3种茎叶处理除草剂在胡麻田的最佳施药期研究

姜延军, 岳德成*, 柳建伟, 石晓瑛#, 史广亮, 韩菊红,李青梅, 胡冠芳, 牛树君

(1. 甘肃省平凉市农业科学院, 平凉 744000; 2. 甘肃省农业科学院植物保护研究所, 兰州 730070)

胡麻LinumusitatissimumL.又称油用亚麻,是我国北方地区最主要的油料作物之一,常年播种面积约达70万hm2[1]。大力发展胡麻产业、提高胡麻产量对于满足人民日常生活需要、提高农民经济收入、助力乡村振兴具有十分重要的意义。近年来,胡麻田杂草的危害愈来愈严重,引起胡麻明显减产[2];胡麻是密植作物,人工除草费工费时,劳动力投入大,与目前农村人口大量外出务工有较大冲突,严重影响了农民种植胡麻的积极性[3]。化学防治具有见效快、方法简单、工效高、便于机械化等特点,在胡麻等密植作物田杂草防除中值得大面积推广,但必须准确掌握适宜的除草剂种类和喷药时期。现有研究[4-11]已经明确,2甲·辛酰溴、2甲·溴苯腈、2甲4氯钠、辛酰溴苯腈、溴苯腈等对胡麻田阔叶杂草和精喹禾灵、高效氟吡甲禾灵、炔草酯等对胡麻田禾本科杂草均有优良的控制效果,是目前胡麻田重点推广的除草剂种类,但有关适宜喷药期的研究甚少,生产上盲目喷施现象突出,药害事件频发,造成不必要的产量损失。为此,笔者采用田间试验方法测定了2甲·辛酰溴、2甲·溴苯腈和2甲4氯钠在不同时期喷施对胡麻生长发育的影响及对杂草的防除效果,旨在寻求对胡麻安全、对杂草防效优良的最佳喷药期,为胡麻田茎叶除草剂科学合理施用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验布设在甘肃省泾川县高平镇上湾村(35°17′N, 107°29′E),海拔1 360 m,年降水量511.2 mm,年蒸发量1 466.55 mm,无灌溉条件,属典型的雨养农业区。试验当年3月-4月,多次降水,土壤墒情好,利于胡麻及杂草的出苗和生长。前茬作物为冬小麦,田内杂草分布均匀,主要种类有藜ChenopodiumalbumL.、反枝苋AmaranthusretroflexusL.、狗尾草Setariaviridis(L.) Beauv.、水棘针AmethysteacaeruleaL.、铁苋菜AcalyphaaustralisL.、打碗花CalystegiahederaceaWall.等,藜、反枝苋和狗尾草占绝对优势。

1.2 试验材料

参试除草剂为400 g/L 2甲·溴苯腈(MCPA-Na·bromoxynil)乳油(EC),江苏辉丰农化股份有限公司;56% 2甲4氯钠(MCPA-Na)可溶粉剂(SP),登封市金博农药化工有限公司;40% 2甲·辛酰溴(MCPA-Na·bromoxynil octanoate)乳油(EC),浙江禾本科技有限公司。胡麻品种为‘陇亚11号’,甘肃省农业科学院作物研究所。尿素,含氮量46%,中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司;磷酸二铵,含氮、磷量分别为18%和46%,中化化肥有限公司。喷药器械为背负式电动喷雾器,型号3WJD-18,容量18 L,工作压力0.15～0.4 MPa,空心圆锥雾喷头,孔径0.7 mm,山东卫士植保机械有限公司。

1.3 试验设计

参试除草剂400 g/L 2甲·溴苯腈EC、56% 2甲4氯钠SP和40% 2甲·辛酰溴EC的制剂用量分别设置为1 500 mL/hm2、1 200 g/hm2和1 275 mL/hm2(厂家推荐量)。每种除草剂均设置5个喷药期处理,即分别在胡麻株高2.5、5、10、20 cm和40 cm(相应的阔叶杂草高度分别为0.62、1.66、3.00、6.84 cm和24.20 cm,禾本科杂草高度分别为0.30、0.81、1.33、4.68 cm和9.17 cm)时喷施除草剂,另设置人工除草和空白对照(CK) 2个处理,共计17个处理。处理随机排列,重复3次,小区面积10 m2。

3月25日,依次整地、施肥(尿素300 kg/hm2、磷酸二铵 225 kg/hm2)和播种,化肥均匀撒施土壤表面后用旋耕机耕地,人工开沟播种胡麻,播种深度2.5 cm,播量60 kg/hm2。胡麻出苗后,划分小区,各小区之间均留有0.3 m的人行道,人行道上的胡麻铲掉。按处理设计的喷药期将除草剂均匀喷施于杂草茎叶表面,药液用量按675 kg/hm2计算。每小区单独配药并单独喷雾,更换药剂时彻底清洗喷雾器。人工除草处理区采取人工方法及时拔除杂草,使之在胡麻全生育期始终处于无杂草危害状态;空白对照区杂草任其自然生长。其他管理同常规种植。

1.4 测定项目与方法

1.4.1胡麻生长直观表现观察

药后7 d内,逐日目测记载胡麻植株畸形程度、叶色变化、长势情况等。据此评价除草剂对胡麻生长发育的直观影响。

1.4.2胡麻株高测定

药后10 d和成熟期各测量1次胡麻植株高度。每小区对角线3点取样,每点随机选取10株胡麻,逐株测量主茎高度。株高抑制率=100%×(人工除草处理株高-喷施除草剂处理株高)/人工除草处理株高。

1.4.3胡麻植株鲜重测定

药后5、10、15 d和成熟期各测定1次胡麻植株鲜重。每小区对角线4点取样,每点随机拔取5株胡麻,拔取的植株剪去根部后混合称重。植株鲜重抑制率=100%×(人工除草处理植株鲜重-喷施除草剂处理植株鲜重)/人工除草处理植株鲜重。

1.4.4胡麻产量测定

胡麻成熟期,每小区在其中间位置取样测定胡麻生物产量和籽粒产量,样点面积5.49 m2(2.23 m×2.46 m)。按样点收获并挂牌标记,拉回晒场晾晒;充分干燥后,称取生物产量,脱粒后再称取其籽粒产量。增产幅度=100%×(喷施除草剂处理生物产量或籽粒产量-人工除草处理生物产量或籽粒产量)/人工除草处理生物产量或籽粒产量。

1.4.5对杂草防效调查

药后25 d,每小区对角线3点取样,样点面积0.15 m2(0.15 m×1 m),同一小区3样点的所有杂草拔出后装入同一塑料袋并挂牌标记,室内记载其株数并称取鲜重。株防效=[(空白对照区杂草株数-喷施除草剂处理杂草株数)/空白对照区杂草株数]×100%;鲜重防效=[(空白对照区杂草鲜重-喷施除草剂处理杂草鲜重)/空白对照区杂草鲜重]×100%。

1.5 数据统计分析

利用Excel 2007和DPS 7.05统计软件进行数据分析处理,采用Duncan氏新复极差法比较处理间差异显著性。

2 结果与分析

2.1 除草剂喷施时期对胡麻生长发育的影响

2.1.1对胡麻生长发育的直观影响

由表1看出:参试除草剂在不同时期喷施,对胡麻株形、叶色、长势等直观农艺性状均可产生显著影响,其抑制效应在药后1～2 d最为明显,多表现为植株向一侧弯曲、叶片颜色普遍偏黄,但在药后3～4 d内影响迅速减轻,5 d后基本恢复正常。可见,3种参试除草剂不论在何时喷施,对胡麻生长的直观影响均十分短暂。

表1 除草剂喷施时期对胡麻生长发育的直观影响Table 1 Effect of spraying time of herbicides on growth and development of flax

2.1.2对胡麻株高的影响

参试除草剂对胡麻株高的抑制效应均随喷药期的推后呈“先增后减”的态势(表2)。

表2 除草剂喷施时期对胡麻株高的影响1)Table 2 Effect of spraying time of herbicides on plant height of flax

400 g/L 2甲·溴苯腈EC:在胡麻株高5 cm时喷施,药后10 d对胡麻株高的抑制率最高,达到19.85%,显著高于其他时期喷施(P<0.05,下同),株高2.5、10 cm和20 cm时喷施对株高有明显抑制作用,超过6%,株高40 cm时喷施的几乎无抑制作用;在胡麻成熟期,其抑制效应较药后10 d明显减弱,但株高5、10 cm和20 cm时喷施的仍有一定抑制作用,株高抑制率分别为3.12%、4.96%和4.43%,显著高于株高2.5 cm和40 cm时喷施,株高2.5 cm和40 cm时喷施对株高无抑制作用。

56% 2甲4氯钠SP:在胡麻株高2.5、5、10 cm和20 cm喷施,药后10 d对株高的抑制率较高,达到10.76%～16.06%,显著高于株高40 cm时喷施的,后者对株高无抑制作用;在胡麻成熟期,其抑制效应较药后10 d亦有明显减弱,但株高10 cm和20 cm时喷施的株高抑制率仍超过6%,显著高于其他时期喷施的,株高2.5、5 cm和40 cm时喷施的抑制作用微弱。

40% 2甲·辛酰溴EC:在胡麻株高2.5 cm和5 cm时喷施,药后10 d对株高的抑制率超过6%,显著高于其他时期喷施的,株高10、20和40 cm时喷施的无抑制作用;在胡麻成熟期,各喷药期处理对胡麻株高基本无抑制作用。

可见,3种除草剂在药后初期对胡麻株高均可产生明显抑制作用,胡麻成熟期抑制作用明显减弱甚至消失。从胡麻成熟期的抑制效应来看,400 g/L 2甲·溴苯腈EC和56% 2甲4氯钠SP在株高2.5、5 cm和40 cm时喷施较为安全;40% 2甲·辛酰溴EC在各时期喷施均较安全。

2.1.3对胡麻植株鲜重的影响

各参试除草剂对胡麻植株鲜重的抑制效应在各喷药期处理之间均存在显著差异,且随药后时间的延长呈规律性变化(表3)。

400 g/L 2甲·溴苯腈EC:在胡麻株高5 cm时喷药,其抑制效应随药后时间的延长呈“逐渐减弱”的态势,植株鲜重抑制率由药后5 d的47.55%降低至成熟期的-29.85%,虽然在药后5 d和10 d对胡麻鲜重有严重抑制效应,但在药后15 d和成熟期则无抑制作用。在胡麻株高2.5、10、20 cm和40 cm时喷药,其抑制效应均随药后时间的延长呈“先增后减”的态势,胡麻株高2.5 cm时喷药,药后5 d和10 d植株鲜重受到明显抑制,但药后15 d和成熟期的抑制作用微弱;胡麻株高10 cm时喷药,药后10 d植株鲜重抑制率达到20.63%,但药后5、15 d和胡麻成熟期抑制作用轻微或无抑制作用;胡麻株高20 cm时喷药,药后5～15 d植株鲜重抑制率高达10.44%～37.96%,但在成熟期抑制作用微弱;胡麻株高40 cm时喷药,药后5 d至成熟期植株鲜重抑制率高达20.00%～56.53%。

56% 2甲4氯钠SP:在胡麻株高2.5、5、10 cm和20 cm时喷施,其对胡麻鲜重抑制效应均随药后时间的延长呈“先增后减”的态势。胡麻株高2.5 cm时喷药,药后5～15 d植株鲜重抑制率为9.04%～14.86%,直至成熟期仍有抑制效应;胡麻株高5 cm时喷药,虽然药后5 d和10 d对鲜重有严重抑制作用,抑制率高达35.89%和40.46%,但药后15 d和成熟期抑制作用微弱或无抑制作用，抑制率为1.88%和-6.39%;胡麻株高10 cm时喷药,药后5 d至成熟期植株鲜重抑制率范围在-2.67%～48.03%,药后10 d受抑制最严重,药后5 d和15 d也有较明显的抑制作用,但成熟期无抑制效应;胡麻株高20 cm时喷药,药后5 d至成熟期植株鲜重抑制率为8.36%～42.20%,抑制作用在药后10 d和15 d最明显,药后5 d和成熟期较明显。在胡麻株高40 cm时喷药,其抑制效应随药后时间的延长有“逐渐增强”的态势,植株鲜重抑制率为2.29%～43.83%。

40% 2甲·辛酰溴EC:在胡麻株高2.5、10 cm和20 cm喷药,其抑制效应均随药后时间的延长呈“先增后减”的态势。胡麻株高2.5 cm时喷药,药后5～15 d有较强抑制作用,但至成熟期无抑制效应;胡麻株高10 cm时喷药,在药后10 d的植株鲜重抑制率达到18.16%,但药后5、15 d和成熟期均无抑制作用;株高20 cm时喷药,药后10 d和15 d有较强抑制作用植株鲜重抑制率分别为17.34%和20.82%,而药后5 d和成熟期无抑制作用。在胡麻株高5 cm时喷施,其抑制效应随药后时间延长呈“快速减弱”态势,植株鲜重抑制率从药后5 d的44.13%降低至成熟期的-38.76%,药后15 d后无抑制效应。在胡麻株高40 cm时喷施,其抑制效应随药后时间的延长有“逐渐增强”的态势,植株鲜重抑制率在5.25%～29.89%之间。

可见,在胡麻株高2.5～10 cm、5 cm和5～10 cm分别喷施400 g/L 2甲·溴苯腈EC、56% 2甲4氯钠SP和40% 2甲·辛酰溴EC,能提早减轻对胡麻植株鲜重的抑制作用,至药后15 d和胡麻成熟期无抑制作用或抑制作用微弱。

2.1.4对胡麻产量的影响

胡麻生物产量随参试除草剂喷药期的推后呈“先增后减”的态势(表4)。

400 g/L 2甲·溴苯腈EC以株高5 cm喷施的生物产量最高,达到10 777.17 kg/hm2,显著高于其他时期喷施,较人工除草增产9.66%;株高2.5 cm和10 cm喷施的较高,与人工除草无显著差异(P>0.05,下同);株高20 cm和40 cm喷施可引起显著减产。

56% 2甲4氯钠SP在胡麻株高5 cm和2.5 cm时喷施,生物产量分别为最高和较高,依次达到9 653.92 kg/hm2和9 213.72 kg/hm2,二者无显著差异,较人工除草分别减产1.77%和6.25%;株高10、20 cm和40 cm喷施均可引起明显减产。

40% 2甲·辛酰溴EC在胡麻株高5 cm时喷施生物产量最高,达到10 807.53 kg/hm2,显著高于株高2.5、20 cm和40 cm喷施,较人工除草增产9.97%;株高10 cm喷施的次之,与株高5 cm喷施无显著差异,较人工除草增产7.19%;株高40 cm喷施可引起大幅度减产。

胡麻籽粒产量随400 g/L 2甲·溴苯腈EC和40% 2甲·辛酰溴EC喷药期的推后均呈“先增后减”的态势,随56% 2甲4氯钠SP喷药期的推后呈“逐渐降低”态势(表4)。

表4 除草剂喷施时期对胡麻产量的影响Table 4 Effect of spraying time of herbicides on flax yield

400 g/L 2甲·溴苯腈EC以胡麻株高5 cm时喷施籽粒产量最高,达2 016.58 kg/hm2,显著高于株高10、20、40 cm喷施,较人工除草增产5.39%;株高2.5 cm喷施的次之,与株高5 cm喷施和人工除草均无显著差异;株高10～40 cm喷施可引起较明显或严重减产。

40% 2甲·辛酰溴EC以胡麻株高5 cm时喷施胡麻籽粒产量最高,达2 017.90 kg/hm2,显著高于株高2.5、20 cm和40 cm喷施,较人工除草增产5.45%;株高10 cm喷施籽粒产量较高,与株高5 cm喷施和人工除草均无显著差异;株高2.5、20 cm和40 cm喷施均可引起明显减产。

56% 2甲4氯钠SP以株高2.5 cm和5 cm喷施时胡麻籽粒产量最高,分别达到1 904.54 kg/hm2和1 897.15 kg/hm2,均与人工除草处理基本持平,显著高于其他时期喷施处理;在株高10、20 cm和40 cm喷施可引起严重减产。

综上,从确保胡麻产量角度考虑:400 g/L 2甲·溴苯腈EC的最佳喷施期在胡麻株高5 cm,其次为株高2.5 cm;40% 2甲·辛酰溴EC的最佳喷施期在胡麻株高5～10 cm;56% 2甲4氯钠SP的最佳喷施期在胡麻株高2.5～5 cm。

2.2 除草剂喷施时期对杂草防效的影响

表5表明,3种参试除草剂均可有效控制胡麻田阔叶杂草,其防效随喷药期的推后呈逐渐下降态势。400 g/L 2甲·溴苯腈EC在胡麻株高2.5～20 cm时喷施对阔叶杂草防效理想,株防效和鲜重防效分别达到80.42%～94.69%和93.16～98.99%;在株高40 cm喷施的防效骤降。56% 2甲4氯钠SP和40% 2甲·辛酰溴EC在胡麻株高2.5 cm时喷施最理想,株防效分别达到73.88%和87.36%,鲜重防效分别达到96.33%和98.95%;在株高5～20 cm时喷施对阔叶杂草密度的控制作用较差,显著低于株高2.5 cm时喷施,但对阔叶杂草的生长发育有强烈抑制作用,鲜重防效分别为79.79%～88.96%和91.26%～94.47%;在株高40 cm喷施的防效锐减。

表5 除草剂不同时期喷施对阔叶杂草的防除效果Table 5 The control effect of herbicides at different spraying time on weeds

续表5 Table 5(Continued)

综上,从有效控制杂草危害角度考虑:400 g/L 2甲·溴苯腈EC应掌握在胡麻株高2.5～20 cm喷施;56% 2甲4氯钠SP和40% 2甲·辛酰溴EC掌握在胡麻株高2.5 cm喷施最好,株高5～20 cm喷施较好。

3 结论与讨论

茎叶处理除草剂通过杂草茎叶吸收后,干扰植物正常代谢,导致杂草整株或局部死亡或抑制杂草正常生长发育,其靶标对象虽然是田间杂草,但对栽培作物亦会产生一定的影响甚至造成明显药害,药害发生原因与除草剂喷施时期不当有很大关系[12-13],寻求对作物安全、对杂草防除效果优良的喷药期是除草剂应用中必须解决的问题。国内有关茎叶除草剂适宜喷施时期的研究少有报道,王芙蓉等[14]的研究显示,在冬油菜大量返青但未封行前喷施高效氟吡甲禾灵对油菜最安全并能有效控制杂草危害;党建友等[15]的研究表明,2,4-D丁酯和甲基二磺隆在11月15日喷施对小麦各项指标影响较小,次年4月4日喷施影响最大;薛家彬等[16]认为,茎叶处理除草剂在玉米3～5叶期喷施最安全,2叶期以下或6叶期以上喷施易产生药害。胡麻茎叶组织柔嫩、蜡质层薄,对茎叶除草剂更为敏感,准确把握喷施时期是避免或减轻除草剂药害的关键。王玉灵等[17]报道,2甲·辛酰溴+高效氟吡甲禾灵在胡麻株高5～10 cm喷施对胡麻安全、对杂草防效优良,但国内类似的研究甚少,所涉及的除草剂品种十分单一,还远不能满足生产所需。本研究表明400 g/L 2甲·溴苯腈EC在胡麻株高5 cm，56% 2甲4氯钠SP在胡麻株高2.5～5 cm，40% 2甲·辛酰溴EC在胡麻株高5～10 cm喷施，对胡麻生长发育影响小甚至无影响,对阔叶杂草的防治效果优良,可进行大面积推广。

本试验设置在甘肃省泾川县高平镇,属典型的旱作农业区,其生态环境、气候条件、耕作制度、生产技术水平、杂草群落类型等在陇东地区乃至我国西北地区具有一定代表性,其研究结论对当地以及类似地区胡麻田除草剂的安全施用有较大的指导价值。但研究所涉及的除草剂品种还较少,一些新型的特别是防除胡麻田禾本科杂草的茎叶除草剂尚未涉及;胡麻田的禾本科杂草发生较晚、植株较矮、长势较弱,对胡麻生长影响较小,但密度较大时,可造成明显危害,对于禾本科杂草和阔叶杂草均有较重发生的胡麻田,可通过喷施2甲·辛酰溴或辛酰溴苯腈+高效氟吡甲禾灵或精喹禾灵等混用配方兼治2类杂草[4],但其最佳喷药期尚不明了。对于上述问题,今后还应继续开展相关研究,以求为胡麻田除草精准、安全、高效应用提供更加全面的技术指导。