胡红岩,马小艳,任相亮,王丹,宋贤鹏,单永潘,马亚杰,马艳
(中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室,河南安阳455000)
棉田杂草与棉花争光、争水、争肥,争夺生存空间[1],同时还是多种病虫害的传播媒介和中间寄主,严重影响棉花的正常生长[2-3]。棉田杂草危害已成为制约我国棉花生产的重要因素之一。
棉花播种前或播种后苗前使用除草剂进行土壤处理,可以有效控制苗期棉田杂草的发生,具有经济、安全、高效等诸多优点,是棉田化学除草的重要方式之一。二甲戊灵、乙草胺等是旱田作物常用的选择性土壤封闭处理除草剂,主要用于防除禾本科杂草,对阔叶杂草的防除效果较差[4]。敌草隆是1种内吸性除草剂,可通过杂草根、茎、叶吸收传导,抑制叶片的光合作用而使杂草死亡,在棉田主要用于防除阔叶杂草[5]。敌草隆的施用剂量对杂草的防除效果影响很大,在低剂量的情况下可作为选择性除草剂使用,而在高剂量时则可作灭生性除草剂使用。将不同剂量的二甲戊灵和敌草隆混配使用可实现优势互补,但目前这2种药剂多与其他药剂混配使用[6],其混配使用对棉田杂草的防除效果尚未见报道。为明确二者混配在棉田应用的可行性,开展了单独使用及混用不同剂量二甲戊灵和敌草隆的大田药效对比试验,为棉田合理使用二甲戊灵和敌草隆防除杂草提供科学依据。
共采用2种试验药剂,分别为330 g·L-1二甲戊灵乳油(江苏龙灯化学有限公司生产)和80%(质量分数,下同)敌草隆水分散粒剂(浙江中山化工集团股份有限公司生产)。
试验安排在河南安阳中国农业科学院棉花研究所试验农场一熟春棉田,供试作物为转基因抗虫棉中棉所79。2018年4月30日播种,种植行距为0.80 m,密度为5.5万株·hm-2。
防除对象:8种黄河流域棉田常见杂草。其中:禾本科杂草有2种,分别是牛筋草[Eleusine indica(L.)Gaerth.]和马唐[Digitaria sanguinali(L.)Scop.];阔叶杂草有6种,分别为藜(Chenopodium aldumL.)、马 齿 苋(Portulaca oleraceaL.)、反 枝 苋(Amaranthus retroflexusL.)、苘麻 (Abutilon theophrastiMedicus.)、龙葵(Solanum nigrumL.)和鳢肠(Eclipta prostrataL.)。
共设19个药剂试验处理,1个清水喷雾作为对照,试验处理信息详见表1。每处理3次重复,3行区,小区面积为8 m×2.4 m,共60个小区,随机区组排列。施药方式为棉花播种后进行土壤封闭处理,采用施药器械为新加坡利农背负式手动喷雾器,在播种结束后将各处理药剂按照试验设计均匀喷施于地表,喷雾要求周到均匀,喷雾量为600 L·hm-2。
表1 试验处理
施药当天为晴天,无风,气温18.3~26.5℃,平均气温22.4℃,相对湿度68%,施药后5 d内无降雨及其他异常天气,施药前后气象条件对试验药剂无不利影响。
1.5.1安全性调查。于棉花出苗后5 d、10 d、15 d和30 d,分别观察记载各小区棉花出苗情况及生长情况,目测各处理小区有无药害现象。如有药害,记录药害症状、药害出现及消退时期等。
1.5.2药效调查。每个小区随机选择4个样方,每样方的面积为0.5 m×0.5 m,分别于施药后15 d、30 d和45 d调查杂草的种类和数量。杂草叶片失绿、顶尖扭曲枯萎可视为死亡,叶片失绿但不影响杂草顶尖生长的可视为存活。药后45 d分别取样称量禾本科杂草和阔叶杂草的地上部鲜物质质量。地上部鲜物质质量很小、难以准确称量的,可忽略不计或计为0,鲜物质质量防效视为100%。根据对照区杂草的发生情况,统计分析各处理小区的杂草株防效(EP)及鲜物质质量防效(Em)。计算公式:EP(%)=(NCK-NT)/NCK×100,式中NCK为对照区杂草株数,NT为处理区杂草株数;Em(%)=(mCKmT)/mCK×100,式中mCK为对照区杂草鲜物质质量,mT为处理区杂草鲜物质质量。
采用MS Excel 2010和SPSS 19.0软件统计、分析试验数据,采用邓肯多重范围检验(邓肯氏新复极差法)对各处理间防效进行差异显著性分析,比较不同药剂处理对棉田禾本科杂草及阔叶杂草的防除效果。
从表2可以看出,土壤封闭处理后15 d时,多数处理区禾本科杂草出苗数为0,对照区出苗数仅为0.67株·m-2。从株防效上来看,同一药剂不同用量间没有呈现出规律性变化,这可能与各处理区的禾本科杂草种类较少、出苗晚、出苗率低有关。因此,药后15 d的株防效不能真实地反映除草剂的药效。
药后30 d,随着杂草出苗数量的增加,各处理对禾本科杂草的防效差异显现。其中:二甲戊灵单剂的防效较差,株防效仅为13.3%~37.8%;其他药剂处理株防效均在90.0%以上。药后45 d,二甲戊灵单剂处理对禾本科杂草的株防效在38.5%~56.9%;敌草隆与二甲戊灵混配处理的株防效显著高于二甲戊灵单剂处理,但与敌草隆单剂处理差异不大。
药后45 d,各处理小区禾本科杂草的地上部鲜物质质量差异较大,其中二甲戊灵单剂处理杂草鲜物质质量(2.58~8.8 g·m-2)高于敌草隆单剂处理(0~1.83 g·m-2)及二者混配处理(0~0.93 g·m-2);二甲戊灵单剂处理的鲜物质质量防效最低(-38.4%~59.4%),明显差于敌草隆单剂处理 (71.2%~100.0%),而二者混配处理的鲜物质质量防效较高(85.4%~100.0%)。上述结果表明,敌草隆和二甲戊灵混用对禾本科杂草的鲜物质质量防效优于敌草隆和二甲戊灵单独使用。
表2 敌草隆、二甲戊灵及其混配对棉田禾本科杂草防除效果
由表3可知,药后15 d时,敌草隆与二甲戊灵单独使用对阔叶杂草的株防效不佳,敌草隆最高株防效为66.6%,二甲戊灵的最高株防效为73.4%,而二者混配使用的最高株防效为86.6%,能达到理想的防除效果;药后30 d,除二甲戊灵单剂处理株防效略低外,其他各处理株防效均提高;药后45 d,敌草隆单剂处理株防效为65.9%~87.9%,二甲戊灵单剂处理株防效为33.5%~74.6%,二者复配使用的株防效达到69.3%~98.3%。
同时,二者复配对阔叶杂草的地上部鲜物质质量影响较大。敌草隆单剂处理的鲜物质质量防效为43.3%~84.3%,二甲戊灵单剂处理的鲜物质质量防效为17.9%~46.2%,而敌草隆按照750~1 050 g·hm-2的剂量与二甲戊灵混配使用的鲜物质质量防效能达到87.6%~97.7%。上述结果表明,敌草隆和二甲戊灵混用对阔叶杂草的鲜物质质量防效优于敌草隆和二甲戊灵单独使用。
本研究采用播后苗前土壤处理的方式喷施敌草隆和二甲戊灵除草剂,试验过程中目测观察显示,各药剂处理对棉花的出苗影响不大,各处理棉花的出苗率均在90%以上,与空白对照无明显差异。试验过程中各处理小区棉花生长发育正常,无药害现象产生,表明2种药剂用于棉田除草对棉花比较安全。敌草隆具有一定的触杀活性,用于棉田除草时一般施于土表,对防除棉田阔叶杂草具有较好的效果,有效成分用量一般为1 250~1 500 g·hm-2[5,7]。二甲戊灵施于棉田时多用于防除禾本科杂草,有效成分用量为742~990 g·hm-2[3]。高剂量二甲戊灵易对棉花产生药害,而且长期单一使用同一种药剂容易引起杂草群落的改变及耐药性的产生[8-9]。除草剂混用是降低除草剂用量、提高除草效果及延缓抗药性产生的有效途径[3]。本研究将低剂量的敌草隆(600~1 050 g·hm-2)与二甲戊灵(148.5~297.0 g·hm-2)混配(与大田常用剂量相比,敌草隆用量减30%~40%,二甲戊灵减60%~80%),试验结果表明,二者混用对棉田禾本科杂草和阔叶杂草均具有较好的防效,且持效期比较长,药后45 d对杂草的防效优于敌草隆和二甲戊灵单独使用。其中,敌草隆按照750~1 050 g·hm-2的剂量与148.5~297.0 g·hm-2的二甲戊灵混配使用,药后45 d对禾本科杂草和阔叶杂草的株防效分别为93.9%~100.0%和85.0%~98.3%,鲜物质质量防效分别达到93.1%~100.0%和87.6%~97.7%;试验过程中对全部杂草的目测总防效达到75%~98%。因此,在实际生产应用中,建议2种药剂按上述剂量混配使用。
表3 敌草隆、二甲戊灵及其混配对棉田阔叶杂草防除效果
本研究还发现,二甲戊灵减量施用后,3个单剂处理对禾本科杂草的防除效果较差,而无论是敌草隆和二甲戊灵混用还是敌草隆单用对禾本科杂草的防效均较高。这可能与试验过程中田间禾本科发生种类及数量少有关系。另外,由于本研究中田间发生的禾本科杂草仅有牛筋草和马唐2种,因此2种药剂对其他禾本科杂草的防除效果有待进一步研究。