3種土壤處理除草劑對棉花出苗及幼苗生長的安全性評價*

（石河子大學農學院/新疆綠洲農業病蟲害治理與植保資源利用自治區普通高校重點實驗室，新疆 石河子 832000）

棉花是我國主要的經濟作物之一，在農業生產中占據了重要地位[1]。新疆是我國最大的棉花生產基地，2013年棉花總產已占全國總產的57%[2]。棉田雜草是影響棉花產量和品質的主要因素之一，棉花播后苗前用除草劑進行土壤處理是防除雜草的有效措施之一[3]。棉田雜草常年與棉花爭奪水分、養分和空間，嚴重影響了棉花的生長、分枝和結桃，造成產量損失在14%～16%，嚴重制約了棉花的優質、高效生產[4]，危害嚴重時，可造成棉花減產高達60%[5]。新疆棉田雜草莎草科雜草和闊葉類雜草防除難度較大。莖葉處理劑大多只對禾本科雜草有較好防效。采用播后苗前土壤處理劑防除棉田雜草，因具有經濟、安全、效果好等優點，已成為棉田重要的化學除草方式[6]。常見的土壤處理除草劑有很多種，如二甲戊靈、氟樂靈、乙草胺等。已有前人研究土壤處理除草劑的藥效、消解動態、助劑的增效作用、敏感性和安全性評價[7-8]。本試驗旨在探究土壤處理除草劑對棉花種子萌發的影響。除草劑的室內生物測定方法包括濾紙法、瓊脂法和盆栽法。本研究采用濾紙法，對常用的二甲戊靈、甲草胺、乙氧氟草醚3種土壤處理除草劑對棉花的安全性進行了測定，以期為其在棉田的實際應用提供理論依據，為棉田生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

供試的3種常用土壤處理除草劑，分別是33%二甲戊靈EC（pendimethalin，山東濱農科技有限公司）、24%乙氧氟草醚EC（oxyfluorfen，美國陶氏益農公司）、96%精異丙甲草胺 EC（S-Metolachlor，瑞士先正達作物保護有限公司）。

1.2 試驗設計

根據3種土壤處理除草劑在登記作物上的使用推薦濃度，分別對每種土壤處理除草劑設定了5個用藥濃度梯度，即33%二甲戊靈EC使用濃度分別為 495 g a.i./hm2、750 g a.i./hm2、990 g a.i./hm2、1 240 g a.i./hm2和 1980 g a.i./hm2；24%乙氧氟草醚EC 使用濃度分別為 180 g a.i./hm2、360 g a.i./hm2、540 g a.i./hm2、720 g a.i./hm2和 900 g a.i./hm2；96%精異丙甲草胺EC使用濃度分別為864 g a.i./hm2、1 008 g a.i./hm2、1 152 g a.i./hm2、1 296 g a.i./hm2和 1 440 g a.i./hm2，每個處理設3次重復，設清水作為對照。

1.3 試驗方法

采用培養皿生物測定法[9]。選擇飽滿、大小一致的供試棉花種子，先后用清水和蒸餾水清洗若干次，風干后用1%的次氯酸鈉消毒30 min，種子用蒸餾水沖洗，浸種24 h（25℃）。在直徑為9 cm的培養皿中放2層濾紙，加入5 mL相應藥液 （對照加清水），每個培養皿放入10粒處理催芽后露白的棉花種子，蓋上皿蓋，放入生物培養箱中，在30℃、16 h光照、8 h黑暗條件下培養。3 d后每日定時統計日發芽量，棉花種子萌發以胚根頂出種皮為發芽標準。每個處理第一粒種子發芽的時間為該處理種子開始發芽時間，第3天統計發芽勢，第6天結束發芽，并計算發芽率、發芽勢和發芽指數。在試驗的第6天，每個處理選擇3株生長較好的棉花幼苗測定株高，計算平均株高和根長。

1.4 統計分析

根據調查結果計算各處理3種除草劑對棉花的根長和株高的抑制率，其中：

式中：Gt表示在第t天種子的發芽數；Dt代表相應的發芽天數[10]。

數據用Spss19.0統計分析軟件對調查結果進行Duncan差異顯著性分析，評價不同除草劑對棉花萌發的影響。

2 結果與分析

2.1 3種土壤處理除草劑對棉花根長的影響

用濾紙法分別測定33%二甲戊靈EC、24%乙氧氟草醚EC和96%精異丙甲草胺EC對棉花種子萌發的影響。結果表明，在相同處理時間內，藥劑濃度越高對棉花根長生長的影響越大。在相同濃度處理下，對棉花根長的生長量有一定的影響，33%二甲戊靈EC不同濃度對棉花根長生長量的抑制不明顯，除33%二甲戊靈EC以外，24%乙氧氟草醚EC和96%精異丙甲草胺EC使用濃度達到720 g a.i./hm2和1 296 g a.i./hm2及以上時，棉花根部基本停止生長。從第5天開始，96%精異丙甲草胺EC使用濃度在1 152 g a.i./hm2以上時，棉花根部出現枯黃現象，24%乙氧氟草醚EC在540 g a.i./hm2以上時，根部出現縊縮萎蔫現象，33%二甲戊靈EC各使用濃度下的棉花都能生長正常，見表1。

表1 3種土壤處理除草劑對棉花根長的影響

2.2 3種土壤處理除草劑對棉花株高的影響

用與測定根長相同的方法測定棉花株高。結果表明，在相同處理時間內，藥劑濃度越高對棉花株高的影響越大，藥劑濃度達最大時，24%乙氧氟草醚EC對棉花株高的抑制明顯高于二甲戊靈，96%精異丙甲草胺EC濃度達到1 296 g a.i./hm2時，棉花種子未能正常生長，故株高為0。在相同處理濃度下，33%二甲戊靈EC濃度為990 g a.i./hm2以上時，棉花株高生長量并不明顯，24%乙氧氟草醚EC濃度為360 g a.i./hm2以上時棉花基本停止生長，96%精異丙甲草胺EC濃度為1 008 g a.i./hm2時，棉花停止生長，見表2。

2.3 3種土壤處理除草劑對棉花萌發的影響

供試棉花種子開始發芽的時間相同，都是從第2天開始發芽。從表3可以看出，33%二甲戊靈EC處理過的棉花發芽率與對照相同，發芽率均為100%，24%乙氧氟草醚EC在濃度為900 g a.i./hm2時棉花發芽率只有50%，96%精異丙甲草胺EC濃度為1 296 g a.i./hm2和1 440 g a.i./hm2時棉花發芽率為0。33%二甲戊靈EC對棉花種子的萌發沒有影響。

表2 3種土壤處理除草劑對棉花株高的影響

表3 3種土壤處理除草劑對棉花萌發的影響

3 討論

土壤處理除草劑必須等到處理一定時間才能發揮藥效，隨著培養時間的延長，除草劑藥效在植株體內逐漸獲得累積，在較高濃度時則表現敏感，隨著時間的延長，作為土壤處理除草劑會被土壤微生物吸收、分解。集約化農業的種植方式一直將土壤處理作為防治雜草的關鍵措施，這其中涉及到藥土層的深度、土壤類型、pH、藥劑類型等諸多因素[10]。本試驗中3種除草劑處理過的棉花除了96%精異丙甲草胺EC在使用濃度為1 296 g a.i./hm2第3天莖還沒生長以外，33%二甲戊靈EC和24%乙氧氟草醚EC都在第4天和第5天對棉花的根和莖產生了明顯抑制作用，這也進一步驗證了農業生產中要求用除草劑土壤處理后5～7 d后播種的科學道理。 播前土壤處理或是播后苗前土壤處理的效果很大程度上取決于除草劑的有效濃度[11]。

4 結論

從3種不同土壤處理除草劑的各個濃度的數據分析可以看出，供試土壤處理除草劑對棉花種子萌發的影響順序為96%精異丙甲草胺EC＞24%乙氧氟草醚EC＞33%二甲戊靈EC。33%二甲戊靈EC是較為安全的土壤處理除草劑。由于試驗中選用根長和株高作為測定參數，不能全面的反應各藥劑活性，因此，本試驗結果僅供其它田間試驗作理論參考。