楊肖艷 劉紅斌 李銣



摘要 為篩選能有效防除云南麥田入侵雜草小籽虉草Phalaris minor的除草劑,采用溫室盆栽法分別測定了麥田常用7種莖葉處理劑各7個梯度劑量對小籽虉草的毒力。結果表明,在推薦劑量下,50%異丙隆WP、5%唑啉草酯EC、15%炔草酯WP、69 g/L精噁唑禾草靈EW、7.5%啶磺草胺WG、30 g/L甲基二磺隆OD和70%氟唑磺隆WG對小籽虉草藥后30 d的株防效分別為99.34%、99.43%、87.50%、75.00%、34.50%、37.50%,54.17%,藥后30 d的鮮重防效分別為87.92%、92.66%、56.09%、74.43%、57.17%、45.61%、44.67%。所有除草劑中,唑啉草酯的GR90接近推薦使用劑量的90%、異丙隆的GR90略高于推薦劑量,其他除草劑的GR90遠高于麥田推薦使用劑量。以上結果表明,防治麥田雜草小籽虉草的首選除草劑為唑啉草酯,備選除草劑種類少。
關鍵詞 小籽虉草; 麥田; 除草劑; 毒力
中圖分類號: S 451.211
文獻標識碼: B
DOI: 10.16688/j.zwbh.2019442
Abstract In order to screen effective herbicides to control Phalaris minor, an invasive weed in wheat fields in Yunnan province, toxicities of seven stem-leaf herbicides with seven dosage series to Phalaris minor were tested by pot experiments in greenhouse. The results showed that the plant control efficacy of isoproturon 50% WP, pinoxaden 5% EC, clodinafop-propargyl 15% WP, fenoxaprop-P-ethyl 69 g/L EW, pyroxsulam 7.5% WG, mesosulfuron-methyl 30 g/L OD and flucarbazone-sodium 70% WG were 99.34%, 99.43%, 87.50%, 75.00%, 3450%, 3750% and 54.17%, respectively, after 30 days treatment, and the control efficacy on fresh weed weight was 87.92%, 92.66%, 56.09%, 74.43%, 57.17%, 45.61% and 44.67%, respectively. Among all herbicides, GR90 value of pinoxaden was near 90% the utmost recommended dosage, and that of isoproturon was above the utmost recommended dosage a little. However, GR90 value of other herbicides were much higher than the recommended dosage. In summary, the preferred herbicide selected for control P.minor in barley and wheat field was pinoxaden and few herbicides can be selected as alternatives.
Key words Phalaris minor; wheat field; herbicide; toxicity
小籽虉草Phalaris minor為禾本科早熟禾亞科植物,原產于南亞,是一種麥田一年生惡性雜草,廣泛分布于印度、巴基斯坦冬季麥田[1-2],伊朗[3]、希臘[4]也有分布。小籽虉草20年前在云南省保山市發現,現已擴散到云南中西部地區,已造成云南7個地州33個區縣受害,成為近年來云南麥區危害最嚴重的雜草種類[5]。小籽虉草和麥類作物苗期形態非常相似、且親緣關系較近,識別和防治困難,開展小籽虉草的防治是當前云南麥區面臨的重要生產問題。
化學防治是控制作物田雜草最經濟有效的方式。麥田是除草劑應用最成熟的作物田之一、可選品種較多,莖葉處理是防治麥田禾本科雜草最重要的防治手段。多種結構類型的除草劑包括苯氧羧酸類除草劑如精噁唑禾草靈、炔草酯,磺酰脲類除草劑如甲基二磺隆、啶磺草胺、氟唑磺隆,取代脲類如異丙隆等[6-10]已用于麥田禾本科雜草的防治。
小籽虉草在南亞地區發生危害多年,化學除草的歷史超過半個世紀。異丙隆是最早用于麥田虉草防治的莖葉處理劑。炔草酯、禾草靈、唑啉草酯也相繼用于麥田小籽虉草的苗后防治[11-13]。由于異丙隆的長期單一使用,1992年在印度首次報道了小籽虉草對異丙隆的抗藥性,現抗藥性小籽虉草已遍布印度各大麥區,而且還發現了對禾草靈和異丙隆有交叉抗性的小籽虉草株系[14-15]。Chhokar等全面分析了印度各麥區小籽虉草對幾種除草劑的抗性表現,發現小籽虉草易對ACC酶抑制劑類除草劑如炔草酯和禾草靈產生抗藥性,卻對磺酰脲類除草劑抗藥性形成緩慢[1]。
當前,小籽虉草為我國新報道的外來入侵檢疫性雜草,我國沒有任何開展小籽虉草化學防治的經驗。這種雜草以何種方式傳入我國,其來源是否和南亞國家同源尚不清楚。為解決生產所需,當務之急便是開展小籽虉草的化學防治技術研究。本研究通過溫室試驗檢測7種麥田禾本科雜草莖葉處理劑對小籽虉草的生物活性,旨在篩選出麥田安全高效的除草劑品種,為深入開展小籽虉草大田防治技術提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 材料
供試雜草:小籽虉草于2017年4月采自云南省玉溪市易門縣六街鎮冬小麥田。將成熟枯黃的穗子剪下帶回實驗室,在陽臺上自然曬干,反復搓揉,選取籽粒飽滿,著色較深的種子,放在通風干燥處保存。
供試藥劑:50%的異丙隆可濕性粉劑(WP),蘇州市寶帶農藥有限責任公司;15%炔草酯可濕性粉劑(WP),瑞士先正達作物保護有限公司;7.5%啶磺草胺水分散粒劑(WG),美國陶氏益農公司;30 g/L甲基二磺隆可分散油懸浮劑(OD),拜爾作物科學有限公司;70%氟唑磺隆水分散粒劑(WG),愛利思達生物化學品有限公司;69 g/L精噁唑禾草靈水乳劑(EW),拜爾作物科學有限公司;5%唑啉草酯乳油(EC),瑞士先正達作物保護有限公司。
1.2 方法
1.2.1 小籽虉草的培養
利用溫室對雜草進行盆栽培養,溫度控制在10~20℃。取學校周邊大田土(未使用過除草劑),過5 mm篩,混合均勻后裝盆。盆的直徑30 cm、高28 cm。土壤有機質含量為2.5%,pH 6.3。挑選籽粒大小一致的10粒小籽虉草種子均勻播入盆中,覆土5 mm。將盆轉入水槽中吸水12 h后轉入溫室培養,自然光照,每隔1周調整1次塑料盆的位置,使各處理的自然環境條件相對一致。小籽虉草長至1~2葉期間苗,每盆留長勢均勻一致的健苗6株。出苗后澆1次濃度為0.1%、N、P、K配比為1∶1∶1的水溶肥。每3~5 d澆1次水,土壤濕度控制在70%~80%。
1.2.2 藥劑處理
待小籽虉草長至3~5葉期時使用沒得比噴霧器(Matabi Sprayers,Style 1.5)進行莖葉噴霧處理。噴液量450 L/hm2。參照NY/T1155.4-2006莖葉噴霧法進行[16]。噴霧于傍晚進行,噴霧后黑暗處理12 h,然后轉入日光溫室繼續培養,培養條件同施藥前。施藥后10、20、30 d觀察并記錄雜草受害癥狀。計算株防效。藥后30 d剪去雜草地上部分莖葉,稱量鮮重,計算地上部雜草鮮重防效。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%;鮮重防效=(對照區雜草鮮重-處理區雜草鮮重)/對照區雜草鮮重×100%。計算毒力回歸方程及藥劑對雜草的GR50(鮮重抑制50%的有效劑量)和GR90(鮮重抑制90%的有效劑量)及其95%置信限。
各藥劑設置7個劑量梯度,以不噴藥處理為對照。藥劑配置采用梯度稀釋法。以大田推薦的藥劑最高劑量的2倍作為最高施用劑量,然后依次進行2倍稀釋。每個處理設置3次重復。各除草劑用量如下:50%的異丙隆WP 5 250.00、2 625.00、1 31250、65625、328.13、164.06、82.03 g/hm2,15%炔草酯WP 135.00、67.50、33.75、16.88、8.44、422、2.11 g/hm2,7.5%啶磺草胺WG 2813、1407、7.03、3.52、1.76、0.88、0.44 g/hm2,30 g/L甲基二磺隆OD 31.50、15.75、7.88、3.94、1.97、098、0.49 g/hm2,70%氟唑磺隆WG 84.00、4200、2100、10.50、5.25、263、1.31 g/hm2,69 g/L精噁唑禾草靈EW 124.20、6210、31.05、15.53、776、388、1.94 g/hm2,5%唑啉草酯EC 150.00、7500、37.50、18.75、9.38、469、2.34 g/hm2。
1.3 數據分析
用Excel 2016計算各處理的平均值和標準誤,用Duncan氏新復極差法對同種藥劑不同劑量處理的數據進行差異顯著性檢驗。參照張志祥[17]的方法對數據進行回歸分析。以鮮重抑制率幾率值(y)和劑量對數值(x)建立回歸方程(y=a+bx),并對相關數據進行假設檢驗。
2 結果與分析
2.1 異丙隆對小籽虉草的生物活性
7種除草劑不同使用劑量對小籽虉草的株防效和鮮重防效差異較大(表1,表2)。5%異丙隆WP施用劑量≥ 1/4推薦劑量(656.25 g/hm2)處理后10 d小籽虉草開始出現葉尖干枯,10 d后外部葉片開始出現明顯干枯似火燒狀,20 d后整株干枯,25 d后全部干枯死亡。施用劑量≥1/8推薦劑量(328.13 g/hm2),藥后20 d株防效接近80%,藥后30 d株防效超過85%。施用劑量≥1/4推薦劑量(656.25 g/hm2),藥后30 d鮮重防效超過75%,2倍推薦劑量(5 200 g/hm2)處理后30 d的鮮重防效超過85%。異丙隆對小籽虉草的GR50和GR90分別為246.54 g/hm2和2 932.67 g/hm2,相當于推薦劑量的9.39%和111.72%。
2.2 唑啉草酯對小籽虉草的生物活性
5%唑啉草酯EC處理小籽虉草,藥后5 d心葉出現輕微中毒癥狀,7 d心葉開始變黃。施用劑量≥ 1/8推薦劑量(9.38 g/hm2),藥后30 d整株萎蔫干枯死亡。施用劑量≤9.38 g/hm2,藥后30 d整株變黃,失綠。施用劑量≥1/4推薦劑量(1875 g/hm2),藥后20 d株防效超過75%。施用劑量≥1/2推薦劑量(37.5 g/hm2),藥后30 d株防效超過90%。施用劑量按推薦劑量(75.00 g/hm2),藥后30 d鮮重防效為92.66%。唑啉草酯對小籽虉草的GR50和GR90分別為5.70 g/hm2和64.56 g/hm2,相當于推薦劑量的7.60%和86.08%。
2.3 炔草酯對小籽虉草的生物活性
15%炔草酯WP處理小籽虉草,藥后7 d心葉開始失綠,10 d葉尖干枯。施用劑量≥1/2推薦劑量(33.75 g/hm2),藥后20 d 2~3葉變黃,30 d整株失綠、變黃。按推薦劑量(67.50 g/hm2)處理,藥后30 d株防效超過75%,鮮重防效低于60%。施用劑量按2倍推薦劑量(135.00 g/hm2),30 d后鮮重防效為61.07%。炔草酯對小籽虉草的GR50和GR90分別為31.11 g/hm2和2 330.78 g/hm2,分別相當于推薦劑量的46.08%和3 453.00%。
2.4 精噁唑禾草靈對小籽虉草的生物活性
69 g/L精噁唑禾草靈EW處理小籽虉草,藥后10 d心葉開始失綠,15 d逐漸白化。施用劑量≥1/4倍推薦劑量(15.53 g/hm2),藥后30 d,3~5片葉或整株變黃。施用劑量≤15.53 g/hm2,30 d后無明顯癥狀。施用劑量按推薦劑量(62.10 g/hm2),藥后30 d株防效達到75.00%,鮮重防效達到7343%。施用劑量按2倍推薦劑量(124.20 g/hm2),30 d后鮮重防效為75.49%。精噁唑禾草靈對小籽虉草的GR50和GR90分別為11.62 g/hm2和50308 g/hm2,分別相當于推薦劑量的1871%和810.11%。
2.5 啶磺草胺對小籽虉草的生物活性
7.5%啶磺草胺WG處理小籽虉草,藥后12 d外葉葉尖失綠,藥后15 d最外層的葉片變黃。施用劑量≥1/2倍推薦劑量(7.03 g/hm2),藥后30 d葉片變黃。施用劑量≤7.03 g/hm2,藥后30 d無明顯癥狀。施用劑量按推薦劑量(14.07 g/hm2),藥后30 d株防效僅為34.50%,施用劑量按2倍推薦劑量(28.13 g/hm2),藥后30 d株防效也不超過55%。按1~2倍推薦劑量處理,藥后30 d,鮮重防效為57.17%~58.22%,兩者防效差異不顯著(P>005)。啶磺草胺對小籽虉草的GR50和GR90分別為9.12 g/hm2和677.65 g/hm2,分別相對于推薦劑量的64.81%和4 816.28%。
2.6 甲基二磺隆對小籽虉草的生物活性
30 g/L甲基二磺隆OD處理小籽虉草,藥后12 d心葉變黃,藥后20 d失綠,施用劑量≥1/2倍推薦劑量(788 g/hm2),藥后30 d,葉片變黃、葉尖干枯。施用劑量<7.88 g/hm2,藥后30 d無明顯癥狀。按推薦劑量(15.75 g/hm2)處理,藥后30 d株防效低于40%。按2倍推薦劑量(31.5 g/hm2)
處理,藥后30 d株防效達到50%。鮮重防效為5794%。甲基二磺隆對小籽虉草的GR50為14.49 g/hm2,相對于推薦劑量的92.00%。
2.7 氟唑磺隆對小籽虉草的生物活性
70%氟唑磺隆WG處理小籽虉草,施用劑量≥1/2推薦劑量(21.00 g/hm2),藥后30 d,3~5片葉變黃、葉尖干枯。藥后30 d,按推薦劑量(42.00 g/hm2)處理,藥后30 d株防效接近55%,按2倍推薦劑量(84.00 g/hm2)處理,藥后30 d株防效為6250%。藥后30 d,按推薦劑量處理,鮮重防效低于45%;按2倍推薦劑量處理,藥效不超過50%。氟唑磺隆對小籽虉草的GR50和GR90分別為61.83 g/hm2和4 120.03 g/hm2,分別相對于推薦劑量的147.21%和9 809.52%。
3 討論
小籽虉草是我國新出現的麥田禾本科雜草,選擇安全、高效除草劑品種防治小籽虉草是形勢所需。本研究結果表明,按田間推薦劑量處理小籽虉草,異丙隆和唑啉草酯的鮮重防效超過85%,炔草酯、精噁唑禾草靈、啶磺草胺僅為50%~60%,而甲基二磺隆和氟唑磺隆的防效低于50%。同時,本研究所選7種常用麥田除草劑除唑啉草酯外,GR90均高于各自的推薦劑量。因此,防治麥田小籽虉草的最佳藥劑是唑啉草酯。
小籽虉草是南亞包括印度、巴基斯坦等地的麥田主要的優勢惡性雜草。在過去的50年,異丙隆曾經作為麥田重要的除草劑,在小籽虉草的防治上發揮過重要作用,但近年來小籽虉草對異丙隆已經普遍產生抗藥性[11, 14, 18]。異丙隆用于我國麥田雜草防治歷史也較長,田間雜草對其抗藥性逐漸增強。1999年徐軍等的研究表明,推薦劑量735 g/hm2對麥田主要雜草藥后30 d防效達89.97%[19],而近期按推薦劑量對硬草[20]和日本看麥娘Alopecurus japonicus[21]的防效均較低;本研究按2倍推薦劑量(5 250 g/hm2)即1999年推薦劑量的7.14倍施藥,其鮮重防效才達到為91.74%。同時,異丙隆水溶性和土壤吸附性好,在土壤中不易降解,且對一些作物如烤煙安全性差,對烤煙種植大省云南也是不宜采用的。
芳氧苯氧基丙酸酯類除草劑唑啉草酯目前還是先正達公司的專利產品,對野燕麥Avena fatua、旱雀麥Bromus tectorum、棒頭草Polypogon fugax和堿茅 Puccinellia distans等表現出較高的生物活性,是麥類作物田最優秀的禾本科雜草防治劑[22-24]。本研究表明,唑啉草酯在推薦劑量75 g/hm2下能取得較高的防效。炔草酯和精噁唑禾草靈是近年來普遍用于防治禾本科雜草的除草劑,因雜草種類和區域差異,抗藥水平表現差異較大[25-26]。本研究中炔草酯和精噁唑禾草靈按推薦劑量,甚至2倍推薦劑量的鮮重防效僅介于60%~75%之間,表現出一定的耐藥性,本結果與炔草酯和精噁唑禾草靈在印度對小籽虉草的表現有一定相似性。
在我國,磺酰脲類除草劑啶磺草胺對許多禾本科雜草表現出較好的防效[27-28],但本研究啶磺草胺防治小籽虉草的效果只有50%,并不理想,這可能與小籽虉草特殊形態結構有關。氟唑磺隆在我國應用時間不長,對早熟禾、雀麥的防治效果較好,但對野燕麥的防效較差[29-30]。本研究表明氟唑磺隆對小籽虉草的防效不到50%,并不適用于麥田小籽虉草的防治。甲基二磺隆也是我國麥田應用比較成熟的除草劑,許多雜草對其產生了抗藥性[31-32],印度的研究表明長期使用甲基二磺隆,小籽虉草容易產生抗藥性[1],本研究的結果表明,利用甲基二磺隆防治小籽虉草也不能取得理想的防效。
印度是小籽虉草發生、危害最嚴重的地區,從地理上與我國云南的距離較近,本研究的7種麥田禾本科雜草防治劑大部分在印度均有相當長的使用歷史,并且在印度表現為較強的抗藥性。由于麥田禾本科雜草可選除草劑品種有限,本研究所選除草劑基本包括了當下防治麥田禾本雜草的主要品種。雖然目前唑啉草酯尚表現較高的生物活性,但如果不進行使用方法的科學優化,一旦產生抗藥性,小籽虉草將出現無藥可治理的局面。下一步有必要開展防治小籽虉草除草劑的混配增效和噴霧助劑的篩選工作。
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(責任編輯:楊明麗)