40%砜吡草唑悬浮剂防除小麦田一年生杂草效果

卞康亚, 吴明昊, 朱展飞, 沈田辉, 张 玉, 孔 旭, 曹 丽, 朱汉清, 陈 岚,王晓芸, 朱阿秀, 吴佳文

[1.江苏省盐城市大丰区植物保护站,江苏盐城 224100; 2.江苏金色农业股份有限公司,江苏盐城 224100;3.泰兴市农业科学研究所,江苏泰兴 225400; 4.江苏省盐城市植物保护站,江苏盐城 224002;5.先正达(中国)投资有限公司,上海 200126; 6.江苏省植物保护植物检疫站,江苏南京 210036]

小麦是我国重要的粮食作物之一。据国家统计局统计,2022年全国小麦播种面积2 352万 hm2,占粮食总面积的19.88%,小麦产量接近1.38亿t,占粮食总产量的20%,占夏收粮食总产量的93.44%。全国麦田草害常年发生面积在1 000万 hm2,其中严重危害面积267万hm2,造成小麦减产约400万 t/年,损失率约30%[1]。盐城市大丰区地处江苏六大农业区的沿海农业区,小麦常年种植面积5.6万 hm2,总产量维持在32.7万 t/年,为全市粮食安全稳定起着举足轻重的作用[2]。大丰区麦田杂草具有草相复杂、出草密度大、出草时间不一、抗药性水平上升等特点[3-4],年均麦田杂草发生面积4万 hm2·次左右。近年来,随着气候变暖及晚熟粳稻的种植,小麦播种时间推迟,在进行茎叶处理时遇寒流降温造成药害频发的现象[5]。为有效降低药害风险、夯实夏粮丰产丰收基础,大丰区通过大力推广土壤封闭处理除草技术,重点宣传指导异丙隆、吡氟酰草胺、氟噻草胺等土壤封闭剂的应用。据统计,2022年大丰区秋播小麦冬前杂草封闭处理面积达 1.85万 hm2,占全区小麦播种面积的33%,有效控制了麦田杂草的危害。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于江苏省盐城市大丰区三龙镇龙南村一农业公司土地流转田(120°31′53″E,33°23′57″N),平均海拔2.6 m,其田块土地较平整,局部低洼。试验田土壤为壤性轻盐土,肥力中等,含有机质15.8 g/kg,pH值7.8,田间排灌设施齐全。采用旱茬小麦、豆麦轮作模式进行种植,前茬作物为大豆,2022年12月16日机条播小麦三抗10号 285 kg/hm2。12月15日施基肥磷酸二铵(N、P含量分别为21%、53%)225 kg/hm2+尿素187.5 kg/hm2,2023年2月4日施分蘖肥尿素 180 kg/hm2,3月20日施拔节肥复合肥(N、P、K含量分别为32%、6%、12%)338 kg/hm2。

试验田间杂草群落以播娘蒿(DescurainiasophiaL.)、拉拉藤(GaliumspuriumL.)、小藜(ChenopodiumficifoliumSm.)、婆婆纳(VeronicapolitaFr.)、荠菜(Capsellabursa-pastoris)、葎草(Humulusscandens)、泽漆(EuphorbiahelioscopiaL.)等阔叶杂草为主,少量禾草节节麦(Aegilopstauschii),优势种群为播娘蒿、拉拉藤,混合发生密度达到110株/m2。

1.2 供试药剂

40%砜吡草唑悬浮剂(SC)(登记证号PD20190059,上海群力化工有限公司生产)、35%氟噻·吡酰SC(登记证号PD20210474,四川利尔作物科学有限公司生产)、45%氟吡·异丙隆SC(未获登记,山东先达股份有限公司制备)、55%吡酰·异丙隆SC[登记证号PD20141843,安道麦辉丰(江苏)有限公司生产]。

1.3 试验设计

试验共设7个处理:处理1,40%砜吡草唑SC 375 mL/hm2;处理2,40%砜吡草唑SC 450 mL/hm2;处理3,40%砜吡草唑SC 750 mL/hm2;处理4,40%砜吡草唑SC 300 mL/hm2+45%氟吡·异丙隆SC 300 mL/hm2;处理5,35%氟噻·吡酰SC 1 500 mL/hm2;处理6,55%吡酰·异丙隆SC 2 550 mL/hm2;处理7,清水对照。每个处理重复3次,共21个小区,每个小区面积66.7 m2。在小麦播后苗前(2022年12月19日),使用3WBD-16型背负式电动喷雾器施药1次,用水量 450 L/hm2。该电动喷雾器由浙江省台州市路桥禾丰喷雾器厂生产,工作压力值为0.15～0.4 MPa,配置TR8001型圆锥喷头(北京蕾茜纳环保技术发展有限公司)。各处理在2023年5月8日小麦扬花初期喷施40%丙硫菌唑·戊唑醇SC 750 mL/hm2预防赤霉病,5月15日小麦扬花盛期喷施40%丙硫菌唑·戊唑醇SC 750 mL/hm2+25%氰戊·乐果乳油(EC) 900 mL/hm2防治病虫害。

1.4 调查内容及方法

1.4.1 杂草防效调查 分别于药后60 d(2月19日)、90 d(3月19日)、130 d(4月29日)调查(观察)3次。每小区对角线五点取样,每点0.2 m2,描述杂草中毒症状,记录杂草株数、鲜重,计算株防效、鲜重防效,计算公式如下:

1.4.2 安全性调查 分别于药后15 d(2023年1月4日)、30 d(1月19日)、60 d(2月19日)、90 d(3月19日)、130 d(4月29日)调查(观察)5次。每小区对角线五点取样,每点0.2 m2,记录出苗数、株高、分蘖数,计算出苗率(基本苗按用种量、发芽率90%折算为425万株/hm2)、株高抑制率、分蘖抑制率。

调查(观察)并记录小麦是否有药害发生及程度。1级,小麦正常生长,无任何受害症状;2级,小麦轻微药害,药害少于10%;3级,小麦中等药害,以后能恢复,不影响产量;4级,小麦药害较重,难以恢复,造成减产;5级,小麦药害严重,不能恢复,造成明显减产或绝产。

1.4.3 产量调查 2023年6月5日小麦收获前进行测产,含水率18%。每小区对角线选取5点,每点1 m2,实收实测,最后折算成产量。

1.5 数据处理

采用 Duncan’s 新复极差法进行分析比较各处理间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 药后60 d对杂草的封闭效果

药后60 d,各药剂处理均未见禾草出苗;部分处理见阔叶杂草萌芽出苗,处于1～2叶期。杂草总体株防效均在85%以上,其中处理 1～3株防效达100.00%,处理4～6株防效为88.83%～94.50%(表1),其中已出土的杂草均出现白化症状。

表1 40%砜吡草唑SC等药剂防除麦田一年生杂草药后60 d效果Table 1 Control effect of pyroxasulfone 40%SC and other hebicides on annual weeds in wheat fields after 60 days

2.2 药后90 d对杂草封闭效果

药后90 d,清水对照区杂草陆续出苗,播娘蒿、拉拉藤、小藜等阔叶杂草大多处在1～4叶期,禾草处在0～3个分蘖期。各药剂处理对杂草防效较好,药剂处理区杂草明显较少,40%砜吡草唑SC 375、450、750 mL/hm2处理区少见杂草,总草株防效在95%以上;40%砜吡草唑SC 300 mL/hm2+45%氟吡·异丙隆SC 300 mL/hm2和35%氟噻·吡酰SC 1 500 mL/hm2处理的总草株防效分别为95.76%、91.51%,已出土的杂草部分白化死亡;55%吡酰·异丙隆SC 2 550 mL/hm2株防效为89.09%(表2),部分杂草出土并伴有白化现象,其中拉拉藤、泽漆等阔叶杂草株高受到一定的抑制。

表2 40%砜吡草唑SC等药剂防除麦田一年生杂草药后90 d效果Table 2 Control effect of pyroxasulfone 40%SC and other herbicides on annual weeds in wheat fields after 90 days

2.3 药后130 d对杂草的封闭效果

药后130 d,各处理对小麦田一年生杂草的总体防效表现良好,40%砜吡草唑SC不同用量处理对总草的株防效为91.59%～98.60%、鲜重防效为84.29%～95.61%,其中使用40%砜吡草唑SC 750 mL/hm2对总草的株防效为98.60%、鲜重防效达95.61%,显著优于40%砜吡草唑SC 375 mL/hm2和55%吡酰·异丙隆SC 2 550 mL/hm2处理的株防效和鲜重防效。40%砜吡草唑SC 300 mL/hm2+45%氟吡·异丙隆SC 300 mL/hm2处理的株防效、鲜重防效分别为93.45%、89.13%,与单用40%砜吡草唑SC 450 mL/hm2处理对总草的株防效、鲜重防效无显著差异,优于40%砜吡草唑SC 375 mL/hm2、35%氟噻·吡酰SC 1 500 mL/hm2、55%吡酰·异丙隆SC 2 550 mL/hm2等处理(表3)。

表3 40%砜吡草唑SC等药剂防除小麦田一年生杂草药后130 d效果Table 3 Control effect of pyroxasulfone 40% SC and other herbicides on annual weeds in wheat fields after 130 days

药后130 d,各处理对阔叶杂草的株防效、鲜重防效分别为86.57%～99.51%、91.71%～99.94%,其中40%砜吡草唑SC 750 mL/hm2处理对阔叶杂草防除效果最优,株防效、鲜重防效分别为99.51%、99.94%,且与40%砜吡草唑SC 375、450 mL/hm2处理和40%砜吡草唑SC 300 mL/hm2+45%氟吡·异丙隆SC 300 mL/hm2相当,但显著高于35%氟噻·吡酰SC、55%吡酰·异丙隆SC处理(表3)。表4显示,含有40%砜吡草唑SC的药剂处理对播娘蒿、拉拉藤、小黎、葎草等阔叶杂草具有良好的防效,其株防效、鲜重防效均在90%以上;对泽漆的株防效为81.00%～95.29%,优于35%氟噻·吡酰SC 1 500 mL/hm2、55%吡酰·异丙隆SC 2 550 mL/hm2处理的71.43%,含有砜吡草唑的各处理对泽漆的鲜重防效相当,均高于95%。

表4 40%砜吡草唑SC等药剂防除小麦田一年生阔叶杂草药后130 d效果Table 4 Control effect of pyroxasulfone 40%SC and other herbicides on annual broad-leaved weeds in wheat fields after 130 days

2.4 对小麦安全性

药后15、30 d,各处理小麦陆续出苗,未见明显药害。药后60 d,所有处理受渍害及降温影响,出苗不足,清水对照出苗率为90.59%,含有40%砜吡草唑SC药剂处理小麦出苗率明显低于清水对照,其中40%砜吡草唑SC 750 mL/hm2处理出苗率仅为77.65%,且低洼处缺棵少苗程度加重,40%砜吡草唑SC其他用量处理出苗率为80.78%～84.94%。药后90 d,含有40%砜吡草唑SC处理小麦植株生长受到一定程度的抑制,其中40%砜吡草唑SC 450、750 mL/hm2处理株高抑制率分别为5.62%、7.39%。同样,高剂量的40%砜吡草唑SC处理小麦植株分蘖数不同程度地减少,其中40%砜吡草唑SC 750 mL/hm2处理的分蘖数抑制率为24.00%;35%氟噻·吡酰SC 1 500 mL/hm2处理、55%吡酰·异丙隆SC 2 550 mL/hm2处理小麦株高和分蘖与清水对照差异较小,其中55%吡酰·异丙隆SC 2 550 mL/hm2处理对株高无抑制,35%氟噻·吡酰SC 1 500 mL/hm2处理对分蘖无抑制。药后 130 d, 各处理区小麦均已抽穗, 处理区小麦生育期较清水对照区推迟1～3 d。含有40%砜吡草唑SC处理区的药害等级为2～4级,其中40%砜吡草唑SC 375 mL/hm2处理药害等级为2级,增产率为5.49%;40%砜吡草唑SC 750 mL/hm2处理药害等级为4级,增产率仅为0.43%,55%吡酰·异丙隆SC处理药害最轻,增产率最高,达7.04%(表5)。

表5 40%砜吡草唑SC等药剂对小麦安全性及产量的影响Table 5 Effect of pyroxasulfone 40%SC and other herbicides on the yield and selectivity to wheat

3 讨论与结论

近年来,麦田杂草抗药性逐年增强。据报道,长江中下游地区小麦田的看麦娘、日本看麦娘、菵草、拉拉藤等主要杂草已经对防除的药剂产生了较高水平的抗药性[18]。2022年全国农业技术推广服务中心小麦田杂草抗性监测结果显示,江苏地区麦田的罔草、看麦娘、拉拉藤等主要杂草对甲基二磺隆、炔草酯、啶磺草胺等主要药剂的抗性已达中高抗水平[19]。小麦田杂草“一封一杀”技术日益普及,封闭处理延缓了杂草抗性产生,也提高了防除效果,但面临着安全性等问题。刘井涛等的研究表明,吡氟酰草胺对阔叶杂草繁缕、播娘蒿、荠菜和禾草早熟禾、碱茅、菵草、水烛、棒头草和看麦娘防除效果好,但对节节麦、硬草、野燕麦、多花黑麦草和雀麦5种杂草的防除效果差或无效[20-21]。白霜的研究表明,氟噻草胺单剂对荠菜、拉拉藤、雀麦等具有良好的防除效果,但小麦生长初期会产生药害[22]。陈翠芳等的研究表明,36%吡氟·氟噻·呋草酮SC对硬草的防效达85%以上,对阔叶草 60 d 防效达96%以上[23],但仍存在一定的安全性风险。

砜吡草唑属超长链脂肪酸延长合成酶抑制剂类除草剂,砜吡草唑施用后被杂草幼根或幼芽吸收,通过抑制超长链脂肪酸延长合成酶(very-long-chain fatty acid elongase,VLCFAE)的生物合成,并引起脂肪酸前体物质的构建,能够抑制幼苗早期生长,破坏分生组织与胚芽鞘,从而发挥药效。砜吡草唑作用机制与乙草胺、异丙甲草胺等氯乙酰胺类除草剂相似,但其应用作物种类更广泛、生物活性更高、用药量更低;其单位面积用量较乙草胺及其他氯乙酰胺类除草剂品种低8～10倍,因其应用作物种类广泛、杀草谱广,对多种作物田一年生禾草和阔叶杂草均有较好的除草效果,受到用户广泛重视和高度评价。本研究选择砜吡草唑作为研究对象,旨在通过试验示范,明确该药剂在沿海地区小麦田使用剂量和安全性。试验表明,40%砜吡草唑SC 375、450、750 mL/hm2及40%砜吡草唑SC 300 mL/hm2+45%氟吡·异丙隆SC 300 mL/hm2处理,在旱茬小麦田进行播后苗前土壤封闭处理后对小麦田杂草防除效果均较佳,尤其对播娘蒿、拉拉藤、小藜、葎草、泽漆等阔叶杂草均表现出良好的控制效果和较长的持效期。李琦等的研究表明,40%砜吡草唑SC 180～360 g a.i./hm2在小麦3～4叶期进行茎叶喷雾后的鲜重防效超过90%[24],本试验田间表现与之一致,但上述研究未出现对小麦的药害。本试验药后不同时期调查小麦均出现不同程度的药害现象,小麦药害的产生可能与土壤温湿度、土壤质地、小麦品种等多种因素相关。陈翠芳等的研究表明,33%氟噻·吡酰·呋SC 900 mL/hm2的安全性与土壤湿度有关,在多雨或出苗不整齐的条件下对株高有影响[23]。本试验小麦田播种前遇到长时间降雨,2022年12月16日雨后抢种小麦,播后温度较低,土壤湿度大,小麦出苗缓慢,出苗率下降。这可能是因为在湿度较大的条件下施用砜吡草唑影响小麦的出苗率,导致株高降低、分蘖减少。土壤质地对除草剂安全性影响较大,顾闻的研究表明,砜吡草唑在环境中的稳定性较强,较难降解和吸附,具有一定的淋溶性[25-26]。刘玉国的研究表明,除草剂在有机质含量低和沙质土壤中淋溶性较强,易对作物造成药害或使除草剂失效[27]。王月的研究表明,除草剂在质地疏松和有机质含量低的土壤中吸附量少,易淋溶对作物根部造成伤害[28]。本试验田位于盐城市大丰区东部沿海,土壤为海相冲积物形成的滨海壤性土,淋溶性强,有机质含量低[29],这也可能是影响小麦出苗、株高和分蘖的因素之一。

综上所述,在防除旱茬麦田杂草时,使用40%砜吡草唑SC 375 mL/hm2进行土壤封闭处理,可有效防除播娘蒿、拉拉藤、小藜、葎草、泽漆等阔叶杂草,在该剂量下对小麦较为安全,但要避开低温多雨情况使用,否则会产生轻微药害。本试验未在后茬为水稻的小麦田进行试验示范,后茬种植水稻的田块使用砜吡草唑的安全性有待进一步验证。本试验中40%砜吡草唑SC 375 mL/hm2对节节麦防除效果不佳,对其他禾草防效有待进一步验证,当前江苏省防治小麦田禾草主要使用氟噻草胺,为达到禾阔双除目的,建议砜吡草唑与氟噻草胺复配使用,拓宽杀草谱,延缓抗药性产生,降低砜吡草唑用量和药害风险,提高小麦田杂草防除效果,以期获得对小麦和后茬作物安全的最佳使用剂量。