混配除草剂对燕麦田杂草的防效及燕麦产量的影响

苟智强，赵桂琴，刘 欢，柴继宽，曾 亮，许兴泽，闫车太，黎 蓉

（甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070）

燕麦(Avena sativa)由于适应性广、产量高等特点在我国北方冷凉地区大面积推广种植[1-3]。与此同时，杂草危害问题日益突出，化学除草成为主要的防除手段。但长期单一的使用同一种化学除草剂使得农田杂草种群演替加快，抗性杂草逐渐增多并对后茬作物存在潜在威胁，应用效果逐年下降[4-5]。除草剂混配使用具有增强防除效果，扩大杀草谱，降低用药量等特点[6]。播后苗前施用47%氯吡·丙·异可湿性粉剂(氯吡嘧磺隆、丙草胺和异丙隆粉剂混配制剂)，可有效防除稻茬麦田中的抗性菵草(Beckmannia syzigachne)、日本看麦娘(Alopecurus japonicus)、硬草(Sclerochloa dura)、牛繁缕(Myosoton aquaticum)等恶性杂草，还可有效抑制早熟禾(Poa annua)等禾本科杂草，大大拓展了杀草谱；15%炔草酸与苯磺隆或异丙隆可湿性粉剂混配可兼除小麦(Triticum aestivum)田中禾本科和阔叶杂草[7-8]；35%氰氟草酯·醚磺隆(氰氟草酯和醚磺隆混配制剂)可湿性粉剂对稻田杂草也有较好的防除效果[9]。苯磺隆可湿性粉剂和乙羧氟草醚乳油混配对小麦田播娘蒿(Descurainia sophia)的防效可达到100%，且对小麦安全[10]。尽管也有燕麦田使用除草剂的报道，但是混配除草剂的应用上未见报道。为此，本研究通过对4种除草剂进行混配，研究其在燕麦田的应用效果，以期筛选安全高效的燕麦田混配除草剂，为燕麦生产提供科学的除草依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验设在甘肃省中部兰州市东郊榆中县的良种繁殖场，试验地海拔1 730 m，当地年平均气温为6.7 ℃，年降水量约为 350 mm，无霜期约 120 d[11]，前茬为胡麻（Scomber tapeinocephalus）。田间土壤有机质含量为 8.67 g·kg-1，pH 7.72，全氮含量为 2.31 g·kg-1，全磷含量为 1.12 g·kg-1，全钾含量为 16.74 g·kg-1。

1.2 供试材料

田间试验参试燕麦品种为陇燕3号，杂草种子均由甘肃农业大学草业学院提供，供试除草剂来源及用量如表1所列。

表1 供试除草剂及用量Table 1 Herbicide treatment and dosage

1.3 试验设计

1.3.1 除草剂混配作用类型研究

选择适应性强、抗逆性较高的燕麦田常见杂草灰绿藜(Chenopodium galbum)和反枝苋(Amaranthus retroflexus)的种子若干，分别播于直径10 cm的塑料杯中，然后覆土1 cm，镇压，淋水后置于温室内常规培养，出苗后每杯定苗5株。茎叶除草剂于杂草三四叶期时按每平方米用喷壶定量喷雾(表1)，土壤处理剂在杂草播后第3 天以同样的方法喷药，清水作对照，每个处理4次重复，定期观察各处理药害情况，茎叶处理在施药后14 d称量各处理地上部分的杂草鲜重，土壤处理在施药后30 d做同样的处理，并计算鲜重抑制率，用Gowing法[12]评价除草剂混用后的联合作用。

Gowing法计算公式为：E0= x + y (100 - x)/100。

式中：x，y为单剂的实测防效；E0为混合后的理论防效。当 E - E0＞ 10%，表示增效；当-10%＜E -E0＜10% ，表示加成；当 E - E0＜-10% ，表示拮抗；E为混合后实测防效。

1.3.2 除草剂混配在燕麦田的应用效果

选取4种除草剂：96%精异丙甲草胺乳油(江苏先正达作物保护有限公司)、10%苄嘧磺隆可湿性粉剂(安徽华星化工有限公司)、57% 2,4-D丁酯乳油(大连松辽化工有限公司)和10%乙羧氟草醚乳油(青岛现代农化有限公司)。按照不同比例对其进行两两组合(表1)，每个处理3次重复，清水作对照。燕麦于2016年3月使用播种机条播(播种量为 225 kg·hm-2)，播种深度 3～5 cm，行距 20 cm，随机区组排列；相邻两小区之间设走道，道宽1 m，小区面积为 20 m2(5 m × 4 m )。将除草剂的设计用量按450 kg·hm-2兑水，播后苗前土壤处理除草剂在燕麦播后第5天施用，茎叶处理除草剂于燕麦3、4叶期用YS-16C型背负式手动喷雾器均匀喷雾，喷药当天天气晴朗无风。

表2 药害分级标准Table 2 Grading standards of herbicides injury

1.4 安全性调查

施药后观察田间燕麦生长状况，如果发生药害，记录药害症状及恢复情况，并按文献[13]作物药害分级标准对药害进行分级(表2)

1.5 防效调查

在燕麦田施药前1 d沿小区对角线调查田间草害情况，每小区取 1 m × 1 m 的样方，重复 3 次，分别记录杂草和燕麦的株数、株高、盖度，并计算杂草的密度、相对高度、相对盖度和相对多度(以燕麦为标准)。按上海农业科学院的分级方法(表3)确定杂草危害等级[14-15]。处理后15 d每小区取样调查杂草株数，重复3次。药后30 d采用同样方法调查杂草株数以及鲜重(齐地刈割称取地上部分鲜重)，计算株防效和鲜重防效。

株防效 = (对照区株数 - 施药区株数)/对照区株数 × 100%；

鲜重防效 = (对照区鲜重 - 施药区鲜重)/对照区鲜重 × 100%；

相对高度：样方内杂草平均高度与燕麦平均高度之比；

相对盖度：样方内针刺杂草点数与燕麦点数之比；

相对多度：样方内杂草株数与燕麦株数之比。

1.6 燕麦产量及其构成因子分析

在燕麦灌浆期，每小区随机选取3个1 m样段齐地刈割，记录鲜草重，然后从中抽取500 g在室内 105 ℃ 下杀青 30 min，再在 80 ℃条件下烘干至恒重，记录干草重。成熟期每小区随机选取3个1 m样段刈割，测定粒籽产量，并在每小区随机选取15株燕麦进行考种，然后分别测定其千粒重、株高、有效分蘖、小穗数、穗粒数、穗长等指标。

表3 农田杂草危害五级分级Table 3 Five scales of farmland weeds damage%

1.7 数据分析

利用Excel2007进行数据录入，利用SPSS19.0对除草剂的防效及燕麦产量构成因子进行Ducan多重比较方差分析，为了使数据分析更加科学合理，本试验在进行除草剂的防效数据处理时对百分数进行了反正弦平方根法转换[16-17]。

2 结果与分析

2.1 除草剂混配作用类型

通过Gowing法对两种除草剂混配后的药效进行评价，各处理整体表现为加成作用（表4）。苄嘧磺隆可湿性粉剂和精异丙甲草胺乳油混配处理T5、T6、T7对灰绿藜的防除作用均为增效，其E - E0值分别为11.58%、10.58%和10.58%，均＞10%；其他处理对灰绿藜和反枝苋的防除作用均为加成作用，其 E - E0值均＞-10%。

2.2 燕麦田杂草种类及危害等级调查

榆中燕麦田杂草主要以灰绿藜、卷茎蓼(Fallopia convolvulus)、猪殃殃(Galium aparine)、荠菜(Capsella bursa-pastoris)等一年生或二年生阔叶杂草和稗草(Echinochloa crusgalli)等一年生禾本科杂草为主，还有少量的多年生杂草(表5)。田间杂草分属10科12属，其中藜科和十字花科杂草各2种，各占杂草种类的16.7%，菊科、茜草科、蓼科、禾本科、旋花科、苋科、罂粟科、紫草科杂草各1种。

施药前各类杂草大部分处于2-4叶期，杂草平均高度为1.97 cm，所有杂草密度达到209株·m-2，相对多度为48.29%，相对盖度为17.39%(表5)，在燕麦田的危害程度为Ⅱ级；各杂草中，稗草密度最大，为120.57 株·m-2，在燕麦生长后期可造成较大危害，极有防除的必要；卷茎蓼，猪殃殃等繁殖力强的缠绕性杂草分别占杂草总数的13.79%和8.74%，也会给生产和收获带来一定的困难。

2.3 除草剂对燕麦的药害调查

施药后定期观测各处理对燕麦生长发育的影响，发现乙羧氟草醚处理在燕麦拔节期发生药害，该处理下燕麦生长比较缓慢，燕麦茎秆扭曲，叶尖干枯，高浓度处理要害等级可达Ⅲ级，但随着生育期的延长，药害症状逐渐缓解。

2.4 除草剂混配对燕麦田杂草的防除效果

不同处理对杂草的防除效果具有一定的差异，除草剂混配处理的防效普遍优于单剂处理。药后15 d，精异丙甲草胺乳油和苄嘧磺隆可湿性粉剂混配处理的株防效以T6最高，达到83.94%，比其单剂处理T2高40.85%；T5次之。中高浓度混配处理的防效显著高于低浓度处理T8；单剂处理T1的防效最高，为75.33%，T2的最低，仅为43.09%。随着时间的推移，药后30 d各处理的株防效较15 d的有不同程度的升高，其中T5的株防效最高，达到了82.78%，显著高于其单剂处理T1(P＜0.05)；T9的防效为81.12%，也显著高于其单剂处理T3和T4(P＜0.05)。药后 30 d 的鲜重防效以 T9的最高，为91.76%，T5的次之，为90.99%，均显著高于单剂处理的防效 T1和 T3(P＜0.05)。

表4 除草剂混配作用类型Table 4 Function type of mixed herbicides%

表5 燕麦田常见杂草种类及危害等级Table 5 Species and damage to the common weeds in the oats fields

表6 燕麦田不同除草剂杂草防除效果Table 6 Effect of different herbicides on weed control in oats%

表7 不同除草剂对燕麦生产性能的影响Table 7 Effect of herbicides on oat productivity

2.5 不同除草剂混配处理对燕麦产量的影响

不同除草剂混配处理对燕麦营养和生殖生长都有一定的影响。混配处理T7的主茎高和干草产量显著高于其单剂处理 (P＜0.05)，分别为 106.83 cm、12 125.3 kg·hm-2；干草产量比其单剂处理 T1、T2分别高24.0%和17.9%，与对照相比增产26.8%。T10的干草产量比单剂处理T3、T4分别高11.1%和14.5%，达到 11 055.7 kg·hm-2，比对照高 15.7%。

不同处理下燕麦种子产量间差异也非常明显，混配处理 T5种子产量最高，为 4 541.93 kg·hm-2，比T1高20.9%，比对照高11.8%。各处理间主茎高在81.33～106.83 cm内，T4的最低；有效分蘖以T11的最高，为3.33；T3最低，为1.78；但其他处理间差异不明显 (P ＞ 0.05)。燕麦穗长在 14～19 cm之间不等，其中T5的穗长最长(19.03 cm)。T6的小穗数最多，T9的最少，分别为33.33和19.11个。T5的穗粒数 (70.00)显著高于其他处理 (P＜0.05)。千粒重在29～34 g之间变化，其中T4的最高，T7次之，T3的最低。

3 讨论及结论

Gowing法常用来评价配比范围较大的两种除草剂的联合作用类型，并能对除草剂的配比浓度进行初步评价，作为应用的依据[18]。本研究中苄嘧磺隆可湿性粉剂和精异丙甲草胺乳油混配处理T5、T6、T7对灰绿藜的 E - E0值均＞10%，呈现增效作用，具有良好的应用潜力。

各类除草剂因其化学结构的不同，其作用靶标也不同，因此可防除的杂草种类也具差异。酰胺类除草剂精异丙甲草胺乳油可通过干扰核酸代谢和蛋白质合成对萌发杂草的芽鞘、幼芽发生作用来防除阔叶杂草和野燕麦；苄嘧磺隆可湿性粉剂属于磺酰脲类除草剂，可通过抑制某些酶的合成来防除绝大多数阔叶杂草和一部分禾本科杂草；生长激素类除草剂2,4-D丁酯乳油则主要是通过干扰双子叶植物的生长而具有防除阔叶类杂草的作用；二苯醚类除草剂乙羧氟草醚乳油对一年生苗期杂草防效较好[19]。10%苯磺隆可湿性粉剂和5%唑啉草酯乳油和炔草酸粉剂混配对冬小麦生长安全且对新疆南疆地区冬麦田阔叶杂草和禾本科杂草有较好的防除效果[20]；5%唑啉草酯乳油和5.8%双氟磺草胺悬浮剂混配药效持久，对大麦(Hordeum vulgare)安全，杂草的鲜重防效率达到92.97%以上，且增产显著[21]。油菜收获后种植花生(Arachis hypogaea)，用苄嘧磺隆可湿性粉剂和精异丙甲草胺乳油混喷，对油菜秧苗具有优良的防除效果，并能兼除其他杂草[22]；本研究混配处理的防效普遍高于其单剂处理，其中T5(96%精异丙甲草胺乳油 900 mL·hm-2+ 10% 苄嘧磺隆可湿性粉剂340 mL·hm-2)的总体防效最好，最高可达90.99%。

除草剂混配后的应用效果不仅与除草剂的种类有关，还与其混配的比例及剂量有关。适宜的混配比例及剂量可有效防除田间杂草，且能降低用药量，提高效益。据关丽杰等[23]报道，通过Gowing法研究当乙10%羧氟草醚乳油为300 g·hm-2时，乙羧氟草醚乳油与2,4 D丁酯乳油混用的合理配比范围在1∶8～1∶20；五氟磺草胺粉剂与二氯喹啉酸可湿性粉剂以1∶4、1∶16、1∶32和1∶48的比例混配对防除稻田杂草均有效果，但以1∶4混配防效最佳[24]；本研究中精异丙甲草胺乳油与苄嘧磺隆可湿性粉剂以25.4∶1(T5)和50.8∶1(T6)的比例混配的防效最好，30 d鲜重防效分别达到90.99%和83.27%，乙羧氟草醚乳油与2,4 D丁酯乳油以1∶8.3的比例混配的防效最佳。

除草剂混配比例及剂量不当，不仅不能提高防效，还会对农作物造成药害，增加土壤化学残留，影响后茬作物，并且存在杂草产生抗药性的威胁。除草剂的药害产生与施药量和种类关系密切，嘧啶肟草醚粉剂与氰氟草酯乳油比例在1∶2～1∶10之间均可有效防除稻田杂草，但高剂量对水稻（Oryza sativa）株高和鲜重有抑制作用[25]。不同作物对乙羧氟草醚乳油的敏感程度不尽相同，因而乙羧氟草醚乳油施用到不同作物上引起的药害情况也不一样。乙羧氟草醚通过影响葡萄（Vitis vinifera）的光合过程而发生药害，使葡萄的原初反应中心和放氧复合体损伤产生药害[26]；苯磺隆粉剂和乙羧氟草醚乳油混配对小麦安全，且对杂草的的防除效果较好[27]。本研究中，高浓度乙羧氟草醚乳油处理T3、T9均能对燕麦产生药害，使其茎秆扭曲，叶尖干枯；但低浓度混配处理T12，药后30 d的防效均高于其单剂处理，未引起药害，并且对燕麦种子产量具有促进作用。

除草剂的残留及杂草的抗药性都与长期大量使用单一除草剂有关，不同种除草剂混配可防除杂草中少数已经产生抗药性的杂草，从而降低杂草抗药性的发生[28]；除草剂混配可通过降低每一种单剂的使用量来控制其在土壤中的残留，减少对后茬作物的影响[29]，本研究中低浓度处理T12(57%2,4-D 丁酯乳油 438.5 mL·hm-2+ 10% 乙羧氟草醚乳油300 mL·hm-2)也对杂草具有较好的防除效果，同时也可提高燕麦产量，并且降低了每一种除草剂的药量，分别比推荐剂量少用了一半，降低了除草剂在土壤中的残留。有研究报道苄嘧磺隆的半衰期在pH为9的土壤中可达到59.7 d；温度为15、25、35 ℃时，其降解半衰期分别30.4、27.7、16.6 d[30]。因此，在生产实践中苄嘧磺隆的使用需结合气候及土壤状况，谨慎使用。

田间杂草密度达到50株/m2以上时可造成麦类作物减产25%～40%[31]。由于田间杂草占据部分空间，与作物在阳光、水肥等方面存在竞争[32]，影响作物的营养生长，进而影响其生殖生长；再加上特定杂草的化感作用使草害严重的田块减产更为严重[33]。除草剂的使用可极大影响田间杂草的生长与繁殖，而混配除草剂可有效防治杂草，减小危害。小麦田施用炔草酸粉剂和精噁唑禾草灵水乳剂或氯氟吡氧乙酸粉剂后增产率为45%～55%，当施用它们的混配制剂后，增产率可达150%左右[34]。本研究中处理T7对燕麦的株高有促进作用，其干草产量也显著高于其他处理。有效分蘖数、小穗数、穗粒数和千粒重是影响燕麦种子产量的主要因素[35]。T5的穗长最长，穗粒数最多，千粒重相对也较高，其种子产量也显著较高。T9对杂草的防效最好，但前期对燕麦的药害影响了收获期燕麦的产量。

综合考虑除草剂对燕麦的安全性和对杂草的防除效果，以及对燕麦产量的影响，以57% 2,4-D丁酯乳油 438.5 mL·hm-2和 10% 乙羧氟草 300 mL·hm-2混配的综合效应最佳。