浙北稻麦连作区稻田糠稷发生对水稻生长的影响及对除草剂敏感性研究

徐伟东 黎菊 陆强

（嘉兴市农业科学研究院生态环境研究所，浙江 嘉兴314016；第一作者：wdxu@zju.edu.cn；*通讯作者：jxluqiang@163.com）

糠稷，一年生禾本科杂草，广泛分布于除西北、西藏等地以外地区。一般生长于水边或荒野湿地处，水稻田边也偶有发生[1]。2019年，笔者调研浙北稻麦连作区稻田杂草发生、分布及危害状况时发现，糠稷在稻田中发生较为普遍，直播稻田和机插稻田中均有，部分田块发生较重，对水稻生长会造成一定危害。糠稷作为一种稻田杂草，具备杂草的一般属性，苗期与水稻争肥争空间、后期株高超过水稻与其争光争空间[2]，一定程度上影响水稻的正常生长，造成水稻减产。而关于稻田糠稷的萌发特性、对除草剂的敏感性等少有报道。本研究初步探索了不同光照、温度条件下，糠稷种子的休眠及萌发情况，试图了解其萌发及生长特性。并通过对不同除草剂的敏感性试验，筛选有效防治糠稷的除草剂，为科学防治稻田糠稷提供参考。

1 材料与方法

1.1 糠稷发生调查

2019年9—10月，对浙江北部稻麦连作区嘉兴（秀洲区、嘉善、平湖、海宁、海盐）、湖州（吴兴区、长兴、安吉）、杭州（桐庐、余杭区、萧山区）三地不同县、市直播田和机插田的糠稷进行调查，每个区、县调查样点不少于3个镇，每个镇调查3个村，每个村不同栽培方式的田块各不少于10块，每块田面积不小于667 m2。统计糠稷发生的相对优势度（relative abundance value,RAV）。RAV=（RD+RH+RF）/3，式中，RD为相对密度，即某杂草的密度（单位面积内杂草株数代表杂草密度）占总密度的比例；RH为相对高度，即某杂草的总高度占样方中所有杂草高度的比例；RF为相对频度，即杂草出现的样方数占所有杂草出现的总样方数的比例。

1.2 试验材料

1.2.1 供试糠稷

糠稷种子于2019年11月采自浙江嘉兴秀洲区王江泾镇范滩村水稻田。种子采集后自然晾干，装入信封袋备用。

1.2.2 供试药剂

破休眠化学试剂：GA3、NaOH、KNO3。敏感性测定用除草剂：10%氰氟草酯（cyhalofop-butyl）乳油、3%氯氟吡啶酯（Florpyrauxifen）乳油、2.5%五氟磺草胺（penoxsulam）油悬浮剂，美国科迪华公司；10%恶唑酰草胺（metamifop）乳油，苏州富美实植物保护剂有限公司；25%双环磺草酮（Benzobicyclon）悬浮剂，日本史迪生生物科学株式会社；700 g/L敌稗·丁草胺（Propanil·Butachlor）乳油，南通江山农药化工股份有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 萌发处理

挑选饱满的糠稷种子，分别用GA3、NaOH、KNO3配制液浸泡24 h，具体方法参照陈小奇等[3]。之后用灭菌水清洗，保持湿润环境进行催芽。处理设计如下：（1）GA3溶液浓度为3个，分别为1 000 mg/L、500 mg/L、250 mg/L；（2）NaOH溶液浓度为3个，分别为0.2%、0.1%、0.05%；（3）KNO3溶液浓度为3个，分别为4%、2%、1%；（4）无菌水浸泡作为对照。每种处理设置2个光照变化：（1）光照周期为12 h光照、12 h黑暗；（2）无光照。每种处理设置2个温度变化：（1）有光照时36℃、黑暗时28℃；（2）有光照时25℃、黑暗时20℃。黑暗处理也设置以上2个温度变化。每处理种子选用50粒种子，3次重复。处理后10 d计算发芽率，以胚芽长超过3 mm为种子发芽标准。发芽率（%）=发芽数÷50×100。

1.3.2 对水稻株高及产量的考察

2020年6月1日，于浙江省嘉兴市秀洲区王江泾镇双桥嘉兴市农科院试验田中播种嘉禾218水稻品种，同时撒播糠稷种子于试验田中。糠稷播种量共设5个处理，分别为40、80、120、160粒/m2和空白对照，每个处理5 m2，3次重复。播后15 d调查田间糠稷发生量及密度，确保糠稷种子正常萌发及不同播种量间密度成正比例。水稻进入成熟期，再次调查各播种量小区糠稷的发生密度，每小区采用0.5 m×0.5 m框子随机套取4框，计算糠稷总株数；测量不同处理水稻株高，每小区测量10株；并采用0.5 m×0.5 m框子套取4框，收获水稻进行测产。最终计算水稻株高抑制率和减产率。田间管理按照正常大田管理，必要时人工拔除其他种类的杂草。株高抑制率=（对照区水稻株高-处理区水稻株高）÷对照区水稻株高×100%；减产率=（对照区水稻产量-处理区水稻产量）÷对照区水稻产量×100%。

1.3.3 药剂敏感性测定

糠稷对药剂的敏感性测定采用温室整株测定法，茎叶喷雾，参照NY/T1156-2006的方法进行[4]。将以上获得的破休眠的糠稷种子置于直径10 cm的装有营养土的花盆中，每盆播种30粒，温室温度控制在25℃以上。每个药剂处理设4次重复，随机区组排列，糠稷2~3叶期，每盆定植20株苗，药剂茎叶喷雾分2批次进行，时间分别在糠稷2~3叶期（低龄）和5~6叶期（高龄），考察不同叶龄对药剂的敏感性差异。每种药剂采用推荐标准剂量处理，喷清水为空白对照。药后20 d，取地上部分称量鲜质量，计算鲜质量抑制率[5]。鲜质量抑制率（%）=（对照区植株鲜质量-处理区植株鲜质量）÷对照区植株鲜质量×100。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel软件整理数据，DPS软件进行分析，采用Duncan’s新复极差测验进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 糠稷发生调查

表1所列为浙北稻麦连作区各县市直播田和机插稻田中糠稷的相对优势度（RAV）。参照田志慧等[6]的方法，将杂草划分为4类，即优势杂草（RAV≥5%）、区域性优势杂草（3%≤RAV＜5%）、常见杂草（1%≤RAV＜3%）和一般杂草（RAV＜1%），判定其相对优势度。从整体上看，糠稷的发生频度在0~3.6%之间，直播田和机插田均有发生，后者略重于前者。各县市除海盐县外均有分布，足见糠稷在稻田中分布广泛，防治工作应当引起足够重视，防止其种群扩大而成为稻田优势种群危害水稻的正常生长。

表1 不同地区稻田糠稷相对优势度（RAV）

2.2 糠稷萌发条件

不同条件下糠稷的发芽试验结果表明，全黑暗条件下，不同温度和不同药剂浸种时，10 d后糠稷发芽率均为0，说明糠稷必须在有光条件下才能发芽。表2为糠稷在光照下萌发率（黑暗处理未列入表中）。结果表明，光照36℃（12 h）/黑暗28℃（12 h）条件下，采用浓度为1 000 mg/L、500 mg/L的GA3和0.2%、0.1%的NaOH溶液浸种，糠稷的发芽率能达到90%以上，而清水浸种时，发芽率为56.0%，与用药剂浸种处理相比差异极显著，说明糠稷种子具有休眠性。用质量分数为4%、2%、1%的KNO3浸种时，糠稷的发芽率明显低于用清水浸种，差异极显著，说明KNO3溶液抑制了糠稷的萌发。光照25℃（12 h）/黑暗20℃（12 h）条件下，糠稷的萌发率明显低于光照36℃（12 h）/黑暗28℃（12 h）条件，说明后者的光周期处理更适合糠稷的萌发。

表2 光照条件下糠稷发芽率

2.3 糠稷对水稻生长的影响

从表3可见，当糠稷的发生密度达到26株/m2时，水稻株高抑制率达0.48%、减产率达15.35%；且随着糠稷发生密度的增加，水稻株高抑制率和产量损失率均明显上升。说明糠稷对水稻生长的负面影响较大。

表3 糠稷发生密度对水稻株高及产量的影响

2.4 药剂敏感性特征

从表4可见，喷施氰氟草酯的糠稷叶片呈现枯黄斑点，但植株未死亡，低龄（2~3叶期）和高龄（5~6叶期）糠稷的鲜质量抑制率分别为74.0%、72.0%，差异不明显，说明糠稷对氰氟草酯敏感性较一般；喷施五氟磺草胺后，低龄和高龄的糠稷鲜质量抑制率差异较大，分别为80.7%、42.7%，说明低龄糠稷对五氟磺草胺较为敏感，而高龄植株不敏感；喷施氯氟吡啶酯后，糠稷叶片表现正常，但植株矮小，低龄和高龄糠稷的鲜质量抑制率分别为70.3%、69.0%，说明氯氟吡啶酯对糠稷的生长具有抑制作用，但敏感性较差；喷施恶唑酰草胺后，药后7 d低龄和高龄植株均呈现整株中毒症状，药后20 d鲜质量抑制率分别为99.7%、94.7%，说明糠稷对恶唑酰草胺敏感；喷施双环磺草酮后，低龄和高龄植株与对照差异不明显，说明其对双环磺草酮不敏感；喷施敌稗·丁草胺后，药后1 d，糠稷植株叶片便呈现中毒症状，药后20 d鲜质量抑制率接近100%，说明其对该药剂敏感。

表4 糠稷对不同除草剂敏感性差异

3 结论与讨论

“七五”至“九五”期间，浙江省植保总局牵头成立农田杂草研究协作组[7]，调研浙江省水稻田杂草种类，全省发现的禾本科杂草中未见糠稷，说明20年前糠稷还未进入浙北稻田环境或为非常见稻田杂草。本研究调查显示，糠稷在湖州三地和平湖市机插稻田的相对优势度超过3.0%（表1），成为区域优势杂草。有资料显示，糠稷用于荒漠化地区植被恢复和石漠化治理的乡土草种，具有很强的耐干旱能力，可见糠稷适应石漠化地区的干旱环境[8]。而随着耕作制度及栽培方式等因素的改变，糠稷已入侵稻田，其在机插田的相对优势度超过直播田，说明糠稷能很好地适应水生环境。糠稷在浙北稻麦连作区稻田的分布较为广泛，对水稻生长造成的影响必须引起农业生产者的重视，避免其发展成为稻田优势种而危害水稻生产。

糠稷萌发试验中，光照36℃（12 h）/黑暗28℃（12 h）条件下，采用适当浓度的GA3或NaOH溶液浸种，能有效破除糠稷种子休眠，其萌发率几乎达100%。KNO3的3个浓度均未能促使糠稷萌发，是否因浓度过高抑制其萌发[9]或者KNO3本身未能破除糠稷休眠还有待进一步验证。值得一提的是，7、8月份正值浙北晚粳稻苗期至分蘖期，稻田干湿的生态小环境提供了糠稷足以萌发的湿度条件，另外，浙北地区在7、8月份受副热带高压控制，持续的高温天气亦提供了糠稷足以萌发的温度条件，使得裸露在土壤表面的糠稷种子能适应光周期的变化而顺利萌发和生长。此阶段若除草剂的使用未能有效控制糠稷出苗，便造成其后期对水稻生长的危害。本试验主要考察糠稷对水稻株高和产量的影响，当糠稷密度达到125株/m2时，嘉禾218的产量损失达到60%以上。以往的研究表明，当稗草密度达102.8茎/m2时，水稻产量损失65%[10]，这与我们的研究结果基本类似，这也说明，稻田中糠稷发生量较大时将导致水稻严重减产。

除草剂敏感性测定中，恶唑酰草胺和敌稗对糠稷具有很好的抑制生长的作用。而现阶段稻田糠稷作为非优势杂草，我们认为防治工作应采用兼治的方法，即在防除禾本科杂草如稗草、千金子、马唐等的同时兼治糠稷。恶唑酰草胺作为内吸性芳氧苯氧基丙酸酯类除草剂能很好地防除多数一年生禾本科杂草[11]。在大田除草时，采用有效成分含有恶唑酰草胺的除草剂防治稗草和千金子等的同时，可以顺带防除糠稷。但恶唑酰草胺作用位点单一，应避免长期使用。敌稗作为触杀型二氯苯丙酰胺类除草剂，上个世纪60年代引入我国[12]，其能有效识别稻苗和稗草而广泛用于防治稻田稗草，但因常年使用，稗草对敌稗产生抗性[13]，现阶段稻田除草剂中敌稗使用频度较低。单从兼治性和杀草谱等方面来说，防治糠稷不建议使用敌稗。五氟磺草胺作为乙酰乳酸合成酶类抑制剂，能防除稗草和阔叶类及莎草科杂草[14]，对糠稷也有较好的抑制生长的作用，但使用时应把握防治的窗口期，因为对大龄糠稷的防效会明显下降。在保证水稻安全性的条件下，应适当提前做好防治工作。供试的氰氟草酯、氯氟吡啶酯、双环磺草酮对糠稷的抑制率较差，不建议使用。