朱文达,颜冬冬,李 林,周勇安,曹坳程
(1.湖北省农业科学院植保土肥研究所,武汉 430064;2.中国农业科学院植物保护研究所,北京 100193;3.西昌市佳瑞农业科技有限公司,四川 西昌 615014)
小麦是世界上种植面积最大、种植范围最广的粮食作物。小麦是中国种植面积和总产量仅次于水稻的主要粮食作物,2018 年国内小麦总播种面积2 427 万hm2,保障小麦产量直接关乎中国粮食安全[1]。杂草是小麦种植中面临的主要减产因素之一,杂草通过与小麦争夺水分、养分、侵占生态空间以及作为病虫害的越冬载体和中间寄主直接或间接影响小麦的产量和品质。采用化学除草剂防控麦田杂草既轻简、省工、省时,同时还能够保证杂草防效。唑啉草酯是由先正达公司开发的一种新苯基吡唑啉类除草剂,属于乙酰辅酶A 羧化酶(ACCase)抑制剂类除草剂,药剂可被杂草叶片吸收,然后传导至分生组织,造成脂肪酸合成受阻,使细胞分裂停止,细胞膜结构被破坏,导致杂草死亡。唑啉草酯是一种具有选择性、内吸传导性的除草剂,能有效防除小麦及大麦田中的一年生禾本科杂草[2]。甲基二磺隆是拜耳作物科学公司开发的麦田磺酰脲类除草剂,为乙酰乳酸合成酶抑制剂,属于内吸性除草剂[3],可有效防除野燕麦(Avena fatua)、看麦娘(Alopecurus aequalis)、菵草(Beckmannia syzigachne)等多种禾本科杂草,兼治牛繁缕(Malachium aquaticum)、播娘蒿(Descurainia sophia)等部分阔叶杂草,是防治麦田禾本科杂草的主要品类。研究6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂在小麦田应用对杂草的综合防治效果及对小麦产量的影响,同时评价杂草防除后对养分和水分的累积规律,为唑啉草酯和甲基二磺隆复配制剂在小麦田的广泛应用提供科学依据。
试验在湖北省武汉市洪山区南湖农场进行,试验地为典型的稻麦轮作田。土壤类型为黏壤土,pH为6.6、有机质含量1.7%左右。试验地地势平坦,肥力均匀,排灌方便。2018 年11 月20 日播种,播种量225 kg/hm2,播种时撒施复合肥作底肥,不中耕和不进行人工除草,各小区追肥量要一致,按照常规方法进行田间管理。田间杂草群落主要由牛繁缕、棒头草(Polypogon fugax)、菵草等组成,分布较均匀。
试验选用的小麦品种为鄂麦14,供试6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂由江西众和化工有限公司提供,对照药剂5%唑啉草酯乳油由先正达(苏州)作物保护有限公司提供,30 g/L 甲基二磺隆可分散油悬浮剂由江苏省农用激素工程技术研究中心有限公司提供。
试验设6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂低量、中量、高量和倍量4 个剂量处理,以5%唑啉草酯乳油和30 g/L 甲基二磺隆可分散油悬浮剂为对照药剂,同时设置人工除草和清水对照处理,共8个处理,每个处理设置4 次重复,共32 个小区,每个小区的面积为25 m2,小区采用随机排列,详细处理方案见表1。
于2019 年3 月17 日施药,施药时小麦苗期,杂草2~5 叶期。供试药剂6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂和对照药剂采用MATABI-16 型喷雾器,对水450 kg/hm2均匀喷雾,试验期间仅施药1 次。
表1 6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂防除小麦田杂草处理方案
施药后3~15 d 目测各试验处理对小麦的安全性。并于施药后20、40、60 d 分别调查各处理杂草密度,60 d 加测杂草鲜重。取样方法为每小区取有代表性 4 个点,每点 0.25 m2,即每区共取 1.00 m2,分别记载杂草种类、株数、鲜重,按照《GB/T 17980.41—2000 农药田间药效试验准则-除草剂防治麦类作物地杂草》方法计算防效,同时取1.00 m2的杂草样品测量杂草的全氮、全磷、全钾和水分含量。全氮量的测定采用凯氏定氮法,全磷量采用钼锑抗吸光光度法,全钾量采用火焰光度法,植株水分按照《GB 5009.3—2010 食品安全国家标准食品中水分的测定》标准进行测定,并于小麦收获期测定小麦产量。所得数据采用DPS v18.10 软件进行统计分析,利用邓肯新复极差法进行多重比较,数据在进行方差分析前进行正态性和齐性检验,百分数进行反正弦平方根转化。药效按照式(1)计算。
式中,PT为处理区残存草数(或鲜重);CK为空白对照区活草数(或鲜重)。
试验结果(表2)显示,施用6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂有效成分27~72 g/hm2,药后20~40 d,对牛繁缕的密度防效为83.7%~93.9%,对棒头草的密度防效为94.3%~100%,对菵草的密度防效为90.1%~99.3%,总草防效为88.4%~96.9%(表2)。药后60 d 对牛繁缕鲜重防效为88.0%~95.3%,对棒头草、菵草的鲜重防效均在93%以上,总鲜重防效达90.8%~97.5%(表3)。
本试验数据采用邓肯新复极差法进行方差分析,测验各处理之间的差异显著性。统计分析结果(表2、表3)表明,施用6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂27.0~72.0 g/hm2防除小麦田牛繁缕、棒头草、菵草及总草的效果均显著优于人工除草,各处理剂量的药效均随着用药量的增加而上升,其中,倍量药剂对杂草的综合防控效果要显著优于低量和中量药剂处理。唑啉草酯单剂对牛繁缕效果较差,复配药剂显著提升了对牛繁缕的防控效果。
表2 药剂防除小麦田杂草药后20、40 d 密度防效 (单位:%)
表3 药剂防除小麦田杂草药后60 d 密度防效和鲜重防效 (单位:%)
分析了田间3 种主要杂草的水肥累积情况,结果(表4)表明,不除草对照区3 种主要杂草合计消耗全氮量24.86 kg/hm2,施用6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂减少消耗全氮量达91.1%~97.8%;不除草对照区3 种主要杂草合计消耗全磷量3.93 kg/hm2,施用6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂减少消耗全磷量达91.1%~98.0%;不除草对照区3 种主要杂草合计消耗全钾量40.80 kg/hm2,施用6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂减少消耗全钾量达90.0%~96.9%;不除草对照区3 种主要杂草合计消耗水分6 184.27 kg/hm2,施用6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂减少消耗水分达90.6%~97.4%。
观察田间小麦生长情况发现,对照小区小麦在杂草的竞争压力下长势弱、植株纤细现象严重。施用6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂后,小麦茎秆粗壮、子粒饱满。测产结果(表5)表明,6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂处理的小麦产量达3 482.52~3 603.77 kg/hm2,产量显著高于人工除草(3 001.27 kg/hm2),较空白对照(2 557.51 kg/hm2)增产效果显著,增产达36.17%~40.91%,增收2 127.5~2 406.4 元/hm2。
表4 小麦田3 种主要杂草的养分和水分消耗 (单位:kg/hm2)
表5 6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂防除小麦田杂草对小麦产量的影响
小麦田杂草种类繁多,湖北省为害冬小麦田的主要禾本科杂草有日本看麦娘、野燕麦、菵草、棒头草等,主要的阔叶杂草包括猪殃殃、牛繁缕、野老鹳草等[4]。在目前的小麦田杂草防控体系中,化学防除仍占有相当重要的地位。本研究结果表明,在小麦田杂草2~5 叶期施用6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂,对小麦田牛繁缕、棒头草、菵草均有良好防效,总鲜重防效达90.8%~97.5%。除草剂单独使用时杀草谱窄,且由于作用位点单一,在田间长期使用易形成抗性杂草种群[5]。已有研究报道菵草对甲基二磺隆的抗性有发展的趋势,中国部分地区的菵草对甲基二磺隆表现出较高的抗性水平[6,7]。单一药剂的长期使用会增加药剂对杂草的选择压力,从而产生抗性,出现抗性单体,并逐渐形成抗性种群。近年来麦田杂草优势种群变化较大,尤其是禾本科杂草呈上升趋势,且抗性杂草发展迅速,给杂草防控增加了难度。唑啉草酯其特殊的化学结构,与其他ACCase 抑制剂类除草剂无交互抗性,对ACCase 抑制剂产生抗性的杂草能表现出优异活性,为谷物田禾本科杂草的高效防控提供支撑。在生产实践中也可以同大多数麦田阔叶杂草除草剂复配使用,如唑啉草酯、甲基二磺隆与啶磺草胺、双氟磺草胺、炔草酯等复配使用防治一年生禾本科杂草和阔叶杂草[8-10]。
分析田间3 种主要杂草的水肥累积和消耗情况,结果表明,6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂能有效控制杂草的密度和生长量,杂草养分累积和水分消耗比空白对照减少92.6%以上,显著降低了杂草对田间养分和水分的吸收。6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂处理的小麦田产量达 3 482.52~3 603.77 kg/hm2,增产效果显著,产量较空白对照增加36.17%~40.91%,增收2 127.5~2 406.4元/hm2。因此,6%唑啉草酯·甲基二磺隆可分散油悬浮剂在小麦田有良好的应用前景,推荐剂量以每公顷施用有效成分27.0~45.0 g为宜。