除草劑減量施用對麥田雜草的防治效果及對葉綠素SPAD值的影響

高海峰,白微微,張 航,楊安沛,范貴強,方 輝,劉恩良,李廣闊

(1. 新疆農業科學院 植物保護研究所/農業部西北荒漠綠洲作物有害生物綜合治理重點實驗室/農業部庫爾勒作物有害生物科學觀測實驗站,烏魯木齊 830091；2. 新疆農業科學院 糧食作物研究所，烏魯木齊 830091)

劉恩良，男，副研究員，研究方向為小麥及甘薯栽培育種。E-mail:liuenliang_513@163.com

雜草作為麥田最主要的有害生物之一，通過與小麥競爭光照、水分、營養物質和生存空間，并傳播病蟲害，是造成小麥減產的主要因素之一[1-2]。新疆小麥常年種植面積約96.2萬hm2，其中小麥受雜草危害面積超過16.7萬hm2[3]，因此有效控制雜草危害是新疆提高小麥產量的關鍵措施。目前，麥田雜草防治主要依靠化學防除，人工拔除較少。但隨著廣大種植戶過度依賴化學農藥、施藥不及時及加大劑量使用除草劑，造成雜草抗藥性上升，除草劑藥害頻發[4-6]。

除草劑的使用對目標作物本身也是一種脅迫因子，部分除草劑的使用會顯著降低作物葉片的光合作用，使葉片同化物輸出受阻[7]。已有研究表明葉片光合作用的強弱與葉綠素含量呈顯著正相關[8]，噴施除草劑會對葉綠素含量產生重要影響。王正貴等[9]發現麥田使用苯磺隆、使它隆、異丙隆、驃馬、綠麥隆等5種除草劑后，均導致小麥葉片葉綠素SPAD值下降，且異丙隆倍量處理抑制率最大，達27%；婁國強等[10]報道苯磺隆、芐嘧磺隆對部分小麥品種葉綠素含量影響較大；黨建友等[11]發現使用2，4-D丁酯降低小麥灌漿期旗葉的葉綠素SPAD值；錢蘭娟等[12]報道寧麥16噴施炔草酯后葉綠素含量下降68.58%；王鑫等[13]發現二甲四氯能顯著影響罌粟的葉綠素相對含量；劉陽等[14]報道二甲四氯對水稻葉綠素含量的影響；劉歡等[15]報道不同濃度除草劑顯著影響燕麥的光合特性。葉綠素SPAD值是代表葉綠素相對含量的一個重要指標，可用SPAD-502葉綠素測定儀進行測定。目前葉綠素SPAD值已廣泛用于小麥生長發育和產量形成上[16-18]。因此，本研究在探討化學除草劑減施后對麥田雜草的防除效果的同時，研究除草劑減量噴施后小麥葉片葉綠素SPAD值的變化特征，以期從葉綠素變化等方面研究除草劑對小麥生長的安全性，為除草劑減施提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試小麥品種為‘新冬20號’，其原品系代號為‘87-5108’(后審定定名為‘冀麥37號’)，是新疆農業科學院糧食作物研究所從河北省農業科學院引進品系，于1995年經新疆農作物品種審定委員會審定通過并命名為‘新冬20號’。

供試藥劑：28%唑草·苯磺隆可濕性粉劑(天津市華宇農藥有限公司)；36%唑草·苯磺隆可濕性粉劑(蘇州富美實植物保護劑有限公司)；10%苯磺隆可濕性粉劑(江蘇長青農化股份有限公司)；7%雙氟·炔草酯可分散油懸浮劑(山東省青島農冠農藥有限責任公司)； 5%(唑啉草酯+炔草酯)乳油(先正達中國有限公司)。

1.2 試驗條件

試驗在澤普縣種子公司脫絨廠冬小麥試驗田進行，試驗田土壤肥力較好。冬小麥于2015-10-16播種，除草劑施藥時間是2016-03-27，施藥時小麥處于返青起身期。小麥試驗田間主要雜草由硬草(SclerochloakengianaTzvel.)、播娘蒿(DescurainiasophiaL.Schur)、扁蓄(PolygonumaviculareL.)和灰綠藜(ChenopodiumglaucumL.)組成。使用3 WBS-16型噴霧器，二次稀釋配藥，藥液量為450 kg/hm2。

1.3 試驗設計

試驗共8個處理(表1)，3次重復，小區隨機區組排列，小區面積35 m2，小區間設保護行。

1.4 試驗方法

1.4.1 雜草調查 施用前調查雜草種類及數量，每小區固定調查3點，每點調查0.25 m2。分別于施藥后7 d、15 d目測觀察對小麥生長的影響。施藥后第30 d調查每小區的雜草株數，計算株防效，施藥后45 d調查統計雜草的數量并稱量其鮮質量，計算株防效和鮮質量防效。數據以“平均 數±標準誤”表示。

株防效= [1-(對照區藥前雜草株數×處理區藥后雜草株數)/(對照區雜草株數×處理區雜草株數)]×100%

鮮質量防效=(空白對照區雜草鮮質量-處理區雜草鮮質量)/空白對照區雜草鮮質量×100%

表1 試驗設計Table 1 Experiment design

1.4.2 葉綠素含量(SPAD值)測定 于除草劑施用后1 d、3 d、5 d、7 d、30 d、45 d，采用日本生產的SPAD-502葉綠素測定儀進行測定，從旗葉基部到尖端測3點取平均值，每小區測10片旗葉。

1.5 數據處理

使用IBM SPSS Statistics 22對數據進行方差分析，并采用Duncan’s新復極差法進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 藥劑處理對冬小麥的安全性

施藥后7 d、15 d對小麥的觀察表明，供試藥劑處理區小麥與清水對照區小麥在株高、葉片大小、葉色等方面均無差異。表明，供試藥劑在試驗濃度下對小麥生長安全，無不良影響。

2.2 不同藥劑處理對冬小麥田雜草的防治效果

2.2.1 藥后30 d株防效 藥后30 d調查結果表明(表2)，除草劑減施對麥田1 a生雜草播娘蒿和扁蓄均具有一定的效果，其防效分別為 72.12%～99.09%和29.44%～67.45%，其中處理2(減施33.33%)對播娘蒿和扁蓄的防效最好，與處理5(農戶劑量)、處理6(農戶劑量)和處理7(增施33.33%)的株防效之間無顯著性差異；除草劑減施對麥田1 a生雜草灰綠藜具有較好的防效，其中處理2(減施33.33%)、處理3(減施 60.00%)和處理4(減施60.00%)對灰綠藜的株防效分別為91.99%、91.68%和97.92%，與處理5(農戶劑量)、處理6(農戶劑量)和處理7(增施33.33%)的株防效之間無顯著性差異；處理1(減施25.00%)和處理4(減施60.00%)對麥田1 a生雜草硬草具有較好的防效，其防效分別為 92.25%和83.94%。

表2 不同處理藥后30 d的防治效果Table 2 Broadleaf and grassy weeds after 30 days

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference(P<0.05),The same below.

2.2.2 藥后45 d防效 藥后45 d調查結果表明(表3)，除草劑減施對麥田1 a生雜草播娘蒿的株防效為72.12%～99.09%，鮮質量防效為 98.81%～100.00%，其中處理2(減施 33.33%)對播娘蒿的株防效和鮮質量防效均最好，與處理5(農戶劑量)、處理6(農戶劑量)和處理7(增施33.33%)的株防效之間無顯著性差異；除草劑減施對麥田1 a生雜草扁蓄的株防效相對較差，防效為54.39%～72.80%，但對扁蓄的鮮質量防效較好，防效為94.49%～97.56%，與處理5(農戶劑量)、處理6(農戶劑量)和處理7(增施 33.33%)的鮮質量防效之間無顯著性差異；處理2(減施 33.33%)、處理3(減施60.00%)和處理4(減施 60.00%)對灰綠藜的株防效和鮮質量防效均較好，防效分別為91.72%～100.00%和 98.78%～100.00%，與處理5(農戶劑量)、處理6(農戶劑量)和處理7(增施33.33%)的鮮質量防效之間無顯著性差異；處理1(減施25.00%)和處理4(減施60.00%)對麥田1 a生雜草硬草的株防效和鮮質量防效較好，防效均在97.30%以上。

表3 不同處理藥后45 d的防治效果Table 3 Broadleaf and grassy weeds after 45 days

2.2.3 不同藥劑處理對闊葉雜草的防治效果 藥后30 d調查結果表明(表4)，除草劑減施對麥田1 a生闊葉雜草的株防效為67.77%～ 85.10%，其中處理2(減施33.33%)的株防效最好，為85.10%，與處理5(農戶劑量)、處理6(農戶劑量)和處理7(增施33.33%)的株防效之間無顯著性差異。藥后45 d調查結果表明(表4)，除草劑減施對麥田1 a生闊葉雜草的株防效相對較好，株防效為78.13%～88.07%，但對麥田1 a生闊葉雜草的鮮質量防效較好，防效均在 98.54%以上，與處理5(農戶劑量)、處理6(農戶劑量)和處理7(增施33.33%)的鮮質量防效之間無顯著性差異。

表4 不同處理對闊葉雜草的防治效果Table 4 Different treatments on broad leaf weeds

2.3 除草劑對小麥葉綠素含量(SPAD)的影響

藥后1 d調查結果表明(表5)，除草劑減施后小麥旗葉葉綠素SPAD值為48.49～51.31，與處理5(農戶劑量)、處理6(農戶劑量)、處理7(增施33.33%)和處理8(空白對照)的葉綠素SPAD之間無顯著性差異。藥后3 d調查結果表明(表5)，施用除草劑后小麥旗葉葉綠素SPAD值均顯著低于或低于處理8(空白對照)的葉綠素SPAD。處理3(減施60.00%)小麥旗葉葉綠素SPAD值為49.13，顯著高于處理6(農戶劑量)和處理7(增施33.33%)的葉綠素SPAD，高于處理5(農戶劑量)的葉綠素SPAD；處理1(減施25.00%)、處理2(減施33.33%)和處理4(減施60.00%)小麥旗葉葉綠素SPAD值為46.26～48.37，顯著高于或高于處理7(增施33.33%)的葉綠素SPAD，與處理6(農戶劑量)的葉綠素SPAD之間無顯著性差異。藥后5 d調查結果表明(表5)，施用除草劑后小麥旗葉葉綠素SPAD值均顯著低于或低于處理8(空白對照)的葉綠素SPAD。處理1(減施25.00%)、處理3(減施60.00%)和處理4(減施60.00%)小麥旗葉葉綠素SPAD值為51.07～52.17，顯著高于處理6(農戶劑量)和處理7(增施33.33%)的葉綠素SPAD，高于處理5(農戶劑量)的葉綠素SPAD。藥后7 d調查結果表明(表5)，施用除草劑后小麥旗葉葉綠素SPAD值均顯著低于或低于處理8(空白對照)的葉綠素SPAD。處理3(減施60.00%)小麥旗葉葉綠素SPAD值為50.37，顯著高于處理7(增施 33.33%)的葉綠素SPAD。處理1(減施 25.00%)、處理2(減施33.33%)和處理4(減施60.00%)小麥旗葉葉綠素SPAD值為48.93～49.11，與處理5(農戶劑量)、處理6(農戶劑量)、處理7(增施33.33%)的葉綠素SPAD之間無顯著性差異。藥后30 d和35 d調查結果表明(表5)，除草劑減施小麥旗葉葉綠素SPAD值分別為 53.98～55.35和55.94～57.62，與處理5(農戶劑量)、處理6(農戶劑量)、處理7(增施33.33%)和處理8(空白對照)的葉綠素SPAD之間無顯著性差異。

表5 除草劑不同處理對小麥旗葉SPAD值的影響Table 5 SPAD of flag leaf of winter wheat under treatments of different herbicides

3 結論與討論

為推進農業發展方式轉變，有效控制農藥使用量，農業農村部制定《到2020年農藥使用量零增長行動方案》[19]。近年來，除草劑的產量和使用量增長率遠高于殺蟲劑和殺菌劑，且未來有望占到農藥市場70%以上的份額[20]。大量使用除草劑，造成雜草抗藥性上升，除草劑藥害頻發[4-6]。因此除草劑減施是實現農藥零增長的重要研究 內容。

張錦偉等[20]和李廣闊等[21]報道苯磺隆減量施用仍對播娘蒿具有較好的防效。本研究中10%苯磺隆WP在減施60.00%劑量下對麥田雜草播娘蒿仍具有較好的防效，其株防效和鮮質量防效分別為84.64%和99.44%，但其對扁蓄的株防效較差，僅為56.66%，但對扁蓄的鮮質量防效較好，防效為95.18%，表明10%苯磺隆WP可在南疆冬麥田減量施用。7%雙氟·炔草酯OD 63.00 g/hm2處理(減施25.00%)和28%唑草·苯磺隆WP 16.80 g/hm2處理(減施33.33%)對麥田闊葉雜草具有較好的防效，其鮮質量防效分別為98.54%和98.68%。

除草劑的使用對目標作物本身也是一種脅迫因子。本研究表明，施用除草劑3 d、5 d、7 d，小麥旗葉葉綠素SPAD值均顯著低于或低于處理8(空白對照)的葉綠素SPAD。而光合作用的強弱與葉綠素含量呈顯著正相關，這與已報道的部分除草劑的使用會顯著降低作物葉片光合作用的結論相一致[7]。本研究發現，施用除草劑后，小麥葉片葉綠素SPAD值呈現先下降再上升的趨勢，最后恢復到與空白對照葉綠素SPAD值一致的水平。藥后3 d、5 d、7 d，28%唑草·苯磺隆WP 33.60 g/hm2處理(增施33.33%)小麥葉片葉綠素SPAD值顯著低于7%雙氟·炔草酯OD 63.00 g/hm2處理(減施25.00%)、10%苯磺隆WP 9.00 g/hm2處理(減施60.00%)和清水對照(CK)的葉綠素SPAD值，低于其他處理的葉綠素SPAD值，這表明除草劑用量越大，施用濃度越高，小麥葉片葉綠素SPAD值降低越多，進而影響到小麥的光合作用，從而影響小麥的產量。

噴施除草劑28%唑草·苯磺隆WP 16.80 g/hm2(減施33.33%)、25.20 g/hm2(農戶劑量)、33.60 g/hm2(增施33.33%)后，利用SPAD-502葉綠素儀對3個處理的小麥旗葉葉綠素相對含量進行測定，發現小麥旗葉葉綠素SPAD值與除草劑濃度呈負相關，因此，在除草劑減施劑量篩選過程中，可利用葉綠素SPAD值進行協助評價，同時結合對小麥的安全性和雜草的防效進行綜合評價，以便快速、準確地篩選出適合當地推廣應用的除草劑，為小麥除草劑減量使用提供理論依據。