車 麗,韓彥青,孫常青,楊 麗
(1.山西省農業科學院作物科學研究所,山西太原030031;2.山西省農業科學院,山西太原030031)
谷子是山西省的特色作物,其種植面積占全國的1/4。由于其多種植于旱薄地區,隨著農村青壯年勞動力的流失,簡約化栽培成為谷子生產和產業提升的重要環節。隨著簡約化栽培技術不斷完善與成熟[1-3],草害成為制約谷子簡約化栽培和規模化生產的重要因素,通過化學除草可以解決這一難題。化學除草不僅節約勞動力,而且是提高谷子生產效率、促進農業機械化發展的有效途徑之一。除草劑在谷子生產中應用較多,如谷友、拿撲凈、二甲四氯鈉等[4-7]。2,4-D 丁酯主要用于禾本科作物雙子葉雜草、莎草雜草的防除[8-9]。
目前,關于2,4-D 丁酯在小麥、高粱、糜子等作物上的應用效果多有報道。王艷秋等[9]研究發現,五葉期噴施2,4-D 丁酯可保證高粱較高的出苗率和相對較低的傷苗率,且在除草種類和數量上較單一除草劑具有優勢。張盼盼等[10]研究發現,2,4-D 丁酯乳油處理對糜子田闊葉雜草的平均株防效為39.62%,但對禾本科雜草無防除效果。田伯紅等[6]研究發現,2,4-D 丁酯只對闊葉雜草有效,而對禾本科雜草無效。2,4-D 丁酯作為一種廣譜除草劑,使用安全,除草效果好[11],在谷子田間除草上使用廣泛,而針對谷子抵抗除草劑的效應報道較少。
本試驗通過研究不同劑量2,4-D 丁酯對谷子生長發育及產量的影響,篩選出2,4-D 丁酯的適宜用量,為谷子的化學除草提供理論依據。
供試谷子品種為張雜5 號,源自河北省張家口市農業科學院。供試除草劑為2,4-D 丁酯乳油,由黑龍江省農藥工程技術研究中心生產。
試驗于2015 年5—10 月在忻州市河曲縣社梁鄉井峪溝村進行。5 月25 日播種,密度為42 萬株/hm2,小區面積15 m2。根據除草劑使用劑量,設375,750,1 125,1 500,2 250 mL/hm2等5 個處理,加上人工除草、噴施清水不除草(CK)2 個處理共7 個處理。除草劑在播種10 d 后噴施。試驗采用隨機區組設計,共3 次重復,
1.3.1 株防效與鮮質量防效 采用絕對數調查法,每小區固定1 個點(用1 m×1 m 的鐵絲框確定),分別按單、雙子葉雜草調查記錄每點內各類雜草株數、地上部鮮質量。噴藥后25 d,記錄雜草的出苗株數、地上部鮮質量;噴藥后40 d,記錄雜草株數、地上鮮質量和谷子株高、葉面積、干物質質量,分別計算株防效和鮮質量防效。
株防效=(對照區雜草株數-處理區雜草株數)/對照區雜草株數×100% (1)
鮮質量防效=(對照區雜草鮮質量-處理區雜草鮮質量)/對照區雜草鮮質量×100% (2)
1.3.2 產量及測產 成熟期收獲時,對谷子進行測產。從每小區中間收獲谷穗2 m2,自然晾干稱質量,計算理論產量。
利用Excel 2003 和SPSS 13 數據處理系統進行數據的處理、統計。
谷子田間雜草主要由青蒿(Artemisia carvifolia)、豬毛菜(Salsola collina Pall.)、灰菜(Chenopodium album)、反枝莧(Amaranthus retroflexus L)、蒼耳(Xanthium sibiricum Patrin ex Widder)、苦 菜(Sonchus oleraceus L.)、打碗花(Calystegia hederacea Wall)等雙子葉雜草和馬唐(Digitaria sanguinalis L.Scop.)、牛筋草(Eleusine indica(L.)Gaertn)、香附子(Cyperus rotundus)、狗尾草(Setaria viridis(L.)Beauv.)等單子葉雜草構成。
從表1 可以看出,噴藥25 d 后,不同劑量2,4-D 丁酯對谷子田間雙子葉雜草和單子葉雜草的防除效果之間差異明顯,隨著2,4-D 丁酯使用劑量的增加雜草防效隨之上升,2 250 mL/hm2處理雙子葉雜草和單子葉雜草的株防效均最高,分別為79.21%和80.03%,鮮質量防效為79.74%。

表1 噴藥25 d 后對谷子田間雜草的防除效果 %

表2 噴藥40 d 后對谷子田間雜草的防除效果 %
由表2 可知,噴藥40 d 后,谷子田間雙子葉雜草株防效最好的是2 250 mL/hm2處理,株防效達到84.94%,單子葉雜草株防效達到83.87%,鮮質量防效達到85.82%。
2.3.1 對谷子株高的影響 從圖1 可以看出,與CK 相比,噴施不同劑量的2,4-D 丁酯均可以對谷子的株高產生一定的抑制作用,且隨著劑量的增加抑制作用逐漸加強,說明2,4-D 丁酯的噴施對谷子有一定的藥害和抑制作用。

2.3.2 對谷子葉面積的影響 由圖2 可知,噴施2,4-D 丁酯后可以對谷子的葉面積產生一定影響,各處理谷子的葉面積均高于CK,其中,750 mL/hm2處理的葉面積最高。
2.3.3 對谷子干物質積累的影響 從圖3 可以看出,噴施不同劑量的2,4-D 丁酯可以對谷子的干物質積累和分配產生影響,其中,2 250 mL/hm2處理的谷子干物質積累量明顯低于其他各處理,說明其對谷子有較強的抑制作用。


由表3 可知,與人工除草相比,噴施不同劑量的2,4-D 丁酯后谷子均有一定的減產,說明2,4-D丁酯對谷子的生長發育和產量形成有一定的抑制作用。與CK 相比,不同劑量2,4-D 丁酯對谷子的增產效果不同,且隨著噴施劑量的增加呈現先上升后下降的變化趨勢。2,4-D 丁酯1 125 mL/hm2處理的增產效果最好,達到29.44%,其次為1 500 mL/hm2處理,達到23.35%。

表3 不同劑量2,4-D 丁酯對谷子的增產效果
由于除草劑種類眾多,作用機制不盡相同,谷子對除草劑的耐藥性又有很大差別[12],因此,除草劑的不當使用和殘留可能會對谷子的生長發育及后茬作物的生長等產生一定的抑制作用和影響[13-15],因此,確定適宜晉西北地區谷田生產所需2,4-D 丁酯的最佳劑量及其對谷子生產的安全性意義重大。
株防效和鮮質量防效是除草劑對于雜草防治效果的最直觀體現,也是藥效試驗的重要參考指標[16]。田間除草效果會隨著除草劑用量的增加而升高,但高劑量的除草劑應用會增大使用成本,增加藥害殘留,污染農田環境[17]。本研究通過噴灑的2,4-D丁酯發現,該除草劑可以對谷子田間雜草防效有顯著影響。不同劑量2,4-D 丁酯對雙子葉雜草和單子葉雜草均有良好的防治效果,且防效隨劑量的增加而提高,噴藥25,40 d 后,2,4-D 丁酯2 250 mL/hm2處理的株防效和鮮質量防效均最好。這與趙桂琴等[18]的研究結果一致。
高劑量2,4-D 丁酯的應用雖然對雜草防效提高,但谷子籽粒產量并沒有隨之提高,反而受高劑量藥害影響,導致作物生長發育抑制,產量降低。本研究結果表明,較高劑量對于谷子生長發育產生了較強的抑制作用,使用劑量為2 250 mL/hm2處理的株高最低,為129.3 cm。同時,干物質積累量也為各處理最低。主要原因在于2,4-D 丁酯屬激素類除草劑,高劑量應用會干擾植物體內代謝過程,從而造成莖稈彎曲、組織腫脹、光合作用受到抑制等[19]。與噴施清水(CK)相比,1 125 mL/hm2處理的增產效果最佳,增產率達到29.44%。因此,該劑量為最佳噴灑劑量。
除草劑使用劑量超過作物的耐受范圍會產生一系列藥害,尤其是激素類除草劑,典型癥狀是致使作物畸形,根、莖、葉、花及穗均產生明顯的畸形現象,莖葉褪色、變黃、干枯,并長久不能恢復正常[20]。因此,2,4-D 丁酯在使用過程中應該選擇適合劑量,在提高對雜草的化學防除效果的同時,減少對作物的藥害影響,從而達到作物高效增產、農田環境友好的目標。