田志慧,沈國輝*,袁國徽,夏振洲
(1上海市農業科學院生態環境保護研究所,上海201403;2長江大學農學院,荊州434025)
雜草是水稻生產中重要的有害生物之一,據全國農業技術推廣服務中心調查,目前我國稻田雜草有143種,年發生面積約2 000萬hm2,常年造成稻谷損失為10%—30%[1]。直播水稻作為一項較為方便的種植技術,不僅省去育秧栽培環節,還能大幅度地解決勞動力不足的問題[2],因此隨著農業機械化的發展及勞動力成本的提高,直播水稻的面積將會進一步擴大[3]。但由于直播水稻前期采用干濕交替的水漿管理方式,雜草發生數量遠遠高于移栽稻田,若不進行除草,嚴重時可導致顆粒無收。因此,有效控制雜草已成為直播水稻高產穩產的關鍵之一[4]。
直播水稻田雜草基數大,出草期長,除草劑防除雜草主要集中在2個時期,一是播后苗前土壤封閉處理,二是苗后莖葉噴霧處理[5]。苗前土壤封閉處理主要采用酰胺類和磺酰脲類除草劑的復配劑,持效期較短,因此必須使用除草劑進行苗后莖葉處理,目前直播水稻田雜草防除普遍采用“一封二殺三補”防除策略[6]。當前,我國登記的稻田除草劑產品有1 600余個,但仍存在著劑型多元化發展趨勢不明顯、廣譜性除草劑種類較少等問題[7]。近年來,隨著除草劑新品種的開發、引進以及化學除草應用技術的提高和普及,稻田除草劑正由單一品種階段性除草逐漸向一次施用除草劑防除多種雜草轉變[8]。然而,到目前為止,復合型復配除草劑品種依舊不多[9]。1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑是上海生農生化股份有限公司研發的具有緩釋作用的稻田三元復配劑,也是目前國內唯一采用此3個有效成分混配的稻田除草劑。為了驗證此產品的除草效果、持效期和對水稻生長及后茬作物的安全性,2015—2016年課題組開展1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑防除直播稻田雜草應用技術研究,本研究在國內未見文獻報道。
供試水稻品種為‘青香軟粳’。試驗地點為上海市農業科學院莊行綜合試驗站,試驗田地勢平坦,肥力中等。前茬作物小麥收割后上水翻耕,人工水直播播種水稻,播種時間為2015年6月9日,播種量75.0 kg/hm2。催芽播種,芽為半粒谷長。試驗田主要雜草為稗[Echinochloa crusgali(Linn.)Beauv.]、千金子[Leptochloa chinensis(L.)Nees]、異型莎草(Cyperus difformis L.)、醴腸[Eclipta prostrata(L.)L.]、水莧菜屬雜草 (Ammannia spp.)等,為了確保田間雜草基數,水稻播種的同時采用拌細土人工撒播的方式接種雜草種子。
試驗藥劑為1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑,由上海生農生化制品股份有限公司提供;對照藥劑分別為:10%甲磺草胺乳油,上海生農生化制品股份有限公司提供;25 g/L五氟磺草胺油懸浮劑,美國陶氏益農公司產品;480 g/L異噁草松乳油,美國富美實公司產品;20%芐嘧·丙草胺可濕性粉劑,浙江天豐生物科學有限公司產品。藥劑施用劑量見表1。

表1 供試除草劑品種及施用劑量Table 1 Varieties and dosages of herbicide
試驗共設10個處理,其中包括試驗藥劑4個劑量處理,對照藥劑4個處理,人工除草處理和空白對照處理。每小區20 m2,隨機區組排列,試驗區四周設保護行,各小區可單排單灌。每處理重復4次。施藥時間為2015年6月23日,即水稻播種后14 d,施藥時水稻2—3葉期,禾本科雜草2—3葉期,闊葉雜草2—4葉期。施藥1次,施藥方法為人工撒施,施藥后保水3—5 d。
1.4.1 除草效果調查
分別于施藥后14 d、28 d、56 d進行除草效果調查,其中14 d、28 d調查各種雜草的殘存株數,計算株數防效。調查時每小區隨機取4點,每點0.25 m2,按種類分別計數各樣方內殘存雜草株數。第3次調查時同時對殘存雜草地上部分分種類進行稱重,計算鮮重防效。計算公式為:防除效果=(CK-PT)/CK×100%,式中,CK為空白對照區雜草株數或鮮重,PT為施藥區殘存雜草株數或鮮重。
1.4.2 水稻安全性調查
施藥后不定期觀察各除草劑對水稻生長的影響,如有藥害則詳細記錄藥害癥狀。施藥后14 d和21 d調查水稻分蘗數,施藥后21 d取樣測定水稻株高、地上部分植株鮮重、根長和根系鮮重,每小區隨機取樣3個點,每點0.11 m2。
1.4.3 水稻產量測定
水稻成熟時,每小區隨機取1 m2,測定穗數、穗粒數和千粒重,計算理論產量和增產率。
理論產量=1 m2穗數×10 000×每穗粒數×(千粒重/1 000)/1 000
增產率=(對照區理論產量-處理區理論產量)/處理區理論產量×100%
1.4.4 后茬作物安全性試驗
選擇直播稻,按照1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑378.0 g/hm2和756.0 g/hm2劑量進行稻田化學除草,每個試驗劑量的面積在0.1 hm2左右。水稻收割后,每個劑量的試驗田塊一分為二,一半免耕,另一半耕翻,然后分別定量條播或移栽不同的后茬作物。后茬作物包括移栽油菜、大麥、小麥、蠶豆和豌豆。不定期觀察后茬作物種子的出苗(直播)和生長情況,2016年3月進行隨機取樣調查,測定每作物的株高、葉片數/株和單株鮮重。每作物取樣20株(穴)。
試驗結果表明,1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑各處理在施藥后14 d和28 d對一年生雜草稗、千金子、異型莎草、水莧菜屬雜草和醴腸有優異的株數防效,其中施藥后14 d,1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑對稗的防效為99.8%以上,對千金子的防效為95.4%以上,對異型莎草、水莧菜屬雜草和鱧腸的防效均為100.0%,總草株數防效高達99.7%以上,顯著高于各對照藥劑;施藥后28 d,1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑對稗、千金子、異型莎草、水莧菜屬雜草和醴腸的防效分別為99.9%—100.0%、95.0%—100.0%、99.1%—100.0%、90.3%—98.8%和100.0%,總草株數防效達98.6%以上;藥后56 d總草株數防效達98.7%—99.9%,藥后56 d總草鮮重防效達99.1%—99.9%,各處理之間差異不顯著。與各對照藥劑相比,1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑施藥后56 d的總草防效顯著優于對照藥劑10%甲磺草胺乳油、25 g/L升五氟磺草胺油懸浮劑、480 g/L異噁草松乳油、20%芐嘧·丙草胺可濕性粉劑和人工除草處理(表2—表5)。

表2 1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑藥后14 d對水稻直播田雜草的株數防效*Table 2 Control efficacy of 1.4%sulfentrazone·penoxsulam·clomazone granules on weeds14 days after treatment in direct seeding rice field

表3 1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑藥后28 d對水稻直播田雜草的株數防效Table 3 Control efficacy of 1.4%sulfentrazone·penoxsulam·clomazone granules on weeds 28 days after treatment in direct seeding rice field

表4 1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑藥后56 d對水稻直播田雜草的株數防效Table 4 Control efficacy of 1.4%sulfentrazone·penoxsulam·clomazone granules on weeds 56 days after treatment in direct seeding rice field

表5 1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑藥后56 d對水稻直播田雜草的鮮重防效Table 5 Fresh weight control efficacy of 1.4%sulfentrazone·penoxsulam·clomazone granules on weeds56 days after treatment in direct seeding rice field
1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑在藥后3d,各處理的水稻苗出現少量葉片白化現象,但藥后14 d水稻苗均恢復正常生長。藥后21 d取樣測定結果表明,與1次人工除草處理比較,1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑231.0—378.0 g/hm2各處理對水稻的莖蘗數、株高、地上部鮮重、根長和地下部鮮重均無顯著影響(表6)。
從表7可以看出,與人工除草處理比較,除1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑588.0 g/hm2處理的單穗粒數略低于人工除草外,其他各處理的穗數、單穗粒數和千粒重均與人工除草無顯著差異。理論產量測定結果表明,與空白對照相比,1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑各處理的增產幅度達1 575.5%—1 681.0%,與人工除草相比,增產率為2.3%—8.8%。

表6 1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑對水稻生長指標的影響Table 6 Effect of 1.4%sulfentrazone·penoxsulam·clomazone granules on rice grow th

表7 1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑對水稻產量的影響Table 7 Effect of 1.4%sulfentrazone·penoxsulam·clomazone granules on rice yields
經田間目測,5種后茬作物油菜、大麥、小麥、蠶豆和豌豆播種后和空白對照處理區出苗期一致,出苗整齊,葉色正常,植株生長良好,無藥害現象出現。由表8—表10可見,1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑兩供試劑量處理下,無論翻耕還是免耕,5種后茬作物的葉片數、株數、株高、莖蘗數和鮮重等生長指標與空白對照無顯著差異,說明使用1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑防除直播稻田雜草后可以安全種植上述后茬作物。

表8 1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑對移栽油菜生長指標的影響Table 8 Effect of 1.4%sulfentrazone·penoxsulam·clomazone granules on transp lanted rape grow th

表9 1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑對大麥和小麥生長指標的影響Table 9 Effect of 1.4%sulfentrazone·penoxsulam·clomazone granules on barley and wheat grow th

表10 1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑對蠶豆和豌豆生長指標的影響Table 10 Effect of 1.4%sulfentrazone·penoxsulam·clomazone granules on vicia faba and pea grow th
農藥劑型的研究一直是農藥開發應用的一個極為重要的環節,但常規農藥劑型利用率只有20%—30%,且存在有效成分釋放速度快、藥效持效期短、生態污染嚴重等問題[10]。為解決這些問題,農藥緩釋技術便應運而生。所謂緩釋技術,就是利用物理或化學手段,使農藥貯存于農藥的加工品種中,然后使之緩慢地釋放出來,該制劑就稱為緩釋劑[11]。作為一種新興技術,農藥緩釋劑具有延長農藥持效期,減少施藥次數,降低用藥量和藥劑使用毒性等優點[12],因此,它一直是農藥劑型研究中的一個熱點。目前各種緩釋劑中,工藝較成熟、品種較多、生產量較大的是微囊懸浮劑(CS)[13]。但就水稻除草劑而言,目前取得登記的僅異噁草松和丁草胺兩個產品,但也未見緩釋顆粒除草劑的文獻報道。孫運嶺等[14]研究表明,水稻田使用加入緩釋劑的除草劑產品,比對照藥劑芐嘧·丁草胺、吡嘧·丁草胺殺草譜更廣,藥效持效期可增加15 d,在不增加使用成本的基礎上,水稻每公頃增產4.48%—6.47%。
本研究結果表明,1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑使用方便,在田間保持水層的情況下直接撒施即可;殺草譜廣,可防除一年生禾本科雜草、莎草科雜草和闊葉雜草;持效期長,在施藥后56 d仍對田間雜草有優異的防除效果,因而在直播水稻2—3葉期使用1次,就能有效控制水稻整個生長季一年生雜草稗、千金子、異型莎草、水莧菜屬雜草和鱧腸的危害,這一結果與孫運嶺等研究結果相一致。同時,1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑具有較高的安全性,雖然不同劑量處理區藥后3 d少量稻苗會出現白化現象,但藥后14 d水稻便可恢復正常生長,對水稻的莖蘗數、株高、地上部鮮重、根長和地下部鮮重均無顯著影響,并且可增加水稻產量;對后茬油菜、大麥、小麥、蠶豆和豌豆等作物,無論翻耕還是免耕條件下,對其葉片數、株數、株高、莖蘗數和鮮重等生長指標也均無不良影響。因此,1.4%甲磺·五氟·異噁顆粒劑具有良好的應用推廣前景。
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