4种谷田除草剂的安全性评价

赵 凯，马建萍，独俊娥，吕建珍

（山西省农业科学院作物科学研究所，山西 太原 030031）

最新的考古研究证据表明，谷子（Setaria italica Beauv.）起源于我国，是一种驯化栽培历史已超过10 000 a的古老作物[1]。近年来，随着我国种植业结构的调整，这种在我国北方悠久的农耕文明历史中发挥过重要作用的主栽作物，成为调整玉米种植面积的重要替代作物[2]。据统计，2016年全国谷子种植面积约为120万hm2，除传统谷子产区外，新疆等新兴谷子产区栽培面积逐年稳定增加[3]。

除草剂在农业中的应用已超过70 a，随着现代农业的发展，除草剂的应用越来越广泛[4]。化学除草是以杀除有害杂草、保护有益作物为目的的一种生物化学杂草防治技术，其作用机理主要是通过与植物体内作用靶标结合，干扰植物代谢作用，导致植物死亡来达到除草保苗的防治目标[5-6]。由于除草剂的药效及药害会在一定条件下转化，所以，其使用要求比杀虫剂、杀菌剂等更为严格[6-7]。安全性是除草剂筛选的一项重要前提，需要在保证作物安全的基础上，再考虑除草效果，避免除草的同时对作物造成伤害[8]。

试验药品为4种常用的单子叶作物除草剂：谷友、莠去津、2，4-D丁酯、二甲四氯钠。44%谷友（单嘧·扑灭）WP是目前第一个在国内外注册登记的谷田专用除草剂，是南开大学研制的一种二元复配制剂，具有自主知识产权[9]。莠去津（atrazine）是原瑞士（Ciba-Geigy）公司为防除玉米、甘蔗、高梁等作物田中禾本科杂草及各种阔叶杂草生产的一种均三嗪类除草剂（Triazine herbicides）[10]。56%二甲四氯钠粉剂（2-methyl-4-chloro-phe-noxyacetic acid-Na salt powder，MCPA-Na SP）是主要用于防治农田中阔叶杂草和莎草类杂草的苯氧羧酸类选择性激素型除草剂[11-12]。2，4-D丁酯的内吸传导性较强，较低浓度即能抑制植物生长发育使之出现畸形、死亡，是一种苯氧乙酸类激素型选择性除草剂[13]。

本试验通过对4种谷田除草剂的使用方法及用量设置不同处理进行研究，对除草剂的安全性及安全用量进行评价，为春谷谷田除草剂使用提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试谷子为春谷中晚熟品种晋谷42号，2008年通过全国谷子品种鉴定委员会鉴定，2017年完成谷子新品种登记。

1.2 试验药剂

10%谷友可湿性粉剂（天津市绿宝农用化学科技开发有限公司）、57%2，4-D丁酯乳油（大连松辽化工有限公司）、38%莠去津悬浮剂（四川省川东农药化工有限公司）、56%二甲四氯钠可溶粉剂（河南省新乡市洪州农化有限公司）。

1.3 试验方法

试验地点位于山西省农业科学院东阳试验基地，土壤为壤土，前茬作物为玉米。5月18日播种，5月20日进行出苗前封闭喷药，6月4日进行苗后（3～5叶期）喷药，各除草剂用量处理如表1所示，以喷清水为对照。试验小区长6 m，宽2.2 m，面积13.2 m2，每小区6行，共60个小区。5月11日播前浇水1次，7月28日抽穗前浇水1次。防治病虫草害4次，旋地前撒地虫管一年和毒死蜱，防治地老虎和蝼蛄等地下害虫1次；定苗后6月23日喷洒农药蝽龟斩尽防治虫害1次；7月6日再次喷洒天猫（甲维-丙溴磷）农药防治钻心虫、黏虫等害虫1次。试验调查结束后进行人工间苗，对照人工留苗42.75万株/hm2。

表1 除草剂用量处理情况

采用绝对数调查法，每小区随机量取3个样点，每个样点调查12株株高，播后苗前用药的3个试验，分别于5月30日（药后10 d）、6月14日（药后25 d）、6月29日（药后40 d）进行田间调查。出苗后（3～5叶期）用药的2个试验，分别于6月14日（药后 10 d）、6月 29日（药后 25 d）、7月 8日（药后34 d）、7月14日（药后40 d）进行田间调查。

10月6日进行收获测产。每试验小区收获单穗，自然晾晒后测量穗质量及穗粒质量，得出出谷率。并在每小区划定1.5 m×2.2 m区域，收获谷穗，自然晾晒后称质量。根据测量结果，计算试验理论产量。

1.4 数据分析

采用SPSS，Excel对数据进行作图及差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 播后苗前不同除草剂对株高的影响

2.1.1 播后苗前25 d株高调查结果 经可重复双因素方差分析可知，不同除草剂之间差异显著；不同用量之间差异显著（P＜0.05）。由图1可知，2，4-D丁酯对株高的影响最大；莠去津1 500～2 250 mL/hm2对株高影响较小。

2.1.2 播后苗前40 d株高调查结果 经可重复双因素方差分析可知，不同除草剂之间差异显著；不同用量之间差异也显著（P＜0.05）。从图2可以看出，随着除草剂用量增加，对株高抑制逐渐增加，莠去津1 500～2 250 mL/hm2抑制作用最小，2，4-D丁酯抑制作用最大，谷友居中。

2.2 苗后不同除草剂对株高的影响

2.2.1 苗后25 d株高调查结果 经可重复双因素方差分析可知，不同除草剂之间差异显著；不同用量之间差异也显著（P＜0.05）。由图3可知，苗后使用莠去津750～2 250 mL/hm2对株高的影响较小；二甲四氯钠对株高的影响整体较大。

2.2.2 苗后40 d株高调查结果 经可重复双因素方差分析可知，不同除草剂之间差异显著；不同用量之间差异显著（P＜0.05）。由图4可知，苗后用药40 d，随着除草剂用量增大，2种除草剂对谷子株高的影响都增大，莠去津对株高的影响较小。

2.3 不同除草剂使用对穗质量的影响

经可重复双因素方差分析可知，不同除草剂之间差异显著（P＜0.05）；不同用量之间差异不显著。由图5可知，2，4-D丁酯各用量处理的穗质量最大，二甲四氯钠次之。

2.4 不同除草剂使用对穗粒质量的影响

经可重复双因素方差分析可知，不同除草剂之间差异显著（P＜0.05）；不同用量之间差异不显著。由图6可知，2，4-D丁酯各用量处理的穗粒质量最大，二甲四氯钠次之，整体曲线与穗质量呈现较高的一致性。

2.5 不同除草剂使用对产量的影响

经无重复双因素方差分析可知，不同除草剂之间差异不显著；不同用量之间差异也不显著。由图7可知，播后苗前使用莠去津2 250 mL/hm2的理论产量最高，谷友1 500 g/hm2理论产量次之，苗后使用莠去津2 250 mL/hm2理论产量排第3。

3 讨论

谷子属于杂粮作物，专用的除草剂较少，而且生产量远不能跟上我国日益扩大的谷子种植面积。目前，虽已有抗阿特拉津、抗拿扑净、抗咪唑啉酮以及抗咪唑乙烟酸等抗除草剂谷子品种选育及应用的报道[14]，但生产上抗除草剂谷子品种的推广面积有限，普通谷子又对绝大部分商业化生产的除草剂表现敏感[15-16]。因除草剂使用不当出现的药害情况时有发生，所以，有必要对谷田除草剂的使用进行安全性评价。赵凯等[17]关于不同除草剂用量处理对谷田杂草进行了防效研究，结果表明，播后苗前使用38%莠去津悬浮剂对谷田杂草防治效果好，且药害小；苗后使用38%莠去津悬浮剂对单子叶杂草防除效果不佳。周汉章等[18]研究表明，1 800 g/hm2为44%谷友最佳使用剂量，与本试验中谷友最佳使用剂量在1 500～2 250 g/hm2的研究结果相同。在该剂量下，谷子产量与人工除草基本相同，表明其使用安全性较好，并对杂草有较好的防除效果。王节之等[19]研究结果显示，38%莠去津播后出苗前喷施3 000～6 000 mL/hm2为最佳适宜喷药时期和用量范围，可以有效的防除抑制杂草生长，又不会对谷苗造成伤害；在4～5叶期，喷1 500～3 000 mL/hm2效果次之；在2～3叶期，谷苗对药剂表现特别敏感，不宜使用。该研究结果中播后苗前最佳用量与本试验中最佳用量1 500～2 250 mL/hm2有较大差别，苗后4～5叶期用药的用量基本相同，试验结果的差异可能是由于供试品及试验田管理模式不同引起的。杨艳君等[20]研究结果显示，736.5mL/hm2的 2，4-D丁酯使用量并配合其他栽培技术对谷子产量影响最小。本试验中，2，4-D丁酯的用量处理在小于750 mL/hm2时对株高的影响较小，大于750 mL/hm2的各用量处理对株高都有较大影响，试验结论有较好的一致性。曹晓宁等[21]研究表明，1 500 g/hm2是谷子生产中二甲四氯钠的最佳用量。其与本试验中二甲四氯钠理论产量的最高用量处理相契合。

本试验同时对4种常用的双子叶杂草除草剂在谷田使用的安全性进行了评价，同时设置了5种用药处理及多个用量处理，与其他同类研究分别研究单种除草剂有较高的一致性。对植株株高影响的试验结果中，不同药品使用方法及不同用量处理间都呈现出了明显的差异性。对穗质量和穗粒质量的研究结果与对株高和理论产量的研究结果显示，对植株株高抑制作用明显的除草剂及用量处理有较高的穗质量和穗粒质量，但理论产量较低。谷子产量一般由穗质量、穗粒质量及公顷成穗数决定，本研究未对公顷成穗数进行统计，但从研究结果分析可得出，除草剂不仅对谷子的株高产生了影响，对公顷成穗数也有较大的影响，由于药害造成的稀植提高了穗质量和穗粒质量，但影响了产量。同时，由于与其他同类研究存在的差异，考虑不同除草剂对不同谷子品种间和不同栽培管理方法间的安全性影响也有待研究。播后苗前使用除草剂对天气及喷施措施有较高的要求，也应加以注意。

4 结论

本研究结果表明，苗前使用38%莠去津1 500～2 250 mL/hm2对植株株高影响较小，2 250 mL/hm2时理论产量最高；谷友安全性较好的使用量为1 500 g/hm2；苗后（3～5叶期）38%莠去津安全使用量为1500～2250mL/hm2；2，4-D丁酯的安全使用量为750mL/hm2；二甲四氯钠安全使用量为1500g/hm2。通过对株高影响及理论产量的试验，建议使用的除草剂为播后苗前38%莠去津2 250 mL/hm2，或播后苗前谷友1 500 g/hm2。

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