赵娜娜,冯佳楠,王盼盼,李 娜,路 伟
(1.新疆农业大学农学院,乌鲁木齐 830052;2. 河北荣威生物药业有限公司,石家庄 065500)
【研究意义】我国是世界上棉花第二大生产国和第一大消费国,新疆凭借独特的自然环境成为我国重要的优质棉生产基地[1]。2018 年新疆的棉花种植面积为1 963.1 ×103hm2,占全国的 60.78%;总产量为 408.2 ×104t,占全国的74.41%[2]。棉田杂草是制约棉花生产的重要因素之一,杂草发生面积达56%,每年可造成棉花减产14%~16%[3,4]。杂草与棉花争光、水肥、空间,还作为中间寄主传播病虫害,造成棉花产量与棉纤维品质下降;带来附加的经济负担和生态影响,如大幅增加植棉物化成本(肥料、农药的投入),增加灌溉费用等。棉田除草是保证棉花优质高产的一项重要措施。【前人研究进展】根据棉田杂草的发生情况,常采用播前土壤封闭处理、苗期茎叶处理、贯穿生长期的人工除草相结合的模式防除杂草。采用播后苗前土壤处理剂防除棉田杂草,因该方式具有经济、安全、效果好等优点,已成为棉田重要的化学除草方式。但由于常见的土壤处理剂如二甲戊灵、乙草胺等以防除禾本科杂草为主,长期使用后导致棉田杂草种群结构发生改变,阔叶杂草成为棉田中数量较多且难以防除的恶性杂草[5, 6]。【本研究切入点】目前对棉花安全、防除阔叶杂草和莎草的土壤处理剂很少,而由于现有土壤处理剂杀草谱的局限,无法较好地封杀多年生禾本科杂草、阔叶杂草、莎草[7]。丙炔氟草胺属于原卟啉原氧化酶 (Protoporphyrinogen oxidase,PPO)抑制剂[8],主要用于苗前土壤处理。丙炔氟草胺具有杀草谱广、作用 迅速、施药方式灵活等特点[9]。在中国,丙炔氟草胺已获农药登记,用于大豆田、花生田和柑橘田防除1年生阔叶杂草及部分禾本科杂草,但还未在棉花上大面积登记使用。谭金妮等[10]在室内采用温室盆栽法对丙炔氟草胺的除草作用进行测定,结果表明,在有效成分15 g/hm2下,丙炔氟草胺对棉田阔叶杂草和部分禾本科杂草均具有较好防效,丙炔氟草胺对马齿苋、反枝苋、龙葵和藜的除草活性均高于二甲戊灵,且其杀草谱与二甲戊灵具有一定互补性,可考虑复配使用。截止目前,国内仅有山东地区报道过将丙炔氟草胺作为土壤处理剂喷施于棉田的报道[11],新疆棉区未有报道。研究丙炔氟草胺与二甲戊灵混配剂的除草作用及对棉花的重要性。【拟解决的关键问题】以二甲戊灵为对照药剂,研究丙炔氟草胺单剂、丙炔氟草胺与二甲戊灵混剂对棉田杂草的防除效果。通过田间药效试验评价丙炔氟草胺在棉田应用的可行性,包括该药剂对棉花的安全性,丙炔氟草胺单剂、丙炔氟草胺·二甲戊灵混剂对棉田阔叶杂草的防除效果,丰富新疆棉田杂草防除体系。
供试药剂:34%丙炔氟草胺·二甲戊灵乳油、42%丙炔氟草胺由河北荣威生物药业有限公司提供,33%二甲戊灵,购买自广东浩德作物科技有限公司。田间主要杂草:野西瓜苗、苘麻、龙葵。棉花品种:新陆早31号。喷雾器:背负式喷雾器AGROLEX SPRAYER(新加坡利农公司)。表1
表1 试验设计Table 1 Test design of test chemicals
1.2.1 试验设计
试验地位于新疆昌吉市玛纳斯县冬麦地一队,灌溉模式为滴灌,试验地为壤土,有机质含量14.09 g/kg,pH= 8.6。试验共设8个处理,列出试验药剂与对照药剂使用量。表1
设人工除草和空白对照处理。试验设4次重复,共32个处理小区,每处理小区面积20 m2,随机区组排列,小区布局。施药方式:播前土壤处理,常量喷雾,对水700 kg/hm2。表2
表2 小区布局Table 2 Community layout
1.2.2 测定指标
观察棉花的出苗及生长发育情况,确定试验药剂对作物的安全性。于喷药后20、40和60 d调查棉花是否有药害,记载药害症状、等级和恢复情况。
杂草防效调查:采用绝对值调查法[12]。施药后 20、40和60 d各调查1次,在处理小区内采用5点取样法取样,每个样点1 m2,分别记载样点内存活杂草种类和株数,按式 (1) 计算株防效。施药后60 d同时测定杂草株数及地上部分鲜重,分别按式 (1) 和 (2) 计算株防效和鲜重防效。使用Microsoft Excel 2010和SPSS 19.00 计算杂草株防效、鲜重防效,运用 Duncan's 新复极差法进行差异显著性分析。
株防效(%)=
(1)
鲜重防效(%)=
(2)
研究表明,施药后观察到棉花的出苗及生长发育正常,株高叶色与空白对照区基本一致,无明显药害症状,试验药剂对棉花安全。表3
表3 不同药剂下棉花出苗和幼苗变化Table 3 Effects of test chemicals on emergence and seedling of cotton
研究表明,施药后20 d,200~350 mL/667 m2处理对野西瓜苗的株防效最好,防效在70%以上。150~350 mL/667 m2处理的株防效与对照药剂42%丙炔氟草胺悬浮剂防效相当,无显著差异,但显著优于对照药剂33%二甲戊灵乳油。
施药40 d后,150~350 mL/667 m2处理对3种杂草的株防效与对照药剂42%丙炔氟草胺悬浮剂相当,对野西瓜苗、龙葵的株防效显著优于对照药剂33%二甲戊灵乳油,对苘麻的株防效与对照药剂33%二甲戊灵乳油相当,无显著差异。
施药60 d后,150 mL/667 m2处理对3种杂草的株防效与对照药剂42%丙炔氟草胺悬浮剂相当,对野西瓜苗的株防效显著优于对照药剂33%二甲戊灵乳油,对苘麻、龙葵的株防效与对照药剂33%二甲戊灵乳油相当。175~350 mL/667 m2剂量处理对野西瓜苗、龙葵的株防效优于对照药剂42%丙炔氟草胺悬浮剂、33%二甲戊灵乳油,对苘麻的株防效与对照药剂42%丙炔氟草胺悬浮剂相当,显著优于33%二甲戊灵乳油。1~6处理组对3种杂草的株防效均显著优于人工除草组。表4
表4 34%丙炔氟草胺·二甲戊灵乳油对阔叶杂草的株防效Table 4 Quantity control effect of 34% flumioxazin·pendimethalin EC against broad-leaved weeds(%)
注:数据为平均值±标准误,不同小字母表示0.05水平上差异显著
Note:Data were presented as mean±SD, data with different lowercase letters indicated significant difference at 0.05 level
施药后60 d,34%丙炔氟草胺·二甲戊灵乳油在150~350 mL/667 m2处理下,对3种杂草的鲜重防效与对照药剂42%丙炔氟草胺悬浮剂相当,无显著差异;但显著优于对照药剂33%二甲戊灵乳油。34%丙炔氟草胺·二甲戊灵乳油处理1~4及对照药剂5-6组对3种杂草的的鲜重防效均显著优于人工除草组。表5
表5 34%丙炔氟草胺·二甲戊灵乳油对阔叶杂草的鲜重防效Table 5 Fresh weight control effect of 34% flumioxazin·pendimethalin EC against broad-leaved weeds(%)
注:数据为平均值±标准误,不同小字母表示0.05水平上差异显著
Note:Data were presented as mean±SD, data with different lowercase letters indicated significant difference at 0.05 level
新疆地区棉田化学除草常采用土壤封闭处理的方式,于棉花苗前进行土壤封闭处理,降低杂草发生基数,减少茎叶处理用药量。通常选用氟乐灵、二甲戊灵、扑草净、乙草胺、乙氧氟草醚等土壤处理剂,其中,二甲戊灵在中国棉田应用多年,目前依然是新疆棉区应用最广泛的土壤封闭剂。棉田化学除草长期使用除草剂单剂,导致靶标杂草抗药性增强、除草剂防效下降及用药量加大、非靶标杂草发生严重、作物残余药害等诸多问题[13-14]。如二甲戊灵的常年使用导致马齿苋和香附子等恶性杂草发生严重,杂草对二甲戊灵已经产生耐药性[15];造成新疆棉田杂草种类发生变化,禾本科杂草减少,阔叶类杂草增多,尤其是龙葵、灰藜等成为难以清除的杂草[16-19],目前市场上缺乏有效防除阔叶杂草的药剂。
丙炔氟草胺是1993年由日本住友化学工业株式会社上市的 N-苯基邻苯二甲酰亚胺类除草剂,主要用于大豆、甘蔗、棉花等作物上防除禾本科杂草和阔叶杂草,如鸭跖草、黄花稔、苍耳、苘麻、马齿苋、鼬瓣花、马唐等,对稗草、狗尾草、金狗尾草、野燕麦及苣荬菜等亦有一定的抑制作用[20]。丙炔氟草胺与二甲戊灵的作用机制不同,二者杀草谱互补,可进行混用,以此扩大杀草谱,降低杂草抗性风险,提高对棉花的安全性,对满足新疆棉田杂草化学防治需求具有重大意义[11]。
研究参照王恒智等[11]在田间药效试验中推荐的丙炔氟草胺和二甲戊灵比列将2种药剂进行混配,测定34%丙炔氟草胺·二甲戊灵乳油(3∶31)对棉田3种阔叶杂草的防除效果,结果显示,34%丙炔氟草胺·二甲戊灵乳油在所试剂量范围内对棉花安全,无药害产生。施药剂量在175 ~200 mL/667 m2时,对3种杂草野西瓜苗、苘麻、龙葵的株防效、鲜重防效果均较好,优于参比对照33%二甲戊灵乳油,可以用于棉花田防除阔叶杂草,二者混配达到了2种单剂互补的目的,可以有效解决棉田部分阔叶杂草难以防除的问题。
34%丙炔氟草胺·二甲戊灵乳油在所试剂量范围内对棉花安全,无药害产生。施药剂量在175~200 mL/667 m2时对3种杂草野西瓜苗、苘麻、龙葵的株防效、鲜重防效果均较好,优于参比对照33%二甲戊灵乳油,可以用于棉花田防除阔叶杂草,二者混配达到了2种单剂互补的目的,可以有效解决棉田部分阔叶杂草难以防除的问题,具有良好的应用前景。