浙北稻麥連作區(qū)稻田糠稷發(fā)生對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響及對(duì)除草劑敏感性研究

徐偉東 黎菊 陸強(qiáng)

（嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生態(tài)環(huán)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(qū)。一般生長(zhǎng)于水邊或荒野濕地處，水稻田邊也偶有發(fā)生[1]。2019年，筆者調(diào)研浙北稻麥連作區(qū)稻田雜草發(fā)生、分布及危害狀況時(shí)發(fā)現(xiàn)，糠稷在稻田中發(fā)生較為普遍，直播稻田和機(jī)插稻田中均有，部分田塊發(fā)生較重，對(duì)水稻生長(zhǎng)會(huì)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(zhēng)肥爭(zhēng)空間、后期株高超過水稻與其爭(zhēng)光爭(zhēng)空間[2]，一定程度上影響水稻的正常生長(zhǎng)，造成水稻減產(chǎn)。而關(guān)于稻田糠稷的萌發(fā)特性、對(duì)除草劑的敏感性等少有報(bào)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(fā)情況，試圖了解其萌發(fā)及生長(zhǎng)特性。并通過對(duì)不同除草劑的敏感性試驗(yàn)，篩選有效防治糠稷的除草劑，為科學(xué)防治稻田糠稷提供參考。

1 材料與方法

1.1 糠稷發(fā)生調(diào)查

2019年9—10月，對(duì)浙江北部稻麥連作區(qū)嘉興（秀洲區(qū)、嘉善、平湖、海寧、海鹽）、湖州（吳興區(qū)、長(zhǎng)興、安吉）、杭州（桐廬、余杭區(qū)、蕭山區(qū)）三地不同縣、市直播田和機(jī)插田的糠稷進(jìn)行調(diào)查，每個(gè)區(qū)、縣調(diào)查樣點(diǎn)不少于3個(gè)鎮(zhèn)，每個(gè)鎮(zhèn)調(diào)查3個(gè)村，每個(gè)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(tǒng)計(jì)糠稷發(fā)生的相對(duì)優(yōu)勢(shì)度（relative abundance value,RAV）。RAV=（RD+RH+RF）/3，式中，RD為相對(duì)密度，即某雜草的密度（單位面積內(nèi)雜草株數(shù)代表雜草密度）占總密度的比例；RH為相對(duì)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(duì)頻度，即雜草出現(xiàn)的樣方數(shù)占所有雜草出現(xiàn)的總樣方數(shù)的比例。

1.2 試驗(yàn)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(qū)王江涇鎮(zhèn)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(xué)試劑：GA3、NaOH、KNO3。敏感性測(cè)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(guó)科迪華公司；10%惡唑酰草胺（metamifop）乳油，蘇州富美實(shí)植物保護(hù)劑有限公司；25%雙環(huán)磺草酮（Benzobicyclon）懸浮劑，日本史迪生生物科學(xué)株式會(huì)社；700 g/L敵稗·丁草胺（Propanil·Butachlor）乳油，南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 萌發(fā)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(rùn)環(huán)境進(jìn)行催芽。處理設(shè)計(jì)如下：（1）GA3溶液濃度為3個(gè)，分別為1 000 mg/L、500 mg/L、250 mg/L；（2）NaOH溶液濃度為3個(gè)，分別為0.2%、0.1%、0.05%；（3）KNO3溶液濃度為3個(gè)，分別為4%、2%、1%；（4）無菌水浸泡作為對(duì)照。每種處理設(shè)置2個(gè)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(shè)置2個(gè)溫度變化：（1）有光照時(shí)36℃、黑暗時(shí)28℃；（2）有光照時(shí)25℃、黑暗時(shí)20℃。黑暗處理也設(shè)置以上2個(gè)溫度變化。每處理種子選用50粒種子，3次重復(fù)。處理后10 d計(jì)算發(fā)芽率，以胚芽長(zhǎng)超過3 mm為種子發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)芽率（%）=發(fā)芽數(shù)÷50×100。

1.3.2 對(duì)水稻株高及產(chǎn)量的考察

2020年6月1日，于浙江省嘉興市秀洲區(qū)王江涇鎮(zhèn)雙橋嘉興市農(nóng)科院試驗(yàn)田中播種嘉禾218水稻品種，同時(shí)撒播糠稷種子于試驗(yàn)田中。糠稷播種量共設(shè)5個(gè)處理，分別為40、80、120、160粒/m2和空白對(duì)照，每個(gè)處理5 m2，3次重復(fù)。播后15 d調(diào)查田間糠稷發(fā)生量及密度，確保糠稷種子正常萌發(fā)及不同播種量間密度成正比例。水稻進(jìn)入成熟期，再次調(diào)查各播種量小區(qū)糠稷的發(fā)生密度，每小區(qū)采用0.5 m×0.5 m框子隨機(jī)套取4框，計(jì)算糠稷總株數(shù)；測(cè)量不同處理水稻株高，每小區(qū)測(cè)量10株；并采用0.5 m×0.5 m框子套取4框，收獲水稻進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。最終計(jì)算水稻株高抑制率和減產(chǎn)率。田間管理按照正常大田管理，必要時(shí)人工拔除其他種類的雜草。株高抑制率=（對(duì)照區(qū)水稻株高-處理區(qū)水稻株高）÷對(duì)照區(qū)水稻株高×100%；減產(chǎn)率=（對(duì)照區(qū)水稻產(chǎn)量-處理區(qū)水稻產(chǎn)量）÷對(duì)照區(qū)水稻產(chǎn)量×100%。

1.3.3 藥劑敏感性測(cè)定

糠稷對(duì)藥劑的敏感性測(cè)定采用溫室整株測(cè)定法，莖葉噴霧，參照NY/T1156-2006的方法進(jìn)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(yíng)養(yǎng)土的花盆中，每盆播種30粒，溫室溫度控制在25℃以上。每個(gè)藥劑處理設(shè)4次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)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(jìn)行，時(shí)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(duì)藥劑的敏感性差異。每種藥劑采用推薦標(biāo)準(zhǔn)劑量處理，噴清水為空白對(duì)照。藥后20 d，取地上部分稱量鮮質(zhì)量，計(jì)算鮮質(zhì)量抑制率[5]。鮮質(zhì)量抑制率（%）=（對(duì)照區(qū)植株鮮質(zhì)量-處理區(qū)植株鮮質(zhì)量）÷對(duì)照區(qū)植株鮮質(zhì)量×100。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel軟件整理數(shù)據(jù)，DPS軟件進(jìn)行分析，采用Duncan’s新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 糠稷發(fā)生調(diào)查

表1所列為浙北稻麥連作區(qū)各縣市直播田和機(jī)插稻田中糠稷的相對(duì)優(yōu)勢(shì)度（RAV）。參照田志慧等[6]的方法，將雜草劃分為4類，即優(yōu)勢(shì)雜草（RAV≥5%）、區(qū)域性優(yōu)勢(shì)雜草（3%≤RAV＜5%）、常見雜草（1%≤RAV＜3%）和一般雜草（RAV＜1%），判定其相對(duì)優(yōu)勢(shì)度。從整體上看，糠稷的發(fā)生頻度在0~3.6%之間，直播田和機(jī)插田均有發(fā)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(yīng)當(dāng)引起足夠重視，防止其種群擴(kuò)大而成為稻田優(yōu)勢(shì)種群危害水稻的正常生長(zhǎng)。

表1 不同地區(qū)稻田糠稷相對(duì)優(yōu)勢(shì)度（RAV）

2.2 糠稷萌發(fā)條件

不同條件下糠稷的發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果表明，全黑暗條件下，不同溫度和不同藥劑浸種時(shí)，10 d后糠稷發(fā)芽率均為0，說明糠稷必須在有光條件下才能發(fā)芽。表2為糠稷在光照下萌發(fā)率（黑暗處理未列入表中）。結(jié)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(fā)芽率能達(dá)到90%以上，而清水浸種時(shí)，發(fā)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%、2%、1%的KNO3浸種時(shí)，糠稷的發(fā)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(fā)。光照25℃（12 h）/黑暗20℃（12 h）條件下，糠稷的萌發(fā)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(fā)。

表2 光照條件下糠稷發(fā)芽率

2.3 糠稷對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響

從表3可見，當(dāng)糠稷的發(fā)生密度達(dá)到26株/m2時(shí)，水稻株高抑制率達(dá)0.48%、減產(chǎn)率達(dá)15.35%；且隨著糠稷發(fā)生密度的增加，水稻株高抑制率和產(chǎn)量損失率均明顯上升。說明糠稷對(duì)水稻生長(zhǎng)的負(fù)面影響較大。

表3 糠稷發(fā)生密度對(duì)水稻株高及產(chǎn)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(xiàn)枯黃斑點(diǎn)，但植株未死亡，低齡（2~3葉期）和高齡（5~6葉期）糠稷的鮮質(zhì)量抑制率分別為74.0%、72.0%，差異不明顯，說明糠稷對(duì)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(zhì)量抑制率差異較大，分別為80.7%、42.7%，說明低齡糠稷對(duì)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(xiàn)正常，但植株矮小，低齡和高齡糠稷的鮮質(zhì)量抑制率分別為70.3%、69.0%，說明氯氟吡啶酯對(duì)糠稷的生長(zhǎng)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(xiàn)整株中毒癥狀，藥后20 d鮮質(zhì)量抑制率分別為99.7%、94.7%，說明糠稷對(duì)惡唑酰草胺敏感；噴施雙環(huán)磺草酮后，低齡和高齡植株與對(duì)照差異不明顯，說明其對(duì)雙環(huán)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(xiàn)中毒癥狀，藥后20 d鮮質(zhì)量抑制率接近100%，說明其對(duì)該藥劑敏感。

表4 糠稷對(duì)不同除草劑敏感性差異

3 結(jié)論與討論

“七五”至“九五”期間，浙江省植保總局牽頭成立農(nóng)田雜草研究協(xié)作組[7]，調(diào)研浙江省水稻田雜草種類，全省發(fā)現(xiàn)的禾本科雜草中未見糠稷，說明20年前糠稷還未進(jìn)入浙北稻田環(huán)境或?yàn)榉浅Ｒ姷咎镫s草。本研究調(diào)查顯示，糠稷在湖州三地和平湖市機(jī)插稻田的相對(duì)優(yōu)勢(shì)度超過3.0%（表1），成為區(qū)域優(yōu)勢(shì)雜草。有資料顯示，糠稷用于荒漠化地區(qū)植被恢復(fù)和石漠化治理的鄉(xiāng)土草種，具有很強(qiáng)的耐干旱能力，可見糠稷適應(yīng)石漠化地區(qū)的干旱環(huán)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(jī)插田的相對(duì)優(yōu)勢(shì)度超過直播田，說明糠稷能很好地適應(yīng)水生環(huán)境。糠稷在浙北稻麥連作區(qū)稻田的分布較為廣泛，對(duì)水稻生長(zhǎng)造成的影響必須引起農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的重視，避免其發(fā)展成為稻田優(yōu)勢(shì)種而危害水稻生產(chǎn)。

糠稷萌發(fā)試驗(yàn)中，光照36℃（12 h）/黑暗28℃（12 h）條件下，采用適當(dāng)濃度的GA3或NaOH溶液浸種，能有效破除糠稷種子休眠，其萌發(fā)率幾乎達(dá)100%。KNO3的3個(gè)濃度均未能促使糠稷萌發(fā)，是否因濃度過高抑制其萌發(fā)[9]或者KNO3本身未能破除糠稷休眠還有待進(jìn)一步驗(yàn)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(tài)小環(huán)境提供了糠稷足以萌發(fā)的濕度條件，另外，浙北地區(qū)在7、8月份受副熱帶高壓控制，持續(xù)的高溫天氣亦提供了糠稷足以萌發(fā)的溫度條件，使得裸露在土壤表面的糠稷種子能適應(yīng)光周期的變化而順利萌發(fā)和生長(zhǎng)。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(duì)水稻生長(zhǎng)的危害。本試驗(yàn)主要考察糠稷對(duì)水稻株高和產(chǎn)量的影響，當(dāng)糠稷密度達(dá)到125株/m2時(shí)，嘉禾218的產(chǎn)量損失達(dá)到60%以上。以往的研究表明，當(dāng)稗草密度達(dá)102.8莖/m2時(shí)，水稻產(chǎn)量損失65%[10]，這與我們的研究結(jié)果基本類似，這也說明，稻田中糠稷發(fā)生量較大時(shí)將導(dǎo)致水稻嚴(yán)重減產(chǎn)。

除草劑敏感性測(cè)定中，惡唑酰草胺和敵稗對(duì)糠稷具有很好的抑制生長(zhǎng)的作用。而現(xiàn)階段稻田糠稷作為非優(yōu)勢(shì)雜草，我們認(rèn)為防治工作應(yīng)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(shí)兼治糠稷。惡唑酰草胺作為內(nèi)吸性芳氧苯氧基丙酸酯類除草劑能很好地防除多數(shù)一年生禾本科雜草[11]。在大田除草時(shí)，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(shí)，可以順帶防除糠稷。但惡唑酰草胺作用位點(diǎn)單一，應(yīng)避免長(zhǎng)期使用。敵稗作為觸殺型二氯苯丙酰胺類除草劑，上個(gè)世紀(jì)60年代引入我國(guó)[12]，其能有效識(shí)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(duì)敵稗產(chǎn)生抗性[13]，現(xiàn)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(duì)糠稷也有較好的抑制生長(zhǎng)的作用，但使用時(shí)應(yīng)把握防治的窗口期，因?yàn)閷?duì)大齡糠稷的防效會(huì)明顯下降。在保證水稻安全性的條件下，應(yīng)適當(dāng)提前做好防治工作。供試的氰氟草酯、氯氟吡啶酯、雙環(huán)磺草酮對(duì)糠稷的抑制率較差，不建議使用。