精异丙甲草胺对玉米-大豆带状复合种植田杂草防效研究

贾 勇,王 亮

(四川省资阳市植保植检站,四川 资阳 641300)

粮食生产历来是党和国家关注的重点,尤其是新冠肺炎疫情以来,加之国际不安定因素影响,国际粮食供求关系发生了较大变化,提高粮食生产能力,保障内需已成为当务之急。我国是粮食消耗大国,仅2020年玉米进口1.13×107t,大豆进口超1×109t,占进口粮食总量的77%[1],大豆进口量占全国需求量的80%以上。玉米和大豆不仅是粮食作物,也是油料和饲料兼用作物,占饲料和粮食粮需求的95%和49%。玉米和大豆在生物学上是最佳的互补型作物,能最大限度利用时间和空间[2]。杨文钰团队经过长期探索和研究,创新形成了以“选配良种,扩间增光,缩株保密”为核心技术的玉米—大豆带状复合种植技术,使每一行玉米都发挥了极好的边际效益,同时又扩大了大豆播面,在保证玉米稳产保产的基础上,大豆产量可达120～150kg/667m2,相当于多收了一季大豆[3],新的种植模式实现了大豆玉米的增产增收。

资阳市是四川省产粮大市,常年种植玉米11×104hm2,大豆5.1×104hm2,传统的种植模式是玉米大豆间(套)或混作,大豆产量较低,产量均在50kg/667m2以下。随着大豆供需矛盾的不断加剧,急需提升大豆产能。资阳市在全省率先开展玉米大豆复合种植技术的改良研究,形成了规范的玉米大豆带状复合种植技术。目前,全市推广面积近3×104hm2。但新的栽培模式推广紧凑型玉米和增加了大豆带宽,加重了大豆带杂草的发生危害,大豆因草害一般减产10%～20%,严重的田块减产达 30%～50%[3],甚至更多。草害已成为玉米大豆带状复合种植大豆减产的主要因素之一。周小刚等人研究,四川省共发现农田杂草650余种,分属80余科科,常见杂草种类在30余种,主要杂草有牛筋草、马唐、空心莲子草、狗尾草、苘麻等[4]。北方大豆田杂草主要有稗草、野黍、狗尾草、藜、蓼、苋、苍耳、苘麻、鸭跖草等,禾本科杂草草种远低于阔叶类杂类,但数量明显多于阔叶类杂草[5]。地域之间虽然生境不一致,但杂草草相趋同。

精异丙甲草胺是异丙甲草胺的S活性异构体,不仅保留了异丙甲草胺的所有优点,并且在除草效能和对环境、作物的安全性显著高于异丙甲草胺,其活性是异丙甲草胺的1.5倍左右[6]。精异丙甲草胺主要用于旱地芽前封闭除草,药液通过胚轴和芽吸收传导,较敏感的杂草在刚出土甚至出芽后出土前即可中毒死亡。土壤湿度大除草效果更好,土壤水分少防效降低,但下雨后土壤湿度增加,也能导致杂草死亡。可用于防除玉米、大豆、高粱、各种蔬菜作物的一年生禾本科杂草及部分阔叶杂草,是主要粮食作物玉米、大豆的重要除草剂[7]。杨文钰团队在玉米大豆复合种植模式研究中,对玉米大豆封闭除草也首推精异丙甲草胺。96%精异丙甲草胺防治春大豆田杂草的推荐使用量是80～120mL/667m2。张彦军,王兴荣[8]等人研究,使用1350mL/hm2除草效果可达95%以上,使用19700mL/hm2除草效果可达97%以上。朱诗禹、崔 娟[9]等人研究,使用1224mL/hm2精异丙甲草胺处理大豆,不仅除草效果好,同时对大豆生长的促进效果最好,但使用量超过3060mL/hm2则对大豆生长和叶绿素合成带来显著影响。所以,本试验旨在探究玉米大豆带状复合种植模式下,精异丙甲草胺不同使用剂量对不同杂草防效,为大面积推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试玉米品种为“正红6号”(春播全生育期110d左右,株型紧凑,由四川农业大学玉米研究所供种),大豆品种为“南豆12”(春播生育期140d左右,株型紧凑,南充市农业科学院供种),供试药剂为96%精异丙甲草胺EC(由四川省农业农村厅植物保护站提供)。

1.2 试验设计

田间试验于乐至县劳动镇双龙村实施。试验田为漕平土,pH 7.1,有机质含量1.7%。玉米大豆均免耕直播,玉米2行,大豆3行,玉米和大豆间距60cm。供试品种均于5月8日播种,肥水按大田常规管理,正常防治病虫害。试验采取单因素四水平随机区组设计,分别为96%精异丙甲草胺 EC 80mL/667m2、100mL/667m2、120mL/667m2和空白对照,试验进行小区对比试验,小区面积130m2(2.64m×50m)。玉米大豆播后2d按照设计用量施药1次,施药器械为背负式手动喷雾器,用水量30L/667m2,空白对照等量喷雾清水。

表1 供试药剂用量

1.3 田间调查

1.3.1 调查时间和次数 分别于药后7d、15d进行各处理杂草株数调查,药后30d加杂草鲜重调查。

1.3.2 调查方法 采取随机取样方法,每个小区固定5点,每点调查面积0.25m2,于药后7d、15d调查各处理杂草株、药后30d调查样点内杂草并称取鲜重,计算药后7d、15d株防效,药后30d株防效和鲜重防效。

1.3.3 玉米大豆生长调查 玉米大豆2叶1心期,观察药剂处理区出苗是否正常。施药后7d、15d观察记录玉米大豆所受到的影响,对其损害的症状,如生长抑制、褪绿、畸形、枯斑等应作准确描述。如有药害发生,记录药害类型和发生程度、发生时间和恢复时间。

1.4 数据处理方法

处理区分区实收测产,脱粒烘干后测产并折合成亩产量。使用Excel 2007进行原始数据统计和防效计算。并对防治效果进行评价。

防效 (%) =空白对照区杂草株数 (鲜重) -处理区杂草株数 (鲜重)/空白对照区杂草株数 (鲜重)× 100

增产率 (%) = 药剂处理区产量-对照区产量/药剂处理区产量× 100

2 结果与分析

2.1 试验地杂草种类

由表2可以看出,药后30d,对空白对照区进行5点取样调查,杂草总数535株,其中牛筋草320株,空心莲子草128株,分别占杂草总数的59.81%、23.93%。从杂草鲜重来看,调查样本总鲜重2007g,其中牛筋草320g空心莲子草970g,铁苋菜440g,分别占杂草鲜重的19.88%、48.33%、21.92%。综合杂草数量和鲜重,牛筋草、空心莲子草、铁苋菜种群数量较大,是玉米大豆带状复合种植田杂草优势种群。

表2 杂草种类

2.2 除草效果

2.2.1 药后7d除草效果 由表3显示,药后7d对空心莲子草防效为60.23%～96.59%,对牛筋草防效为84.62%～100%,对铁苋菜防效为75.00%～100%,对半夏防效为42.86%～42.86%,对田旋花防效为42.86%～75.00%,总草防效为68.71%～91.73%,除半夏、空心莲子草A2和A3外,不同处理间除草效果差异显著,且随剂量增加,防效逐渐增高,其中A3处理对空心莲子草、牛筋草、铁苋菜防效最佳,防效达95%以上,3个药剂处理区对半夏和田旋花防效较差。

表3 药后7d杂草株防效(%)

2.2.2 药后15d天除草效果 从表4可知,药后15d总草防效为77.97%～94.18%,除牛筋草、半夏、空心莲子草A2和A3处理外,不同处理间防效差异达到显著水平,对空心莲子草、牛筋草、铁苋菜保持了良好的封控效果,尤其是A2、A3处理防效突出,对空心莲子草防效达到92.39%和97.32%,对牛筋草防效达到97.22%和100%,对铁苋菜防效达到87.50%和100%,对半夏的防效任然较差,药后15d与药后7d除草效果基本保持一致。

表4 药后15d杂草株防效(%)

2.2.3 药后30d除草效果 从表5和表6可知,药后30d总草株防效为77.43%～95.33%,总草鲜重防效为72.17%～96.11%,除半夏外,不同处理间防效达到显著差异,药后30d株防效和鲜重防效与药后7d、药后15d株防效结果较一致,任然以A3处理对空心莲子草、牛筋草、铁苋菜控草效果最好,防效达到95%以上,而对半夏控草效果较差。说明该试验药剂对本试验中的主要杂草具有良好的封控持续性。

表5 药后30d杂草株防效(%)

表6 药后30d杂草鲜重防效(%)

2.3 对玉米大豆生产影响

2.3.1 对玉米大豆出苗的影响 从表7可以看出,药剂处理区和对照玉区米大豆出苗率无显著差别,但使用浓度增加,出苗率逐渐降低,A3处理区出苗率最低,比对照区减少1.62个百分点。试验表明,本试验使用的3个处理剂量对玉米大豆出苗安全。

表7 不同处理出苗率

2.3.2 对玉米大豆产量的影响 由表8和表9可知,使用96%精异丙甲草胺EC防除杂草,玉米大豆均有较明显的增产效果。其中：A1、A2、A3处理对玉米的增产率分别为8.21%、10.33%、12.56%,对大豆增产率分别为16.22%、19.32%、26.84%,大豆的增产优势强于玉米。在玉米大豆生长期观察,药剂处理区玉米大豆生长势明显优于对照区,作物茎更加粗壮,特别是大豆表现突出,表明96%精异丙甲草胺EC在本试验剂量内,不仅对主要杂草有较好的防效,同时对供试作物具有促进生长的效能。同时在药后7d和15d进行2次田间观察,试验期间未发现对玉米有生长抑制、褪绿、畸形、枯斑等药害现象。

表8 不同处理玉米产量

表9 不同处理大豆产量

3 讨论与结论

3.1 讨论

随着农村劳动力大量外出,耕作模式趋于粗放,免耕技术[11]等省工省力的栽培技术大量推广应用,导致草害日益严重,极大制约了农作物稳产高产,利用化学除草已成为农业生产中的常规措施[12]。实践证明,使用化学除草剂可以节省人力,降低劳动强度,提高杂草的防除效果,有利于机械化作业。玉米大豆带状复合种植模式改变了原有的种植模式,草相也随之改变。调查表明,资阳市玉米大豆带状复合种植模式下,空心莲子草、牛筋草、铁苋菜为玉米大豆田的优势草种。精异丙甲草胺对玉米大豆田常见杂草有较好防效,在正常用量下一般不会对作物造成药害,可对其生长、生理产生影响[12]。目前,精异丙甲草胺更多用于作物芽前除草,在玉米、大豆、番茄、烟草、甜菜等作物的除草试验均有报道。李霞、王纯兰[13]等研究表明,96%精异丙甲草胺EC在播后苗前进行土壤喷雾处理,大豆、玉米生产正常,安全性好,用96%精异丙甲草胺EC65mL/667m2喷雾,对铁苋菜等杂草防效可达88%以上。王博、李嘉[14]等人研究表明,用96%精异丙甲草胺EC80mL/667m2喷雾,对玉米地常见杂草防效达到90%以上,玉米增产14.65%。本试验在使用剂量下,其除草效果、对作物的安全性和增产效果与上述试验研究结果基本一致。试验未测试精异丙甲草胺在高浓度下对玉米大豆生长的影响,有待在以后的生产实践进一步探索。

3.2 结论

本试验研究采用大田小区对比试验,使用96%精异丙甲草胺EC 80mL/667m2、100mL/667m2、120mL/667m2进行土壤封闭喷雾,测定了精异丙甲草胺不同使用剂量对带状复合种植模式下玉米大豆田主要杂草的防除效果及对作物生产的影响,结合了药效及安全性两方面,对精异丙甲草胺在玉米大豆带状复合种植田的适用性进行了初步探究。

3.2.1 精异丙甲草胺对玉米大豆生长安全 在试验使用剂量下,药剂处理区和对照玉区米大豆出苗率无明显差异,使用浓度增加,出苗率略有降低,但对生产基本无影响,在药后7d和15d进行两次田间观察,试验期间未发现对玉米有生长抑制、褪绿、畸形、枯斑等药害现象。

3.2.2 精异丙甲草胺对玉米大豆带状复合种植田主要杂草有较好防效 96%精异丙甲草胺EC100mL/667m2和120mL/667m2总草防效可达85%以上,对恶性杂草牛筋草、空心莲子草和铁苋菜防治效果突出,120mL/667m2用量对3种杂草防效达到95%以上,但对半夏和田旋花防效较差。

3.2.3 对玉米大豆增产明显 使用96%精异丙甲草胺EC80mL/667m2、100mL/667m2、120mL/667m2除草后,对玉米的增产率分别为8.21%、10.33%、12.56%,对大豆增产率分别为16.22%、19.32%、26.84%,大豆的增产优势强于玉米。所以,在生产实际推荐使用量为96%精异丙甲EC100～120mL/667m2防除玉米—大豆带状复合种植田杂草。