 230 g·hm-2)单用对棉田杂草的防效均较好,与“新壮态”液肥混合使用对田间杂草的速效性和防效的增效作用不明显;而当草甘膦使用剂量为田间常规使用剂量的一半(615 g·hm-2)时,“新壮态”液肥的混入可以显著增加草甘膦的防效。因此,为了达到既减药又增效的目的,建议两者混合使用时草甘膦的使用剂量为615.0~922.5 g·hm-2(比常规使用剂量降低25%~50%,且提前3~5 d见效)。当“新壮态”液肥的使用剂量达到 18 000 g·hm-2时,与9 000 g·hm-2相比,对杂草防效的增效作用不明显,甚至更低。因此,“新壮态”液肥的使用剂量推荐为2 250~9 000 g·hm-2。
总之,生产中“新壮态”液肥可以作为草甘膦异丙胺盐的增效助剂,从而减少草甘膦的使用剂量,提高对杂草的防效。
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