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谷子是营养丰富,耐旱耐贫瘠的优势杂粮作物,已成为应对未来日益短缺水资源的重要粮食储备作物,在我国旱区农业结构调整中起到重要作用。随着除草剂工业的快速发展和农业生产管理成本的上升,化学除草成为农作物土壤管理的主要方式之一。谷田除草剂的种类较少,且长期和过度使用相同除草剂,谷田抗性杂草问题越来越突出。覆膜穴播是旱地谷子重要的播种方式之一,既可增温保墒,促进谷子生长发育,又可以较好地控制膜下杂草,而膜间杂草种类多、危害重,不仅影响谷子产量和品质,还给机械化中耕及收获带来困难,成为谷子产业化、规模化、现代化生产的瓶颈。针对这一问题,本研究选择酰胺类除草剂中的乙草胺和异丙甲草胺,通过膜间封闭处理,从苗期生长、生理生化指标、光合荧光特性及产量方面探究此技术对谷子的安全性,以期为谷子化学除草选择新的除草剂品种及施药技术。本试验以张杂谷10号,晋谷21号为材料,50%乙草胺(A)和72%异丙甲草胺(B)分别设4个剂量:2.25 L/hm2(A1)、4.50 L/hm2(A2)、6.75 L/hm2(A3)、9.00 L/hm2(A4)和3.00 L/hm2(B1)、6.00 L/hm2(B2)、9.00L/hm2(B3)、12.00 L/hm2(B4),设清水对照(CK)。研究除草剂对谷子叶片光合荧光特性,可溶性蛋白含量,保护酶系统,MDA含量,根系活力及产量构成等的影响,同时研究两种封闭处理除草剂对谷田杂草的防效。主要研究结果如下:1、随着除草剂剂量的增加,张杂谷10号和晋谷21号叶片SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ实际光合效率(Y(Ⅱ))、光合电子传递速率(ETR(Ⅱ))和光化学淬灭系数(qP)逐渐降低;胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)和非光淬灭系数NPQ呈上升趋势,可溶性蛋白呈先升高后降低的趋势。2.25-4.50 L/hm2剂量的乙草胺,3.00-9.00 L/hm2剂量的异丙甲草胺处理对张杂谷10号和晋谷21号的光合作用有抑制作用,对谷子叶片光合活性损伤相对较轻,谷子自身可以通过调节SPAD值,可溶性蛋白含量和增强热耗散来继续维持一定程度的光合作用。6.75-9.00 L/hm2剂量的乙草胺、12.00 L/hm2剂量的异丙甲草胺处理对谷子叶片光合活性造成不可逆的损伤,严重抑制光合作用,因乙草胺和异丙甲草胺阻碍了光合色素,可溶性蛋白的合成,抑制了光系统反应中心活性,造成Pn下降,表明膜间喷施除草剂后光合作用的降低主要是由非气孔因素引起的。2、膜间喷施乙草胺和异丙甲草胺引起谷子叶片中SOD、POD、CAT活性、MDA含量和根系活力不同程度的变化。两种除草剂处理,张杂谷10号和晋谷21号SOD、POD活性呈先升高后降低的趋势,施药前期,乙草胺处理两品种谷子CAT活性呈上升趋势。药后50 d,呈先升高后降低趋势,异丙甲草胺处理两品种谷子随施药剂量增加呈上升趋势,表明CAT在SOD、POD后起作用。6.75-9.00 L/hm2剂量的乙草胺、12.00 L/hm2剂量的异丙甲草胺处理的保护酶活性较对照差异显著,MDA含量随剂量增加呈上升趋势,说明谷子受到除草剂胁迫,引起幼苗内活性氧的积累和膜脂过氧化的发生,使完整的细胞膜受到破坏,并伴随着根系活力的下降;随着施药时间的延长,SOD、POD、CAT活性逐渐增加,说明除草剂胁迫减轻,谷子通过保护酶系统之间的相互协调作用及根系活力来调节自身的生理代谢缓解除草剂带来的不利影响。3、谷子形态指标变化及杂草防效分析结果表明:低剂量(2.50-4.50 L/hm2剂量的乙草胺、3.00-9.00 L/hm2剂量的异丙甲草胺)处理出苗率较对照无显著差异,施药后期叶面积较对照显著提高;高剂量(6.75-9.00 L/hm2剂量的乙草胺、9.00-12.00 L/hm2剂量的异丙甲草胺)对谷子出苗率,株高,叶面积产生显著抑制作用,且随着施药时间推移,杂草危害,对照株高显著高于各处理。高剂量处理下对禾本科杂草防效较好,最高可达99%以上,对阔叶杂草防效最高可达90%以上。不同剂量乙草胺和异丙甲草胺处理下,两品种谷子产量随剂量的增加呈先升高后降低的趋势,与不除草对照相比,2.25-4.50 L/hm2剂量的乙草胺对张杂谷10号和晋谷21号产量分别增加37.88%,19.51%和25.53%,12.92%;3.00-9.00 L/hm2剂量的异丙甲草胺对张杂谷10号与晋谷21号产量分别增加24.26%,33.51%,22.40%和22.20%,15.26%,7.66%。4、关于乙草胺与异丙甲草胺在谷田的应用鲜见报道,本研究在筛选除草剂品种时曾做过乙草胺与异丙甲草胺直接用于谷田的试验,发现所有处理下谷子均受到明显药害,但通过膜间定向喷施技术,可显著减轻药害。综上所述,覆膜穴播谷田推荐剂量为:2.25-4.50 L/hm2剂量的50%乙草胺,3.00-9.00 L/hm2剂量的72%异丙甲草胺对谷子较安全。