5种茎叶处理除草剂对直播稻田禾本科杂草的除草活性及田间防效

郭文磊 吴丹丹 张 纯冯 莉 田兴山

摘要：【目的】评价5种常用茎叶处理除草剂对直播稻田不同叶龄稗、千金子、马唐和牛筋草等4种禾本科杂草的室内活性和田间防效，为直播稻田禾本科杂草的防控提供理论依据。【方法】在4种禾本科杂草稗、千金子、马唐和牛筋草分别处于2～3、4～5及6～7叶龄时，采用定量喷雾法测定其在5种茎叶处理除草剂（50%二氯喹啉酸可湿性粉剂、25 g/L五氟磺草胺可分散油悬浮剂、100 g/L双草醚悬浮剂、100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油）高推荐剂量下的死亡率和鲜重抑制率，并选取2种表现较好的除草剂开展田间试验，验证其田间防效及安全性。【结果】在推荐剂量上限处理下，50%二氯喹啉酸可湿性粉剂（375 g a.i/ha）可防除各叶龄稗和2～3叶龄马唐，对其他杂草的防效较差;25 g/L五氟磺草胺可分散油悬浮剂（30 g a.i/ha）可防除2～3叶龄稗，100 g/L双草醚悬浮剂（45 g a.i/ha）可防除各叶龄稗，两者对其余杂草生长仅有一定抑制作用;100 g/L氰氟草酯乳油（120 g a.i/ha）除对6～7叶龄稗和马唐的防效稍低外可有效防除其余杂草，杂草的死亡率和鲜重抑制率分别为82.5%～100.0%和85.4%～100.0%;10%噁唑酰草胺乳油（120 g a.i/ha）除对6～7叶龄马唐的防效偏低外，对其余杂草的防效均较高，杂草的死亡率和鲜重抑制率分别为90.0%～100.0%和92.1%～100.0%。田间试验结果显示，100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油在有效成分用量90～240 g a.i/ha内对4种禾本科雜草的总体防效均在90.0%以上，且对水稻安全，增产效果显著。【结论】50%二氯喹啉酸可湿性粉剂、100 g/L双草醚悬浮剂和25 g/L五氟磺草胺可分散油悬浮剂可用于防除直播稻田稗，但不适于防除千金子、马唐和牛筋草，100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油可用于防除稗、千金子、马唐和牛筋草。应尽量在杂草出苗后早期（2～3叶龄）用药，以提高除草效果。

关键词： 直播稻田;禾本科杂草;除草剂;叶龄;氰氟草酯;噁唑酰草胺

中图分类号： S482.4                   文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2019）06-1240-07

Abstract：【Objective】The herbicidal activity and field control effects of five post-emergenceherbicides to Echinochloa crusgalli， Leptochloa chinensis， Digitaria sanguinalis and Eleusine indica in direct seeding rice field at different leaf stages were evaluated and compared in order to provide theoretical guidance for controlling grass weeds in direct seeding rice fields. 【Method】When E. crusgalli， L. chinensis， D. sanguinalis and E. indica were at 2-3， 4-5 and 6-7 leaf stages respectively，the mortality and fresh weight inhibition rates under the upper recommended rates of five post-emergence herbicides（50% quinclorac WP， 25 g/L penoxsulam OD， 100 g/L bispyribac-sodium SC， 100 g/L cyhalofop-butyl EC and 10% metamifop EC） were determined by metered-dose spray method， and then two herbicides with better performances were chosen to investigate its field control effect and safety to rice. 【Result】At the upper limit of recommended field rate， 50% quinclorac WP（375 g a.i/ha） effectively controlled E. crusgalli at all leaf stages and D. sanguinalis at 2-3 leaf stage， but provided poor control to other weeds. 25 g/L penoxsulam OD（30 g a.i/ha） controlled E. crusgalli at 2-3 leaf stage and 100 g/L bispyribac-sodium SC（45 g a.i/ha） controlled E. crusgalli at all leaf stages， however， these two herbicides merely inhibited the growth of all the other weeds rather than killed them. Except E. crusgalli and D. sanguinalis at 6-7 leaf stage， 100 g/L cyhalofop-butyl EC（120 g a.i/ha） effectively controlled all the other weeds， and morality and fresh weight inhibition rate were  82.5%-100.0% and 85.4%-100.0% respectively. Similarly， except D. sanguinalis at 6-7 leaf stage， 10% metamifop EC（120 g a.i/ha） effectively controlled all the other weeds， and morality and fresh weight inhibition rate were 90.0%-100.0% and 92.1%-100.0% respectively. Field trial results showed that， when used at 90-240 g a.i/ha， 100 g/L cyhalofop-butyl EC and 10% metamifop EC displayed ideal field control efficacies（>90.0%） to these four grass weeds， with high safety to rice and remarkable increases of rice yield. 【Conclusion】50% quinclorac WP， 100g/L bispyribac-sodium SC and 25 g/L penoxsulam OD can be used to control E. crusgalli in direct-seed rice field， but they are not suita-ble for controlling L. chinensis， D. sanguinalis and E. indica. 100 g/L cyhalofop-butyl EC and 100% metamifop EC are available for controlling all these four grass weeds and should be applied at the early stage（2-3 leaf stage） after emergence to increase the control effects.

Key words： direct seeding rice; grass weed; herbicide; leaf stage; cyhalofop-butyl; metamifop

0 引言

【研究意义】华南地区是我国重要的水稻产区之一，属热带、亚热带季风气候区，降水呈季节性分配，夏季高温多雨，冬季雨水相对较少，最冷月份平均气温通常在10 ℃以上（左慧婷等，2018）。针对上述气候特点，近年来“菜—稻—菜”或“稻—稻—菜”等稻菜轮作种植模式在华南地区推广面积不断扩大，即在温暖少雨的冬春季节种植蔬菜，在高温多雨的夏秋季节种植水稻，且多采用直播等轻简化栽培方式（文典等，2014）。然而，稻田杂草群落结构随着种植制度及栽培方式的改变发生了明显变化，马唐（Digitaria sanguinalis）和牛筋草（Eleusine indica）等旱作田常见恶性禾本科杂草侵入稻田（徐志军等，2018），特别是在田面不平整或保水性差的田块易形成优势群落，危害逐年加重。当前常用的防除稻田禾本科杂草除草剂对马唐和牛筋草等雜草的效果不一，若用药不当很可能导致防治失败，进而导致严重的产量损失（李香菊，2018）。因此，研究除草剂对不同叶龄禾本科杂草的防除效果，对于指导田间精准用药，科学、合理地防除稻田禾本科杂草具有重要意义。【前人研究进展】20世纪80年代对杂草的调查结果显示，我国稻田杂草群落以阔叶杂草为主，禾本科杂草以稗（Echinochloa crusgalli）为主，其他禾本科杂草危害相对较轻（王险峰，2004）。近年来，随着种植制度和栽培方式的改变，稻田杂草群落结构发生明显变化，禾本科杂草的发生愈加严重。轮作方式对稻田杂草群落具有显著影响，水旱轮作区稻田杂草群落容易向一年生禾本科杂草群落演替（张斌和董立尧，2009），可能与一年生禾本科杂草种子萌发速度快、密度大、侵占力强、生育期短、种子不断成熟、对不稳定生境的适应力强等因素有关（强胜等，2003）。据调查，旱改水第1年稻田杂草群落除稗、千金子（Leptochloa chinensis）和异型莎草（Cyperus difformis）等典型稻田杂草外，还存在马唐、牛筋草和狗牙根（Cynodon dactylon）等常见旱田杂草，与传统稻田的杂草群落相比，群落相似系数仅为0.48（袁树忠和刘学儒，2003）。栽培方式对稻田杂草群落结构也具有显著影响。与传统移栽田相比，在水稻直播栽培环境下，前期干湿交替，杂草迅速萌发并与水稻同步生长，而水稻苗期盖度很小，稻苗5叶龄的盖度仅为8%～10%，无法有效抑制杂草生长（李明等，1998）。徐志军等（2018）对直播稻田杂草发生情况进行调查，发现旱地杂草有向水田发展蔓延的趋势，在水稻发芽扎根立苗阶段，禾本科杂草快速萌发，如稗、千金子、马唐、牛筋草和狗尾草（Setaria viridis）等。因此，在华南地区部分直播稻田存在牛筋草、马唐等新侵入的禾本科杂草与稗、千金子等原有的禾本科杂草混生的现象（王文霞等，2018）。利用化学除草剂进行苗后茎叶喷雾是防除稻田杂草的常见措施之一。当前常用的稻田禾本科杂草除草剂多针对稗或千金子进行开发，如二氯喹啉酸、双草醚、五氟磺草胺和氰氟草酯等，有关上述药剂对马唐、牛筋草等新形成的稻田优势杂草的防效报道极少。刘庆虎等（2016）研究发现，马唐对氰氟草酯和五氟磺草胺的敏感性均低于稗和千金子。另有研究表明，噁唑酰草胺可有效防除稻田稗草、千金子、马唐和牛筋草（蔡宏芹等，2012;郭成林等，2016）。【本研究切入点】不同杂草或同一杂草不同叶龄对除草剂的敏感性存在明显差异，而目前市场上常用的稻田除草剂对不同叶龄稗、千金子、马唐和牛筋草的防除效果尚缺乏系统研究，无法对新形势下稻田禾本科杂草的防控提供有效指导。【拟解决的关键问题】评价5种常用禾本科杂草茎叶除草剂对3种叶龄稗、千金子、马唐和牛筋草的防除效果，并选取2种表现较好的除草剂开展田间试验，验证其田间防效及安全性，以期为稻田禾本科杂草防除提供理论依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

1. 1. 1 供试杂草 供试杂草为稗、千金子、牛筋草和马唐，杂草种子于2017年10月采自广州市花都区休闲田（东经113°14′34.55″，北纬23°28′10.73″），自然晾干后置于种子柜中备用。

1. 1. 2 试验设备 ASS-4型自动控制农药喷洒系统（国家农业信息化工程技术中心）;BSA224S型万分之一电子天平（德国赛多利斯）;Transferpettor外置活塞式移液器（德国普兰德公司）;RXZ-380型智能人工气候箱（宁波市科技园区新江南仪器有限公司）;3WBD-20型背负式电动喷雾器（广东博罗县东田实业有限公司）。

1. 1. 3 供试药剂 50%二氯喹啉酸可湿性粉剂（美丰农化有限公司），25 g/L五氟磺草胺可分散油悬浮剂（美国陶氏益农公司），100 g/L双草醚悬浮剂（日本组合化学工业株式会社），100 g/L氰氟草酯乳油（美国陶氏益农公司），10%噁唑酰草胺乳油（江苏省苏州富美实植物保护剂有限公司）。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 室内试验 试材分3批次培养，每批次相隔5～7 d，以达到不同叶龄杂草同时施药的目的。将稗、千金子、牛筋草和马唐种子放在铺有两层滤纸的培养皿中，每皿加入10 mL去离子水，将培养皿放入光照培养箱中催芽，培养条件：光照/黑暗=12 h/12 h，昼/夜温度30 ℃/20 ℃。待芽长1 cm左右时将其分别移栽至直径12 cm的花盆（体积比，壤土∶基质=2∶1）中，每盆5株，花盆底部有孔，将培养皿放在盛有5 cm深清水的托盘中，采用底部渗灌的方式保持土壤水分。将花盆放在玻璃温室内培养，自然光照并辅以人工光照，光照强度1400 μmol/（m2·s），温度控制在白天（33±2）℃、夜晚（25±2）℃，相对湿度（70±5）%。

分别选取2～3、4～5和6～7叶龄的供试4种杂草，采用定量喷雾法进行单剂量喷雾，喷液压力275 kPa，喷液量450 L/ha，施药后30 min将杂草移回温室内继续培养，每处理4次重复。以中国农药信息网农药登记数据库中各除草剂推荐剂量上限为参照，有效成分用量设为：50%二氯喹啉酸可湿性粉剂375 g a.i/ha;25 g/L五氟磺草胺可分散油悬浮剂30 g a.i/ha;100 g/L双草醚悬浮剂45 g a.i/ha;100 g/L氰氟草酯浮油120 g a.i/ha;10%噁唑酰草胺浮油120 g a.i/ha。处理后21 d统计各处理每种杂草的死亡数量，计算杂草死亡率;然后剪取地上部分称取并记录鲜重，计算杂草鲜重抑制率。选取2种表现较好的除草剂（100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油）用于田间试验。

1. 2. 2 田间试验 试验于2018年5—8月在广州市花都区花山镇进行，试验地地势平坦，土质为壤土，有机质含量2.07%，pH 5.6。水稻品种：象牙香占（常规籼稻），播种时间2018年5月6日，播种量75 kg/ha，人工撒播，2018年8月26日收获。

试验设8个处理，分别为：100 g/L氰氟草酯乳油90、120和240 g a.i/ha;10%噁唑酰草胺乳油90、120和240 g a.i/ha;人工除草;清水对照。每处理4次重复，随机区组排列，小区面积30 m2。施药时间为2018年5月18日，水稻处于3～4叶龄，杂草多处于1～3叶龄。各小区单独对茎叶喷雾施药，人工除草区在药剂处理时和处理后15 d左右各进行一次人工除草。试验期间按直播稻田常规栽培进行田间水肥管理，水分管理各小区单排单灌。

调查方法参照《农药田间药效试验准则（一）》（农业部农药检定所，2000）。采用绝对值调查法，每小区随机取3个样方调查，样方面积0.33 m2，施药后7 d目测安全性，施药后20 d调查株防效，施药后40 d调查株防效和鲜重防效。水稻成熟时收获各处理区稻谷，称重，折算成公頃产量。

由于试验药剂对阔叶杂草和莎草无效，因此试验过程中用480 g/L灭草松水剂（对禾本科杂草无效）茎叶喷雾处理各小区一次，以压低莎草和阔叶杂草密度，减少非靶标杂草对水稻生长和产量的影响。

1. 3 统计分析

采用Excel 2016和DPS 7.50进行数据统计和分析，以Duncan’s 新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2. 1 5种茎叶处理除草剂对不同叶龄禾本科杂草的除草活性

由表1可看出，4种禾本科杂草或同一杂草不同叶龄对5种除草剂的敏感性存在明显差异。其中，50%二氯喹啉酸可湿性粉剂（375 g a.i/ha）可有效防除各叶龄的稗，其死亡率和鲜重抑制率均达100.0%;对2～3叶龄马唐也有较好的防治效果，其死亡率和鲜重抑制率分别为82.5%和96.5%;对其他叶龄的马唐及各叶龄的千金子和牛筋草效果较差。25 g/L五氟磺草胺可分散油悬浮剂（30 g a.i/ha）对2～3叶龄稗有良好的防治效果，其死亡率和鲜重抑制率分别为92.5%和93.7%，随稗叶龄增加防效显著下降（P<0.05，下同）;对各叶龄的千金子、马唐和牛筋草的生长也有一定的抑制作用，但无法杀死杂草。100 g/L双草醚悬浮剂（45 g a.i/ha）对2～3叶龄稗防效达100.0%，对4～5和6～7叶龄稗防效略有下降，其死亡率分别为87.5%和85.0%;对2～3叶龄千金子、马唐和牛筋草的生长也有一定的抑制作用，随叶龄增加鲜重抑制率显著下降。100 g/L氰氟草酯乳油（120 g a.i/ha）除对6～7叶龄稗和马唐的防效稍低外可有效防除其余杂草，其死亡率和鲜重抑制率分别为82.5%～100.0%和85.4%～100.0%。10%噁唑酰草胺乳油（120 g a.i/ha）除对6～7叶龄马唐的防效偏低外，对其余杂草的防效均较高，其死亡率和鲜重抑制率分别在90.0%～100.0%和92.1%～100.0%。

综上所述，100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油对稗草、千金子、马唐和牛筋草等4种禾本科杂草均有较好的防除效果，因此选取100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油用于后续田间试验。

2. 2 100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油田间药效试验结果

2. 2. 1 安全性观察 在有效成分用量90～240 g a.i/ha内，100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油对水稻秧苗安全，与清水对照区相比水稻秧苗生长正常，未观察到明显药害症状。

2. 2. 2 施药后20 d的杂草株防效 由表2可知，在有效成分用量90～240 g a.i/ha范围内，随用药剂量增加，100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油对4种禾本科杂草的株防效逐渐提高。2种除草剂对马唐的防效略低于其他3种杂草，有效成分用量在90、120和240 g a.i/ha时对4种禾本科杂草的株防效分别为89.0%～94.4%、92.4%～97.8%和98.3%～100.0%。相同剂量下，2种除草剂对不同杂草的株防效略有不同，但差异均未达显著水平（P>0.05，下同）。

2. 2. 3 施药后40 d的杂草株防效和鲜重防效 对比表2和表3可知，100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油均具有良好的持效性。施药后40 d，2种除草剂对4种禾本科杂草的株防效仍维持在较高水平，在有效成分用量90～240 g a.i/ha范围内，100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油对4种禾本科杂草的株防效分别为88.3%～100.0%和89.8%～100.0%，对总草的株防效分别为90.5%～99.2%和92.3%～100.0%（表3）。

由表4可知，在有效成分用量90～240 g a.i/ha范围内，100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油对4种禾本科杂草的鲜重防效分别为87.7%～100.0%和89.4%～100.0%，对总草的鲜重防效分别为90.3%～99.3%和92.7%～100.0%。

2. 2. 4 对水稻产量的影响 由表5可看出，清水对照区因杂草密度大，水稻减产严重，平均产量仅为1508.4 kg/ha;人工除草区平均产量为5667.0 kg/ha;100 g/L氰氟草酯乳油90～240 g a.i/ha处理区，水稻产量为5016.9～5583.6 kg/ha，比清水对照区增产232.6%～270.2%;10%噁唑酰草胺乳油90～240 g a.i/ha处理区，水稻产量为5200.3～5616.9 kg/ha，比清水对照区增产244.8%～272.4%。相同剂量下，2种除草剂处理区水稻产量无显著差异。在有效成分用量120和240 g a.i/ha处理下，2种除草剂对水稻增产效果与人工除草区持平，未表现出显著差异。

3 讨论

华南地区夏季高温、高湿、强光等条件导致病、虫、草害严重，不利于蔬菜生长。采用稻菜水旱轮作模式既提高了稻米等粮食自给率，又可改善土壤肥力和生态环境，最终提高耕地的综合效益（文典等，2014）。在该种植模式下，为减少对菜田基础设施的影响，多采用直播水稻等轻简化栽培方式。菜茬直播稻田保水性差，干湿交替的水分条件有利于杂草萌发，稗、千金子、牛筋草和马唐等禾本科杂草属单峰暴发型，群体竞争力强，对水稻生长危害极大（王文霞等，2018;徐志军等，2018）。除草剂防除直播稻田杂草一般包括两个时期，一是播后苗前土壤封闭处理，二是苗后茎叶处理。面对多种杂草种群混生的现状，选择合适的药剂及用药时期是防治成功的关键，若该阶段用药失败则难以采取补救措施，极易导致草荒（张宏军等，2017）。

本研究通过温室盆栽法测定不同叶龄稗、千金子、牛筋草和马唐对5种茎叶处理除草剂的敏感性，并对2种除草剂的田间使用效果进行评价。综合来看，不同禾本科杂草对同一除草剂的敏感性存在明显差异，因此，在田間应用时需准确识别杂草，以便采取针对性措施。二氯喹啉酸、双草醚和五氟磺草胺均可用于防除稗，但对千金子、马唐和牛筋草的防效不理想。刘庆虎等（2016）发现千金子和马唐对五氟磺草胺的敏感性显著低于稗，60 g a.i/ha处理（推荐剂量上限的2倍）对2～3叶龄马唐和千金子的鲜重抑制率仅为74.3%和73.7%。不同杂草对除草剂的敏感性差异可能与其靶标结构或代谢能力不同有关，二氯喹啉酸属于激素型除草剂，主要用于防除稗属和雨久花属杂草，双草醚和五氟磺草胺作用靶标均为乙酰乳酸合成酶（ALS），该类除草剂多数对阔叶杂草具有除草活性，而对禾本科杂草的除草活性存在明显差异（郑培忠和沈健英，2009;王美青和张顺梁，2017）。氰氟草酯和噁唑酰草胺均属于乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂，该类除草剂可选择性防除作物田禾本科杂草，在禾本科作物田使用时需注意对作物的安全性。本研究发现100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油可有效防除水稻田的稗、千金子、马唐和牛筋草，有效成分用量90～120 g a.i/ha时对4种禾本科杂草的田间株防效在90.0%以上，且对水稻安全，与蔡宏芹等（2012）、程来品等（2013）、刘庆虎等（2016）的研究结果一致。

随着杂草叶龄增加，除草剂对杂草的防效一般呈下降趋势。本研究发现，随着叶龄增加，五氟磺草胺对稗、千金子和马唐的鲜重抑制率下降较明显;氰氟草酯对稗、马唐及噁唑酰草胺对大龄马唐的防效也呈不同程度下降趋势。马国兰等（2014）发现五氟磺草胺、双草醚和噁唑酰草胺在推荐剂量下均可有效防除5～6叶龄的稗，氰氟草酯对稗防效欠佳。刘庆虎等（2016）研究表明，五氟磺草胺可有效防除1.0～6.0叶龄稗，但仅对早期的马唐有效（1.0～2.5叶龄），而氰氟草酯可有效控制不同叶龄的稗、千金子和马唐。

综上所述，直播稻田禾本科杂草的防控应针对草相选择合适的除草剂，且尽量在杂草出苗后的早期用药。在实际应用中，应将化学除草与其他除草方式相结合，如适度翻耕以减少杂草出苗，降低发生密度（刘庆虎等，2016），避免连续重复使用某一种或同一类除草剂。已有研究表明，ACCase和ALS抑制剂类除草剂极易导致杂草产生抗药性，连续使用不到10次即可能导致抗性杂草出现（Devine，1997）。在我国，目前已有多个稻区的稗草对二氯喹啉酸（李拥兵等，2002）、五氟磺草胺（Chen et al.，2016）和噁唑酰草胺（左平春等，2017）产生抗性，千金子对氰氟草酯（文马强等，2017;Yu et al.，2017）、马唐对噁唑酰草胺（蒋易凡等，2017）也产生了明显的抗性。本研究中所采集的杂草材料来源于未大规模使用过供试除草剂的田块，实际应用中需结合田块的除草剂应用历史进行具体分析，避免因抗性导致防治失败。

4 结论

50%二氯喹啉酸可湿性粉剂、100 g/L双草醚悬浮剂和25 g/L五氟磺草胺可分散油悬浮剂可用于防除水稻田稗，但不适于防除千金子、马唐和牛筋草，100 g/L氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油可用于防除稗、千金子、马唐和牛筋草，且对水稻安全。随着杂草叶龄增加，不同除草剂对杂草的防除效果呈不同程度下降趋势，应尽量在杂草出苗后早期（2～3叶龄）用药以提高对杂草的防除效果。

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（责任编辑 麻小燕）