高粱育種田除草劑的篩選

陳敏菊，孫喜云，袁海波，張福娟，孟憲政，孟 彥

（商丘市農林科學院，河南商丘476000）

0 引言

草害是影響農業發展的因素之一，除草劑的使用是人們在與草害斗爭的實踐中摸索出的一條經濟、有效、安全、低成本的好方法。生產實踐證明，使用化學除草劑可以很好地解決農業生產中的除草問題，使用得當，可以使燕麥增產13.82%[1]，但應注意使用量，除草劑使用量過大會污染農田環境[2]，使用不當會降低作物株高及粒重[3]。中國高粱常年種植面積約70萬hm2[4]，危害高梁的雜草有數百種，它們在外形、生態、繁殖習性、危害特點以及對除草劑的敏感性都不相同，而高粱是一種對除草劑敏感的作物，高粱田專用除草劑種類只占除草劑總量的0.5%[5]。在除草劑種類上，美國高粱生產中多用64%莠去津，但莠去津的使用不但容易造成地下水的污染[6]，而且張福麗[7]研究發現莠去津對高粱會產生輕微藥害。中國高粱生產用除草劑多為綠麥隆等，有研究顯示二甲戊靈對高粱出苗及生長無副作用[8]，異丙甲草胺多用于高粱苗前除草[9-10]等。高粱田除草劑的應用，目前研究多局限于雜交種高粱生產田的應用，如劉賓等[11]、張姼等[12]、王江紅等[13]、王艷秋等[14]的研究均是以雜交種為載體，也有高粱田土壤水分與除草劑的研究[15]及除草劑與雜草種類的研究[16]。目前在高粱育種種質田的除草劑研究報道很少，抗除草劑育種是未來高粱產業發展的重要任務之一[17]。為選育抗除草劑高粱種質做準備，解決高粱育種田除草難的問題，本研究選用4個不同類型的夏播高粱種質、2個雜交種和3種本生態區常用除草劑，分析除草劑對不同種質出苗及田間雜草的影響，為高粱育種田除草劑選擇提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用商丘市農林科學院高粱研究室的4個育種材料2個雜交種和3種本地常用的夏季除草劑為研究材料，其中‘野生高粱’、和‘A-3194’為中國農科院種質資源庫提供，具體試驗材料見表1。

表1 試驗材料

1.2 試驗設計

試驗于2018—2019年在河南省商丘市農林科學院雙八試驗基地(39.9289N，116.3883E)進行，試驗田為多年冬小麥-高粱輪作田，土壤為輕壤土，2018年取土化驗（院化驗室）0～20 cm耕層有機質含量1.56%，全氮(N)0.087%，水解氮40.76 mg/kg，速效磷(P2O5)69.98 mg/kg，速效鉀(K2O)105.32 mg/kg，水溶性鈣0.19%。7個處理采用隨機區組設計，小區面積20 m2，3次重復，6行區，6.7 m行長，行距0.5 m，株距0.222 m，密度90000株/hm2，走道1.0 m。采用精選種子人工開溝單粒播種法播種，2年的播期分別為：2018年6月10日、2019年6月12日，噴藥時間苗前為播種后間隔一天噴灑除草劑，苗后為三葉一心期噴灑除草劑，具體各處理的噴藥時間見表2。

表2 各處理噴藥時間

1.3 調查項目及方法

在二葉一心期調查各處理的出苗率，五葉一心期調查苗受藥害株數及危害程度并計算最終藥害率（簡稱SD），其中危害程度分為0、1、2、3、4共5個級別，分級標準見表3，藥害率計算如式(1)所示；出苗28天調查一個重復的雜草總鮮重，各種質對應的T7草害率設為100%，計算各處理的草害率(%)（簡稱DW），如式(2)所示。

表3 藥害分級標準

1.4 數據分析

試驗數據采用Excel 2003軟件對2018—2019年的值進行整理分析，采用SPSS 22.0軟件做相關統計分析，用LSD法進行多重比較，顯著水平為0.05和0.01。

2 結果與分析

2.1 不同處理對各種質出苗率的分析

由表4可知，方差分析中F值為6.94，大于3.37，達極顯著水平，說明不同處理對出苗率的影響存在不同程度的差異。出苗率最高的T2與T7、T6、T4之間雖有差異，但不顯著，這4種處理與苗前的T1、T3、T5處理比較差異達顯著或極顯著水平，說明不同苗前處理出苗率的差異與除草劑種類及種質直接相關；苗前處理出苗率由低到高依次為T1＜T5＜T3，三者間的差異達不到極顯著水平，T1與T3、T5比較達顯著水平，T5與T3比較差異不顯著，三者的出苗率均低于其他處理，T1、T5與T3外的其他處理比較達到極顯著水平，說明不同除草劑對高粱種質的出苗率均有不同的影響。

表4 高粱出苗情況調查表

由圖1和圖2可知，不同處理對各種質的出苗率影響不同。圖1為不同種質苗前各處理出苗率平均值與對照比較，雜交高粱‘豫粱8號’、‘豫粱9號’的出苗率分別為98.4%、99.1%，二者的平均值為98.7%，較二者對照的平均值低1.1%，差異不顯著，4個非雜交種的平均出苗率89.0%，4個非雜交種對應的對照平均值為98.8%，差異達極顯著水平，說明不同除草劑對高粱品系或不育系的出苗率有不同程度的影響，而對雜交高粱的出苗率影響不大。圖2為苗期處理雜交種和非雜交種出苗率的比較，T1、T3、T5中的2個雜交種平均值出苗率分別為99.1%、98.3%、98.9%，分別顯著高于4個非雜交種的平均出苗率85.3%、92.4%、89.3%。T7中的2個雜交種平均值出苗率為99.8%，與4個非雜交種的平均出苗率98.8%比較差異不顯著。說明非雜交高粱種質的出苗對除草劑敏感，而雜交高粱反應不敏感。

圖1 苗前處理各種質出苗率

圖2 苗前各處理雜交種與非雜交種出苗率

2.2 各處理間除草劑藥害方差分析

由表5可知，不同處理對不同種質產生的藥害不同，所有種質不同處理間均達到極顯著水平。T2和T7對所有種質均沒有產生藥害，二者與其他處理比較達極顯著水平；T6產生的藥害最重，與其他處理比較，所有種質均達到極顯著水平，其次是T5，產生的藥害與其他處理比較，所有種質均達到極顯著水平；產生藥害較輕的T4，在種質‘TX623A’、‘野生高粱’和‘A-3194’上產生的藥害與其他處理比較差異達極顯著水平，在種質‘M17A’和‘豫粱九號’上產生的藥害與T2差異不顯著，與其他處理比較達極顯著水平，在‘豫粱8號’上產生的藥害與T1和T3比較差異不顯著，與其他處理比較達極顯著水平；T1產生的藥害除在‘豫粱8號’上與T3、T4差異不顯著外，在其他種質上與其他處理比，較達極顯著水平；T3產生的藥害除在‘豫粱8號’上與T1、T4差異不顯著外，在其他種質上與其他處理比較達極顯著水平。總體而言，T4處理對高粱不同種質產生的藥害較輕。

表5 不同處理藥害方差分析表

2.3 不同種質間的藥害情況分析

由表6和圖3知，各種質產生的藥害因處理不同而不同。T1、T3和T5各種質間的差異較大，T2、T7處理的各種質間不發生藥害，T4對各種質發生藥害程度較輕；T6對各種質發生藥害程度最重，但差異不顯著。不同種質間的差異達顯著或極顯著水平，其中‘豫粱8號’和‘豫粱九號’兩個雜交種的藥害較輕，其他非雜交種種質藥害較重。在非雜交種中，‘M17A’在T1處理下藥害最重，與其他種質比較達極顯著水平，在T3、T4和T5處理下藥害最輕，與其他種質比較達顯著或極顯著水平；其他3種非雜交種種質在各處理內的差異均達不到極顯著水平。

表6 不同種質的藥害

2.4 不同除草劑處理對田間雜草的影響

由表7可知，不同處理的除草效果有所不同，以T7草害率為基準，各種質草害的平均值中，以T6的除草效果最佳，其次是T5，各種質間的草害平均值分別為0.11%、0.19%，二者間差異不顯著，但與其他處理比較達極顯著水平；T1、T3、T4之間比較差異不顯著，T1、T3與T4外的其他處理比較達顯著或極顯著水平，T4與T1、T2、T3比較差異不顯著，但與其他處理比較達極顯著水平。T7與其他處理比較達極顯著水平，說明各種除草劑均能起到理想的除草效果，不同處理間的差異與藥劑或處理時間有關。

表7 草害率 %

3 討論

3.1 不同處理對出苗率的影響

苗前的3個處理對高粱出苗影響程度依次為T1＞T2＞T3，且雜交種出苗率＞非雜交種出苗率。T3中各種質出苗率平均為94.32%，與T7比較達顯著水平；T1對出苗率的影響最大，平均出苗率為89.88%，比T7的99.08%低9.20%，達極顯著水平，這與石永順[8]的結果不一致，需要擴大除草劑選擇范圍作進一步研究；各種質間，雜交種的出苗率顯著高于非雜交種，2個雜交種的平均出苗率為98.8%，顯著高于T4，非雜交種的平均出苗率89.0%，其中T3對2個雜交種的出苗率無影響，這與姜艷喜[9]的結果基本一致，但對非雜交種的出苗率有一定的影響。

3.2 不同處理不同種質產生的藥害

不同處理間產生的藥害不同，嚴重程度依次為T6＞T5＞T3＞T1＞T4，T2和T7對所有種質均沒有產生藥害，所有處理，雜交種藥害較輕，非雜交種藥害較重。T6對所有種質均產生嚴重藥害，平均值為3.87%，原因可能是煙嘧磺隆產生的藥害[18]，需要進一步對煙嘧磺隆和莠去津兩種除草劑單劑進行深入研究，與李志華[19]的研究結果出入較大，原因應該是本研究涉及的種質類型較多，T4對各種質產生的藥害最輕，平均值為0.13%，與強勝[5]的研究結果一致，且后期藥害可以緩解[20]；在各種質中產生的藥害嚴重程度依次為‘野生高粱’＞‘M17A’＞‘TX623A’＞‘A-3194’＞‘豫粱九號’＞‘豫粱8號’，其中非雜交種的平均值為1.44，顯著高于雜交種的1.07，說明不同處理對不同種質產生的藥害有所不同，差異來源于種質和施藥方式的共同作用。

3.3 不同處理的除草效果

不同處理對田間雜草的防治效果達顯著或極顯著水平。T6的除草效果最佳，各種質的草害平均值為0.11%；T2的除草效果最差，各種質的草害平均值為0.98%，與T4外的其他處理比較達極顯著水平。所以，除草劑的種類選擇及使用方法，應在對不影響農作物生長的基礎上考慮除草效果。本研究沒有分開調查草害的種類，需要進一步研究T4對不同種類雜草的防治效果。

4 結論

通過研究可知：不同處理對高粱出苗率均有影響，各處理中，雜交種平均出苗率98.73%，顯著高于非雜交種的88.97%，說明雜交種的耐藥性較強。T4對高粱各種質產生的藥害較輕，危害程度達不到極顯著水平，平均藥害程度為0.13%，顯著輕于T6的平均藥害3.87%，除草效果也比較理想，平均草害率為0.95%，在草害閥值之下，是最理想的處理。所以，除草劑異丙甲草胺，在夏播高粱育種田3葉1心期噴施，不僅能有效防治高粱育種田的雜草，而且不會對育種種質產生藥害，可作為高粱育種田的理想除草劑類型及使用時間。