耿亚玲,浑之英,王 华,丁祥祺,田婷婷,王玲慧,袁立兵
(1.河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室,河北保定 071000;2.阳谷县农业农村局,山东阳谷 252300)
【研究意义】在世界范围内至少有10%的产量损失是由杂草为害造成的[1]。河北省小麦种植面积在全国排名第3,杂草发生面积占小麦种植面积的80%以上,造成小麦产量损失为15%左右[2]。随着产业结构的调整、耕作制度的改变,麦田杂草群落结构和优势种也发生了变化。目前,河北省麦田多为阔叶杂草与禾本科杂草混合发生,其中阔叶杂草播娘蒿与禾本科杂草雀麦、节节麦、大穗看麦娘等混合发生的面积越来越大,危害程度逐年加重。麦田杂草主要依靠化学药剂防除[3-5],常用除草剂有苯磺隆、2甲4氯钠、双氟磺草胺、唑草酮、啶磺草胺、氟唑磺隆、甲基二磺隆、精噁唑禾草灵、炔草酯等。研究各种杂草对常用除草剂的敏感性,对针对性的进行防治有实际意义。【前人研究进展】高兴祥等[6]通过盆栽试验,测定了雀麦、节节麦、日本看麦娘、看麦娘、硬草等8种禾本科杂草对8种除草剂的敏感性水平;许贤等[7]采用温室盆栽法,测定了雀麦和节节麦2种禾本科杂草对6种除草剂的敏感性。赵祖英等[8]测定了禾本科杂草雀麦对13种除草剂的室内敏感性及5种除草剂对雀麦的田间防治效果。李秉华等[9]通过盆栽试验,测定了4种除草剂,对禾本科杂草节节麦的除草效果;高兴祥等[10]研究了8种除草剂对禾本科杂草大穗看麦娘的田间防治效果。李广阔等[5]研究了4种除草剂对阔叶杂草播娘蒿、藜等的防效;路兴涛等[11]测定了12种除草剂对阔叶杂草播娘蒿、荠菜、猪殃殃的防除效果。【本研究切入点】河北省麦田优势杂草主要为阔叶杂草播娘蒿及禾本科杂草雀麦、节节麦、大穗看麦娘,且以2种或多种杂草混发群落为主。目前相关研究中,同一项试验只针对其中1~2种杂草进行了测定,尚缺少该4种杂草对常用除草剂敏感性的系统研究;尤其是阔叶杂草对以防除禾本科杂草为主的药剂如氟唑磺隆、啶磺草胺等的敏感性,以及禾本科杂草对以防除阔叶杂草为主的药剂如苯磺隆、唑草酮等的敏感性报道较少。研究河北省麦田主要杂草对9种除草剂的敏感性。【拟解决的关键问题】采用室内生物测定法,系统测定供试杂草对9种除草剂的敏感性。研究河北麦田主要杂草播娘蒿、雀麦、节节麦、大穗看麦娘对9种常用除草剂的敏感性,为麦田混发杂草群落治理提供指导。
1.1 材 料
播娘蒿(DescurainiasophiaL.)、雀麦(Bromusjaponica)、节节麦(AegilopstauschiiCoss.)、大穗看麦娘(Alopecurusmyosuroides)4种杂草种子,均于2018年采自河北省保定市莲池区焦庄乡王庄村小麦田,晒干后装入纱网中存放于常温种子室。挑选成熟且饱满一致的4种杂草种子,分别播种于盛有营养土的塑料花盆中,花盆直径为12 cm,用未喷施过任何药剂的喷雾器喷洒清水,使土壤完全湿润,置于智能温室内培养(温度20~25℃)。播娘蒿2对真叶期、禾本科杂草3叶期定苗,每盆保留生长一致的杂草25株。
选择目前市场上有代表性的9种麦田除草剂。表1
表1 供试药剂及生产公司Table 1 The herbicides and corporations
1.2 测定指标
参考田间推荐剂量下限,针对每种杂草设置不同供试除草剂的系列浓度梯度。使用3WP-2000型行走式喷雾塔(农业部南京农业机械化研究所)茎叶喷雾处理。喷头流量为390 mL/min,行走速度为400 mm/s,有效喷幅为350 mm,有效喷雾距离为800 mm,喷雾压力为0.3 MPa,每处理重复3次。处理后放回温室(温度20~25℃)继续培养,观察并记录药后7 d杂草受害症状,药后21 d调查活苗数,剪取杂草地上部分,测量地上部鲜质量。
1.3 数据处理
根据地上部分鲜质量计算出抑制率。
抑制率(%)=(空白对照杂草鲜质量-处理杂草鲜质量)/空白对照杂草鲜质量×100。
利用DPS7.05统计软件,对各种杂草的抑制率进行回归分析,计算出抑制中量GR50值。
相对毒力指数=标准药剂的抑制中量/其他药剂的抑制中量,其中标准药剂为每种杂草的常用药剂[12],其相对毒力指数为1。
通过抑制中量GR50值和相对毒力指数来评价和分析杂草的敏感程度。
2.1 播娘蒿对不同除草剂的敏感性
研究表明,药后7 d,防除阔叶杂草常用药剂2甲4氯钠从推荐剂量开始,播娘蒿受害叶片向下弯曲卷缩,下部叶片黄化;唑草酮试验剂量低于1/4 倍和1/4 倍推荐剂量播娘蒿叶片呈萎蔫状,高于1/4 倍推荐剂量植株死亡;苯磺隆256 倍推荐剂量(最高试验剂量)播娘蒿新叶较小;双氟磺草胺推荐剂量或高于推荐剂量新叶较小,叶片整体微黄,少量老叶出现黄化或呈现淡紫色。防除禾本科杂草常用药剂啶磺草胺16 倍推荐剂量(最高试验剂量)叶片萎蔫,叶缘干枯;甲基二磺隆在推荐剂量的1/64 倍以上的所有处理植株生长缓慢,16 倍推荐剂量(最高试验剂量)植株大部分死亡;炔草酯从推荐剂量开始播娘蒿新生叶展开较慢;氟唑磺隆和精噁唑禾草灵在所有试验剂量下,对播娘蒿无明显药害症状。
药后21 d,在田间推荐剂量下,防除阔叶杂草常用药剂2甲4氯钠和唑草酮对播娘蒿的鲜质量抑制率达100%,苯磺隆和双氟磺草胺对播娘蒿的鲜质量抑制率分别为67.29%、50.67%;防除禾本科杂草常用药剂啶磺草胺和甲基二磺隆对播娘蒿也有一定抑制作用,鲜质量抑制率分别为56.67%、50.00%;炔草酯、氟唑磺隆和精噁唑禾草灵在田间推荐剂量下对播娘蒿抑制效果不明显。
播娘蒿对氟唑磺隆和精噁唑禾草灵不敏感,当最高剂量提高到推荐剂量的8和32倍时,对播娘蒿仍然没有明显的抑制作用,未测得GR50值;其余7种除草剂的GR50值依次为唑草酮<双氟磺草胺<啶磺草胺<甲基二磺隆<2甲4氯钠<苯磺隆<炔草酯。以苯磺隆的GR50=1.00为标准,唑草酮、双氟磺草胺、啶磺草胺、甲基二磺隆、2甲4氯钠的相对毒力指数大于1,播娘蒿表现敏感,而且防除禾本科杂草常用药剂啶磺草胺、甲基二磺隆的敏感性高于防除阔叶杂草常用药剂2甲4氯钠和苯磺隆;炔草酯的相对毒力指数低于1,播娘蒿对其表现出了较强的耐药性。表2
表2 播娘蒿对不同除草剂敏感性Table 2 The sensitivity of Descurainia sophia to frequently used herbicides in wheat field
2.2 雀麦对不同除草剂的敏感性
研究表明,药后7 d,啶磺草胺、氟唑磺隆、甲基二磺隆、苯磺隆和2甲4氯钠分别从推荐剂量的1/16、1/2、1、2、8 倍开始,雀麦植株生长缓慢;唑草酮8 倍推荐剂量开始雀麦嫩叶着药后干枯,新出叶变化不明显;其他药剂处理雀麦无明显药害症状。
药后21 d,在田间推荐剂量下,啶磺草胺、氟唑磺隆、甲基二磺隆对雀麦鲜质量抑制率依次为84.60%、68.41%、63.34%;双氟磺草胺、2甲4氯钠、苯磺隆对雀麦抑制作用较小,鲜质量抑制率低于50%;唑草酮、精噁唑禾草灵和炔草酯在田间推荐剂量下对雀麦的抑制效果不明显。
雀麦对精噁唑禾草灵和炔草酯不敏感,未测得GR50值;其余7种除草剂的GR50值依次为:啶磺草胺<甲基二磺隆<氟唑磺隆<双氟磺草胺<苯磺隆<唑草酮<2甲4氯钠。以氟唑磺隆GR50=1.00为标准,啶磺草胺和甲基二磺隆的相对毒力指数大于1,雀麦表现敏感;双氟磺草胺、苯磺隆、唑草酮、2甲4氯钠相对毒力指数均低于1,雀麦表现出了较强的耐药性。表3
表3 雀麦对不同除草剂敏感性Table 3 The sensitivity of Bromus japonica to frequently used herbicides in wheat field
2.3 节节麦对不同除草剂的敏感性
研究表明,药后7 d,甲基二磺隆从推荐剂量开始节节麦生长受抑制,植株变矮;啶磺草胺、精噁唑禾草灵、炔草酯分别从16、32、64 倍推荐剂量开始,节节麦植株下部枯叶逐渐增多;氟唑磺隆从32 倍推荐剂量开始植株略矮,部分新叶不能正常展出,畸形;苯磺隆、2甲4氯钠、唑草酮的只有最高剂量节节麦植株下部枯叶较多;双氟磺草胺药害症状不明显。
药后21 d,甲基二磺隆、啶磺草胺在田间推荐剂量下,节节麦的鲜质量抑制率分别为48.89%和10.00%,其他药剂在田间推荐剂量下对节节麦的抑制效果不明显。
节节麦对苯磺隆、唑草酮、双氟磺草胺、氟唑磺隆、精噁唑禾草灵和炔草酯不敏感,未测得GR50值;其余3种除草剂的GR50值依次为:甲基二磺隆<啶磺草胺<2甲4氯钠。以甲基二磺隆GR50=1.00为标准,啶磺草胺和2甲4氯钠的相对毒力指数均低于1,节节麦表现出了较强的耐药性。表4
表4 节节麦对不同除草剂敏感性Table 4 The sensitivity of Aegilops tauschii to frequently used herbicides in wheat field
2.4 大穗看麦娘对不同除草剂的敏感性
研究表明,药后7 d,在甲基二磺隆、啶磺草胺和炔草酯各剂量下,大穗看麦娘叶片呈浅绿色;精噁唑禾草灵和氟唑磺隆分别从2 和8倍推荐剂量开始,叶片变为浅绿色;2甲4氯钠4倍推荐剂量植株略矮于对照,有少量枯叶,大于4倍推荐剂量植株枯叶逐渐增多;苯磺隆8倍推荐剂量植株稍矮,颜色略黄,大于8倍推荐剂量症状加重;唑草酮从32倍推荐剂量开始有部分叶片呈浅绿色;双氟磺草胺各剂量下药害症状不明显。
药后21 d,在田间推荐剂量下,炔草酯对大穗看麦娘的鲜质量抑制率为89.47%,甲基二磺隆、啶磺草胺、氟唑磺隆、精噁唑禾草灵的鲜质量抑制率分别为51.23%、43.78%、40.79%、20.68%。2甲4氯钠、双氟磺草胺、苯磺隆、唑草酮在田间推荐剂量下对大穗看麦娘的抑制效果不明显。
大穗看麦娘对唑草酮不敏感,未测得GR50值;其余8种除草剂的GR50值依次为:炔草酯<甲基二磺隆<啶磺草胺<精噁唑禾草灵<苯磺隆<双氟磺草胺<氟唑磺隆<2甲4氯钠。以啶磺草胺的GR50=1.00为标准,炔草酯、甲基二磺隆的相对毒力指数大于1,大穗看麦娘表现敏感,精噁唑禾草灵、苯磺隆、双氟磺草胺、氟唑磺隆、2甲4氯钠的相对毒力指数均低于1,大穗看麦娘表现出了较强的耐药性。表5
表5 大穗看麦娘对不同除草剂敏感性Table 5 The sensitivity of Alopecurus myosuroides to frequently used herbicides in wheat field
以GR50值的大小反映播娘蒿、雀麦、节节麦和大穗看麦娘4种杂草对9种除草剂的敏感性水平,调查了药后7 d杂草药害症状并测定了除草剂田间推荐剂量下对杂草的鲜质量抑制率。结果表明,唑草酮、双氟磺草胺、啶磺草胺、甲基二磺隆、2甲4氯钠、苯磺隆、炔草酯7种药剂对播娘蒿的GR50值分别为0.26、0.72、1.03、1.87、3.74、7.67、177.63 g a.i./hm2,氟唑磺隆和精噁唑禾草灵2种药剂未测得GR50值;啶磺草胺、甲基二磺隆、氟唑磺隆、双氟磺草胺、苯磺隆、唑草酮、2甲4氯钠7种药剂对雀麦的GR50值分别为1.73、3.95、16.21、17.14、132.51、221.48、4 560.31 g a.i./hm2,其他2种药剂未测得GR50值;甲基二磺隆、啶磺草胺、2甲4氯钠3种药剂对节节麦的GR50值分别为7.02、274.29、16 601.09 g a.i./hm2,其他6种药剂未测得GR50值;炔草酯、甲基二磺隆、啶磺草胺、精噁唑禾草灵、苯磺隆、双氟磺草胺、氟唑磺隆、2甲4氯钠8种药剂对大穗看麦娘的GR50值分别为4.97、6.73、6.75、91.51、138.78、177.85、202.04、6 995.99 g a.i./hm2,唑草酮未测得GR50值。试验结果表明,雀麦对甲基二磺隆的敏感性高于氟唑磺隆,这与许贤等[7]的研究结果基本一致,但是高兴祥等[6]、赵祖英等[8]研究结果表明,雀麦对氟唑磺隆的敏感性高于甲基二磺隆,造成这种差异的原因可能与当地的用药历史、环境条件等因素有关。
李秉华等[9]通过温室盆栽试验对甲基二磺隆、精噁唑禾草灵、异丙隆、氟唑磺隆进行了除草效果研究,结果表明,甲基二磺隆在推荐剂量下,对节节麦的鲜质量防效为80%左右,其他药剂对节节麦仅有轻微的抑制效果。许贤等[7]通过温室盆栽试验,测得甲基二磺隆在田间推荐剂量下,对节节麦鲜质量防效为84.5%,精噁唑禾草灵、炔草酸、异丙隆对节节麦的鲜质量防效较差。研究测定结果,在9种供试药剂中也只有甲基二磺隆在田间推荐剂量下,对节节麦起到较好的抑制作用。能有效控制节节麦的除草剂主要为甲基二磺隆。但是,甲基二磺隆作用位点单一,杂草容易产生抗药性。根据文献报道,目前已经有多个地区的节节麦对甲基二磺隆已产生了不同程度的抗性[13-15],如:黄兆峰等[14]报道不敏感的陕西节节麦种群对甲基二磺隆的抗性水平比敏感的河南种群高11.42倍;隋标峰[15]报道河北保定节节麦的GR50值是最敏感的北京节节麦的16.57倍。亟需采取相应措施,延缓节节麦对甲基二磺隆抗药性。不同作用机制药剂混用是延缓抗药性的有效方法,研究发现,提高2甲4氯钠用量对节节麦有一定的抑制作用,可以考虑与甲基二磺隆进行复配。
甲基二磺隆可以同时防除禾本科杂草节节麦、雀麦、大穗看麦娘及阔叶杂草播娘蒿,鲜质量抑制率为48.89%~63.34%;啶磺草胺可以同时防除雀麦、大穗看麦娘及播娘蒿,鲜质量抑制率为43.78%~84.60%;氟唑磺隆可以防除雀麦,鲜质量抑制率为68.41%;炔草酯和精噁唑禾草灵可以防除大穗看麦娘,鲜质量抑制率分别为89.47%和20.68%;唑草酮、双氟磺草胺、2甲4氯钠、苯磺隆可以防除播娘蒿,鲜质量抑制率为50.67%~100.00%。
SensitivityofMajorWeedstothe9KindsofHerbicidesin