浙北稻麥連作區稻田糠稷發生對水稻生長的影響及對除草劑敏感性研究

徐偉東 黎菊 陸強

（嘉興市農業科學研究院生態環境研究所，浙江 嘉興314016；第一作者：wdxu@zju.edu.cn；*通訊作者：jxluqiang@163.com）

糠稷，一年生禾本科雜草，廣泛分布于除西北、西藏等地以外地區。一般生長于水邊或荒野濕地處，水稻田邊也偶有發生[1]。2019年，筆者調研浙北稻麥連作區稻田雜草發生、分布及危害狀況時發現，糠稷在稻田中發生較為普遍，直播稻田和機插稻田中均有，部分田塊發生較重，對水稻生長會造成一定危害。糠稷作為一種稻田雜草，具備雜草的一般屬性，苗期與水稻爭肥爭空間、后期株高超過水稻與其爭光爭空間[2]，一定程度上影響水稻的正常生長，造成水稻減產。而關于稻田糠稷的萌發特性、對除草劑的敏感性等少有報道。本研究初步探索了不同光照、溫度條件下，糠稷種子的休眠及萌發情況，試圖了解其萌發及生長特性。并通過對不同除草劑的敏感性試驗，篩選有效防治糠稷的除草劑，為科學防治稻田糠稷提供參考。

1 材料與方法

1.1 糠稷發生調查

2019年9—10月，對浙江北部稻麥連作區嘉興（秀洲區、嘉善、平湖、海寧、海鹽）、湖州（吳興區、長興、安吉）、杭州（桐廬、余杭區、蕭山區）三地不同縣、市直播田和機插田的糠稷進行調查，每個區、縣調查樣點不少于3個鎮，每個鎮調查3個村，每個村不同栽培方式的田塊各不少于10塊，每塊田面積不小于667 m2。統計糠稷發生的相對優勢度（relative abundance value,RAV）。RAV=（RD+RH+RF）/3，式中，RD為相對密度，即某雜草的密度（單位面積內雜草株數代表雜草密度）占總密度的比例；RH為相對高度，即某雜草的總高度占樣方中所有雜草高度的比例；RF為相對頻度，即雜草出現的樣方數占所有雜草出現的總樣方數的比例。

1.2 試驗材料

1.2.1 供試糠稷

糠稷種子于2019年11月采自浙江嘉興秀洲區王江涇鎮范灘村水稻田。種子采集后自然晾干，裝入信封袋備用。

1.2.2 供試藥劑

破休眠化學試劑：GA3、NaOH、KNO3。敏感性測定用除草劑：10%氰氟草酯（cyhalofop-butyl）乳油、3%氯氟吡啶酯（Florpyrauxifen）乳油、2.5%五氟磺草胺（penoxsulam）油懸浮劑，美國科迪華公司；10%惡唑酰草胺（metamifop）乳油，蘇州富美實植物保護劑有限公司；25%雙環磺草酮（Benzobicyclon）懸浮劑，日本史迪生生物科學株式會社；700 g/L敵稗·丁草胺（Propanil·Butachlor）乳油，南通江山農藥化工股份有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 萌發處理

挑選飽滿的糠稷種子，分別用GA3、NaOH、KNO3配制液浸泡24 h，具體方法參照陳小奇等[3]。之后用滅菌水清洗，保持濕潤環境進行催芽。處理設計如下：（1）GA3溶液濃度為3個，分別為1 000 mg/L、500 mg/L、250 mg/L；（2）NaOH溶液濃度為3個，分別為0.2%、0.1%、0.05%；（3）KNO3溶液濃度為3個，分別為4%、2%、1%；（4）無菌水浸泡作為對照。每種處理設置2個光照變化：（1）光照周期為12 h光照、12 h黑暗；（2）無光照。每種處理設置2個溫度變化：（1）有光照時36℃、黑暗時28℃；（2）有光照時25℃、黑暗時20℃。黑暗處理也設置以上2個溫度變化。每處理種子選用50粒種子，3次重復。處理后10 d計算發芽率，以胚芽長超過3 mm為種子發芽標準。發芽率（%）=發芽數÷50×100。

1.3.2 對水稻株高及產量的考察

2020年6月1日，于浙江省嘉興市秀洲區王江涇鎮雙橋嘉興市農科院試驗田中播種嘉禾218水稻品種，同時撒播糠稷種子于試驗田中。糠稷播種量共設5個處理，分別為40、80、120、160粒/m2和空白對照，每個處理5 m2，3次重復。播后15 d調查田間糠稷發生量及密度，確保糠稷種子正常萌發及不同播種量間密度成正比例。水稻進入成熟期，再次調查各播種量小區糠稷的發生密度，每小區采用0.5 m×0.5 m框子隨機套取4框，計算糠稷總株數；測量不同處理水稻株高，每小區測量10株；并采用0.5 m×0.5 m框子套取4框，收獲水稻進行測產。最終計算水稻株高抑制率和減產率。田間管理按照正常大田管理，必要時人工拔除其他種類的雜草。株高抑制率=（對照區水稻株高-處理區水稻株高）÷對照區水稻株高×100%；減產率=（對照區水稻產量-處理區水稻產量）÷對照區水稻產量×100%。

1.3.3 藥劑敏感性測定

糠稷對藥劑的敏感性測定采用溫室整株測定法，莖葉噴霧，參照NY/T1156-2006的方法進行[4]。將以上獲得的破休眠的糠稷種子置于直徑10 cm的裝有營養土的花盆中，每盆播種30粒，溫室溫度控制在25℃以上。每個藥劑處理設4次重復，隨機區組排列，糠稷2~3葉期，每盆定植20株苗，藥劑莖葉噴霧分2批次進行，時間分別在糠稷2~3葉期（低齡）和5~6葉期（高齡），考察不同葉齡對藥劑的敏感性差異。每種藥劑采用推薦標準劑量處理，噴清水為空白對照。藥后20 d，取地上部分稱量鮮質量，計算鮮質量抑制率[5]。鮮質量抑制率（%）=（對照區植株鮮質量-處理區植株鮮質量）÷對照區植株鮮質量×100。

1.4 數據分析

采用Microsoft Excel軟件整理數據，DPS軟件進行分析，采用Duncan’s新復極差測驗進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 糠稷發生調查

表1所列為浙北稻麥連作區各縣市直播田和機插稻田中糠稷的相對優勢度（RAV）。參照田志慧等[6]的方法，將雜草劃分為4類，即優勢雜草（RAV≥5%）、區域性優勢雜草（3%≤RAV＜5%）、常見雜草（1%≤RAV＜3%）和一般雜草（RAV＜1%），判定其相對優勢度。從整體上看，糠稷的發生頻度在0~3.6%之間，直播田和機插田均有發生，后者略重于前者。各縣市除海鹽縣外均有分布，足見糠稷在稻田中分布廣泛，防治工作應當引起足夠重視，防止其種群擴大而成為稻田優勢種群危害水稻的正常生長。

表1 不同地區稻田糠稷相對優勢度（RAV）

2.2 糠稷萌發條件

不同條件下糠稷的發芽試驗結果表明，全黑暗條件下，不同溫度和不同藥劑浸種時，10 d后糠稷發芽率均為0，說明糠稷必須在有光條件下才能發芽。表2為糠稷在光照下萌發率（黑暗處理未列入表中）。結果表明，光照36℃（12 h）/黑暗28℃（12 h）條件下，采用濃度為1 000 mg/L、500 mg/L的GA3和0.2%、0.1%的NaOH溶液浸種，糠稷的發芽率能達到90%以上，而清水浸種時，發芽率為56.0%，與用藥劑浸種處理相比差異極顯著，說明糠稷種子具有休眠性。用質量分數為4%、2%、1%的KNO3浸種時，糠稷的發芽率明顯低于用清水浸種，差異極顯著，說明KNO3溶液抑制了糠稷的萌發。光照25℃（12 h）/黑暗20℃（12 h）條件下，糠稷的萌發率明顯低于光照36℃（12 h）/黑暗28℃（12 h）條件，說明后者的光周期處理更適合糠稷的萌發。

表2 光照條件下糠稷發芽率

2.3 糠稷對水稻生長的影響

從表3可見，當糠稷的發生密度達到26株/m2時，水稻株高抑制率達0.48%、減產率達15.35%；且隨著糠稷發生密度的增加，水稻株高抑制率和產量損失率均明顯上升。說明糠稷對水稻生長的負面影響較大。

表3 糠稷發生密度對水稻株高及產量的影響

2.4 藥劑敏感性特征

從表4可見，噴施氰氟草酯的糠稷葉片呈現枯黃斑點，但植株未死亡，低齡（2~3葉期）和高齡（5~6葉期）糠稷的鮮質量抑制率分別為74.0%、72.0%，差異不明顯，說明糠稷對氰氟草酯敏感性較一般；噴施五氟磺草胺后，低齡和高齡的糠稷鮮質量抑制率差異較大，分別為80.7%、42.7%，說明低齡糠稷對五氟磺草胺較為敏感，而高齡植株不敏感；噴施氯氟吡啶酯后，糠稷葉片表現正常，但植株矮小，低齡和高齡糠稷的鮮質量抑制率分別為70.3%、69.0%，說明氯氟吡啶酯對糠稷的生長具有抑制作用，但敏感性較差；噴施惡唑酰草胺后，藥后7 d低齡和高齡植株均呈現整株中毒癥狀，藥后20 d鮮質量抑制率分別為99.7%、94.7%，說明糠稷對惡唑酰草胺敏感；噴施雙環磺草酮后，低齡和高齡植株與對照差異不明顯，說明其對雙環磺草酮不敏感；噴施敵稗·丁草胺后，藥后1 d，糠稷植株葉片便呈現中毒癥狀，藥后20 d鮮質量抑制率接近100%，說明其對該藥劑敏感。

表4 糠稷對不同除草劑敏感性差異

3 結論與討論

“七五”至“九五”期間，浙江省植保總局牽頭成立農田雜草研究協作組[7]，調研浙江省水稻田雜草種類，全省發現的禾本科雜草中未見糠稷，說明20年前糠稷還未進入浙北稻田環境或為非常見稻田雜草。本研究調查顯示，糠稷在湖州三地和平湖市機插稻田的相對優勢度超過3.0%（表1），成為區域優勢雜草。有資料顯示，糠稷用于荒漠化地區植被恢復和石漠化治理的鄉土草種，具有很強的耐干旱能力，可見糠稷適應石漠化地區的干旱環境[8]。而隨著耕作制度及栽培方式等因素的改變，糠稷已入侵稻田，其在機插田的相對優勢度超過直播田，說明糠稷能很好地適應水生環境。糠稷在浙北稻麥連作區稻田的分布較為廣泛，對水稻生長造成的影響必須引起農業生產者的重視，避免其發展成為稻田優勢種而危害水稻生產。

糠稷萌發試驗中，光照36℃（12 h）/黑暗28℃（12 h）條件下，采用適當濃度的GA3或NaOH溶液浸種，能有效破除糠稷種子休眠，其萌發率幾乎達100%。KNO3的3個濃度均未能促使糠稷萌發，是否因濃度過高抑制其萌發[9]或者KNO3本身未能破除糠稷休眠還有待進一步驗證。值得一提的是，7、8月份正值浙北晚粳稻苗期至分蘗期，稻田干濕的生態小環境提供了糠稷足以萌發的濕度條件，另外，浙北地區在7、8月份受副熱帶高壓控制，持續的高溫天氣亦提供了糠稷足以萌發的溫度條件，使得裸露在土壤表面的糠稷種子能適應光周期的變化而順利萌發和生長。此階段若除草劑的使用未能有效控制糠稷出苗，便造成其后期對水稻生長的危害。本試驗主要考察糠稷對水稻株高和產量的影響，當糠稷密度達到125株/m2時，嘉禾218的產量損失達到60%以上。以往的研究表明，當稗草密度達102.8莖/m2時，水稻產量損失65%[10]，這與我們的研究結果基本類似，這也說明，稻田中糠稷發生量較大時將導致水稻嚴重減產。

除草劑敏感性測定中，惡唑酰草胺和敵稗對糠稷具有很好的抑制生長的作用。而現階段稻田糠稷作為非優勢雜草，我們認為防治工作應采用兼治的方法，即在防除禾本科雜草如稗草、千金子、馬唐等的同時兼治糠稷。惡唑酰草胺作為內吸性芳氧苯氧基丙酸酯類除草劑能很好地防除多數一年生禾本科雜草[11]。在大田除草時，采用有效成分含有惡唑酰草胺的除草劑防治稗草和千金子等的同時，可以順帶防除糠稷。但惡唑酰草胺作用位點單一，應避免長期使用。敵稗作為觸殺型二氯苯丙酰胺類除草劑，上個世紀60年代引入我國[12]，其能有效識別稻苗和稗草而廣泛用于防治稻田稗草，但因常年使用，稗草對敵稗產生抗性[13]，現階段稻田除草劑中敵稗使用頻度較低。單從兼治性和殺草譜等方面來說，防治糠稷不建議使用敵稗。五氟磺草胺作為乙酰乳酸合成酶類抑制劑，能防除稗草和闊葉類及莎草科雜草[14]，對糠稷也有較好的抑制生長的作用，但使用時應把握防治的窗口期，因為對大齡糠稷的防效會明顯下降。在保證水稻安全性的條件下，應適當提前做好防治工作。供試的氰氟草酯、氯氟吡啶酯、雙環磺草酮對糠稷的抑制率較差，不建議使用。