咪唑乙烟酸对花生后茬作物安全性评价

周 超，路兴涛，张 勇，马 冲，吴翠霞，孔繁华

(泰安市农业科学研究院山东省除草剂新技术开发推广中心，山东 泰安 271000)

花生是我国重要的油料作物和经济作物，种植面积达450万hm2以上，总产量1600万t[1]。其中山东省花生播种面积90万hm2，是全国重要的花生生产省。花生生长季节，杂草生长迅速，生长量大，不仅与花生争光、争肥，影响花生的正常生长，同时引起花生病虫害的发生，导致花生产量和品质降低，因草害发生减产5%～15%，严重的田块达20%～30%，甚至更多[2-3]。上世纪80年代以前，花生田杂草主要依靠人工除草，随着花生田地膜覆盖技术的推广应用，化学除草技术迅速发展，防治面积逐渐扩大，80年代末至90年代初多以甲草胺、异丙甲草胺为主要防治药剂，后逐渐被高活性低成本的乙草胺取代，由于长期使用单一类型除草剂，花生田草相逐渐发生演变[4]。

咪唑乙烟酸是一种咪唑啉酮类内吸传导型选择性芽前及早期苗后除草剂，由于其活性高、用量低、杀草谱宽、选择性强广泛用于花生、大豆等豆科作物田杂草的防除[5-6]。咪唑乙烟酸属长残效除草剂，此类除草剂土壤残留时间较长[7]，加之我国复杂的耕作制度，在没有完全了解和掌握其在不同土壤中的特性之前，缺乏对后茬作物安全性评价时就盲目用药，容易对后茬敏感作物产生药害，这也就限制了该药剂在花生上的应用，尤其是在耕作制度复杂地区的应用。本研究通过咪唑乙烟酸防治花生田杂草后，连续种植小麦、玉米、黄瓜、棉花、西瓜等后茬作物，评价咪唑乙烟酸在砂土、壤土两种土壤中对后茬作物的安全性，以期为咪唑乙烟酸在花生田的有效、安全应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试药剂：24%咪唑乙烟酸水剂(德国巴斯夫公司)。供试作物品种：花生(大白沙)，小麦(泰山21)、玉米(郑单958)、棉花(鲁棉4号)、甘薯(鲁薯8号)、黄瓜(津优39号)、西瓜(绿隆新1号)。

1.2 试验方法

试验分两组：第一组壤土试验于2016-06-11在泰安市农科院试验基地进行，第二组砂土处理试验于2016-06-13在泰安市泰山区省庄镇后省庄村进行，设24%咪唑乙烟酸水剂108g/hm2、216g/hm2处理、空白对照3个处理，重复3次，小区面积100m2，随机排列。第一组试验地为中壤土，有机质含量1.2%，pH6.9；第二组试验地为砂土，有机质含量0.9%，pH7.0。施药方法：选用近几年未使用过长残效除草剂花生地，分别在试验地播种当日喷雾施药做土壤封闭处理，喷雾器械为“没得比圆9型”压缩喷雾器，兑水量40kg/667m2。播种方式：夏花生收获后在各个处理区内整地播种后茬作物冬小麦，种植规格为畦宽2m，小麦播种期10月9日，小麦生长期人工除草2次，灌溉2次，施尿素30kg/667m2，小区面积100m2；试验田小麦在第二年6月9日收获，在原处理区内经人工灭茬整地后播种玉米、棉花、甘薯、黄瓜、西瓜。播种期6月15日，种植方式为开穴点播，在各处理区内顺序排列种植，重复3次，每种作物每小区20m2。

试验田栽培管理均为人工操作，不使用除草剂，由于病虫害发生轻，未使用杀虫、杀菌剂，试验田施尿素肥20kg/667m2。

1.3 调查项目

参照《农药田间药效试验准则》(二)(GB/T17980.126-2004)[8]要求项目调查，即夏花生田调查防除药效、安全性和产量；后茬作物小麦调查越冬前、后小麦株高、鲜质量、分蘖，收获期株高、千粒质量和产量；玉米调查出苗率、株高、穗位高、百粒质量和产量；棉花调查出苗率、株高、株质量、棉铃数、棉铃质量；甘薯调查薯苗成活率、蔓长、蔓质量和薯质量；黄瓜调查出苗率、株高、株质量、单株产量；西瓜调查出苗率、根长、蔓长、蔓质量。调查方法：出苗率、薯苗成活率调查，每小区随机4点取样，每点测定1行作物5m苗数，计算平均出苗数，根据理论播种数、移栽数，计算出苗率、薯苗成活率；株高、鲜质量、分蘖数、穗位高、棉铃数、蔓长、蔓质量、薯质量、根长调查方法，每小区取代表性样株20株，计算平均值；产量测定方法，分区收获，去除边行，取小区中间段10m2，测产。

1.4 统计分析

试验结果应用 DPS数据处理系统处理，差异性分析采用邓肯氏新复极差(DMRT)法[9]。

2 结果与分析

2.1 24%咪唑乙烟酸水剂防除花生田杂草效果及产量效应

表1所示，壤土、砂土试验组施药后花生出苗率分别在91.80%～95.70%、92.97%～96.13%之间，与对照处理相比出苗率差异均不显著，壤土、砂土试验组24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理区花生均比对照出苗晚，苗期生长势弱、叶色稍黄，其他处理区花生出苗和苗后生长正常。壤土、砂土处理组24%咪唑乙烟酸水剂108g/hm2、216g/hm2处理施药后20d株数防效、30d株数防效、鲜质量防效经调查均在95%以上，有较高的防治效果，能有效控制花生田杂草。花生收获后经百粒质量测定，壤土试验组和砂土试验组24%咪唑乙烟酸水剂108g/hm2、216g/hm2处理分别为84.40g、79.40g和80.30g、79.50g，分别与对照处理的百粒质量相近，差异不显著。经收获测产，壤土处理组24%咪唑乙烟酸水剂108g/hm2处理产量最高，增产率为4.10%，24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理增产率为-15.53%，因药害造成减产；砂土处理组24%咪唑乙烟酸水剂108g/hm2、216g/hm2处理产量分别为152.00kg/667m2、140.80kg/667m2，与对照处理差异不显著。

表1 24%咪唑乙烟酸水剂防除夏花生田杂草试验效果及产量效应

注：表中壤土、砂土处理方差分析结果仅为同一土壤类型条件下的不同处理间的比较，不同字母表示经Duncan氏新复极差法检验在p<0.05水平差异显著；药害程度：0安全，+轻，++较重,+++严重。下同。

Note:The results of the analysis are only the comparison between different treatments under the same soil type conditions. The different letters showed significant different atp<0.05 level. Damage degree: 0 safe, + light, + + heavier, + + + serious. The same as in following tables.

壤土试验组24%咪唑乙烟酸水剂施药后4个月在原处理区播种小麦(表2)，冬前调查结果显示：24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理对后茬小麦分蘖、根长较108g/hm2处理和对照处理少，但经分析和测验，各处理区小麦株高、分蘖、根长、鲜质量差异不显著。越冬后调查，24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理区土壤残留对小麦的分蘖、株高均有一定影响，与对照处理比较差异显著。24%咪唑乙烟酸水剂108g/hm2处理的后茬小麦产量低于对照处理，但差异性未达显著水平。

砂土处理组冬小麦播种后各处理区小麦出苗正常，各处理间无显著差异。但经越冬前、越冬后调查，216g/hm2处理对小麦株高、株质量、分蘖以及千粒质量和产量有较大影响，药害减产严重，减产率达8.31%，经极差测验，与108g/hm2处理、空白对照的差异均达显著水平，108g/hm2处理的增产率为1.12%，与空白对照接近。

试验施药12个月后，根据当地的耕作栽培制度，种植玉米(表3)。玉米出苗后10d经调查观察，壤土处理组24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理的玉米出苗率略低为89.10%，苗株叶片稍呈黄色，与对照处理差异不显著；砂土处理组各处理区玉米出苗正常，出苗率90%以上，玉米幼苗未见有黄叶、矮化等药害症状。施药后13个月调查，壤土处理组24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理玉米幼苗的鲜质量和株高与对照处理比较达差异水平；砂土处理组各处理区幼苗鲜质量、株高与对照处理区比较，差异不显著。

表2 24%咪唑乙烟酸水剂防除夏花生田杂草试验药后4个月对后茬作物小麦影响

Table 2 Effect of 24% Imazethapyr AS on subsequent crop wheat after 4 months of weed control in summer peanut field

土壤类型Soiltype处理Treat-ment/(g·hm-2)越冬前小麦 Pro-winter Wheat株高Plantheight/cm鲜质量Freshmass/g分蘖Tiller number/plant越冬后小麦 Post-winter Wheat 株高Plant height/cm鲜质量Fresh mass/g分蘖Tiller number千粒质量Thousand-grain mass/g产量Yield/(kg·666m-2)增产率Yield increase rate/%药害Damage degree 壤土 108.0013.73 a1.52 a3.43 a29.37 ab14.27 a6.48 a37.00 a469.20 a-3.580Loam216.0013.61 a1.59 a3.38 b27.68 b13.80 b6.02 b36.20 a453.36 b-6.85+soil对照CK14.72 a1.53 a3.45 a30.03 a14.42 a6.45 a37.20 a486.69 a --砂土108.0014.50 a2.25 a3.20 a22.75 a9.25 a4.15 a40.50 a308.50 a1.120Sandy216.0012.70 b2.01 b2.50 b20.10 b7.20 b3.00 b39.10 a279.75 b-8.31+soil对照CK14.25 a2.20 a3.25 a22.50 a9.10 a4.25 a40.55 a305.10 a--

玉米收获期(施药后15月)调查(表3)，壤土处理组24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理玉米穗位高、砂土处理组24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理玉米穗位高、株高略低于各自对照处理，表现出轻微药害症状，差异达显著水平；壤土、砂土处理组各处理其余各项农艺性状指标和对照处理相比差异未达显著水平表明对后茬玉米基本安全。

24%咪唑乙烟酸水剂处理后12个月播种棉花，棉花催芽后开穴播种(表4)，经调查壤土处理组24%咪唑乙烟酸水剂处理区棉花出苗率低于对照处理区，216g/hm2处理的出苗率显著低于对照处理，砂土处理组24%咪唑乙烟酸水剂处理区棉花出苗率在90%以上，与对照处理区差异不显著。药后处理13个月调查，壤土、砂土处理组24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理区棉苗高、苗质量和对照处理差异均达显著水平，108g/hm2处理与对照处理相比未达显著水平。棉花成熟前对棉株高、株鲜质量、铃数、铃质量进行收测，壤土处理组24%咪唑乙烟酸水剂两处理区棉花株高低于对照区，其中216g/hm2处理与对照处理差异显著，24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理区铃数、铃质量和对照差异显著，108g/hm2处理和对照差异未达显著水平；24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理区棉株明显低矮，棉铃数减少，表现出药害减产症状，该处理与对照、108g/hm2处理差异达显著水平。初步表明24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理防除壤土、砂土夏花生田杂草土壤残留对后茬作物棉花不安全，108g/hm2处理相对较安全。

表3 24%咪唑乙烟酸水剂防除夏花生田杂草试验药后12个月对后茬作物玉米影响

Table 3 Effect of 24% Imazethapyr AS on subsequent crop corn after 12 months of weed control in summer peanut field

表3 24%咪唑乙烟酸水剂防除夏花生田杂草试验药后12个月对后茬作物玉米影响

土壤类型Soil type处理Treatment/(g·hm-2)出苗率Emer-gence rate/%苗期 Seedling period株高Plant height/cm鲜质量Fresh mass/g收获期 Harvest period穗位高Spike height/cm穗位高Spike height/cm百粒质量Hundred-grain mass /g产量Yield/(kg·666m-2)增产率Yield increase rate /%药害Damage degree108.0093.50 a81.26 ab1635.00 a77.35 a213.17 a28.72 a430.50 a0.470壤土Loam soil216.0089.10 a76.78 b1610.00 b74.33 b211.76 a27.56 a425.00 a-0.82+对照CK92.90 a82.08 a1627.05 a80.67 a218.00 a28.60 a428.50 a--108.0094.60 a77.63 a1537.30 a79.50 a210.50 a26.20 a421.20 a-0.540砂土Sandy soil216.0093.30 a76.36 a1486.70 a75.10 b205.25 b26.15 a416.80 a-1.58+对照CK96.20 a78.34 a1512.70 a79.25 a214.15 a26.35 a423.50 a- -

表4 24%咪唑乙烟酸水剂防除夏花生田杂草试验药后12个月对后茬作物棉花影响

表5表明，24%咪唑乙烟酸水剂施药后12个月扦插甘薯(表5)，壤土、砂土处理组24%咪唑乙烟酸水剂216g/hm2处理区后茬甘薯从薯苗成活至成苗直到收获，整个生长期均出现叶色黄、叶小畸形、株蔓短粗的药害症状，薯苗成活率、蔓质量、蔓长以及产量均小于各自对照处理区，差异达显著水平，砂土处理组药害较壤土处理组严重；壤土处理组24%咪唑乙烟酸水剂108g/hm2处理区薯苗成活率、薯蔓质量、蔓长虽低于对照区，与对照差异未达显著水平，但收获后甘薯产量与对照处理差异达显著水平，药后12个月对甘薯安全性较差；砂土处理组24%咪唑乙烟酸水剂108g/hm2处理薯苗成活率、蔓长、蔓质量与空白对照比差异不大，但对单株产量测定，低于对照处理区，差异达显著水平，药害减产严重。

24%咪唑乙烟酸水剂施药后12个月播种黄瓜(表6)。经苗期调查，壤土、砂土处理组24%咪唑乙烟酸水剂两剂量处理区后茬黄瓜均出现较重的药害症状，黄瓜出苗率低、苗势弱，其根长、株高、株质量均和对照处理的差异达显著水平。壤土处理组24%咪唑乙烟酸水剂108g/hm2处理区定苗后黄瓜生长良好，经3次测产，单株产量略低于对照，但216g/hm2处理区黄瓜产量低，和对照差异达显著水平；砂土处理组24%咪唑乙烟酸水剂两剂量处理区测产单株产量均显著低于对照处理区。表明24%咪唑乙烟酸水剂108g/hm2、216g/hm2土壤处理防除壤土、砂土夏花生田杂草对后茬作物黄瓜不安全。

表5 24%咪唑乙烟酸水剂防除夏花生田杂草试验药后12个月对后茬作物甘薯影响

表6 24%咪唑乙烟酸水剂防除夏花生田杂草试验药后12个月对后茬作物黄瓜影响

表7 24%咪唑乙烟酸水剂防除夏花生田杂草试验药后12个月对后茬作物西瓜影响

表7所示，24%咪唑乙烟酸水剂施药后12个月播种西瓜。经调查壤土、砂土处理组24%咪唑乙烟酸水剂两处理区西瓜出苗率和各自对照处理区比较达显著水平，出苗后瓜苗矮、畸形、黄化，药害症状明显。24%咪唑乙烟酸水剂土壤残留对成株西瓜的根长、蔓长、蔓质量也有一定的影响，经调查结果和测验壤土、砂土处理组两剂量处理对后茬西瓜根长和对照差异均达显著水平。壤土处理组108g/hm2、216g/hm2处理区西瓜的蔓质量和对照处理差异达显著水平，砂土处理组24%咪唑乙烟酸水剂108g/hm2处理蔓长、蔓质量低于对照处理区，但差异不显著，目测为轻度药害，216g/hm2处理区蔓长、蔓质量显著低于对照处理区，结瓜时瓜小、畸形，目测药害较重。

3 结论与讨论

除草剂在土壤中残留既涉及除草效果及持效期，又涉及对轮作中后茬作物的安全性，一个除草剂品种持效期过短，难以取得有效的除草效果，如果残效期过长，又会伤害后茬作物，对后茬作物安全性差。除草剂残留期的长短除决定于化合物本身特性外，还受制于一系列因素如用量、喷雾质量、土壤特性、耕作状况及气候条件等[10]，因此应该根据品种特性结合生产实际情况灵活而正确使用，就能够缓解或解决长残效除草剂对后茬作物的伤害问题。由于各地气候条件及土壤特性差异很大，往往造成同一用药量的除草剂品种降解与残留水平的显著不同，所以，在安排后茬作物时必须根据具体条件特别是土壤特性加以确定。咪唑乙烟酸施用当年可降解96%以上，剩余的很难降解，会长期残留在土壤中，对敏感作物造成危害[11]。黄春燕等[12]研究表明，咪唑乙烟酸在大豆田施药后12个月对小麦、玉米安全，24个月种植白瓜籽和马铃薯安全，但24个月后对油菜、甜菜、白菜、亚麻仍有严重药害；张婷等[13]研究发现，咪唑乙烟酸防治谷子田杂草对谷子安全，对谷子后茬作物白菜、高粱影响较大，对小麦、玉米、棉花安全性较高；李新安等[14-15]通过作物生理指标测定表明咪唑乙烟酸土壤残留对后茬作物小麦、油菜的生长发育产生严重影响。本研究表明，咪唑乙烟酸防治花生田杂草总体防效均在90%以上，能有效防止杂草对花生生长的影响，咪唑乙烟酸对花生出苗影响较小，高剂量处理对壤土、砂土处理花生生长均产生轻微药害，但在壤土处理组高剂量处理的产量显著低于对照处理，这可能与不同土壤性质的差异有关，有研究报道咪唑啉酮类除草剂在土壤中吸附性差，但能被土壤有机质强烈吸附，其吸附作用随有机质含量增加及pH下降而增强[10]。花生田施药4个月后种植小麦、12个月种植玉米、12个月种植棉花，低剂量安全性较好，高剂量处理对小麦、玉米、棉花株高、鲜质量、产量均产生不同程度的影响，表现为轻微药害症状；施药后12个月种植甘薯、黄瓜、西瓜各剂量均表现出一定的药害症状，高剂量处理药害症状较重，不适于种植于施用咪唑乙烟酸的地块。

作物不同、品种不同对除草剂的耐受程度就会不同，在现有长残留除草剂品种中，甜菜是最敏感的作物，其次是油菜与十字花科作物以及瓜类，通常这些作物均不适宜作为后茬作物来种植[10]，因此，在选用咪唑乙烟酸防治花生田杂草的地块考虑下茬作物时，可以考虑与小麦、玉米、棉花进行合理轮作，尽量避免种植甘薯、黄瓜、西瓜等作物，生产中应注意药剂施用土壤环境、控制咪唑乙烟酸使用量和安全间隔期，以减轻咪唑乙烟酸应用造成的残留药害问题。