谷田除草剂筛选及安全性评价

张 婷， 赵 玲， 李 琳， 罗焱杰， 师志刚， 程汝宏， 李秉华， 王根平

（1. 河北省农林科学院谷子研究所，农业农村部特色杂粮遗传改良与利用重点实验室（部省共建），河北省杂粮研究实验室，河北 石家庄 050035； 2. 河北省农林科学院粮油作物研究所，河北 石家庄 050035）

0 引言

谷子具有耗水少、抗旱耐瘠、营养丰富均衡、粮饲兼用、农耕文明深厚等特点[1-2]。目前，中国谷子主要分布在内蒙古自治区、山西省、河北省、陕西省、辽宁省、吉林省、甘肃省、宁夏回族自治区、山东省、河南省、黑龙江省、北京市和天津市13 个省（市、区），其中，内蒙古自治区、山西省和河北省种植面积占全国种植面积的67.1%[3]。谷田杂草种类繁多，与谷子争夺水分、养分、阳光，严重影响谷子生长发育，降低谷子品质和产量，而且病虫害常寄生在杂草上，消灭田间杂草是减少土壤中水分、养分流失，提高谷子产量、质量的重要措施[4-5]。谷子本身对大部分除草剂敏感，培育抗除草剂谷子品种是解决谷田除草问题的重要途径[6]。截止到2021 年8 月底，中国完成登记谷子新品种497 个，抗除草剂品种179 个，占37.4%，对于推动我国谷子育种科技进步和谷子轻简栽培发挥了巨大作用[7]。

冀谷42 是河北省农林科学院谷子研究所选育的米用、加工兼用型抗烯禾啶除草剂谷子品种，2018 年通过农业部非主要农作物品种登记，登记编号GPD 谷子（2018）130 044。但是烯禾啶对双子叶杂草无效，除草不彻底，需要和双子叶杂草除草剂复配以扩大杀草谱，然而使用不当容易产生药害[8]。本研究选择5 种双子叶除草剂与烯禾啶配合使用，研究对杂草的防除效果及对谷子的安全性，为安全、高效地使用除草剂提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验地设于河北省农林科学院谷子研究所马庄实验站，上茬为小麦。谷子品种为河北省农科院谷子研究所育成的抗烯禾啶材料冀谷42。除草剂：山东先达农化股份有限公司生产，剂型为乳油，有效成分含量12.5%的烯禾啶；山东绿霸化工股份有限公司生产，剂型为乳油，有效成分含量200 g/L 的氯氟吡氧乙酸；重庆作物科学有限公司生产，剂型为可溶粉剂，有效成分含量56%的二甲四氯钠；安徽丰乐农化有限责任公司生产，剂型为可湿性粉剂，有效成分含量25%的噻吩磺隆；江苏慧峰生物农业股份有限公司生产，剂型为乳油，有效成分含量30%的辛酰溴苯腈；河北省农林科学院谷子研究所研发，一种含二氯吡啶酸和特丁津的除草组合物，剂型为悬浮剂，有效成分含量60%的谷草清。

1.2 试验方法

2019 年进行除草剂筛选试验。采用裂区设计，进行不同除草剂、不同喷施剂量2 因素除草试验。主区为5 组除草剂（A）：A1（谷草清+烯禾啶）、A2（噻吩磺隆+烯禾啶）、A3（辛酰溴苯腈+烯禾啶）、A4（氯氟吡氧乙酸+烯禾啶）、A5（二甲四氯钠+烯禾啶）。副区为喷施剂量，每组烯禾啶的喷施剂量为1 500 mL/hm2，其余除草剂均为B1（推荐剂量）、B2（推荐剂量的1.5 倍）和B3（推荐剂量的两倍），如表1 所示。兑水量为525 L/hm2，每组两种除草剂按表1 剂量混匀后喷施，另设置空白对照和人工除草对照。小区行长3.0 m，行距0.35 m，5 行/区。设3 个重复。6 月23 日播种，留苗密度60 万株/hm2。杂草2～4 叶期（谷苗4～6 叶期）喷施除草剂。栽培管理措施一致。药后7 d 调查药害情况，查看药害斑、叶片是否发黄等。药后14 d 调查株数防效，药后28 d 调查株数防效和鲜质量防效，调查方法为3 点取样，每个点0.5 m2，调查杂草的株数和质量。收获时取中间3 行测产。

表1 除草剂种类及剂量Tab. 1 Herbicide type and dosage

在2019 年试验基础上，综合考虑杂草防效、谷子产量，选出最佳的除草剂组合，2020 年进行安全性试验。烯禾啶的喷施剂量为1 500 mL/hm2，选取的除草剂为推荐剂量1.0、1.5、2.0、3.0、4.0 和5.0 倍。另设置空白对照和人工除草对照。小区行长3.0 m，行距0.35 m，5 行/区。设3 个重复。6 月20 日播种，留苗密度60 万株/hm2。杂草2～4 叶期（谷苗4～6 叶期）喷施除草剂。栽培管理措施同大田。药后7、10、13、16、20、25 和30 d，分别调查统计谷子苗高和鲜质量。成熟期调查株高、穗长和穗粗。收获时取中间3 行测产。

1.3 数据分析

使用Excel 对数据进行整理、计算。采用DPS 对数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 杂草防效和产量比较

2019 年，药后7 d 调查药害情况，A1（谷草清+烯禾啶）、A2（噻吩磺隆+烯禾啶）、A3（辛酰溴苯腈+烯禾啶）、A4（氯氟吡氧乙酸+烯禾啶）、A5（二甲四氯钠+烯禾啶）均无明显药害。

由表2 可得，不同组合的除草剂对杂草防效有所差异，随着施药时间的增加，5 组除草剂整体上对杂草的防效提高。综合考虑杂草防效和产量，A1（谷草清+烯禾啶）最好，其次是A4（氯氟吡氧乙酸+烯禾啶），再次是A2（噻吩磺隆+烯禾啶）和A3（辛酰溴苯腈+烯禾啶），最后是A5（二甲四氯钠+烯禾啶）。除谷草清外，其余4 种除草剂组合与人工除草对照相比，均减产较多。因此，推荐采用的除草方式为A1（谷草清+烯禾啶）。推荐剂量为谷草清（1 800 mL/hm2）+烯禾啶（1 500 mL/hm2），药后28 d 株数防效为84.67%，鲜质量防效为91.77%，产量较人工除草对照增加5.4%。

表2 5 组除草剂杂草防效和产量比较Tab. 2 Comparison of 5 groups of herbicides for weed control and yield

2.2 谷草清+烯禾啶对冀谷42 的安全性

在2019 年试验基础上，筛选出的最佳除草剂组合为谷草清+烯禾啶，2020 年进行安全性试验。以谷草清的推荐剂量1 800 mL/hm2为基础，设置1.0、1.5、2.0、3.0、4.0 和5.0 倍不同的喷施浓度，即1 800、2 700、3 600、5 400、7 200 和9 000 mL/hm2。

药后不同时期对苗高和苗质量的影响如图1、图2所示。喷施除草剂后，冀谷42 均能正常生长，未见明显药害。不同剂量谷草清对谷子的抑制作用有所不同，总体来说，谷草清含量越高，对谷子的苗高和苗质量抑制作用越大。药后7 d，喷药植株的苗高和鲜质量普遍低于对照。随着喷施时间的增长，抑制作用逐渐减轻。药后30 d，5 倍喷施剂量（9 000 mL/hm2）以内喷药植株的苗高和鲜质量均高于空白对照，3 倍喷施剂量（5 400 mL/hm2）以内的植株苗高和鲜质量均高于人工除草对照。

图1 药后不同时期对苗高的影响Fig. 1 Effect of different period after treatment on seedling height

图2 药后不同时期对苗质量的影响Fig. 2 Effect of different period after treatment on seedling weight

谷草清对冀谷42 株高和产量的影响如表3 所示，5 倍喷施剂量以内（9 000 mL/hm2）的植株株高、穗茎、产量与空白对照差异显著，与人工除草对照差异不显著。

表3 谷草清对冀谷42 株高和产量的影响Tab. 3 Effect of 'Gucaoqing' on height and yield to Jigu 42

3 讨论与结论

噻吩磺隆属磺酰脲类，是一种内吸传导型苗后选择性除草剂，主要用于防除禾谷类作物田间的阔叶杂草，对藜和马齿苋均有较好防效[9]。辛酰溴苯腈为一种腈类选择性芽后茎叶处理触杀型除草剂，主要通过抑制光合作用的各个过程迅速使植物组织坏死，而导致植物体死亡，主要用于防除大蒜田阔叶杂草。氯氟吡氧乙酸为吡啶类除草剂，能有效抑制乙酰乳酸合成酶的合成，并阻碍杂草中缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等支链氨基酸的合成，从而抑制相关蛋白质的合成，为内吸传导选择性苗后除草剂[10]。二甲四氯钠为苯氧乙酸类选择性激素型除草剂。谷草清为课题组研发的一种含二氯吡啶酸和特丁津的除草组合物，对双子叶杂草具有较好的防效。研究结果表明，除谷草清外，其余4 种除草剂组合与人工除草对照相比，均减产较多，二甲四氯钠与烯禾啶混合喷施产量最低，安全性最差，在生产上应用时应注意。

“谷草清+烯禾啶”组合对杂草的株数防效和鲜质量防效均明显优于其他除草剂组合。其中，推荐剂量组合谷草清（1 800 mL/hm2）+烯禾啶（1 500 mL/hm2），药后28 d 对杂草的株数防效达84.67%，鲜质量防效达91.77%，具有较好的除草效果。安全性研究结果表明，喷施除草剂后，冀谷42 均能正常生长，未见明显药害，且5 倍喷施剂量（9 000 mL/hm2）以内的植株株高、穗茎、产量与空白对照差异显著，与人工除草对照差异不显著，说明该除草剂具有较好的安全性，适宜在谷田推广使用。在实际应用中，要注意喷药时期是4～6叶期，喷药3 d 内无大雨（最好1 周内无大雨），在砂性土壤等特殊情况下要慎重使用，以免产生药害。