閆棟羅振華胡有良汪軍成司二靜任盼榮姚立蓉李葆春馬小樂孟亞雄王化俊
(1. 甘肅省作物遺傳改良與種質創新重點實驗室 甘肅省干旱生境作物學重點實驗室,蘭州730070;2. 甘肅農業大學農學院,蘭州 730070;3. 甘肅農業大學生命科學技術學院,蘭州730070;4. 甘肅省山丹縣農業廣播電視學校,山丹 734100)
不同除草劑對青稞田野燕麥的防除及對青稞生長的影響
閆棟1,2羅振華4胡有良1,2汪軍成1,2司二靜1,2任盼榮1,2姚立蓉1,2李葆春1,3馬小樂1,2孟亞雄1,2王化俊1,2
(1. 甘肅省作物遺傳改良與種質創新重點實驗室 甘肅省干旱生境作物學重點實驗室,蘭州730070;2. 甘肅農業大學農學院,蘭州 730070;3. 甘肅農業大學生命科學技術學院,蘭州730070;4. 甘肅省山丹縣農業廣播電視學校,山丹 734100)
為篩選出高寒地區青稞田適宜的除草劑種類,明確不同除草劑對青稞生長、產量及品質的影響。采用單因素隨機區組試驗設計,研究甘南州高寒地區大田條件下愛秀、燕麥畏、大驃馬3種常用除草劑對青稞田主要雜草野燕麥的防效以及對青稞品種黃青1號的生長、產量和品質的影響。3種藥劑處理后田間雜草野燕麥株數明顯降低,同時部分青稞苗有輕微發黃現象,但半月后可自行恢復正常。于野燕麥三葉期噴施愛秀,防除效果最佳,平均株防效達82%,平均鮮重防效達87%;燕麥畏土壤處理防除效果次之,大驃馬防除效果較差。不同藥劑處理后青稞株高、穗長、穗粒數、千粒重等均顯著或極顯著高于對照;愛秀、燕麥畏處理增產效果良好;不同藥劑處理的青稞蛋白質含量、水分含量、淀粉含量變化不顯著。總體看來愛秀處理對野燕麥的防除效果較好,并有較為明顯的增產效應且對青稞的品質無顯著影響,認為其是高寒地區青稞田較為適宜的除草劑類型。
青稞;除草劑;防效;產量;品質
青稞(Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. f.)又稱裸大麥,禾本科大麥屬作物[1]。主要分布于北非高原、南美安地斯高原、俄羅斯考克薩斯山區以及我國青藏高原等高寒地區[2]。是我國西藏及甘南州藏族居民的主要糧食作物[3]。青稞多種植于海拔2 900 m以上的腦山地區和墾區,由于人均土地占有量大,耕作方式粗放,長期形成廣種、疏于管理的耕作習慣,導致田間雜草密度大,危害重,并且缺乏安全有效的除草劑,其中雜草野燕麥的危害尤為嚴重[4]。
野燕麥(Avena fatua L.)為青稞田的主要雜草,俗稱烏麥、燕麥草,為禾本科燕麥屬一年生植物,是麥類作物田間的主要雜草,在我國各地均有分布[5]。尤其在甘南州等高寒地區發生較為嚴重,造成糧油作物大幅度減產、品質變劣。其中以小麥、青稞減產最為嚴重[6]。野燕麥田間種群優勢明顯,競爭作用較強,造成土壤營養流失,導致青稞生長受阻,同時野燕麥等雜草也是誘發病蟲害的主要媒介,造成青稞田病蟲害的發生并最終影響青稞籽粒的品質[7]。野燕麥的危害已成為甘南州青稞生產的嚴重障礙,每年因野燕麥造成青稞的減產量十分巨大,甚至出現毀種、割青或棄耕[8]。因此,青稞田雜草野燕麥的防除成為確保青稞產量和品質的重要環節。
野燕麥的防除方法較多,如人工拔除、控制源頭、深耕中耕、生物控制劑、化學藥劑等,其中利用化學藥劑防除田間野燕麥的研究較多[9-11]。冉生斌[12]通過選取5種藥劑開展啤酒大麥田野燕麥防效試驗,結果表明,大瑞驃、大驃馬、唑啉草酯對野燕麥的防除效果都較明顯,株防效分別為 98. 0%、95. 9%、95. 24%,處理后啤酒大麥產量與未施藥對照差異達極顯著水平。牛樹君等[13]研究認為,15 %炔草酯可濕性粉劑、8. 8%精喹禾靈乳油等7種藥劑在試驗劑量下對胡麻安全,對胡麻田野燕麥均具優良防效,而7種藥劑對產量、品質等的影響未研究。程亮等[14]研究表明,用 15%唑啉草脂乳油 600 mL/hm2于青稞3-5葉期莖葉噴霧,防除效果達78%以上,增產達9.77%。郭良芝等[15]研究發現,50 g/L唑啉草酯乳油是春麥田防除野燕麥的優良除草劑,適宜劑量為1 200 mL/hm2,混用其它藥劑對野燕麥防效達95%以上,對青稞安全,比對照增產12.0%,但沒有與其他藥劑作對照。其它生產中常用化學藥劑有野燕枯[16]、燕麥畏[17]、大驃馬[18]、6.9%精惡唑禾草靈[19-20]等。本試驗立足青稞主產區的高寒環境特點,選取生產中常用3種藥劑開展青稞田間雜草防效試驗,以期篩選出安全有效的燕麥草防治藥劑和防治技術,并探索不同藥劑對青稞生長的影響,為高寒地區青稞大田生產提供一定的參考依據。
1.1 材料
1.1.1 試驗材料 青稞常規品種黃青1號,由甘南州農科所提供。
1.1.2 參試藥劑 愛秀(有效成分為5%唑啉草酯乳油、上海先正達中國投資有限公司)、燕麥畏(40%燕麥畏乳油,甘肅省蘭州市農藥廠)、大驃馬(69 g/L精惡唑禾草靈水乳劑,江蘇省農墾生物化學有限公司)。
1.1.3 試驗地點 試驗于2015年和2016年在甘南州合作市那吾鄉吾麥村試驗點實施。試驗地海拔2 936 m,年平均氣溫2.1℃,年均降水量570 mm,無霜期54 d,石灰性草甸土,旱川輪歇地,地力中等。畝施51%金大地復合肥35 kg,播種時作基肥一次性施入,4月11日播種,4月29日出苗,8月30日收獲,田間管理參照當地大田管理,考種執行統一標準。
1.2 方法
1.2.1 試驗設計 試驗設計3個處理,分別為A1:愛秀(1 200 mL/hm2,噴霧)、A2:燕麥畏(40%乳油2 700 mL/hm2,土壤處理)、A3:大驃馬(900 mL/ hm2,噴霧)、A4為對照,噴施等量自來水。小區采用隨機區組排列,區組內重復3次,面積10 m2(2.5 m×4 m)。條播,行距25 cm,播種深度3-5 cm,小區播種量4 500粒。
1.2.2 測定內容與方法
1.2.2.1 藥效與藥害調查 4月8日用燕麥畏進行土壤處理,于播種前用背負式噴霧器均勻噴布地面,然后將藥劑均勻耙翻混入土內,深10 cm,施藥后在4月11日播種。6月6日噴施愛秀和大驃馬。用藥后觀察野燕麥受害癥狀和青稞生長情況。于青稞抽穗期每小區進行隨機取樣,取樣面積為1 m2(1 m×1 m),并調查樣方內野燕麥殘留株數,測量地上部分鮮重,與對照進行比較,計算雜草防治效率。
1.2.2.2 收獲、考種與測產 成熟期每小區隨機取樣10株進行考種,測量植株株高、穗長、穗粒數、千粒重等。同時在青稞收獲時,不同處理單收單脫單測產,計算增產率。測定每個小區青稞的蛋白質含量、水分含量、淀粉含量等。
1.2.2.3 指標測定與方法 藥效計算方法參照GB/ T17980.41-2000,藥效計算公式為:
株防效(%)=(對照區雜草株數-處理區殘存雜草株數)/對照區雜草株數×100%;
鮮重防效(%)=(對照區雜草鮮重-處理區殘存雜草鮮重)/對照區雜草鮮重×100%;
增產率(%)=(處理產量-對照區產量)/對照區產量。
籽粒蛋白質含量用美國產FOSS-370型近紅外線谷物分析儀測定,水分含量測定采用烘干恒重法。
1.2.3 數據處理與分析 采用Microsoft Excel2007和 SPSS 19.0進行數據統計和分析。
2.1 不同藥劑防除野燕麥效果的田間觀察
燕麥畏處理的小區在青稞出苗后扒開行間表土,可以看到野燕麥由芽鞘吸收藥劑而中毒的癥狀,中毒芽鞘外觀呈灰白色,內部幼芽呈深綠色,在土內逐漸干枯。出土的野燕麥長勢明顯弱于對照,鮮重降低。田間觀察愛秀與大驃馬噴藥7 d后野燕麥停止生長,10 d后野燕麥基部葉片變黃,心葉逐漸枯死,30 d左右達死亡高峰,最后整株死亡。防除野燕麥效果較好。
2.2 不同藥劑防除野燕麥的效果
不同藥劑防除野燕麥的結果(表1)表明,各藥劑處理防除效果差異極顯著。2015年以愛秀于野燕麥3葉期噴霧后防效最明顯,株防效82.3%,鮮重防效87%;燕麥畏土壤處理防除野燕麥效果次之;大驃馬防除野燕麥效果較差。同一藥劑在不同年際對野燕麥防除效果基本一致。

表1 不同藥劑對田間野燕麥防除效果調查
2.3 不同藥劑對青稞生長影響
觀察噴施不同藥劑青稞苗的生長情況,用燕麥畏處理土壤的小區,青稞苗生長正常,沒有明顯的藥害產生。愛秀與大驃馬噴施的小區,初期觀察發現,部分青稞苗有輕微發黃現象,但半月后自行恢復正常。
田間試驗觀察與室內考種結果表明,2015年藥劑處理青稞基本苗顯著低于不施藥劑處理,愛秀處理基本苗較其他處理差異顯著,其次為燕麥畏處理;有效穗除燕麥畏處理外其他處理較對照無顯著差異;藥劑處理青稞株高顯著高于不施藥劑處理;愛秀處理后青稞穗長、穗粒數、穗粒重都顯著高于其它藥劑處理;燕麥畏處理后較對照差異顯著,大驃馬處理較對照無顯著差異。2016年愛秀處理青稞有效穗、株高、穗長、穗粒數、穗粒重、千粒重都顯著高于其它處理,其中穗粒重、千粒重較對照無差異;愛秀和燕麥畏處理間基本苗差異不顯著,3種藥劑中大驃馬處理后青稞各種生長參數最低。總體來看,除大驃馬外各處理均對青稞安全(表2)。

表2 不同藥劑處理青稞生長參數的影響
2.4 不同藥劑對青稞產量的影響
產量測試結果表明,2015和2016青稞田小區年際間產量并無顯著差異。2015年愛秀于野燕麥葉片噴霧、燕麥畏土壤處理防除野燕麥增產效果較好,增幅為5.87%,其次是大驃馬于野燕麥葉片噴霧增產效果次之,增幅為2.91%。2016年用愛秀1 200 mL/hm2于野燕麥三葉期噴霧、用燕麥畏40%乳油2 700 mL/hm2土壤處理防除野燕麥增產效果較好,相比對照增產6.6%,其次是用大驃馬900 mL/hm2于野燕麥三葉期噴霧增產效果次之,較對照增產4.5%。對不同藥劑處理下的小區產量進行方差分析,各處理間產量差異不顯著。結果(表3)表明,愛秀于野燕麥三葉期噴霧、燕麥畏土壤處理防除野燕麥增產效果較好,大驃馬于野燕麥三葉期噴霧增產效果次之。

表3 不同藥劑處理青稞產量結果
2.5 不同藥劑對青稞品質的影響
品質分析結果(圖1)表明,2015年各處理的青稞蛋白質含量顯著大于對照,不同藥劑處理下蛋白質含量的變化范圍為9.8%-9.9%,處理間無顯著差異;愛秀處理后的青稞籽粒水分含量顯著大于其他處理和對照,其它藥劑處理較對照無顯著差異;而從淀粉含量看,各處理的青稞淀粉含量顯著低于于對照,處理間淀粉含量差異不顯著,藥劑的處理可能對青稞淀粉的含量有一定的影響;各處理青稞籽粒的整齊度(≥2. 5 mm)顯著高于對照,處理間差異達顯著水平,整齊度大小依次為愛秀<燕麥畏<大驃馬。
2016年各處理的青稞蛋白質含量顯著大于對照,愛秀與燕麥畏處理間無顯著差異,都顯著高于大驃馬處理,這與青稞蛋白質含量隨種植密度的增加而變化的趨勢相似。水分含量,淀粉含量,整齊度變化趨勢和2015年基本一致。結合2年數據可知不同藥劑處理間青稞蛋白質含量、水分含量、淀粉含量變化不大,其中愛秀處理的結果高于其他處理,與對照相比差異顯著。不同藥劑處理的青稞籽粒整齊度較對照顯著提高。

圖1 不同藥劑處理對青稞蛋白質含量、水分含量、淀粉含量、和整齊度的影響
青稞田雜草種類繁多,近年來的調查顯示,野燕麥已成為青稞田雜草中的優勢種群[21]。朱文達等[22]研究發現,野燕麥防除后能顯著提高冬小麥田間的透光率,改善小麥頂層的光照,同時降低雜草對田間養分和水分的吸收,促進光合作用的進行,從而顯著提高冬小麥的產量。朱安邦等[24]通過選取5%閑鋤乳油、8.8%精喹禾靈乳油、15%閑人乳油 3 種藥劑進行了春油菜田野燕麥防除試驗,結果表明3 種藥劑于油菜 2-4 葉、野燕麥1-4 葉時噴霧處理,對野燕麥均有較好防效,且對油菜安全,增產效果顯著,推薦劑量分別為 5%閑鋤乳油 900 mL/ hm2、8.8%精喹禾靈乳油 525 mL/hm2、15%閑人乳油300 mL/hm2。因此,田間除草藥劑在注重種類的同時要兼顧使用劑量。高興祥等[25]研究發現,不同藥劑最佳使用時間有差異,如唑啉草酯冬前施藥效果較好,而冬季低溫和春季返青初期施藥效果較差,3次施藥鮮重防效分別99.3%-99.9%,74.1%-88.9%和46.2%-75.8%之間。王正貴等[26]研究發現,除草劑對小麥植株生理指標的影響隨著施藥時間的延長逐漸減弱,整體表現為噴施除草劑后15 d之前較為顯著,其后多數指標能恢復至對照水平。今后仍需進一步深入研究不同藥劑處理對青稞的生理指標的影響,進一步探索不同藥劑對植物的作用機理。本試驗通過對比3種生產中常用的除草藥劑,篩選防除青稞田野燕麥有較好效果且增產效益明顯,同時對青稞比較安全且可以在高寒地區大面積推廣應用的藥劑。
從藥劑防除野燕麥效果看,愛秀于野燕麥3葉期噴霧,防除野燕麥效果較好,株防效82%,鮮重防效達87%;燕麥畏土壤處理防除野燕麥效果次之,株防效79%,鮮重防效73%;從田間觀察與考種結果看,不同藥劑處理后株高、穗長、穗粒數、千粒重等農藝性狀均顯著或極顯著高于對照;不同藥劑處理青稞的測產結果表明,愛秀于野燕麥三葉期噴霧、燕麥畏土壤處理防除野燕麥增產效果較好,用大驃馬于野燕麥三葉期噴霧增產效果次之。
對比3種生產常用除草藥劑,以噴施1 200 mL/hm2愛秀對青稞田野燕麥防除效果為最佳,對青稞的增產效應顯著,且對青稞品質無顯著影響,適宜高寒青稞麥區施用。
[1] 盧良恕. 中國大麥學[M]. 北京:中國農業出版社, 1996.
[2] 郭良芝, 翁華, 程亮, 等. 50g/L唑啉草酯乳油防除青稞田野燕麥藥效試驗[J]. 廣東農業科學, 2013, 40(19):66-67.
[3] K?pczyński J, Staden JV. Interaction of karrikinolide and ethylene in controlling germination of dormant Avena fatua L. caryopses[J]. Plant Growth Regulation, 2012, 67(2):185-190.
[4] 呂銀花. 高海拔地區青稞田間主要雜草及其防除[J]. 中國農業信息, 2014(24):99-100.
[5] 王鳴華, 章維華, 蔣木庚. 野燕麥除草劑的研究進展[J]. 農藥, 2003, 42(8):6-7.
[6] 桑安平, 馬福全, 殷春香, 等. 甘南州青稞田間野燕麥危害現狀及防治對策[J]. 大麥與谷類科學, 2006(4):46-47.
[7] 王玲君. 麥田雜草野燕麥生物學特性及防治方法[J]. 農村科技, 2015(3):49-50.
[8] Scott JK, Yeoh PB, Michael PJ. Methods to select areas to survey for biological control agents:An example based on growth in relation to temperature and distribution of the weed Conyza bonariensis[J]. Biological Control, 2016, 97:21-30.
[9] 杜國興, 王成德, 馬德政, 等. 化學藥劑防除小麥田野燕麥的示范試驗[J]. 內蒙古農業科技, 1987(4):32-35.
[10] 冉生斌. 不同除草劑對大麥田野燕麥的防效及對大麥品質的影響[J]. 浙江農業科學, 2012(9):1276-1278.
[11] 牛樹君, 胡冠芳, 劉敏艷, 等. 幾種除草劑對胡麻田野燕麥的防除效果[J]. 江蘇農業科學, 2011, 39(4):136-138.
[12] 程亮, 郭青云, 魏有海, 等. 5%唑啉草脂乳油防除青稞田野燕麥藥效研究[J]. 農業科技與信息, 2009(3):24-24.
[13] 郭良芝, 郭青云, 魏有海, 等. 50g/L唑啉草酯乳油防除青稞田野燕麥應用技術研究及示范[J]. 江蘇農業科學, 2015, 43(3):130-133.
[14] 涂鶴齡, 趙景寅, 辛存岳, 等. 野燕枯(AVENGE)防除農田野燕麥應用技術研究[J]. 青海農林科技, 1988(2):8-17.
[15] 吳嵐, 王瀟, 牛青原, 等. 40%野麥畏乳油防治西藏地區野燕麥的配方改進及田間藥效試驗[J]. 農藥科學與管理, 2006, 27(8):22-26.
[16] 都愛軍, 李新斌, 張晉, 等. 大驃馬防除稻茬麥田雜草試驗[J]. 湖北植保, 2006(1):30-30.
[17] 程亮, 郭青云, 魏有海, 等. 6. 9%精惡唑禾草靈EW防除春小麥田野燕麥田間藥效試驗[J]. 陜西農業科學, 2009, 55(1):9-10.
[18] 郭峰, 張朝賢, 黃紅娟, 等. 野燕麥對精噁唑禾草靈、炔草酯敏感性差異測定[J]. 植物保護學報, 2012, 39(1):87-90.
[19] 普哇措. 愛秀防治青稞田野燕麥效果顯著[J]. 青海農技推廣, 2013(1):53-54.
[20] 朱文達, 喻大昭, 何燕紅, 等. 野燕麥防除對冬小麥田間光照、養分和水分的影響[J]. 華中農業大學學報, 2010, 29(2):160-163.
[21] 周小剛, 朱建義, 雷高, 等. 防除甘孜州青稞田雜草除草劑篩選試驗[C]. 農田雜草與防控. 2011, 6:426-431.
[22] 朱安邦, 郭良芝, 郭青云, 等. 不同藥劑防除春油菜田野燕麥試驗研究[J]. 現代農業科技, 2010(18):144-145.
[23] 高興祥, 孫作文, 李美, 等. 大穗看麥娘化學防控田間效果評價[J]. 草業學報, 2016, 25(8):172-179.
[24] 王正貴, 于倩倩, 周立云, 等. 幾種除草劑對小麥籽粒產量及生理特性的影響[J]. 核農學報, 2011, 25(4):791-795.
(責任編輯 朱琳峰)
Effects of Different Herbicides on Weed Control and the Growth,Yield and Quality of Highland Barley
YAN Dong1,2LUO Zhen-hua4HU You-liang1,2WANG Jun-cheng1,2SI Er-jing1,2REN Pan-rong1,2YAO Li-rong1,2LI Bao-chun1,3MA Xiao-le1,2MENG Ya-xiong1,2WANG Hua-jun1,2
(1. Gansu Key Laboratory of Crop Improvement & Germplasm Enhancement/Gansu Provincial Key Laboratory of Aridland Crop Science,Lanzhou 730070;2. College of Agronomy,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070;3. College of Life Sciences and Technology,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070;4. Agricultural Radio and Television University,Shandan 734100)
This work is to select the suitable type and dosage of herbicide for highland barley in alpine region,and to determine the effects of different herbicides on the growth,yield and quality of highland barley. Using the single-factor experiment and random-plot selection method,we studied the control effects of herbicide Aixiu,Yanmaiwei,and Dabiaoma on main weed wild oats in highland barley field as well as the effects on the growth,yield and quality of barley in field conditions in Gannan alpine region. The treatments with 3 herbicides significantly reduced the number of weed wild oats,while some barley seedlings were a slightly yellow,but they recovered to normal after half a month. The best control effect of Aixiu was found in the 3-leaf stage of weed wild oats,as the average control effect per plant was 82% and the control effect in fresh weight reached 87%. The control effect with soil treatment of Yanmaiwei was poor and the Dabiaoma was the worst. The plant height,ear length,grain number per ear,and 1 000 grain weight of highland barley after different treatments were significantly or extremely higher than contrast. The yield increase of highland barley by Aixiu and Yanmaiwei treatments was obvious. There were no significant variations in protein contents,water contents and starch contents of highland barley among different treatments. In summary,Aixiu treatment presented better control effect on weed wild oats,increased yield significantly,and caused no impacts on the quality of highland barley,thus it could be considered as a suitable herbicide in highland barley field of alpine area.
highland barley;herbicide;control effect;yield;quality
10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-0341
2017-04-27
國家自然科學基金項目(31171558),農業產業技術體系建設項目(CARS-05),甘肅省財政廳專項基金(035-041047)
閆棟,男,碩士,研究方向:作物遺傳育種;E-mail: 993309204@qq.com;羅振華同為本文第一作者
王化俊,男,教授,博士生導師,研究方向:麥類作物遺傳育種;E-mail:whuajun@yahoo.com