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摘要 布顿大麦草为麦田入侵杂草,为尽早建立对该杂草的化学防除技术,本研究采用室内盆栽法测定了布顿大麦草对21种除草剂的敏感性。结果表明:土壤处理剂41%氟噻草胺悬浮剂对布顿大麦草具有良好的防除效果,42%氟啶草酮悬浮剂、60%丁草胺乳油、40%砜吡草唑悬浮剂、960 g/L精异丙甲草胺乳油对布顿大麦草的防除效果一般,50%扑草净可湿性粉剂、50%异丙隆可湿性粉剂、45%二甲戊灵微囊悬浮剂、50%吡氟酰草胺可湿性粉剂防除效果不理想;茎叶处理剂7.5%啶磺草胺水分散粒剂、12.5%烯禾啶乳油、41%草甘膦异丙胺盐水剂对布顿大麦草防除效果好,5%咪唑乙烟酸水剂、8%炔草酯水乳剂、30 g/L甲基二磺隆可分散油悬浮剂、8%烟嘧磺隆可分散油悬浮剂、7%双唑草腈颗粒剂、70%氟唑磺隆水分散粒剂对布顿大麦草的防除效果一般,5%唑啉草酯乳油、7.5%双环磺草酮颗粒剂、69 g/L精噁唑禾草灵水乳剂防除效果不理想。氟噻草胺、在推荐剂量492 g/hm2下,處理21 d后对布顿大麦草的鲜重抑制率为75.40%;啶磺草胺、草甘膦异丙胺盐、烯禾啶在推荐剂量14、1 500、187.5 g/hm2下,处理21 d后对布顿大麦草的鲜重抑制率分别为73.96%、60.60%、65.07%。综合本研究结果及除草剂使用特性,麦田布顿大麦草可采用氟噻草胺土壤封闭或者啶磺草胺茎叶喷雾处理进行有效防除;油菜田布顿大麦草可采用烯禾啶进行防除;非耕地布顿大麦草可采用草甘膦异丙胺盐进行防除。
关键词 布顿大麦草; 小麦; 除草剂; 化学防除
中图分类号: S 451.2
文献标识码: B
DOI: 10.16688/j.zwbh.2019498
Abstract In order to screen and establish effective herbicides for the chemical control of a novel invasive weed Hordeum bogdanii in wheat field, greenhouse experiments were conducted to evaluate 21 herbicides for their sensitivity. The results indicated that flufenacet 41% SC was effective in controlling H.bogdanii, while fluridone 42% SC, butachlor 60% EC, pyroxasulfone 40% SC and S-metolachlor 960 g/L EC were less effective. Four soil treatment herbicides showed poor control efficacy, including prometryn 50% WP, isoproturon 50% WP, pendimethalin 45% CS and diflufenican 50% WP. Foliar applied herbicides pyroxsulam 7.5% WG, sethoxydim 12.5% EC and glyphosate-isopropylammonium 41% AS showed high control efficacy to H.bogdanii, while imazethapyr 5% AS, clodinafop-propargyl 8% EW, mesosulfuron-methyl 30 g/L OD, nicosulfuron 8% OD, pyraclonil 7% GR and flucarbazone-sodium 70% WG were less effective. However, pinoxaden 5% EC, benzobicyclon 75% GR and fenoxaprop-P-ethyl 69 g/L EW showed poor control efficacy. The fresh weight control efficacy of flufenacet was 7540%, at the recommended field dosage 21 days after application, and pyroxsulam, glyphosate-isopropylammonium and sethoxydim were 73.96%, 60.60% and 6507%, respectively. Considering the control effects on H.bogdanii and the characteristics of herbicides, flufenacet and pyroxsulam could be used for weed control in wheat fields, while sethoxydim and glyphosate-isopropylammonium could be use in rapeseed field and non cultivated land, respectively.
Key words Hordeum bogdanii; wheat; herbicide; chemical control
布顿大麦草Hordeum bogdanii,属禾本科大麦草属多年生草本植物,又名长芒大麦草,在我国主要分布于新疆、青海、内蒙古等地[1]。布顿大麦草经过多年人工栽培驯化,已成为品质优良、适口性好、产草量高的优良品种,并作为牧草被各地引入栽种[1]。布顿大麦草适应性强,耐寒耐旱,抗病能力强,可作为防止水土流失的优良草种[2-4]。近年来,随着某些非农田用地开垦为农田用地或人、动物、风力的携带运输,河南省部分地区发现其有侵入农田的趋势(图1)。目前,尚未见布顿大麦草侵入麦田成为杂草的相关报道,亦未见布顿大麦草的化学防除相关研究。 为明确常见除草剂对布顿大麦草的防除效果,筛选出防除布顿大麦草的高效除草剂,同时为布顿大麦草侵入农田后的杂草防除技术提供理论支持,本试验采用室内盆栽法研究了21种除草剂对布顿大麥草的除草活性,以期为布顿大麦草化学防除提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试杂草:布顿大麦草H.bogdanii,2018年5月于河南省驻马店市正阳县小麦田采集自然成熟的种子备用。
土壤处理药剂:40%砜吡草唑悬浮剂(SC),上海群力化工有限公司;41%氟噻草胺悬浮剂(SC),京博农化科技股份有限公司;50%吡氟酰草胺可湿性粉剂(WP),拜耳作物科学(中国)有限公司;60%丁草胺乳油(EC),兴农药业中国有限公司;42%氟啶草酮悬浮剂(SC),迈克斯(如东)化工有限公司;50%异丙隆可湿性粉剂(WP),江苏富田农化有限公司;960 g/L精异丙甲草胺乳油(EC),瑞士先正达作物保护有限公司;50%扑草净可湿性粉剂(WP),瑞士先正达作物保护有限公司;45%二甲戊灵微囊悬浮剂(CS),南京高正农用化工有限公司。
茎叶处理药剂:8%炔草酯水乳剂(EW),陶氏益农农业科技(中国)有限公司;69 g/L精噁唑禾草灵水乳剂(EW),拜耳作物科学(中国)有限公司;5%唑啉草酯乳油(EC),瑞士先正达作物保护有限公司;12.5%烯禾啶乳油(EC),中农立华(天津)农用化学品有限公司;30 g/L甲基二磺隆可分散油悬浮剂(OD),拜耳作物科学(中国)有限公司;70%氟唑磺隆水分散粒剂(WG),爱利思达生物化学品北美有限公司;8%烟嘧磺隆可分散油悬浮剂(OD),佛山盈辉作物科学有限公司;7.5%啶磺草胺水分散粒剂(WG),陶氏益农农业科技(中国)有限公司;5%咪唑乙烟酸水剂(AS),山东先达农化股份有限公司;7.5%双环磺草酮颗粒剂(GR),南京高正农用化工有限公司;7%双唑草腈颗粒剂(GR),南京高正农用化工有限公司;41%草甘膦异丙胺盐水剂(AS),美国孟山都公司。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计
土壤处理:参照《农药室内生物测定试验准则》中除草剂第3部分活性测定试验(土壤喷雾法)[5]。采用温室盆栽法,在直径为9 cm的塑料盆钵底部打孔装满未使用过任何除草剂的过筛土。每盆播种杂草种子15粒,表层覆土0.5 cm,置于温室中继续培养(温度:白天约20℃,晚上约15℃)。播种后1 d进行土壤喷雾处理,使用喷雾塔进行土壤喷雾处理(农业农村部南京农业机械化研究所3WP-2000型行走式喷雾塔,TP6501型扇形喷头,喷雾高度300 mm,药液量450 L/hm2),喷施剂量见表1。每处理3次重复,试验设置清水对照。施药后置于温室中培养,保持土壤湿润。
茎叶处理:参照《农药室内生物测定试验准则》中除草剂第4部分活性测定试验(茎叶喷雾法)[6]。在直径为9 cm的塑料盆钵装土,条件与土壤处理一致。每盆播种催芽至露白的布顿大麦草种子10粒,表层覆土0.5 cm,置于温室中继续培养,并保持土壤湿润。待其2~3叶期,每盆定苗至8株,定苗3 d后进行茎叶喷雾,喷施剂量见表2。每处理3次重复,试验设置清水对照。
1.2.2 测定内容及测定方法
药后21 d剪取植株地上部分称量鲜重,利用公式计算鲜重抑制率。
鲜重抑制率=对照杂草鲜重-处理杂草鲜重对照杂草鲜重×100%。
1.2.3 数据分析
使用 Microsoft Excel 2010处理数据;采用DPS 7.05软件进行差异显著性检验(Duncan 氏新复极差法)及计算药剂对不同杂草鲜重的ED50。试验数据分析采用probit模型进行分析,拟合方程如下:y=a bx。
2 结果与分析
2.1 土壤处理药剂对布顿大麦草的防除效果
土壤处理药剂对布顿大麦草的鲜重抑制率如表3所示。结果表明,41%氟噻草胺SC对布顿大麦草具有良好的防除效果。其有效成分用量30.75、123、492、1 968、7 872 g/hm2对布顿大麦草的鲜重抑制率分别为56.91%、66.40%、75.40%、7315%、89.87%;42%氟啶草酮SC、60%丁草胺EC、40%砜吡草唑SC、960 g/L精异丙甲草胺EC对布顿大麦草的鲜重抑制率一般。50%扑草净WP、50%异丙隆WP、45%二甲戊灵CS、50%吡氟酰草胺WP对布顿大麦草鲜重抑制率略差,在各自推荐剂量720、1 500、1 012、120 g/hm2的鲜重抑制率分别为30.55%、17.85%、12.38%、-11.58%,在试验最高剂量11 520、24 000、16 192、1 920 g/hm2的鲜重抑制率仅分别为40.68%、30.39%、4405%、6.91%。
土壤处理剂对布顿大麦草的除草活性结果如表4所示。41%氟噻草胺SC对布顿大麦草有较好的除草活性,ED50为12.43 g/hm2,远低于推荐剂量。氟啶草酮、丁草胺、砜吡草唑、精异丙甲草胺对布顿大麦草ED50分别为164.52、1 339.39、662.30、1 736.76 g/hm2,与推荐剂量相当或大于推荐剂量,除草活性一般。扑草净、二甲戊灵、吡氟酰草胺、异丙隆由于试验设计的最大剂量对布顿大麦草的鲜重抑制率小于50%,防除效果不理想。综合土壤处理药剂对布顿大麦草的防除效果,氟噻草胺可作为麦田布顿大麦草的防除药剂。
2.2 茎叶处理药剂对布顿大麦草的防除效果
茎叶处理药剂对布顿大麦草的鲜重抑制率如表5所示。啶磺草胺、烯禾啶、草甘膦异丙胺盐对布顿大麦草的防除效果较好,在推荐剂量14、1875、1 500 g/hm2下对布顿大麦草的鲜重抑制率分别为73.96%、65.07%、60.60%。咪唑乙烟酸、炔草酯、甲基二磺隆、烟嘧磺隆、双唑草腈、氟唑磺隆对布顿大麦草的鲜重抑制率一般。唑啉草酯、双环磺草酮、精噁唑禾草灵对布顿大麦草防除效果略差,三者在各自推荐剂量60、150、62 g/hm2的鲜重抑制率分别为19.05%、943%、106%,在试验最高剂量240、2 400、248 g/hm2鲜重抑制率仅分别为26.36%、19.14%、15.50%。 茎叶处理剂对布顿大麦草的除草活性结果如表6所示。啶磺草胺、烯禾啶、草甘膦异丙胺盐对布顿大麦草有较好的除草活性,ED50分别为0.39、4442、488.97 g/hm2,均远低于推荐剂量。烟嘧磺隆对布顿大麦草的ED50为46.94 g/hm2,与推荐剂量相当;而咪唑乙烟酸、炔草酯、甲基二磺隆、烟嘧磺隆、双唑草腈、氟唑磺隆对布顿大麦草ED50分别为12778、9808、7390、340.53、1 252.17 g/hm2,均大于推荐剂量,除草活性一般。精噁唑禾草灵、唑啉草酯、双环磺草酮由于试验设计的最大剂量对布顿大麦草的鲜重抑制率小于50%,防除效果不理想。综合茎叶处理药剂对布顿大麦草的防除效果,啶磺草胺可作为麦田布顿大麦草的防除药剂,烯禾啶、草甘膦异丙胺盐可分别作为油菜田和非耕地布顿大麦草的防除药剂。
3 讨论
我国是世界第一大小麦生产、消费和进口国[7]。河南省是中国第一农业大省和粮食生产大省,2017年小麦播种面积5 714 640 hm2,约占全国小麦总播种面积的23.32%[8]。农田杂草与农作物争夺水分、空间、养分,传播病虫害,分泌有毒物质,严重威胁农作物品质及产量[9-10]。据统计,河南省小麦田主要杂草有66种,优势杂草有播娘蒿、野燕麦、荠菜、猪秧殃、婆婆纳;禾本科杂草节节麦、看麦娘、硬草以及阔叶杂草播娘蒿、猪秧殃、荠菜成为防治的难点[11-12]。当前麦田杂草防除以化学防治为主,由于不同地区的气候、环境及用药历史不同,使得麦田杂草群落不断演变[13-14]。近年来,在河南省部分地区发现布顿大麦草有入侵农田的趋势。因此,研究布顿大麦草对常用除草剂的敏感性对于建立其科学合理的化学防除技术具有重要理论及实践指导意义。
在土壤封闭处理的9个药剂中,氟噻草胺对布顿大麦草防除效果较好。目前,氟噻草胺已经在小麦田登记使用,登记田间使用剂量为492~738 g/hm2[15]。本研究中氟噻草胺在推荐剂量492 g/hm2下对布顿大麦草的鲜重抑制率为75.40%。氟噻草胺通过抑制细胞分裂与生长而发挥作用,研究表明其对禾本科杂草有较好防效,并且对小麦较为安全[16-19]。高兴祥等通过室内研究发现氟噻草胺对小麦田杂草的防除谱广,可有效防除播娘蒿、荠菜、猪秧殃、节节麦、多花黑麦草等多种杂草,对小麦安全性高,可作為土壤处理剂防除小麦田杂草[18]。氟啶草酮作为土壤处理剂可有效防除棉花田杂草[20],在本试验中发现氟啶草酮在推荐剂量144 g/hm2下对布顿大麦草的鲜重抑制率大于50%,但其对于小麦的安全性尚不明确。砜吡草唑、丁草胺、精异丙甲草胺防除效果一般,推荐剂量下鲜重抑制率仅为35%左右;吡氟酰草胺、异丙隆、扑草净、二甲戊灵的防除效果不理想。徐洪乐等在研究麦田新型除草剂砜吡草唑时发现其对播娘蒿、多花黑麦草等防效在90%以上,但对节节麦和野燕麦的防除效果略差[21]。本研究中田间推荐剂量下砜吡草唑对布顿大麦草的鲜重抑制率仅为36.24%,与已报道的砜吡草唑对籽粒较大的杂草节节麦、野燕麦防除效果不理想的结果相符。综合考虑土壤处理结果,氟噻草胺可用于麦田布顿大麦草的化学防除。
小麦播后2~3周杂草萌发占总量90%以上,且冬前杂草长势较弱,冬前除草对小麦产量影响不明显[22-23]。目前麦田防除禾本科杂草的除草剂主要有精噁唑禾草灵、炔草酯、唑啉草酯、氟唑磺隆、甲基二磺隆、啶磺草胺等。啶磺草胺已经在小麦田登记使用,登记田间使用剂量为10.575~14.062 5 g/hm2[15]。该药剂对多数麦田禾本科杂草和部分阔叶草均有较好的防效[15, 24]。在本试验中,啶磺草胺推荐剂量14 g/hm2下对布顿大麦草的鲜重抑制率为7396%,防治效果较好。高兴祥等在研究除草剂对小麦田禾本科杂草效果时发现啶磺草胺、氟唑磺隆和甲基二磺隆对雀麦、看麦娘和日本看麦娘防效好,炔草酯、唑啉草酯、精噁唑禾草灵对日本看麦娘、看麦娘、硬草防效好[25]。本试验中炔草酯、唑啉草酯、精噁唑禾草灵、氟唑磺隆和甲基二磺隆等在推荐剂量下对布顿大麦草的防除效果不理想,这些除草剂是目前麦田应用最广、最重要的除草剂。因此,一旦布顿大麦草在麦田大规模发生,仍采用以上麦田除草剂防治布顿大麦草将使其成为麦田优势禾本科杂草,造成严重危害。烯禾啶在油菜田登记田间使用剂量为199.5~360 g/hm2[15]。本研究中,草甘膦异丙胺盐、烯禾啶也对布顿大麦草防除效果较好,推荐剂量(分别为1 500、187.5 g/hm2)下鲜重抑制率为6060%、65.07%。草甘膦异丙胺盐及烯禾啶主要分别用于非耕地以及油菜田防除杂草[26-27]。因此,油菜田布顿大麦草可采用烯禾啶进行防除,非耕地布顿大麦草可采用草甘膦异丙胺盐进行防除。
牧草的引种工作在促进我国牧草种植以及饲料加工业发展的同时引发的生物入侵问题已成为焦点[28]。多花黑麦草作为绿化草坪和牧草引进我国,近年来逐渐入侵我国小麦田并成为麦田恶性杂草[29-31]。随着除草剂的长时间使用,多花黑麦草已经对麦田多种除草剂产生抗药性,使其成为我国危害最为严重的麦田杂草之一[32]。布顿大麦草作为优质牧草,在我国多地广泛种植[1,4]。随着布顿大麦草逐渐逸生为农田杂草,尽早建立针对性的化学防除技术尤为重要。综合本试验结果并结合除草剂使用特性,若布顿大麦草入侵农田后,小麦田可采用氟噻草胺和啶磺草胺进行有效防除,油菜田则可采用烯禾啶进行防除,针对路边以及非耕地的布顿大麦草可用灭生性除草剂草甘膦异丙胺盐防除。
参考文献
[1] 武保国. 抗寒耐盐碱牧草-布顿大麦草[J]. 农业科技通讯, 1989(11): 20.
[2] 铁桂春, 刘红献. 布顿大麦草在退耕还草地上的表现性状[J]. 安徽农业科学, 2007, 35(27): 8488.
[3] 白杰峰. 几种野生牧草的生产性能及其推广利用[J]. 中国农业信息, 2014 (6): 7-9. [4] 谢健. 青海三江源区公路生物防护种植区划及适宜草品种[J]. 养殖与饲料, 2008 (8): 46-49.
[5] 中华人民共和国农业部.农药室内生物测定试验准则 除草剂 第3部分:活性测定试验 土壤喷雾法: NY/T 1155.3-2006[S]. 北京: 中国农业出版社, 2006.
[6] 中华人民共和国农业部.农药室内生物测定试验准则 除草剂 第4部分:活性测定试验 茎叶喷雾法: NY/T 1155.4-2006[S]. 北京: 中国农业出版社, 2006.
[7] 郭天财. 我国小麦生产发展的对策与建议[J]. 中国农业科技导报, 2001, 3(4): 27-31.
[8] 河南统计局. 河南统计年鉴 [M]. 北京: 中国统计出版社, 2018.
[9] 吴明荣, 唐伟, 陈杰. 我国小麦田除草剂应用及杂草抗药性现状[J]. 农药, 2013, 52(6): 457-460.
[10]BREEN J, OGASAWARA M. A vision for weed science in the twenty-first century [J]. Weed Biology
关键词 布顿大麦草; 小麦; 除草剂; 化学防除
中图分类号: S 451.2
文献标识码: B
DOI: 10.16688/j.zwbh.2019498
Abstract In order to screen and establish effective herbicides for the chemical control of a novel invasive weed Hordeum bogdanii in wheat field, greenhouse experiments were conducted to evaluate 21 herbicides for their sensitivity. The results indicated that flufenacet 41% SC was effective in controlling H.bogdanii, while fluridone 42% SC, butachlor 60% EC, pyroxasulfone 40% SC and S-metolachlor 960 g/L EC were less effective. Four soil treatment herbicides showed poor control efficacy, including prometryn 50% WP, isoproturon 50% WP, pendimethalin 45% CS and diflufenican 50% WP. Foliar applied herbicides pyroxsulam 7.5% WG, sethoxydim 12.5% EC and glyphosate-isopropylammonium 41% AS showed high control efficacy to H.bogdanii, while imazethapyr 5% AS, clodinafop-propargyl 8% EW, mesosulfuron-methyl 30 g/L OD, nicosulfuron 8% OD, pyraclonil 7% GR and flucarbazone-sodium 70% WG were less effective. However, pinoxaden 5% EC, benzobicyclon 75% GR and fenoxaprop-P-ethyl 69 g/L EW showed poor control efficacy. The fresh weight control efficacy of flufenacet was 7540%, at the recommended field dosage 21 days after application, and pyroxsulam, glyphosate-isopropylammonium and sethoxydim were 73.96%, 60.60% and 6507%, respectively. Considering the control effects on H.bogdanii and the characteristics of herbicides, flufenacet and pyroxsulam could be used for weed control in wheat fields, while sethoxydim and glyphosate-isopropylammonium could be use in rapeseed field and non cultivated land, respectively.
Key words Hordeum bogdanii; wheat; herbicide; chemical control
布顿大麦草Hordeum bogdanii,属禾本科大麦草属多年生草本植物,又名长芒大麦草,在我国主要分布于新疆、青海、内蒙古等地[1]。布顿大麦草经过多年人工栽培驯化,已成为品质优良、适口性好、产草量高的优良品种,并作为牧草被各地引入栽种[1]。布顿大麦草适应性强,耐寒耐旱,抗病能力强,可作为防止水土流失的优良草种[2-4]。近年来,随着某些非农田用地开垦为农田用地或人、动物、风力的携带运输,河南省部分地区发现其有侵入农田的趋势(图1)。目前,尚未见布顿大麦草侵入麦田成为杂草的相关报道,亦未见布顿大麦草的化学防除相关研究。 为明确常见除草剂对布顿大麦草的防除效果,筛选出防除布顿大麦草的高效除草剂,同时为布顿大麦草侵入农田后的杂草防除技术提供理论支持,本试验采用室内盆栽法研究了21种除草剂对布顿大麥草的除草活性,以期为布顿大麦草化学防除提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试杂草:布顿大麦草H.bogdanii,2018年5月于河南省驻马店市正阳县小麦田采集自然成熟的种子备用。
土壤处理药剂:40%砜吡草唑悬浮剂(SC),上海群力化工有限公司;41%氟噻草胺悬浮剂(SC),京博农化科技股份有限公司;50%吡氟酰草胺可湿性粉剂(WP),拜耳作物科学(中国)有限公司;60%丁草胺乳油(EC),兴农药业中国有限公司;42%氟啶草酮悬浮剂(SC),迈克斯(如东)化工有限公司;50%异丙隆可湿性粉剂(WP),江苏富田农化有限公司;960 g/L精异丙甲草胺乳油(EC),瑞士先正达作物保护有限公司;50%扑草净可湿性粉剂(WP),瑞士先正达作物保护有限公司;45%二甲戊灵微囊悬浮剂(CS),南京高正农用化工有限公司。
茎叶处理药剂:8%炔草酯水乳剂(EW),陶氏益农农业科技(中国)有限公司;69 g/L精噁唑禾草灵水乳剂(EW),拜耳作物科学(中国)有限公司;5%唑啉草酯乳油(EC),瑞士先正达作物保护有限公司;12.5%烯禾啶乳油(EC),中农立华(天津)农用化学品有限公司;30 g/L甲基二磺隆可分散油悬浮剂(OD),拜耳作物科学(中国)有限公司;70%氟唑磺隆水分散粒剂(WG),爱利思达生物化学品北美有限公司;8%烟嘧磺隆可分散油悬浮剂(OD),佛山盈辉作物科学有限公司;7.5%啶磺草胺水分散粒剂(WG),陶氏益农农业科技(中国)有限公司;5%咪唑乙烟酸水剂(AS),山东先达农化股份有限公司;7.5%双环磺草酮颗粒剂(GR),南京高正农用化工有限公司;7%双唑草腈颗粒剂(GR),南京高正农用化工有限公司;41%草甘膦异丙胺盐水剂(AS),美国孟山都公司。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计
土壤处理:参照《农药室内生物测定试验准则》中除草剂第3部分活性测定试验(土壤喷雾法)[5]。采用温室盆栽法,在直径为9 cm的塑料盆钵底部打孔装满未使用过任何除草剂的过筛土。每盆播种杂草种子15粒,表层覆土0.5 cm,置于温室中继续培养(温度:白天约20℃,晚上约15℃)。播种后1 d进行土壤喷雾处理,使用喷雾塔进行土壤喷雾处理(农业农村部南京农业机械化研究所3WP-2000型行走式喷雾塔,TP6501型扇形喷头,喷雾高度300 mm,药液量450 L/hm2),喷施剂量见表1。每处理3次重复,试验设置清水对照。施药后置于温室中培养,保持土壤湿润。
茎叶处理:参照《农药室内生物测定试验准则》中除草剂第4部分活性测定试验(茎叶喷雾法)[6]。在直径为9 cm的塑料盆钵装土,条件与土壤处理一致。每盆播种催芽至露白的布顿大麦草种子10粒,表层覆土0.5 cm,置于温室中继续培养,并保持土壤湿润。待其2~3叶期,每盆定苗至8株,定苗3 d后进行茎叶喷雾,喷施剂量见表2。每处理3次重复,试验设置清水对照。
1.2.2 测定内容及测定方法
药后21 d剪取植株地上部分称量鲜重,利用公式计算鲜重抑制率。
鲜重抑制率=对照杂草鲜重-处理杂草鲜重对照杂草鲜重×100%。
1.2.3 数据分析
使用 Microsoft Excel 2010处理数据;采用DPS 7.05软件进行差异显著性检验(Duncan 氏新复极差法)及计算药剂对不同杂草鲜重的ED50。试验数据分析采用probit模型进行分析,拟合方程如下:y=a bx。
2 结果与分析
2.1 土壤处理药剂对布顿大麦草的防除效果
土壤处理药剂对布顿大麦草的鲜重抑制率如表3所示。结果表明,41%氟噻草胺SC对布顿大麦草具有良好的防除效果。其有效成分用量30.75、123、492、1 968、7 872 g/hm2对布顿大麦草的鲜重抑制率分别为56.91%、66.40%、75.40%、7315%、89.87%;42%氟啶草酮SC、60%丁草胺EC、40%砜吡草唑SC、960 g/L精异丙甲草胺EC对布顿大麦草的鲜重抑制率一般。50%扑草净WP、50%异丙隆WP、45%二甲戊灵CS、50%吡氟酰草胺WP对布顿大麦草鲜重抑制率略差,在各自推荐剂量720、1 500、1 012、120 g/hm2的鲜重抑制率分别为30.55%、17.85%、12.38%、-11.58%,在试验最高剂量11 520、24 000、16 192、1 920 g/hm2的鲜重抑制率仅分别为40.68%、30.39%、4405%、6.91%。
土壤处理剂对布顿大麦草的除草活性结果如表4所示。41%氟噻草胺SC对布顿大麦草有较好的除草活性,ED50为12.43 g/hm2,远低于推荐剂量。氟啶草酮、丁草胺、砜吡草唑、精异丙甲草胺对布顿大麦草ED50分别为164.52、1 339.39、662.30、1 736.76 g/hm2,与推荐剂量相当或大于推荐剂量,除草活性一般。扑草净、二甲戊灵、吡氟酰草胺、异丙隆由于试验设计的最大剂量对布顿大麦草的鲜重抑制率小于50%,防除效果不理想。综合土壤处理药剂对布顿大麦草的防除效果,氟噻草胺可作为麦田布顿大麦草的防除药剂。
2.2 茎叶处理药剂对布顿大麦草的防除效果
茎叶处理药剂对布顿大麦草的鲜重抑制率如表5所示。啶磺草胺、烯禾啶、草甘膦异丙胺盐对布顿大麦草的防除效果较好,在推荐剂量14、1875、1 500 g/hm2下对布顿大麦草的鲜重抑制率分别为73.96%、65.07%、60.60%。咪唑乙烟酸、炔草酯、甲基二磺隆、烟嘧磺隆、双唑草腈、氟唑磺隆对布顿大麦草的鲜重抑制率一般。唑啉草酯、双环磺草酮、精噁唑禾草灵对布顿大麦草防除效果略差,三者在各自推荐剂量60、150、62 g/hm2的鲜重抑制率分别为19.05%、943%、106%,在试验最高剂量240、2 400、248 g/hm2鲜重抑制率仅分别为26.36%、19.14%、15.50%。 茎叶处理剂对布顿大麦草的除草活性结果如表6所示。啶磺草胺、烯禾啶、草甘膦异丙胺盐对布顿大麦草有较好的除草活性,ED50分别为0.39、4442、488.97 g/hm2,均远低于推荐剂量。烟嘧磺隆对布顿大麦草的ED50为46.94 g/hm2,与推荐剂量相当;而咪唑乙烟酸、炔草酯、甲基二磺隆、烟嘧磺隆、双唑草腈、氟唑磺隆对布顿大麦草ED50分别为12778、9808、7390、340.53、1 252.17 g/hm2,均大于推荐剂量,除草活性一般。精噁唑禾草灵、唑啉草酯、双环磺草酮由于试验设计的最大剂量对布顿大麦草的鲜重抑制率小于50%,防除效果不理想。综合茎叶处理药剂对布顿大麦草的防除效果,啶磺草胺可作为麦田布顿大麦草的防除药剂,烯禾啶、草甘膦异丙胺盐可分别作为油菜田和非耕地布顿大麦草的防除药剂。
3 讨论
我国是世界第一大小麦生产、消费和进口国[7]。河南省是中国第一农业大省和粮食生产大省,2017年小麦播种面积5 714 640 hm2,约占全国小麦总播种面积的23.32%[8]。农田杂草与农作物争夺水分、空间、养分,传播病虫害,分泌有毒物质,严重威胁农作物品质及产量[9-10]。据统计,河南省小麦田主要杂草有66种,优势杂草有播娘蒿、野燕麦、荠菜、猪秧殃、婆婆纳;禾本科杂草节节麦、看麦娘、硬草以及阔叶杂草播娘蒿、猪秧殃、荠菜成为防治的难点[11-12]。当前麦田杂草防除以化学防治为主,由于不同地区的气候、环境及用药历史不同,使得麦田杂草群落不断演变[13-14]。近年来,在河南省部分地区发现布顿大麦草有入侵农田的趋势。因此,研究布顿大麦草对常用除草剂的敏感性对于建立其科学合理的化学防除技术具有重要理论及实践指导意义。
在土壤封闭处理的9个药剂中,氟噻草胺对布顿大麦草防除效果较好。目前,氟噻草胺已经在小麦田登记使用,登记田间使用剂量为492~738 g/hm2[15]。本研究中氟噻草胺在推荐剂量492 g/hm2下对布顿大麦草的鲜重抑制率为75.40%。氟噻草胺通过抑制细胞分裂与生长而发挥作用,研究表明其对禾本科杂草有较好防效,并且对小麦较为安全[16-19]。高兴祥等通过室内研究发现氟噻草胺对小麦田杂草的防除谱广,可有效防除播娘蒿、荠菜、猪秧殃、节节麦、多花黑麦草等多种杂草,对小麦安全性高,可作為土壤处理剂防除小麦田杂草[18]。氟啶草酮作为土壤处理剂可有效防除棉花田杂草[20],在本试验中发现氟啶草酮在推荐剂量144 g/hm2下对布顿大麦草的鲜重抑制率大于50%,但其对于小麦的安全性尚不明确。砜吡草唑、丁草胺、精异丙甲草胺防除效果一般,推荐剂量下鲜重抑制率仅为35%左右;吡氟酰草胺、异丙隆、扑草净、二甲戊灵的防除效果不理想。徐洪乐等在研究麦田新型除草剂砜吡草唑时发现其对播娘蒿、多花黑麦草等防效在90%以上,但对节节麦和野燕麦的防除效果略差[21]。本研究中田间推荐剂量下砜吡草唑对布顿大麦草的鲜重抑制率仅为36.24%,与已报道的砜吡草唑对籽粒较大的杂草节节麦、野燕麦防除效果不理想的结果相符。综合考虑土壤处理结果,氟噻草胺可用于麦田布顿大麦草的化学防除。
小麦播后2~3周杂草萌发占总量90%以上,且冬前杂草长势较弱,冬前除草对小麦产量影响不明显[22-23]。目前麦田防除禾本科杂草的除草剂主要有精噁唑禾草灵、炔草酯、唑啉草酯、氟唑磺隆、甲基二磺隆、啶磺草胺等。啶磺草胺已经在小麦田登记使用,登记田间使用剂量为10.575~14.062 5 g/hm2[15]。该药剂对多数麦田禾本科杂草和部分阔叶草均有较好的防效[15, 24]。在本试验中,啶磺草胺推荐剂量14 g/hm2下对布顿大麦草的鲜重抑制率为7396%,防治效果较好。高兴祥等在研究除草剂对小麦田禾本科杂草效果时发现啶磺草胺、氟唑磺隆和甲基二磺隆对雀麦、看麦娘和日本看麦娘防效好,炔草酯、唑啉草酯、精噁唑禾草灵对日本看麦娘、看麦娘、硬草防效好[25]。本试验中炔草酯、唑啉草酯、精噁唑禾草灵、氟唑磺隆和甲基二磺隆等在推荐剂量下对布顿大麦草的防除效果不理想,这些除草剂是目前麦田应用最广、最重要的除草剂。因此,一旦布顿大麦草在麦田大规模发生,仍采用以上麦田除草剂防治布顿大麦草将使其成为麦田优势禾本科杂草,造成严重危害。烯禾啶在油菜田登记田间使用剂量为199.5~360 g/hm2[15]。本研究中,草甘膦异丙胺盐、烯禾啶也对布顿大麦草防除效果较好,推荐剂量(分别为1 500、187.5 g/hm2)下鲜重抑制率为6060%、65.07%。草甘膦异丙胺盐及烯禾啶主要分别用于非耕地以及油菜田防除杂草[26-27]。因此,油菜田布顿大麦草可采用烯禾啶进行防除,非耕地布顿大麦草可采用草甘膦异丙胺盐进行防除。
牧草的引种工作在促进我国牧草种植以及饲料加工业发展的同时引发的生物入侵问题已成为焦点[28]。多花黑麦草作为绿化草坪和牧草引进我国,近年来逐渐入侵我国小麦田并成为麦田恶性杂草[29-31]。随着除草剂的长时间使用,多花黑麦草已经对麦田多种除草剂产生抗药性,使其成为我国危害最为严重的麦田杂草之一[32]。布顿大麦草作为优质牧草,在我国多地广泛种植[1,4]。随着布顿大麦草逐渐逸生为农田杂草,尽早建立针对性的化学防除技术尤为重要。综合本试验结果并结合除草剂使用特性,若布顿大麦草入侵农田后,小麦田可采用氟噻草胺和啶磺草胺进行有效防除,油菜田则可采用烯禾啶进行防除,针对路边以及非耕地的布顿大麦草可用灭生性除草剂草甘膦异丙胺盐防除。
参考文献
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