五氟磺草胺和氰氟草酯復配劑對水稻直播田雜草的防除效果及安全性評價

張宏軍, 崔海蘭, 朱文達, 魏守輝

(1.農業部農藥檢定所,北京 100125; 2.中國農業科學院植物保護研究所,北京 100193;3.湖北省農業科學院植保土肥研究所,武漢 430064)

推廣水稻直播栽培技術是解決農村勞動力資源不足,促進水稻可持續生產,實現農業增效、農民增收的重要技術措施。水稻直播田通常處于半干旱半濕潤狀態,土壤溫度較高,有利于雜草大量萌發生長。這些雜草與水稻爭光、爭肥、爭水,嚴重影響水稻生長,降低水稻產量和品質,甚至造成絕收[1]。因此,除草技術是保障水稻直播技術順利實施的關鍵。化學防除是稻田除草技術的核心,目前適用于水稻直播田的除草劑主要有芐嘧磺隆(bensulfuron-methyl)、二氯喹啉酸(quinclorac)、丙草胺(pretilachlor)和丁草胺(butachlor)等[2-3]。但是,這些除草劑僅針對特定種類的雜草,通常存在殺草譜窄、使用適期不寬的缺點,并且毒性較高、殘留期較長,對水稻和后茬作物不太安全[4-5]。氰氟草酯(cyhalofop-butyl)和五氟磺草胺(penoxsulam)是美國陶氏益農公司近年來在我國主推的稻田除草劑品種,氰氟草酯對稻田惡性雜草稗草和千金子的防效較好,而五氟磺草胺是稻田廣譜除草劑,使用適期寬,作物安全性較高[6-8]。長江中下游地區是我國水稻主產區,水稻直播田通常形成以稗草或千金子為優勢種、單雙子葉雜草混生的雜草群落,單一使用五氟磺草胺難以控制大齡稗草和千金子的危害。氰氟草酯雖然對稗草和千金子效果較好,但對闊葉雜草無效,并且在與其他藥劑混配時往往有拮抗作用,不利于藥效的發揮[9-11]。為此,美國陶氏益農公司通過優化藥劑配比、改善助劑,推出了一種新的防除水稻直播田雜草的二元復配除草劑五氟磺草胺?氰氟草酯(Topshot)。有關五氟磺草胺?氰氟草酯在水稻直播田的應用效果尚未見報道,本研究旨在明確該藥劑的除草效果及對水稻產量的影響,并評價其對后茬作物的安全性,為水稻直播田雜草防控體系的建立提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在湖北省農業科學院南湖農場進行。試驗地為典型的稻油輪作田,田間地勢平坦、肥力均勻、排灌方便。土壤類型為黏壤土,pH約為6.8、有機質含量1.8%。于2007年6月29日直播水稻種,播種量75 kg/hm2,稻種經過浸種催芽處理,芽谷的芽長約0.5 cm,根長約1 cm。按照常規方法進行田間管理。田間雜草群落主要由稗[Echinochloa crusgalli(Linn.)Beauv.]、異型莎草(Cyperus dif formis Linn.)、鴨舌草[Monochoria vagina lis(Burm.f.)Presl ex Kunth.]、碎米莎草(Cyperus iria Linn.)等組成,分布較均勻。

1.2 材料

直播水稻品種為‘潤珠537’;后茬作物小麥、油菜、甘藍、蔥、大蒜品種分別為‘鄂麥 12號’、‘中油12 號’、‘雅孜’、‘香蔥’、‘宋城大蒜’,由湖北荊楚種業股份有限公司生產。2.5%五氟磺草胺油懸浮劑、10%氰氟草酯乳油、6%五氟磺草胺?氰氟草酯(五氟?氰氟草,TopShot)油懸浮劑,由美國陶氏益農公司提供;30%丙草胺乳油,由先正達(蘇州)作物保護有限公司生產;10%芐嘧磺隆可濕性粉劑,由美國杜邦公司生產;IRIS Advantage ICP全譜直讀等離子光譜儀,由美國熱電公司生產;2300型自動定氮儀,由Foss Tercator公司生產。

1.3 試驗設計與測定方法

1.3.1 五氟磺草胺?氰氟草酯藥效測定

試驗設6%五氟磺草胺?氰氟草酯油懸浮劑有效成分用量 60、90、120 g/hm2和 180 g/hm2,對照藥劑有效成分用量設 2.5%五氟磺草胺油懸浮劑15 g/hm2、10%氰氟草酯乳油 75 g/hm2、2.5%五氟磺草胺油懸浮劑15 g/hm2+10%氰氟草酯乳油75 g/hm2、30%丙草胺乳油525 g/hm2+10%芐嘧磺隆可濕性粉劑45 g/hm2,并設人工除草和空白對照 ,共 10 個處理,代號分別為 T1、T2 、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10。每處理重復 4次 ,共 40 個小區。每小區面積20 m2,隨機排列。每小區之間筑埂隔離,以防串灌、漫灌。于2007年 7月 19日(水稻播種后20 d)施藥,施藥前排干田水,施藥后24 h灌水回田,保持水層3～4 d,施藥時雜草處于2～4葉期。丙草胺+芐嘧磺隆混用處理于2007年7月3日(播種后第4天)施藥,施藥時田間保持有水膜。各處理用水量為600 kg/hm2,采用MA TABI型噴霧器均勻施藥。

試驗共調查6次,施藥前調查雜草基數,藥后5 d目測觀察雜草藥害癥狀,藥后7、15、30 d和45 d調查雜草密度防效,45 d同時測雜草鮮重防效。每小區取有代表性的4個點,每點0.25m2。在水稻收獲期測產,各小區單收單放。

1.3.2 五氟磺草胺?氰氟草酯防除雜草對田間養分的影響

在水稻成熟收獲期,每小區隨機取10株禾本科雜草稗和闊葉雜草鴨舌草,將樣品曬干后測量雜草的全氮、全磷和全鉀量。全氮量的測定采用凱氏定氮法,全鉀和全磷量的測定采用干灰化法和等離子光譜法測定。養分總含量計算公式如下：

M總含量=(樣品中M平均含量/株)×雜草總株數

其中M代表全氮、全磷和全鉀養分,總含量單位為kg/hm2。

1.3.3 五氟磺草胺?氰氟草酯對后茬作物的安全性測定

水稻收割后經犁耙翻耕,將施用五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量 90、120 g/hm2和180 g/hM2的小區和未施藥的對照區均分成五個微區,每個微區分別播種或移栽小麥、油菜、甘藍、蔥和大蒜。小麥的播種量為112.5 kg/hm2;油菜先播種,4葉后移栽,株行距為33.5 cm×25 cm;甘藍亦先播種,5葉期移栽,株行距為33.5 cm×50 cm;蔥移栽的株行距為25 cm×15 cm;大蒜的種植株行距為20 cm×12.5 cm。后茬試驗微區不施用任何除草劑,微區內雜草均人工拔除,按照常規方法進行栽培管理。對后茬作物的出苗率進行調查,并觀察有無藥害,出苗后15、30、60 d測量作物的株高、鮮重。每個微區3點取樣,每點取樣5株。收獲期調查后茬作物的產量性狀,并進行測產。

使用Excel進行數據處理,并采用SAS統計軟件進行方差分析和Duncan氏多重比較。

2 結果與分析

2.1 五氟磺草胺?氰氟草酯對雜草的控制作用

施藥5 d后觀察各處理區雜草的藥害癥狀,發現施用五氟磺草胺?氰氟草酯后稗、鴨舌草、碎米莎草、異型莎草的葉尖開始枯萎,葉色均變淡發黃,稗葉片有褐色斑點。對照藥劑中除氰氟草酯對鴨舌草、碎米莎草和異型莎草無明顯毒害外,其余藥劑處理的雜草均產生不同程度的藥害癥狀。

五氟磺草胺?氰氟草酯對直播稻田雜草具有較好的防除效果(表1),在有效成分用量60～180 g/hm2的劑量范圍內,施藥后15 d對稗、鴨舌草、碎米莎草和異型莎草的密度防效分別在83.10%～98.52%、89.66%～ 95.43%、83.78%～100.00%、80.67%～97.62%之間,對田間雜草的綜合密度防效在83.83%～98.09%之間(具體數據略)。施藥后45 d,五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量90～180 g/hm2對鴨舌草的密度防效達90%以上,鮮重防效達95%以上;對稗、碎米莎草和異型莎草的密度防效和鮮重防效均達到95%以上;對直播稻田雜草的總體密度防效和鮮重防效也達 95%以上,均顯著優于人工除草的防效(表1)。使用五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分60～180 g/hm2防除水稻直播田鴨舌草、碎米莎草、異型莎草的防效顯著優于對照藥劑氰氟草酯;五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量提高至120～180 g/hm2時防除稗的效果顯著優于丙草胺+芐嘧磺隆、氰氟草酯和五氟磺草胺。

表1 施用五氟磺草胺?氰氟草酯45 d后對水稻直播田雜草的防除效果1)

2.2 五氟磺草胺?氰氟草酯對雜草礦質營養利用量的影響

未施藥處理中,稗的全氮、全磷和全鉀量分別達到11.66、1.28 kg/hm2和10.57 kg/hm2,鴨舌草的全氮、全磷和全鉀量分別達到40.43、7.58 kg/hm2和60.65 kg/hm2。稗和鴨舌草對氮和鉀的吸收利用能力較強,且鴨舌草吸收養分的數量顯著高于稗。五氟磺草胺?氰氟草酯對稗和鴨舌草的防效顯著,各處理區雜草的全氮、全磷和全鉀總量顯著低于對照和人工除草區,表明五氟磺草胺?氰氟草酯可大大減少直播田雜草對土壤中氮、磷、鉀的吸收(＞90%),保持土壤肥力(表2)。

表2 直播稻田稗和鴨舌草的養分含量1)kg?hm-2

2.3 五氟磺草胺?氰氟草酯對直播水稻產量的影響

未施藥區水稻在雜草的競爭下長勢弱、植株纖細、稻殼空癟的現象比較嚴重。施用五氟磺草胺?氰氟草酯的小區水稻長勢旺、植株粗壯、籽粒多且飽滿。測產結果表明,五氟磺草胺?氰氟草酯處理區的水稻產量達5194.95～5 517.23 kg/hm2,比空白對照處理增產21.56%～28.72%,增產效果顯著優于人工除草,但是與其他對照藥劑相比增產效果差異不顯著(表3)。

表3 五氟磺草胺?氰氟草酯防除雜草對水稻產量的影響1)

2.4 五氟磺草胺?氰氟草酯對后茬作物的安全性

施用五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量90～180 g/hm2的小區,在水稻收割后種植小麥、油菜、甘藍、蔥、大蒜等后茬作物,其出苗率、成活率、株高等性狀均與對照相當,未發現生長異常。測產結果表明,施用五氟磺草胺?氰氟草酯后,后茬小麥、蔥、大蒜、甘藍的產量與對照相比無顯著差異(表4)。五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量180 g/hm2的后茬油菜雖然出現減產,但90～120 g/hm2處理對后茬油菜產量無顯著影響。因此,在水稻直播田使用五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分120 g/hm2以下劑量,對上述后茬作物均比較安全。

表4 五氟磺草胺?氰氟草酯對水稻直播田主要后茬作物產量的影響1)

3 討論

水稻直播田雜草發生種類多、危害重[2]。一般在水稻播種后5～7 d,處于土表的雜草種子開始大量萌發,播后10 d左右進入萌發高峰,此時雜草生長非常迅速,若治理不及時,極易釀成草荒。在目前的水稻直播田雜草防控體系中,化學防除仍占有相當重要的地位,直播稻栽培的成敗主要取決于化除措施的有效性[1]。本研究表明,五氟磺草胺?氰氟草酯對水稻直播田的禾本科雜草、闊葉雜草和莎草均具有較好的防除效果,總體控草效果可達95%以上,是一種高效、廣譜的苗后莖葉處理除草劑。

直播田雜草目前主要采用苗前土壤封閉、苗后莖葉處理或兩者相結合的方式進行防控,即“一封一殺”。1990年以來,多種除草劑及其復配劑先后用于直播稻田雜草的防除,取得了一定的控草效果[3,6-8,10]。但是,某些除草劑在使用中也存在一定弊端,如丁草胺安全性不高[5],芐嘧磺隆容易對后茬敏感作物產生藥害[4],二氯喹啉酸對千金子無效[2],丙草胺、氰氟草酯等僅適用于以禾本科千金子、稗草為主的田塊[3,7]。五氟磺草胺?氰氟草酯殺草譜很廣,對水稻生長無不良影響,并且,施用五氟磺草胺?氰氟草酯的稻田后茬種植小麥、甘藍、蔥、大蒜等作物均比較安全,是一種環境友好的除草劑。因此,五氟磺草胺?氰氟草酯可為水稻直播田雜草的化學防除提供新的選擇。在“一封一殺”的草害防控中,五氟磺草胺?氰氟草酯主要用于苗后雜草莖葉處理,可單獨對已出苗雜草起到很好的滅殺作用;五氟磺草胺?氰氟草酯也可配合苗前土壤封閉處理劑,對未能有效“封殺”的殘余禾草和闊葉雜草進行“補殺”,進行“一封一殺”組合處理。在治理對酰胺類(如丁草胺)、磺酰脲類(如芐嘧磺隆)除草劑產生抗性的某些雜草時,五氟磺草胺?氰氟草酯可作為優良的輪換除草劑來使用。

隨著人們對環境生態問題的日益關注,雜草管理的目標已不是保持作物田完全無草,而是將雜草密度控制在經濟危害允許水平以下,以降低除草劑用量,減少環境污染、作物藥害和雜草抗藥性的產生[11-14]。因此,五氟磺草胺?氰氟草酯在水稻直播田將有良好的應用前景,可為水稻直播田的草害防控提供重要的技術支撐。

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