多种除草剂联合防治稻田抗性千金子效果及评价

付春伶, 张国宾

(丽水职业技术学院, 浙江 丽水 323000)

千金子 (Leptochloachinensis) 是一年生禾本科杂草, 具有繁殖力强、旱生、喜湿等生物特性, 是我国稻田恶性杂草之一, 为害程度仅次于稗草(Echinochloacrus-galli)。有研究表明, 当稻田千金子密度为21 株·m-2时, 可造成早、中、晚稻分别减产39.22%、44.36%、37.80%[1], 在部分南方直播稻区中, 千金子已发展成为恶性杂草种群中的最优势杂草[2-3], 多种药剂的防治效果均较差。近期, 有学者[4-5]发现, 浙北部分稻区稗草对二氯喹啉酸、五氟磺草胺等产生抗性, 千金子对氰氟草酯、精噁唑禾草灵等产生抗性。自20 世纪70 年代以来, 杂草抗性呈快速上升趋势[6]。目前, 国内流行的除草方式主要是 “一封、二封杀”, 并且运用的除草剂多数是乙酰辅酶A 羧化酶 (ACC 类)抑制剂[7], 以氰氟草酯为主, 并且用量逐年增大,调查发现, 目前, 氰氟草酯有效成分的667 m2用量可以达到100 g。本文在前人研究的基础上, 通过芽前封闭处理、芽后茎叶处理以及再次封闭的防治策略, 联合运用多种作用机理的水稻田除草剂,有效减少千金子的发生量, 降低当季以及来年除草难度, 以期为防除水稻田恶性杂草千金子提供可行性方案。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试草种于2021 年采自浙江省嘉兴市平湖市林埭镇水稻田, 由丽水职业技术学院采集并保存。

芽前除草剂: 丁草胺乳油, 有效成分含量60%, 每667 m2推荐用量80 ～120 mL, 兴农药业(中国) 有限公司生产; 丙草胺乳油, 有效成分含量300 g·L-1, 每667 m2推荐用量72 ～117 mL,先正达 (苏州) 作物保护有限公司生产。

苗后除草剂: 氰氟草酯乳油, 有效成分含量100 g·L-1, 每667 m2推荐用量50 ～60 mL, 科迪华农业科技有限责任公司生产; 噁唑酰草胺乳油,有效成分含量10%, 每667 m2推荐用量60 ～80 mL, 江苏省苏州富美实植物保护剂有限公司生产; 敌稗乳油, 有效成分含量34%, 每667 m2推荐用量600 ～800 mL, 山东先达农化股份有限公司生产; 异噁草松微囊悬浮剂, 有效成分含量360 g·L-1, 每667 m2推荐用量35 ～40 mL, 美国富美实公司生产; 二氯·丙·吡嘧颗粒剂, 有效成分含量6%, 每667 m2推荐用量400 ～600 g, 浙江天丰生物科学有限公司生产。

1.2 试验方法

试验在丽水职业技术学院水稻培育基地开展。第1 次处理, 芽前封闭除草剂均按照相应药剂的最大推荐剂量施用, 每667 m2使用60%丁草胺乳油120 mL 和300 g·L-1丙草胺乳油120 mL; 第2 次处理, 苗后茎叶处理剂分别按照大田常规用量施用, 每667 m2使用100 g·L-1氰氟草酯300 g、10%噁唑酰草胺乳油100 g、34%敌稗乳油300 g、360 g·L-1异噁草松微囊悬浮剂40 mL, 两两混配后分别在经过第一次处理后的不同试验田组合用药, 共计12 组处理; 第3 次封闭处理, 将二氯·丙·吡嘧颗粒剂按照每667 m2600 g 的使用量在12组试验田分别施用。第1 次施药天气晴朗, 第2 次和第3 次施药时均为多云天气, 气温24 ～35 ℃,施药后3 d 内均未下雨。

本试验靶标为千金子, 试验设13 组处理, 每组处理3 次重复, 共计39 个小区, 每小区20 m2,小区间筑田埂隔开, 每小区间单排单灌, 以防串水。采用二次稀释法配制农药, 空白对照使用清水代替农药, 用水量为每667 m230 L。水稻品种为嘉丰优2 号, 催芽后播种, 播种日期为6 月7 日,24 h 后 (6 月8 日) 进行第1 次用药处理, 第9 天(6 月16 日) 进行第2 次用药处理, 第10 天 (6月17 日) 进行第3 次用药处理。自然条件下培育,参照正常水稻田进行肥水管理。

1.3 调查方法

用药后第7 天 (6 月14 日), 按照每条对角线在各处理区域取3 个样点, 每点0.25 m2(0.5 m×0.5 m), 调查水稻安全性及防治效果, 记录水稻及千金子株数, 计算水稻出芽率、株防效; 第20天 (6 月26 日) 调查千金子株数, 拔取千金子去掉泥土后称量其鲜重, 计算株防效与鲜重防效。

苗后茎叶处理后不做安全性调查, 试验中不同药剂的使用剂量均是目前大田生产中的通用剂量。

2 结果与分析

2.1 芽前除草剂安全性及效果评价

丙草胺是具有高选择性的水稻田专用除草剂,对水稻安全, 杀草谱广, 适用于水稻防除稗草、千金子、牛筋草、牛毛毡、水苋菜、莎草、鸭舌草等1 年生禾本科和阔叶杂草, 加入安全剂解草啶后,可用于水稻直播田芽前土壤处理, 起到封闭除草效果; 丁草胺是选择性芽前除草剂, 主要用于直播或移栽水稻田防除一年生禾本科杂草及某些阔叶杂草, 对稗草、千金子等杂草效果较好, 加入安全剂后可用于直播田封闭除草。丙草胺、丁草胺在最大推荐剂量下对水稻安全性及千金子防治效果见表1。结果表明: 丙草胺对千金子的株防效是75.39%, 丁草胺对千金子的株防效优于丙草胺,可以达到79.55%, 差异显著; 相比之下, 丙草胺和丁草胺对水稻的安全性与对千金子的株防效呈反比, 丙草胺处理的水稻出芽率是91.24%, 而丁草胺处理的水稻出芽率是89.04%。

表1 2 种封闭除草剂处理下千金子株防效和水稻出芽率分析

2.2 苗后除草剂效果评价

氰氟草酯、噁唑酰草胺作用机理相似, 可以通过抑制乙酰辅酶A 羧化酶 (ACC), 使脂肪酸合成停止, 细胞的生长分裂不能正常进行, 最后导致植物死亡, 是目前水稻田应用最为广泛的禾本科杂草除草剂; 敌稗是触杀型除草剂, 主要用于秧田或直播田, 是防除禾本科杂草的特效药, 使用量因近年来禾本科杂草抗性增强逐步增加; 异噁草松主要抑制植物体内叶绿素的合成, 既有封闭除草的效果,同时兼有苗后茎叶处理的效果, 对稗草、千金子、马唐、牛筋草、龙葵、马齿苋、藜、蓼等多种杂草均有较好效果; 二氯喹啉酸是激素型喹啉羧酸类除草剂, 杂草中毒症状与生长素类作用相似, 主要用于防治禾本科杂草且适用期很长, 兼有茎叶处理和土壤封闭的效果。

株防效和鲜重防效均在70%以上的除草组合有4 个, 分别是处理2 氰氟草酯+敌稗+丙草胺、处理6 敌稗+异噁草松+丙草胺、处理8 氰氟草酯+敌稗+丁草胺和处理12 敌稗+异噁草松+丁草胺,而株防效和鲜重防效均在80%以上的除草组合有2个, 分别是处理2 氰氟草酯+敌稗+丙草胺和处理8氰氟草酯+敌稗+丁草胺, 其中处理2 的株防效和鲜重防效分别达到82.07%和80.06%, 处理8 的株防效和鲜重防效最好, 可以达到 86.69% 和83.97% (表2)。

表2 多种作用机理除草剂混配后的处理效果分析

3 结论与讨论

泰国于2002 年首次报道千金子产生精噁唑禾草灵和氰氟草酯抗药性[8], 随后在2006 年也相继出现了敌稗、二氯喹啉酸的交互抗性[9], 2012 年,韩国也发现了对氰氟草酯、噁唑酰草胺、精噁唑禾草灵产生抗性的千金子[10], 马来西亚在2014 年发现对敌稗、氰氟草酯、二氯喹啉酸产生交互抗性的千金子种群[11]。

国内有关千金子抗药性的研究起步较晚, 近年来随着氰氟草酯的普遍应用, 有关抗药性的报道开始增加, 2011 年湖北首次发现对氰氟草酯产生抗性的千金子种群, 此后2016 年, 南京农业大学研究人员在对杭州市余杭区水稻田千金子的抗性检测中发现其对氰氟草酯的相对抗性倍数高达75.8[12],2017—2019 年, 又相继在湖南、湖北、江苏、浙江等地发现抗二氯喹啉酸、噁唑酰草胺、高效氟吡甲禾灵的千金子种群[13-16]。

单一除草剂的长期使用是造成杂草抗药性产生的重要因素之一, 研究[17]表明, 一般经过6 ～10 a的连续使用, 杂草就可能会对该类除草剂产生抗性, 目前, 千金子主要对茎叶处理剂产生抗性,Yu 等[18]认为, 基因片段的突变可能是引起千金子对氰氟草酯等茎叶处理剂产生抗性的原因, 而对封闭除草剂如丁草胺、丙草胺, 尽管使用年限很长,但是目前产生的抗性较小, 因此, 本试验多次使用封闭除草剂。

水稻直播田, 复配安全剂的丙草胺、丁草胺均能对千金子起到较好的封闭效果, 相比之下, 丙草胺的安全性更好, 而丁草胺的封闭效果更好。由于千金子种群基数庞大, 单靠一次封闭除草是远远不够的, 为保证水稻整个生育期所受千金子危害降到最低, 在播种一周之后、十天之内, 进行一次茎叶处理, 该过程要求高浓度、细喷雾, 打透、打匀,并且在保水状态良好的情况下再进行一次封闭处理, 最后一次封闭处理使用当下流行的颗粒剂, 可以做到缓释药效以达到延长持效期的目的, 这就是“一封、二封杀、三封” 的除草模式。防早防小,一方面能够减小千金子的种群基数, 为茎叶处理提供便利, 另一方面可以延缓千金子的交互抗性, 将其危害降至最低。

化学除草在目前以及将来相当长一段时间内依然是农业病虫草害防治的重要手段, 农药减量增效必须长期贯彻执行, 而在杀虫剂、除草剂、杀菌剂三大类农药产品中, 我国除草剂的市场份额在逐年提高, 目前, 除草剂占我国农药市场规模已接近七成, 因此, 除草剂的减量增效尤为重要。抗药性杂草是除草剂减量增效的一大障碍, 防除工作首先需要明确抗药性杂草分布区域、抗性杂草种类, 再因地制宜, 制定区域化杂草精准防除策略。本研究提供了一套标准化程序式除草模式, 涵盖了多种作用机理, 以及不同除草方式和除草剂剂型, 减少单一品种除草剂使用量的同时, 注重早期除草, 一定程度上缓解了抗性杂草防除难的问题。随着抗性杂草种类增多、抗性增强, 防除抗性杂草还可以多种渠道开展: (1) 综合管理, 农户可以通过更换栽培方式、加强栽培管理、精准施药等方式综合防除抗性杂草; (2) 加大研发力度, 企业可根据需要开发新剂型、新作用机理除草剂, 开辟防除抗性杂草新方案; (3) 增加植物源除草剂的使用, 目前,植物源杀虫剂、杀菌剂的使用量在逐年提升, 但是除草剂因其性价比方面的缺陷, 普及较少, 政府应在这方面增加投入力度。