甲咪唑烟酸与烯草酮混配对紫花苜蓿生长影响及除草效果研究

苏旺苍， 冯长松， 李慧龙， 孙兰兰， 徐洪乐， 吴仁海*

(1. 河南省农业科学院植物保护研究所， 河南 郑州 450002； 2. 河南省农业科学院畜牧兽医研究所， 河南 郑州 450002；3. 信阳市农业科学院， 河南 信阳 464099)

紫花苜蓿(Medicagosativa)是豆科(Leguminosae)多年生草本植物，以“牧草之王”著称，其产量高、富含蛋白质、草质优良、生物固氮能力强、适口性好，在畜牧业尤其是奶牛产业中发挥着不可替代的作用[1-3]。紫花苜蓿田杂草发生严重，尤其是夏季的牛筋草(Eleusineindica)、马唐(Digitariasanguinalis)、鳢肠(Ecliptaprostrata)、小蓟(Cirsiumsetosum)、香附子(Cyperusrotundus)等恶性杂草生长迅速、防控困难，严重影响紫花苜蓿产量和品质[4]。夏季紫花苜蓿刈割后，既有新出杂草，又有苜蓿刈割时残留的老根杂草，其中老根马唐等杂草对除草剂的敏感性降低，抗药性增加[5]。目前，紫花苜蓿田主要采用化学除草[6-7]，禾本科杂草主要使用精喹禾灵、精吡氟禾草灵等芳氧苯氧丙酸类除草剂进行防除，但随着禾本科杂草抗性增加，该类除草剂的防效逐渐下降[8]；阔叶杂草主要使用咪草烟、咪唑乙烟酸等咪唑啉酮类除草剂进行防除，但咪草烟、咪唑乙烟酸使用时极易对紫花苜蓿产生药害，严重影响紫花苜蓿生长，并且杂草抗药性逐渐增加，咪草烟与咪唑乙烟酸的防效降低[9]。

甲咪唑烟酸及烯草酮是花生和大豆等豆科作物田的2种重要的茎叶处理除草剂。烯草酮(Clethodim)属于环己二酮类除草剂，可防除稗草、马唐、牛筋草等30余种禾本科杂草，对阔叶作物安全性高[10-13]，作用靶标与精喹禾灵等相同，为乙酰辅酶A羧化酶，但其杀草谱更广、防效好、抗药性低[14]，对大豆田的马唐、稗草、牛筋草等杂草的鲜重防效90%以上[15]，高子贺[16]也证实烯草酮对苜蓿田牛筋草、狗尾草、马唐等禾本科杂草具有较好的防治效果。甲咪唑烟酸(Imazapic)属于咪唑啉酮类除草剂，作用于乙酰乳酸合成酶，用于防除花生等豆科作物田杂草，但与咪草烟、咪唑乙烟酸等相比，具有杀草谱广、持效期长、高效等特点，尤其对恶性杂草香附子有特效[14,17-20]，被广泛用于花生田防除香附子[21]。高兴祥等[22]研究发现甲咪唑烟酸对紫花苜蓿具有较好的安全性。庞振凤等[23-24]证实甲咪唑烟酸对香附子株防效96%以上，对其他杂草株防效95%以上，总草鲜重防效可达97%，并且能够有效的杀死香附子地上和地下植株。

紫花苜蓿田夏季杂草发生严重，由于紫花苜蓿刈割时老草残存的下部具有完整的根系和部分茎叶，杂草叶龄越大，对苗后除草剂越不敏感，防除越困难[25]。为筛选适用于河南省紫花苜蓿田杂草防治的的安全、高效、广谱除草剂，本研究系统评估了甲咪唑烟酸与烯草酮混配对紫花苜蓿株高、分枝数、地上部鲜重、产量和品质等指标的影响，以及对旱稗、马唐、鳢肠和香附子等杂草的防治效果，以期为紫花苜蓿田的杂草防除技术应用和推广提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于郑州市惠济区花园口镇的河南合博草业有限公司苜蓿基地，地处北纬34°18′，东经113°4′。试验区气候温和，四季分明。年降水量600 mm左右，年平均气温14.3℃，年日照时数2 000～2 500 h，无霜期210～230 d。试验地土壤为沙壤土，pH值8.2，有机质含量0.89%，速效氮57.73 mg·kg-1，速效磷14.02 mg·kg-1，速效钾188.30 mg·kg-1。

1.2 试验材料

供试紫花苜蓿品种为‘劲能5020’，2015年9月中旬种植，机械条播，亩播种量1.5 kg，行距0.3 m，播前底肥磷酸钙750 kg·hm-2、硫酸钾150 kg·hm-2、尿素225 kg·hm-2，每年刈割5～6茬，每次刈割后施用磷酸二铵75 kg·hm-2。2015-2018年苜蓿田杂草防治措施：春季杂草用咪唑乙烟酸(有效成分95～110 g·hm-2)防治，夏季杂草用精喹禾灵(有效成分65～78 g·hm-2)进行防治。本试验于2019年进行，在苜蓿2019年6月10日刈割后10日(2019年6月20日)施药1次。田间杂草主要有旱稗、马唐、鳢肠、香附子等。

供试除草剂为24%甲咪唑烟酸水剂，德国巴斯夫公司生产；24%烯草酮乳油，成都邦农化学有限公司生产。

1.3 试验设计

试验共设16个处理，包括15个药剂处理和1个喷施清水的空白对照(CK)，具体如表1所示。每个处理4次重复，共计64个小区，每个小区面积20 m2(长5 m ×宽4 m)。各小区随机区组排列，试验器械为新加坡利农AGROLEX公司生产的HD400型背负式手动喷雾器，容量16 L。

表1 供试除草剂及用量Table 1 Herbicide treatment and dosage

1.4 调查指标及方法

1.4.1除草效果调查 施药后14 d(2019年7月4日)，每小区随机取4点，每点0.25 m2，调查各种杂草数量，计算株防效；施药后28 d(2019年7月18日)，每小区随机取4点，每点0.25 m2，拔除所有杂草分类计数、称草鲜重，计算株防效和鲜重防效。

1.4.2紫花苜蓿生长指标调查及产量、品质测定 (1)生长指标调查：14，28 d(2019年7月4日、7月18日)调查紫花苜蓿株高、单株的分枝数和地上部鲜重，计算株高抑制率和鲜重增加率。

(2)产量测定：紫花苜蓿成熟后，每小区随机5点取样，每点1 m2(或相应量)采收紫花苜蓿，称其地上部分的生物产量，烘干后测其干重，换算出产量，用kg·hm-2表示。

(3)品质测定：紫花苜蓿成熟后，每小区取10株紫花苜蓿，取样后对样品进行烘干处理，烘干后磨粉、过筛，测定干物质含量(烘干法)、粗灰分含量(坩埚灼烧法)、粗蛋白质含量(凯氏定氮法)、粗脂肪含量(索氏粗脂肪抽提法)、酸性洗涤纤维ADF和中性洗涤纤维NDF(范氏洗涤纤维分析法)，并计算相对饲喂价值(RFV)[26-27]。

式中：DdM=88.9—0.779×ADF；DMI=120/NDF

1.5 数据统计与分析

采用DPS 18.10版数据处理系统软件对试验的相关数据进行统计分析，用平均值和标准误表示测定结果，并用Duncan法对各测定数据进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对紫花苜蓿生长指标的影响

不同药剂于紫花苜蓿刈割后10 d茎叶处理，药后14 d，28 d调查结果见表2和3。药后14 d，甲咪唑烟酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2(T1-T3)处理、甲咪唑烟酸100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T13-T15)处理对紫花苜蓿株高均产生显著抑制作用(P<0.05)，且随着甲咪唑烟酸(T1-T3)剂量的升高，抑制作用逐渐加重，但药后28 d，上述处理组对紫花苜蓿株高抑制作用显著减轻(P<0.05)。药后14 d，28 d，甲咪唑烟酸72.0，86.4 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T7-T12)处理对紫花苜蓿株高无显著差异(P<0.05)，施药处理后，对紫花苜蓿的抑制作用呈现先升高后缓解的现象，而烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2(T4-T6)处理则对紫花苜蓿株高产生显著增加作用(P<0.05)。

表2 药后14 d不同处理对紫花苜蓿生长的影响Table 2 Effects of different treatments on growth of alfalfa after 14 days

药后14 d，甲咪唑烟酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2(T1-T3)处理、甲咪唑烟酸86.4 g·hm-2+烯草酮72.0，108.0 g·hm-2混配(T11-T12)处理、甲咪唑烟酸100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，100.8 g·hm-2混配(T13-T15)处理对紫花苜蓿分枝数均产生显著抑制作用(P<0.05)，抑制率3.70%～7.41%，其他甲咪唑烟酸与烯草酮混配(T7-T10)处理对紫花苜蓿分支数无显著抑制作用；与药后14 d相比，药后28 d，上述处理对紫花苜蓿的作用由抑制转为增加，其中甲咪唑烟酸86.4 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T10-T12)处理的紫花苜蓿分枝数增加作用高于其他处理，增加率在10%以上。

药后14 d，甲咪唑烟酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2(T1-T3)处理、甲咪唑烟酸100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T13-T15)处理对紫花苜蓿地上部鲜重均产生显著抑制作用(P<0.05)，其他甲咪唑烟酸与烯草酮混配(T7-T10)处理对紫花苜蓿地上部鲜重低于空白对照，但无显著抑制作用；药后28 d，以上药剂处理紫花苜蓿地上部鲜重显著高于空白对照(P<0.05)，其中甲咪唑烟酸86.4 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T10-T12)处理的紫花苜蓿地上部鲜重增加率为14.01%～15.39%，高于其他处理。

表3 药后28 d不同处理对紫花苜蓿生长的影响Table 3 Effects of different treatments on growth of alfalfa after 28 days

2.2 不同处理对紫花苜蓿田杂草的防效

药后14 d，不同处理对紫花苜蓿田杂草的株防效如表4所示。药后14 d，甲咪唑烟酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2(T1-T3)处理对总草株防效随甲咪唑烟酸剂量的增加而提高，但处于55%～65%的较低水平。烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2(T4-T6)处理对鳢肠、香附子无防除效果，导致总草株防效显著低于其他处理(P<0.05)，处于40%以下。甲咪唑烟酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮72.0，108.0 g·hm-2混配(T7-T15)处理对马唐和旱稗株防效增加，使总草株防效也增加到69%～79%，显著高于甲咪唑烟酸和烯草酮单独使用(P<0.05)。

表4 药后14 d不同处理对紫花苜蓿田杂草的株防效Table 4 The control efficacy on plant of different treatments on weeds in alfalfa field-14 days after treatment

与药后14 d相比，各个处理在药后28 d对杂草的株防效进一步提高(表5)。甲咪唑烟酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2(T1-T3)处理对马唐、旱稗株防效为74.93%～83.61%，对鳢肠株防效为80.41%～89.16%，对香附子株防效为82.40%～91.03%，总草株防效提高到78.23%～86.65%。烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2(T4-T6)处理同样由于对鳢肠、香附子防除效果差，导致总草株防效在50%以下，显著低于其他处理(P<0.05)。甲咪唑烟酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T7-T15)处理总草株防效为86.37%～92.23%，其中甲咪唑烟酸86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T10-T15)处理的总草株防效显著高于甲咪唑烟酸高剂量100.8 g·hm-2处理。

表5 药后28 d不同处理对紫花苜蓿田杂草的株防效Table 5 The control efficacy on plant of different treatments on weeds in alfalfa field-28 days after treatment

药后28 d，不同处理对苜蓿田杂草的鲜重防效如表6所示。药后28 d，甲咪唑烟酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，100.8 g·hm-2混配(T7-T15)处理对马唐和旱稗的鲜重防效在90%以上，显著高于甲咪唑烟酸高剂量(100.8 g·hm-2，T3)处理(P<0.05)，甲咪唑烟酸86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，100.8 g·hm-2混配(T10-T15)处理对马唐和旱稗的鲜重防效显著高于烯草酮高剂量(108.0 g·hm-2，T6)处理(P<0.05)。甲咪唑烟酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，100.8 g·hm-2混配(T7-T15)处理对总草鲜重具有较好的防治效果，防效为86.37%～92.12%，其中，甲咪唑烟酸和烯草酮混配(T10-T15)处理的总草鲜重防效显著高于甲咪唑烟酸高剂量(100.8 g·hm-2，T3)处理。

表6 药后28 d不同处理对紫花苜蓿田杂草的鲜重防效Table 6 The control efficacy on fresh weight of different treatments on weeds in alfalfa field-28 days after treatment

2.3 不同处理对紫花苜蓿田产量的影响

苜蓿收获时测产，从表7可得出，与空白对照相比，不同处理(T1-T15)均不同程度提高了紫花苜蓿的产量。甲咪唑烟酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，100.8 g·hm-2混配(T7-T15)处理的紫花苜蓿产量显著高于甲咪唑烟酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2(T1-T3)单剂处理、烯草酮(T4-T6)单剂处理，增产率达到13%以上，其中甲咪唑烟酸86.4 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T10-T12)处理的紫花苜蓿增产率达到17.33%～19.74%，增产效果最为明显。

表7 不同处理对紫花苜蓿产量的影响Table 7 Effects of different treatments on alfalfa yield

2.4 对苜蓿品质的影响

对收获后的紫花苜蓿干草进行干物质含量、粗灰分含量、粗蛋白质含量、粗脂肪含量、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)等品质指标测定(表8)。空白对照处理的紫花苜蓿干物质含量为91.26%、粗灰分含量为9.21%、粗蛋白质含量为19.66%、粗脂肪含量为2.27%、酸性洗涤纤维为29.38%、中性洗涤纤维为38.94%、相对饲喂价值为157.74%，不同处理(T1-T15)的紫花苜蓿品质指标与空白对照相比，均无显著差异，表明在甲咪唑烟酸72.0～100.8 g·hm-2与烯草酮54.0～108.0 g·hm-2混配处理下不影响紫花苜蓿的品质。

表8 不同处理对紫花苜蓿品质的影响Table 8 Effects of different treatments on alfalfa quality

3 讨论

紫花苜蓿田杂草发生严重，是影响产量的重要因素，尤其是发生在第二茬至第四茬苜蓿生长之间，此时处于夏季的光、热、水同期，有利于杂草快速生长，防治不及时或防治失败，往往造成草荒，严重危害紫花苜蓿产量，生长绝产[28]。目前，我国还没有登记于紫花苜蓿田的专用除草剂，实际生产中使用的咪唑乙烟酸、咪草烟、精喹禾灵等除草剂存在药害风险高、抗药性高、药效低、选择性差等问题[6-9]。已有研究表明，咪唑乙烟酸在0.067 5 kg·hm-2剂量下对紫花苜蓿的出苗和生长有明显的抑制作用，安全性较差[29]；咪唑乙烟酸与唑嘧磺草胺、草除灵混用处理对苜蓿存在明显药害，苜蓿株高抑制率超过33%[30]。马唐等禾本科杂草的抗药性增加迅速，其中山东省济南、东营、日照、泰安、枣庄等地区的5个马唐种群对精喹禾灵的抗性系数大于5.00倍，并且济南、日照和东营的3个马唐种群对稀禾啶存在交互抗药性，对烯禾啶抗性系数达5.01～8.00倍[31]。湖北天门的马唐种群对高效氟吡甲禾灵产生了很高的抗药性，抗性倍数达到104.23，湖南湘阴、江西九江、江西彭泽、河北沧州、河北邯郸、河南鹿邑、河南新乡等地的7个马唐种群为中等抗性水平，相对抗性倍数为10～100[32]。氰氟草酯与五氟磺草胺对低龄马唐具有较好的毒力，但对叶龄较大马唐毒力不佳，尤其是对5叶期以上马唐的抗药性上升明显[5]。烯草酮可防治禾本科杂草[12,33-34]，对马唐、稗草、牛筋草等禾本科杂草均具有较好的防除效果，对阔叶作物安全性高[35-36]。甲咪唑烟酸108 g·hm-2剂量下处理花生，药后5～7天，有轻徽的药害产生，30天后花生药害恢复，对花生产量无影响[37]；甲咪唑烟酸主要用于防除大豆、花生等作物田的禾本科、阔叶以及莎草科等杂草[15]，甲咪唑烟酸对香附子等莎草科杂草有很好的防效，而其他的咪唑啉酮类除草剂对香附子基本无效[24]。甲咪唑烟酸施药后，紫花苜蓿心叶略有皱缩，但紫花苜蓿株高抑制率小于5%，对紫花苜蓿的药害影响在可控范围内，后期可以得到有效缓解[22]。据调查，6—7月份紫花苜蓿刈割后，新出马唐、旱稗幼苗和老根马唐、旱稗同时存在，老根马唐、旱稗对除草剂抗药性普遍偏高，单一的甲咪唑烟酸或烯草酮防治效果不明显。

本研究探讨了甲咪唑烟酸和烯草酮混配使用对苜蓿的生长影响以及对苜蓿田杂草的防治效果，甲咪唑烟酸与烯草酮复配与甲咪唑烟酸、烯草酮单用相比，对马唐、旱稗的防效显著增加(P<0.05)，其中，甲咪唑烟酸86.4 g·hm-2+烯草酮乳油72.0 g·hm-2处理的马唐、旱稗鲜重防效超过97%，总草鲜重防效94%以上。甲咪唑烟酸和烯草酮混配处理对紫花苜蓿田的总草株防效和鲜重防效均在86%～95%，紫花苜蓿增产13%～20%，表现出良好的广谱杀草活性和增产效果。甲咪唑烟酸和烯草酮混配处理在早期对紫花苜蓿产生新叶发黄、轻微抑制生长的药害症状，但后期紫花苜蓿的抑制作用得到缓解，并在收获时在分枝数和地上部鲜重等方面明显增加，较空白对照处理，分枝数增加7.79%～12.34%、地上部鲜重增加10.71%～15.64%，显著高于甲咪唑烟酸、烯草酮单用效果(P<0.05)，并对紫花苜蓿品质无影响。本研究仅在2019年进行了一年的田间试验，试验结果可能受多种因素影响，还需进行多年试验进一步验证结果。

4 结论

选择适当用量的甲咪唑烟酸与烯草酮混配使用，能提高紫花苜蓿产量，不影响紫花苜蓿品质，同时也能提高对紫花苜蓿田杂草的防效。综合考虑对紫花苜蓿生长影响、产量、品质以及杂草的防效等方面影响，建议在紫花苜蓿刈割后7～14天，苜蓿缓苗后进行甲咪唑烟酸(86.4～100.8 g·hm-2)与烯草酮(54.0～108.0 g·hm-2)混配使用可有效防除紫花苜蓿田中一年生禾本科杂草、阔叶杂草及莎草科杂草，在紫花苜蓿田具有较好的应用价值。