郭世俭,赵东,周国栋,张卓亚,王天琦,周月婷,徐小燕,黄明智,马明亮
(合力科技股份有限公司,杭州310052)
新疆是我国重要的优质棉生产基地,棉花是新疆国民经济的支柱产业之一,是农民收入的重要来源[1]。 由于新疆地处干旱地区,年降水量极少,故棉花大多采用膜下滴灌技术进行生产[2]。 随着膜下滴灌技术的逐渐推广, 棉田杂草危害呈加重趋势,龙葵(Solanum nigrumL.)已经成为棉田主要杂草,常年造成棉花减产达30%, 严重制约了棉花的高产、优质和高效生产[3-5]。施用土壤处理除草剂是新疆膜下滴灌棉田杂草防除的重要环节[6],但由于多年持续使用单一除草剂造成了龙葵的耐药性,适用于防治龙葵的常用除草剂对棉田龙葵的防治效果越来越差[5]。 42%(质量分数,下同)氟啶草酮悬浮剂(龙草净®) 是由合力科技股份有限公司与迈克斯 (如东)化工有限公司共同研发的一种选择性、内吸传导型除草剂。其作用机理为通过抑制番茄红素脱氢酶,减少类胡萝卜素生物合成,使叶绿素损耗,抑制光合作用[7]。近年来,在新疆主要植棉师的试验示范结果表明,氟啶草酮与二甲戊灵桶混后于棉花播前土壤封闭处理,对棉田恶性杂草龙葵、灰藜、稗草等一年生阔叶和禾本科杂草均有很好的防除效果,持效期60 d 以上,且对棉花出苗和生长安全[8]。 氟啶草酮对小麦、玉米、高粱、花生、大豆、水稻、向日葵等后茬作物的影响在国外已有所研究[9-10],但在我国尚缺乏相关研究报道。因此,于2018 年开展了本项研究,以评估龙草净对新疆覆膜滴灌模式棉田常见后茬作物籽用西葫芦、打瓜、哈密瓜、油葵、玉米、小麦、番茄的安全性,为生产中选择适宜的后茬作物种类提供依据。
42%氟啶草酮悬浮剂 (龙草净®)(迈克斯 (如东)化工有限公司生产);33%二甲戊灵乳油(江苏丰山集团有限公司生产,文中简称为“二甲戊灵”)。
玉米(3564)、小麦(新春 11 号)、籽用西葫芦(金瑞丰九号)、油葵(矮大头)、哈密瓜(禾山早蜜)、打瓜(新籽瓜二号)及番茄(加工番茄新番41 号)。
试验设在新疆生产建设兵团第七师131 团19 连。
1.4.1处理设置。试验设2 个处理。处理1(龙草净处理):选择前茬(2017 年)使用过龙草净与二甲戊灵组合(桶混)的棉田一块作为龙草净后茬作物试验地。该地土壤为黏土,pH 为8.9;前茬作物棉花于2017 年4 月15 日施药,用药量为龙草净有效成分量 288 g·hm-2+33%二甲戊灵乳油 990 g·hm-2,用水量 600 L·hm-2,4 月 27 日播种, 全生育期灌水 9次, 灌水量 4 050 m3·hm-2, 全生育期施尿素 450 kg·hm-2、磷酸二铵 300 kg·hm-2、钾肥 300 kg·hm-2,其他田间管理措施采用当地高产田模式,9 月27日采收。 棉花全生育期雨雪天气有13.6 d,总降水量209.4 mm。 棉花采收后土壤翻耕过冬,从棉花收获后到次年种植后茬作物前的雨雪天气有11.6 d,总降水量155.8 mm。
处理2(对照):在上述地块相邻区域选择前茬(2017 年)仅用过二甲戊灵的棉田一块作为对照试验地。 该地土壤为黏土,pH 为9.1; 前茬作物棉花2017 年4 月14 日施药,用药量为33%二甲戊灵乳油 990 g·hm-2, 用水量 600 L·hm-2,4 月 20 日播种,水肥管理及其他田间管理措施同上,9 月20 日采收。 棉花采收后土壤翻耕过冬。 天气状况同上。
1.4.2小区安排。每个处理3 次重复,每个重复分成7 个小区以种植7 种供试后茬作物,每个处理共21 个小区,2 个处理共42 个小区。 每个小区面积11.5 m2(5 m×2.3 m),每个小区种植 1 种作物。 在试验作物种植区四周设保护行(膜宽约2.3 m)。 重复间按顺序排列,重复内各小区按随机排列。
龙草净后茬试验区均在2018 年当茬棉花田施药前标记好范围,然后用彩条布覆盖,待当茬棉花田喷施完土壤封闭除草剂后,揭开彩条布,以确保试验区内未施任何土壤封闭除草剂。
试验区覆膜、铺滴灌带及播种均与当茬棉花播种同步。 棉花于2018 年4 月18 日采用机器播种,一膜二管六行。后茬作物于2018 年4 月20 日采用人工播种或移栽, 供试后茬作物在滴灌带两侧种植,每小区种4 行,籽用西葫芦、打瓜、油葵、哈密瓜、玉米、小麦采用直播方式种植,每小区播种量分别为 160、160、224、128、200、860 粒种子;番茄采用移栽方式种植,每小区移栽60 株番茄苗。
试验区后茬作物田间管理,如浇水、施肥等与棉花一致,但后期施药不与棉花一致。 出苗率考查后,对籽用西葫芦、打瓜、油葵、哈密瓜、玉米进行间苗,每小区分别保留80 株,小麦和番茄不间苗。 待棉花出苗后每个处理所有小区内的棉苗均拔除;籽用西葫芦、打瓜、油葵、哈密瓜、玉米中期作物生长量考查后,每个小区保留60 株,番茄每个小区保留50 株,小麦全部保留,用于最后测产。 后茬作物试验期间雨雪天气有16.9 d,总降水量534.2 mm。
1.6.1出苗率的调查。在作物出苗期,在齐苗后调查出苗率,观察各种作物的出苗情况,确定供试药剂是否影响作物的出苗时间和出苗率。出苗率(%)=出苗数/播种数×100。
1.6.2植株生长情况及生长调查。植株生长情况观察:在作物各个生育时期对植株的生长情况进行观察。 生长调查: 在作物生长中期 (头水前,5 月31日),每个小区随机取10 株(其中小麦取10 丛),测定一次作物的鲜物质质量(Wf)、株高(Hp)。 药害观察:在出苗率调查和株高调查的同时,目测观察各种作物药害症状。
1.6.3产量调查。9 月中旬收获时,各小区均单打单收,据实计产。
1.6.4统计分析。用DPS 7.05 统计分析软件对2组数据进行t检验法检验。
通过对作物出苗期观察及播后19 d 调查,发现龙草净处理棉田后茬籽用西葫芦、打瓜、油葵、哈密瓜、玉米、小麦的出苗时间、出苗率以及番茄的移栽成活率均正常(表1);经t检验法检验,龙草净处理与对照相比,各种后茬作物上述指标均没有显著差异。
龙草净处理的后茬作物苗期植株生长情况:籽用西葫芦、打瓜、油葵、哈密瓜(甜瓜)幼苗生长不受任何影响;番茄在苗期仅有部分植株下部叶片有轻微黄化现象;5%左右玉米植株有白化现象,但后期能恢复;约10%小麦植株有白化或黄化现象。
中期植株生长调查结果见表2。 经t检验法检验,龙草净处理区打瓜、西葫芦、油葵、哈密瓜、番茄、玉米、小麦的生长指标与对照区均无明显差异。
表1 龙草净处理与对照的后茬作物出苗(成活)比较
表2 龙草净处理与对照的后茬作物生长指标(鲜物质质量、平均株高)比较
龙草净处理的后茬作物中后期开花结果情况:据7 月中旬考察发现,籽用西葫芦、油葵、打瓜、哈密瓜(甜瓜)均已正常开花结果;番茄也能正常开花结果,仅部分植株下部叶片有些黄化;玉米除个别植株有白化、矮化外,绝大多数植株生长正常,能正常结玉米棒;小麦90%植株生长正常,另外有10%植株的部分叶片有黄化现象。
经t检验法检验,龙草净处理对后茬籽用西葫芦、油葵、打瓜、哈密瓜(甜瓜)、番茄、玉米产量没有显著影响(表3)。 小麦因锈病为害严重影响产量,故未测产。
表3 龙草净处理与对照的后茬作物产量
本研究结果表明, 在新疆覆膜滴灌栽培模式下, 龙草净以有效成分量288 g·hm-2与 33%二甲戊灵乳油有效成分量990 g·hm-2混用后在棉花播种前土壤封闭处理,对后茬作物(第二年春天以直播方式种植的籽用西葫芦、打瓜、油葵、哈密瓜、玉米和小麦,以移栽方式种植的番茄)安全性略有不同:(1)籽用西葫芦、打瓜、油葵和哈密瓜均能正常出苗,植株生长过程中均未发现药害症状,并能正常成熟,产量与对照区(33%二甲戊灵乳油有效成分量990 g·hm-2) 的相同后茬作物均无明显差异;(2)玉米能正常出苗,但在植株生长过程中发现约5%的植株有白化现象,后期能恢复,产量与对照区无显著差异;(3)小麦也能正常出苗,但在植株生长过程中发现约有10%的植株部分叶片有白化或黄化现象;(4) 以移栽方式种植的加工番茄能正常成活,也能正常开花结果,仅部分植株下部叶片有些黄化,产量与对照区无明显差异。
本研究结果与 Cahoon 等[9]及 Hill 等[10]的结果一致。Cahoon 等2016 年在美国北卡罗来纳州评估了氟啶草酮对玉米、花生、高粱、大豆的安全性,只有少量至没有明显药害观察到,对株数、早期生长及后期产量均没有明显影响[9]。Hill 等2016 年在美国阿肯色州4 个灌溉棉区就氟啶草酮对当地常见后茬作物小麦、玉米、大豆、水稻、高粱和向日葵的安全性进行研究,结果表明,小麦相对最为敏感,4个试验点均产生了不同程度的药害; 其次是水稻,有3 个试验点产生了不同程度的药害; 再者是玉米、大豆、向日葵,均有2 个试验点有轻微药害产生,高粱有一个试验点存在不同程度的药害;但所有供试作物的最终产量均没有受到明显影响[10]。
近年来,作者在新疆主要植棉区试验示范过程中采集了上百份土样,检测发现新疆棉田土质主要有黏土、 壤土、 黏壤土、 砂土等几种,pH 普遍在8.5~9.5,有机质含量大多在0.5%~2.0%。另外,新疆还有砂石较多的戈壁地和盐渍化较重的旱盐土等棉田土壤质地。 本研究是在黏土条件下开展的,其结论有待在新疆其他不同土质条件下进一步试验验证。