李淑順+李倩中+孫進存+榮立蘋+唐玲+曹飛
摘要:為探索減少除草劑用量與用藥頻次情況下有效預防園藝植物資源圃雜草群落惡性發展策略,研究了槭樹資源圃雜草群落總密度、總鮮重、總蓋度與相對重要值等參數對草酮、百草枯、草甘膦及復配藥劑的響應。結果表明,草酮與百草枯復配,藥后20 d對雜草群落的抑制作用最佳,雜草量比對照減少約85%;復配藥劑草酮&百草枯與草酮&草甘膦藥后40 d雜草危害顯著低于對照及各單劑處理,兩復配劑間無顯著差異。綜合考察雜草群落響應參數與各雜草相對重要值RI,發現草酮與草甘膦復配比草甘膦或百草枯單劑抑草效果更好、更持久,由此可推測,草酮與草甘膦復配可大大減少每年用藥頻次與藥劑使用總量,能在一定程度上減小化學藥劑對農田生態環境帶來的危害。
關鍵詞:資源圃;雜草群落;復配藥劑;農田生態環境
中圖分類號: S451.1;S451.24+4文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2014)02-0085-04
收稿日期:2013-06-18
基金項目:國家自然科學基金(編號:31200523);江蘇省自然科學基金(編號:BK2010468);江蘇省農業科技自主創新資金[編號:CX(13)2044]。
作者簡介:李淑順(1977—),男,山東章丘人,博士,副研究員,主要從事觀賞植物新品種培育與生理生態學研究。E-mail:ssli666@163.com。
通信作者:李倩中,碩士,研究員,主要從事觀賞植物新品種選育與應用研究。E-mai:lqz20054321@yahoo.com.cn。資源圃是開展品種選育及科研工作的重要場所,管理良好的資源圃對品種資源特異性狀的表現起著至關重要的作用。由于資源圃水肥充足,促進了雜草群落的快速建成[1],植株高大及藤蔓類等惡性雜草無疑對品種資源的正常生長形成了很大威脅。槭樹資源圃中,多數品種屬于小型喬木,幼年期的槭樹資源由于植株低矮更易受到惡性雜草的侵襲。為確保槭樹品種資源的良好生長并力爭避免過量使用農藥對土壤理化特性造成危害,有必要在減少除草劑用量及用藥頻次的情況下,有效預防雜草群落的惡性發展。百草枯、草甘膦等廣譜性除草劑多年來一直被廣泛用于非糧土地的雜草治理[2-4],以致產生了抗藥性的惡性雜草[5]。本研究對比了草酮、百草枯、草甘膦及復配藥劑對槭樹資源圃雜草群落的影響,以期篩選出有效的替代藥劑,在保證槭樹資源良好生長的前提下,盡量減少用藥對環境造成的不良影響。
1材料與方法
1.1試驗方法
試驗共設6個處理:草酮&百草枯、草酮&草甘膦、草酮、百草枯、草甘膦、未施藥對照(CK),每個處理重復3次,每小區面積35 m2,隨機區組排列。試驗藥劑用量分別是250 g/L草酮乳油(江蘇龍燈化學有限公司) 1 800 mL/hm2、20%百草枯水劑(湖北仙隆化工股份有限公司)2 250 mL/hm2、41%草甘膦異丙胺鹽水劑(江蘇無錫龍邦化工有限公司)3 000 mL/hm2。施藥時選擇無風天氣,并在噴霧器噴頭上安裝防護罩,對株行間雜草進行定向噴霧。
1.2調查及分析方法
藥后20、40 d用樣方法分別調查各小區雜草的種類、株數、鮮重和蓋度,每小區調查5個樣方,每樣方為0.3 m×0.3 m,計算雜草發生頻度與相對重要值。頻度F=(某雜草出現的樣方數/5)×100%,雜草相對重要值RI=(RD+RC+RF+RW)/4,其中,RD為相對密度(某雜草密度占總密度的比例),RC為相對蓋度(某雜草蓋度占總蓋度的比例),RF為相對頻度(某雜草頻度占所有雜草總頻度的比例),RW為相對鮮重(某雜草鮮重占總鮮重的比例)[6-9]。與此同時,調查各小區槭樹幼苗的生長狀態及藥害情況,以說明除草劑對幼苗生長發育的影響。數據采用Duncans新復極差法進行數據統計分析,比較0.05水平下差異顯著性。
1.3試驗基地情況及施藥前田間雜草現狀
試驗基地位于江蘇省南京市東郊,地勢平坦且排灌方便,該田塊曾多年撂荒,最近2年種植一茬春玉米,期間除草方式為人工除草(玉米植株封行前共除草2次)。2012年春,該田塊轉為槭樹資源圃,所種槭樹多為高50~80 cm的 2~3年生植株。施藥前,統計了槭樹資源圃已萌發的雜草現狀(表1),主要包括打碗花、大巢菜、狗尾草、葎草、豬殃殃、澤漆、波斯婆婆納、小藜、薺菜等9種,其中,密度較大的有狗尾草、波斯婆婆納、打碗花等,發生頻度較大的雜草種類包括狗尾草、打碗花、葎草、豬殃殃、波斯婆婆納等。打碗花、葎草、大巢菜等種類具有蔓生性,此類雜草蓋度高于其他種類。施藥前調查的所有雜草中,綜合權衡其危害性,比較嚴重的是狗尾草、打碗花、波斯婆婆納等。
2結果與分析
2.1藥后20 d雜草群落特點
2.1.1整體防治效果對比由表2可見,不施藥的CK區雜草總密度、總鮮重、總蓋度分別達540.80 株/m2、3 479.53 g/m2、114.40%,顯著高于用藥處理的;藥后20 d,不同藥劑處理防治雜草效果差異顯著,其中,藥劑組合草酮&百草枯藥效最好,其雜草密度僅為83.33 株/m2,雜草數量比CK減少約85%;藥劑組合草酮&草甘膦對雜草也起到了較好的控制效果,其雜草密度為118.52株/m2,比CK減少接近80%;草酮、百草枯與草甘膦等單劑處理的小區,雜草發生數量與危害程度均顯著低于CK,同時顯著高于草酮&百草枯、草酮&草甘膦等復配用藥。綜合考慮總密度、總鮮重、總蓋度3項指標可知,施藥20 d后各處理對雜草的控制效果由高到低次序為草酮&百草枯>草酮&草甘膦>草酮>百草枯>草甘膦>CK。
2.1.2相對重要值比較相對重要值(RI)代表了在同一處理中某一雜草危害程度的相對高低,同一處理中,所有雜草相對重要值的總和等于1.0,相對重要值高表明該種類危害占優勢,反之表明危害不大。對比20 d后6個處理各雜草的相對重要值(圖1)可以看出,未施藥CK處理共發現16種雜草,其中狗尾草、大巢菜、水花生、葎草等雜草RI值較高,分別為0.306、0.109、0.097、0.071,打碗花、波斯婆婆納、豬殃殃與牛筋草危害居中等水平,RI值分別為0.065、0.065、0.056、0.055,僅零星分布的雜草種類包括狗牙根、萹蓄、馬唐、鐵莧菜、香附子、刺兒菜、寶蓋草與烏蘞莓;草酮&百草枯處理僅發現4種雜草,分別是狗牙根、香附子、水花生與打碗花,RI值分別為0.340、0.261、0.229、0.170;草酮&草甘膦處理發現5種雜草,其中狗牙根、水花生與圓葉牽牛RI值較高,分別為0.447、0.271、0.127,大巢菜與波斯婆婆納RI值較低,僅為0.097與0.058;草酮處理發現有6種雜草,其中較占優勢的雜草包括水花生、香附子、狗牙根與一年蓬,RI值分別為0.253、0.249、0.172、0.149,打碗花與狗尾草偶爾出現,危害相對較輕;百草枯處理發現9種雜草,相對重要值較大的包括葎草、馬唐、打碗花與豬殃殃,其RI值皆在0.10以上,而波斯婆婆納、狗牙根、寶蓋草、野老鸛與水花生雖有發生,但危害相對較輕;草甘膦處理發現7種雜草,其中香附子危害較重,RI值為0.265,為害水平居中的雜草種類包括馬唐、水花生、烏蘞莓及波斯婆婆納,其RI值分別為0.180、0144、0.132、0126,鐵莧菜僅偶爾發生。
2.2藥后40 d雜草群落特點
2.2.1整體防治效果對比由表3可見,藥后40 d,各處理小區雜草發生數量與危害程度出現了較大的分化,CK區雜草發生數量與危害程度約相當于復配藥劑草酮&百草枯、草酮&草甘膦兩處理的3~4倍,相當于各單劑處理的2倍左右;復配藥劑草酮&百草枯與草酮&草甘膦處理的小區雜草總密度、總鮮重、總蓋度顯著低于CK及各單劑處理;兩復配藥劑相比,草酮&百草枯處理的小區雜草總密度與總蓋度略高于草酮&草甘膦處理,但二者間無顯著差異,兩復配藥劑雜草總鮮重存在顯著差異,草酮&草甘膦顯著低于草酮&百草枯;百草枯在藥后40 d的藥效顯著低于草酮與草甘膦。綜合考查各小區總密度、總鮮重與總蓋度等指標可知,藥后40 d各處理對雜草的控制效果由高到低次序是草酮&草甘膦>草酮&百草枯>草酮>草甘膦>百草枯>CK。
2.2.2相對重要值比較 由圖2可見,藥后40 d,試驗6個處理中共發現23種雜草,包括禾本科雜草、闊葉草與莎草;CK處理出現20種雜草,危害最嚴重的是狗尾草,其RI值高達0235,顯著高于其他19種雜草,危害水平居中的雜草種類包括波斯婆婆納、打碗花、寶蓋草、牛筋草、大巢菜、豬殃殃與狗牙根,RI值集中在0.05~0.1之間,葎草、水花生、圓葉牽牛、香附子、萹蓄、刺兒菜、馬唐、澤漆、一年蓬、艾蒿、鐵莧菜與烏蘞莓僅少量發生,RI值小于0.05;草酮&百草枯處理僅發現5種雜草,危害最高是香附子,其RI值達0.4,危害最低是鴨跖草,其RI值僅為0.056,水花生、圓葉牽牛與狗牙根RI值集中在0.1~0.3;草酮&草甘膦發現8種雜草,圓葉牽牛、水花生、狗牙根、大巢菜、香附子與狗尾草等雜草的危害程度接近,沒有占絕對優勢的雜草,RI值多集中在0.1~0.2,豬殃殃與馬唐偶爾發生;草酮單劑處理出現10種雜草,RI值相對較高的有水花生、打碗花、狗尾草、香附子與一年蓬等,由于這些雜草種類多為新萌幼苗,危害程度沒有絕對優勢,RI值多數集中于0.1~0.2,刺兒菜、波斯婆婆納、狗牙根、圓葉牽牛與馬唐等雜草僅偶有發生;百草枯處理發現15種雜草,除狗尾草與波斯婆婆納RI值在0.1以上外,豬殃殃、葎草與寶蓋草等13種雜草的RI值皆小于0.1,且區分度不高,各雜草具有近似的危害程度;草甘膦處理發現11種雜草,其中水花生、香附子、馬唐、波斯婆婆納與打碗花等5種雜草相對重要值皆在0.1以上,能對槭樹幼苗生長造成一定影響,烏蘞莓、狗牙根、豬殃殃、狗尾草、鐵莧菜與鴨跖草等6種雜草RI值較低,危害程度不高。
2.3對槭樹幼苗生長的影響
對幼苗生長情況的調查發現,藥后20、40d各處理小區
槭樹幼苗生長基本正常,未見皺縮、卷葉、枯死等嚴重藥害現象,槭苗幼苗在株高、枝長等長勢方面無明顯差異。綜合各處理幼苗現狀,表明試驗涉及的多種藥劑,可安全用于該類資源圃雜草防治。
3小結與討論
資源圃長期并過量使用單一除草劑,容易對苗木資源生長及土壤質地帶來一定的副作用。眾所周知,草甘膦是一種廣譜滅生性、內吸傳導型除草劑,是國內外防除1年生及多年生雜草的主要藥劑[2],在世界范圍內廣泛使用,已成為全球用量最大的除草劑[3-4]。但由于草甘膦長期單一使用,一些對草甘膦不敏感的雜草,轉變為危害作物的主要雜草[10-11];草甘膦的長期使用還會影響土壤微生物[12],加大大豆根部病害幾率[13];而最為嚴重的是抗草甘膦雜草的出現[5],從20世紀90年代開始,抗草甘膦雜草不斷涌現,造成了重大經濟損失。不同作用機制除草劑的選擇和交替輪換使用是控制抗草甘膦雜草發生發展的關鍵。無論是在非耕地、常規農田還是在抗草甘膦作物田使用草甘膦,都要避免多年長期連續使用草甘膦,應引導農民交替輪換使用作用機制不同但殺草譜相近的除草劑,從而減輕草甘膦的選擇壓,延緩抗草甘膦雜草的發生。
劇毒農藥百草枯備受爭議,該藥是一種快速滅生性除草劑,具有觸殺作用和一定的內吸作用,能迅速被植物綠色組織吸收。盡管百草枯是世界上應用較早且用量較大的除草劑,但不少國家因其毒性大已很少應用,目前禁止或限制使用百草枯的國家已有20余個[14]。雖然對于百草枯是否在我國禁用尚無定論,但業內人士表示,農藥企業應該對此高度重視,并做好各方面準備和應對措施。
草酮為選擇性芽前、芽后觸殺性除草劑,通過植物幼芽和幼嫩莖葉吸收,使其停止生長,進而腐爛死亡。雜草從萌芽期至2葉期對其敏感,幼芽期更敏感,隨著雜草長大而效果下降,對多數成株雜草基本無效,主要用于稻田、花生、大豆、小麥等防治1年生禾本科雜草和闊葉雜草[15-20]。本研究中,草酮單劑在藥后20、40 d皆表現出較好的雜草抑制作用;草酮與百草枯或草甘膦復配使用時,則效果更佳,尤其與草甘膦混用時控草效果更持久。
綜上所述,在木本植物資源圃中,采用草酮與草甘膦復配劑防治雜草,可以取得比草甘膦或百草枯單劑更好、更持久的抑草效果,減少了每年用藥次數與用藥量。合理的藥劑復配,避免了常年多次使用草甘膦或百草枯帶來的環境危害以及劇毒農藥對人類的直接毒害。
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