3種除草劑對水稻旱直播闊葉雜草防效及安全性研究

孔祥男 張一 丁偉

摘要 為明確不同除草劑莖葉處理對旱直播水稻田旱生闊葉雜草防除及安全性的影響，采用隨機區組試驗設計，選用30% 2，4-滴丁酸鈉鹽AS、84%氯酯磺草胺WG、480 g/L滅草松AS 3種除草劑在水稻4葉期、5葉期施用，施藥后每間隔7 d測定雜草株防效、鮮重防效和水稻目測藥害，同步測定水稻生長指標和抗逆酶活性。結果表明：30% 2，4-滴丁酸鈉鹽AS 900.0 g/hm2在水稻4葉期的雜草防效最佳，第28天雜草株防效及鮮重防效仍可達93.55%和96.42%，且對大齡鴨跖草防效顯著，施藥后水稻生長與人工除草相比無顯著差異。葉片SOD、POD活性和MDA含量均先升后降，至施藥后28 d恢復正常。30% 2，4-滴丁酸鈉鹽AS 900.0 g/hm2可高效防除闊葉雜草，該藥劑在水稻4葉期和5葉期施用對旱直播水稻安全。

關鍵詞 水稻; 旱直播; 除草劑; 雜草防效; 安全性

中圖分類號： S 451.22

文獻標識碼： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2020337

Control effect and safety evaluation of three herbicides on broadleaf weed in direct-sowing dry paddy fields

KONG Xiangnan， ZHANG Yi， DING Wei*

（College of Agriculture， Northeast Agricultural University， Harbin 150030， China）

Abstract

This study aims to clarify the effects of different herbicides on the control of weeds and the safety to rice after post-emergence application in direct-sowing dry paddy fields by using the randomized block group field trial design. Three herbicides of 2，4-D sodium salt， cloransulam-methyl 84% WG and bentazone 480 g/L AS were applied in the four-leaf or five-leaf stages of rice. The control effect of the weed plants， the control effect of the weed fresh weight， the visual damage of herbicides to rice， the rice growth and antioxidant enzyme activity were determined every seven days after post-emergence application. The results showed that? 2，4-D sodium salt 30% AS at 900.0 g/hm2was the best in weed control in four-leaf stage， and the control efficacies of the weed plants and the weed fresh weight were still 9355% and 9642% when 28 days after application， respectively. Moreover， it had significant control effect on older Commelina communis. There is no significant difference compared with manual weeding control treatment in rice growth after herbicide application. The SOD， POD activity and MDA content of the leaves increased first and then decreased， and returned to normal 28 days after application. 2，4-D sodium salt at 30% AS 900.0 g/hm2 can effectively control broadleaf weeds and is safe to rice when applied at the four-leaf or five-leaf stage of rice plant.

Key words

rice; dry direct seeding rice; herbicide; weed control; safety

水稻旱直播是一種采取機械旱種、一次性施肥、全生育期干濕交替管理的栽培方法[1]。該項技術由于省卻了育秧、插秧等大量需要人力的操作，可實現水稻生產全程機械化，從而節省大量的勞動力和水資源。水稻生產經濟效益高而逐漸受到生產者的高度重視[2-3]。

然而水稻旱直播不同于水直播的突出問題是：在土壤干濕交替管理條件下，水生和旱生雜草均有發生，雜草種類多、發生密度大，危害嚴重且防除困難，成為水稻旱直播推廣應用的瓶頸問題[4]。雖然已有的水直播稻田化學除草劑可高效、安全防除水生雜草[5-6]，然而旱直播水稻田大量發生的旱生惡性闊葉雜草，如鴨跖草Commelina communis、苣荬菜Sonchus wightianus和刺兒菜Cirsium arvense var. integrifolium等，利用目前應用的水田除草劑均難以有效防除。已有的水直播稻田化學除草技術難以解決水稻旱直播田雜草防除的難點問題[7]。隨著水稻旱直播種植面積的不斷擴大，鴨跖草等旱生闊葉雜草成為一些地區旱直播水稻田危害嚴重的惡性雜草，對水稻旱直播技術的推廣應用構成極大威脅。因此，結合已有的水田除草劑，探討利用旱田除草劑安全、高效解決水稻旱直播田惡性旱生雜草成為解決這一難點問題的新思路。

滅草松（bentazone）屬雜環類觸殺型除草劑，經葉片吸收抑制植物光合作用，多用于防除稻田闊葉雜草及莎草科雜草[8]。由于滅草松觸殺、非傳導的特性，對以地下營養繁殖器官繁殖為主的雜草防效較差。2，4-滴丁酸鈉（MCPB）和氯酯磺草胺（cloransulam methyl）分別屬苯氧羧酸類和三唑并嘧啶磺酰胺類旱田除草劑，對大多數旱田闊葉雜草，尤其是鴨跖草、苣荬菜、刺兒菜等惡性雜草具有突出防效。2，4-滴丁酸鈉通過在植物體內活化反應差異產生選擇性[9]，禾本科植物體內β-氧化酶活性低，代謝2，4-滴丁酸產生2，4-滴量少而具有極高耐藥性[10]。氯酯磺草胺抑制乙酰乳酸合成酶合成，對大豆田闊葉雜草具有突出防效，對禾本科雜草無效[11]。因此，兩種除草劑理論上對水稻具有安全性，然而用于旱直播水稻田防除惡性闊葉雜草卻鮮有報道。此外，黑龍江地區夏季雨熱集中，生產中常因連續降雨錯過最佳施藥期，隨施藥時間推遲，草齡偏大導致防效降低，因此解決水稻旱直播生產中出現的大齡惡性雜草問題，對挽回因雜草侵害造成的水稻產量損失具有重要作用。本研究選用氯酯磺草胺、2，4-滴丁酸鈉兩種旱田闊葉雜草除草劑，同時以水稻田常用闊葉雜草除草劑滅草松為對照，在水稻不同葉齡期施用，旨在明確對旱直播水稻田間旱生惡性闊葉雜草防除最佳施藥時期及其對水稻的安全性，對解決制約水稻旱直播這一省力、節水新技術應用中的瓶頸問題，確保旱直播水稻高產、穩產具有重要的現實意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試除草劑為：30% 2，4-滴丁酸鈉鹽水劑（AS），山東先達農化股份有限公司;84%氯酯磺草胺水分散粒劑（WG），江蘇省農用激素工程技術研究中心有限公司;480 g/L滅草松水劑（AS），遼寧省沈陽市和田化工有限公司。供試水稻品種為 ‘黑大香1號。

1.2 試驗設計

試驗在黑龍江省哈爾濱市阿城區進行，試驗區土壤秋季翻地、春季耙碎土塊、耢平達待播狀態。4月25日播種，采用東方紅904拖拉機牽引東方紅2BDHY-6水稻旱直播機一次完成施肥、播種和鎮壓。旱直播水稻播種量為150 kg/hm2，播深2～3 cm，行距為20 cm，施肥量為：45%復合肥600 kg/hm2。人工除草在水稻全生育期對小區內雜草進行人工鏟除，水稻4葉期闊葉雜草達到出苗高峰期，5葉期已出苗闊葉雜草多為3～5葉期，此時田間多為大齡闊葉雜草。闊葉雜草主要為：鴨跖草、苣荬菜和苘麻Abutilon theophrasti等。針對旱直播水稻上述田間雜草發生情況，本試驗分別在水稻4葉期和5葉期按84%氯酯磺草胺WG和30% 2，4-滴丁酸鈉AS商品推薦劑量低量和高量，以480 g/L滅草松AS為對照藥劑進行苗后莖葉處理。采用田間隨機區組試驗設計，小區大小為：3 m×25 m，共設3個闊葉雜草除草劑，分別在雜草出苗高峰期和大齡雜草發生期施藥，每處理均設4次重復，除草劑施用時期及施藥量見表1。施藥器械為 Knapsack Hydraulic Sprayer 背負式噴霧器，四噴頭，噴嘴型號為TEEJET80015VS，噴液量為150 L/hm2。

1.3 雜草防效調查和水稻生長指標測定

施藥后每小區按對角線固定雜草基數相近的4點，每點0.25 m2作為雜草防效連續調查點，于施藥后14 d和28 d調查闊葉雜草株防效，施藥后28 d增加測定雜草鮮重防效。雜草株防效和鮮重計算公式如下所示。

雜草株防效=（對照區雜草株數-處理區雜草株數）/對照區雜草株數×100%;

雜草鮮重防效=（對照區雜草鮮重-處理區雜草鮮重）/對照區雜草鮮重×100%。

施藥后28 d，在各處理小區中間2行取50株進行水稻地上莖葉和地下根系干重、分蘗數及株高測定。干重測定采用烘干法，105℃殺青30 min，60℃烘干至恒重。

1.4 水稻目測藥害調查

旱直播水稻4葉期和5葉期施藥后每間隔7 d調查黃化或矮化變形水稻的發生百分比，以此作為除草劑施藥后的目測藥害。

1.5 水稻葉片生理指標測定

田間取樣后，保溫箱內放置冰袋將水稻植株立即帶回實驗室，選取水稻新近完全伸展葉片測定抗氧化酶活性及丙二醛（MDA）含量。丙二醛含量測定采用硫代巴比妥酸比色法;超氧化物歧化酶（SOD）活性測定采用氮藍四唑光化還原法;過氧化物酶（POD）活性測定采用愈創木酚法[12-13]。

1.6 數據處理方法

采用Excel 2010軟件處理原始數據，應用SPSS 24.0軟件進行數據平均值在0.05水平下的差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 水稻不同葉齡期苗后除草劑雜草防效

水稻4葉期為闊葉雜草出苗高峰期，出苗雜草主要為低齡苣荬菜、鴨跖草和苘麻。施藥后14 d各除草劑處理雜草數量明顯減少，其中84%氯酯磺草胺WG、30% 2，4-滴丁酸鈉AS施用后鴨跖草、苣荬菜等闊葉雜草表現為葉片扭曲、根部呈黃褐色，生長受抑制直至死亡。30% 2，4-滴丁酸鈉AS與84%氯酯磺草胺WG對鴨跖草、苣荬菜的株防效無明顯差異，雜草防效均達到94%以上，顯著高于對照藥劑滅草松，各施藥處理對苘麻防效無顯著差異。施藥后28 d，84%氯酯磺草胺WG 378 g/hm2對鴨跖草的株防效最高，顯著高于30% 2，4-滴丁酸鈉AS 675.0 g/hm2。84%氯酯磺草胺WG 25.2、 37.8 g/hm2與30% 2，4-滴丁酸鈉AS 6750 g/hm2和900.0 g/hm2對苣荬菜和苘麻株防效無顯著差異。

水稻5葉期為大齡闊葉雜草發生期。施藥后14 d，各施藥處理對雜草防效差異明顯，84%氯酯磺草胺WG、30% 2，4-滴丁酸鈉AS施用后鴨跖草、苣荬菜等闊葉雜草總草株防效明顯高于480 g/L滅草松AS。84%氯酯磺草胺WG 25.2 g/hm2對多年生雜草苣荬菜的株防效顯著低于84%氯酯磺草胺WG 37.8 g/hm2和30% 2，4-滴丁酸鈉AS。84%氯酯磺草胺WG、30% 2，4-滴丁酸鈉AS對鴨跖草、苘麻株防效差異不顯著。施藥后28 d，84%氯酯磺草胺WG、30% 2，4-滴丁酸鈉AS對鴨跖草、苘麻株防效差異不顯著，84%氯酯磺草胺WG 25.2 g/hm2和30% 2，4-滴丁酸鈉AS 675.0 g/hm2對大齡苣荬菜防效較差。84%氯酯磺草胺WG 378 g/hm2和30% 2，4-滴丁酸鈉AS 900.0 g/hm2對闊葉雜草防效高，此時總株防效及鮮重防效仍保持在93%以上。480 g/L 滅草松AS 1 440 g/hm2對大齡鴨跖草和苣荬菜株防效最低，僅為39.74%和2561%（表2）。

2.2 除草劑對旱直播水稻的安全性

2.2.1 除草劑施用后旱直播水稻的目測藥害

除草劑藥害所表現的癥狀主要有植株矮化、莖葉畸形、葉片黃化、葉片枯死等，通過目測施藥后植株形態或葉片顏色變化能直觀判斷作物的藥害情況。水稻4葉期施藥后7 d，各處理水稻葉片均出現不同程度的黃化現象，480 g/L滅草松AS與30% 2，4-滴丁酸鈉AS處理有2%～3%植株葉片黃化，藥后14～21 d黃化癥狀逐漸恢復，未出現植株矮化現象。84%氯酯磺草胺WG 25.2、37.8 g/hm2施藥后7 d，部分水稻新展開葉片開始褪綠，至施藥后14 d藥害癥狀最嚴重，黃化植株達到16.0%和230%，且部分植株矮化。藥后21～28 d黃化癥狀逐漸恢復，但第28天與其他處理相比仍有7%和18%的水稻出現明顯矮化現象;水稻5葉期施藥后7 d，各處理水稻葉片黃化極少，且施藥后14 d黃化癥狀逐漸恢復（表3）。

2.2.2 除草劑對旱直播水稻生長發育的影響

水稻生長速度和分蘗數是除草劑施用后判斷其安全性的綜合指標。水稻4葉期施藥后28 d，所設劑量下30% 2，4-滴丁酸鈉AS水稻分蘗數顯著高于480 g/L滅草松AS和84%氯酯磺草胺WG，與人工除草對照相比無明顯差異。84%氯酯磺草胺WG施用后植株明顯矮化，分蘗數顯著偏低，水稻生長受到抑制。水稻5葉期施藥，30% 2，4-滴丁酸鈉AS和84%氯酯磺草胺WG處理水稻分蘗數、株高與人工除草相比無顯著差異，但顯著高于480 g/L滅草松AS處理（表4）。

水稻4葉期施藥后28 d，30% 2，4-滴丁酸鈉AS處理水稻莖葉干重最高，與480 g/L滅草松AS和84%氯酯磺草胺WG 25.2、37.8 g/hm2相比水稻莖葉干重分別增加14.90%、27.45%和42.71%;水稻5葉期施藥，30% 2，4-滴丁酸鈉AS、84%氯酯磺草胺WG處理水稻莖葉干重明顯高于對照藥劑480 g/L滅草松AS，但84%氯酯磺草胺WG 25.2、37.8 g/hm2施藥后水稻根系干物質積累分別降低13.44%、2588%。30% 2，4-滴丁酸鈉AS與人工除草相比，地上和地下根系干物質積累量無顯著性差異（圖1）。表明30% 2，4-滴丁酸鈉AS 675.0～900.0 g/hm2在旱直播水稻4葉期和5葉期施用對水稻生長安全。

2.2.3 除草劑對旱直播水稻抗氧化酶活性的影響

除草劑脅迫下水稻葉片抗氧化酶活性變化是反映除草劑對水稻安全性的重要指標[14]，水稻4葉期施藥后第7天，480 g/L滅草松AS和84%氯酯磺草胺WG 25.2、37.8 g/hm2處理水稻葉片SOD達到峰值，以后開始降低，30% 2，4-滴丁酸鈉AS 6750、900.0 g/hm2處理水稻葉片SOD峰值均出現在施藥后第14天。各處理POD活性峰值均出現在施藥后第14天。至施藥后28 d，SOD和POD活性與人工除草相比無顯著差異。84%氯酯磺草胺WG 37.8 g/hm2處理施藥后第21天的水稻葉片SOD活性和施藥后第14天的POD活性明顯高于30% 2，4-滴丁酸鈉AS和480 g/L滅草松AS處理;水稻5葉期施藥，各處理水稻葉片SOD、POD活性變化規律與4葉期施藥基本相同，且施藥后28 d與人工除草相比均無顯著差異（表5～表6）。

2.2.4 除草劑對旱直播水稻丙二醛含量的影響

MDA是衡量膜脂過氧化程度的一個重要指標，MDA是細胞膜脂過氧化積累的終產物之一，其積累量可反映植物遭受脅迫傷害程度[15-16]。水稻4葉期施藥后7 d，各施藥處理MDA含量與對照相比均顯著升高。所設劑量84%氯酯磺草胺WG和30% 2，4-滴丁酸鈉AS在施藥后14 d MDA含量達到最大值，且顯著高于84%滅草松AS處理，隨后MDA下降并趨于穩定;水稻5葉期施藥，各除草劑處理MDA含量峰值均出現在施藥后第7天，且隨時間推移，葉片MDA含量逐漸降低。至施藥后28 d，各處理與人工除草對照相比葉片MDA含量均無顯著性差異（圖2～圖3）。

3 討論

化學除草劑的應用大幅度提高了勞動生產率和經濟效益，利用化學除草劑防除雜草是水稻旱直播種植的主要措施之一[17]。雜草生物量高低是導致水稻產量損失的重要影響因素[18]，田間調查發現水稻4葉期時，田間已出苗雜草均為1～2葉期，此時進行除草劑莖葉處理對田間闊葉雜草防效最佳，且對水稻生長影響較小。本研究3種除草劑在水稻4葉期施用，均表現出較好的除草效果，但不同除草劑在殺草速度方面存在明顯差異，其中水稻4葉期施用480 g/L滅草松AS殺草速度慢，且對苣荬菜、鴨跖草防效差，5葉期施用時480 g/L滅草松AS處理雜草防效明顯降低，這可能與480 g/L滅草松AS的觸殺、非傳導特性有關。此外，鴨跖草、苣荬菜二葉期以后具有產生次生根能力，分枝可重新生根生長[19]，導致480 g/L滅草松AS在5葉期施藥對此類惡性雜草防效不佳。84%氯酯磺草胺WG在旱直播水稻4葉期施藥表現明顯的藥害癥狀，表現為葉片黃化明顯，水稻干物質和分蘗受到明顯抑制，因此該藥劑在旱直播水稻4葉期需謹慎使用。旱直播水稻5葉期施藥，84%氯酯磺草胺WG處理藥害癥狀明顯減輕，對水稻株高、分蘗數均無顯著影響，但明顯抑制水稻根系干物質積累。30% 2，4-滴丁酸鈉AS在水稻4葉期施用，能快速滅殺雜草，施藥后28 d株防效及鮮重防效仍達到93%以上，全生育期水稻各生長指標與人工除草對照相比無顯著差異。在水稻5葉期施用30% 2，4-滴丁酸鈉AS可高效防除大齡鴨跖草、苣荬菜等田間惡性雜草。因此，從對旱直播水稻安全性方面考慮，4葉期和5葉期對惡性闊葉雜草防除效果好且對水稻安全的除草劑為30% 2，4-滴丁酸鈉AS，而84%氯酯磺草胺WG可在旱直播水稻5葉期施用，具有良好的雜草防效和安全性。

4 結論

水稻4葉期是旱直播苗后防除闊葉雜草的最佳施藥時期，900.0 g/hm2 30% 2，4-滴丁酸鈉鹽AS能高效、快速防除水稻旱直播田間雜草，且對大齡鴨跖草、苣荬菜等旱生闊葉雜草防效突出，該藥劑對水稻安全性最高。

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（責任編輯：田 喆）