3種土壤處理除草劑對小麥田菵草的防除效果

傅瀟霞, 張旭娟, 魏有瑩, 毛光鋒, 王華英

[1.杭州市蕭山區(qū)農(nóng)(林)業(yè)技術(shù)推廣中心,浙江杭州 310000; 2.杭州佳惠農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,浙江杭州 310000;3.杭州市蕭山區(qū)農(nóng)機(jī)水利技術(shù)推廣中心,浙江杭州 310000]

近年來,輕型栽培技術(shù)的大力推廣及除草劑的大量使用,導(dǎo)致小麥田雜草種群和群落結(jié)構(gòu)發(fā)生演替[1-2]。以往少有發(fā)生的菵草(Beckmanniasyzigachne)近年來在長江流域稻茬麥區(qū)發(fā)生嚴(yán)重,已成為稻茬麥田最難防除雜草,對小麥生產(chǎn)造成了較大的影響[3-4]。麥田現(xiàn)有主要莖葉除草劑炔草酯、唑啉草酯、啶磺草胺和甲基二磺隆等因自身作用譜、雜草抗性或小麥安全性問題,對菵草防治效果一般,目前菵草防除主要采用小麥播后苗前封閉處理或“一封一殺”來解決。氟噻草胺(flufenacet)是德國拜耳公司開發(fā)的一個酰胺類除草劑,其主要通過抑制細(xì)胞分裂與生長而發(fā)揮作用,可防除小麥、玉米等作物田的各種一年生禾本科雜草及某些闊葉雜草,已在多個國家獲得登記[5-7]。丙草胺(pretilachlor)也是一種酰胺類選擇性芽前處理除草劑,通過雜草幼苗下胚軸、中胚軸吸收,藥劑在體內(nèi)干擾蛋白質(zhì)合成,影響光合作用而使雜草死亡[8]。異丙隆(isoproturon)是取代脲類除草劑,主要用于小麥、大麥等作物田封閉或者莖葉處理防除單雙子葉雜草[9-10]。氟噻草胺、丙草胺、異丙隆是目前長江中下游地區(qū)應(yīng)用較廣泛的播后苗前除草劑品種,對菵草均具有一定防效。為了進(jìn)一步明確氟噻草胺、丙草胺、異丙隆對菵草封閉的除草效果及持效期,本研究通過溫室盆栽試驗和田間試驗,比較氟噻草胺、丙草胺、異丙隆封閉處理對麥田菵草的防效及持效期,并初步探討江浙地區(qū)麥田菵草對上述封閉藥劑的抗藥性水平,為該地區(qū)稻茬麥田菵草的防除提供技術(shù)指導(dǎo),幫助農(nóng)戶更加科學(xué)地應(yīng)用除草劑,延緩菵草種群抗藥性的產(chǎn)生,提高稻茬麥田菵草的防除效果。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

41%氟噻草胺懸浮劑(商品名為合禾凈,由瀘州東方農(nóng)化有限公司生產(chǎn))、500 g/L丙草胺乳油[商品名為瑞飛特,由先正達(dá)(蘇州)作物保護(hù)有限公司生產(chǎn)]、50%異丙隆懸浮劑(由揚(yáng)州市蘇靈農(nóng)藥化工有限公司生產(chǎn))。

1.2 溫室盆栽試驗

1.2.1 供試靶標(biāo) 選擇麥田難防雜草菵草為供試對象,菵草種群分別于2021年5月采集于浙江嘉興、浙江杭州、江蘇泰州、江蘇宿遷等地,共計10個種群,采集地點及生境詳見表1。

表1 供試菵草種群信息Table 1 Lists of B. syzigachne populations

1.2.2 培養(yǎng)條件 試驗在塑料大棚溫室中進(jìn)行,溫室內(nèi)溫度15～25 ℃,相對濕度60%～80%,光照為自然光源。采用盆缽底部滲灌方式保持適宜的土壤濕度。將供試雜草種子均勻撒播于土壤表面,覆上適量的過篩細(xì)土,播種后移入溫室常規(guī)培養(yǎng)。

1.2.3 藥劑處理 采用電動噴霧器[索邏植保機(jī)械(合肥)有限公司,噴嘴型號為03F110,扇形噴頭,外形尺寸5 mm×12 mm,扇形角度為110°]均勻噴霧處理,噴霧壓力0.2 MPa,兌水量 600 L/hm2,噴頭距離盆缽?fù)帘砀叨?0 cm。試驗前校正噴液量,按照試驗設(shè)計從低劑量到高劑量依次進(jìn)行土壤噴霧處理,以清水作為空白對照。本試驗共設(shè)16個處理:41%氟噻草胺懸浮劑分別設(shè)3.75、7.50、15.00、30.00、60.00 g a.i./hm2等5個處理,500 g/L丙草胺乳油分別設(shè)28.13、56.25、112.50、225.00、450.00 g a.i./hm2等5個處理;50%異丙隆懸浮劑分別設(shè)75、150、300、600、1 200 g a.i./hm2等5個處理,1個空白對照,每個處理3次重復(fù)。

1.3 大田試驗

1.3.1 試驗設(shè)計 試驗設(shè)計4個處理,各除草劑產(chǎn)品均應(yīng)用田間推薦劑量進(jìn)行試驗,41%氟噻草胺懸浮劑設(shè)150 g a.i./hm2,500 g/L丙草胺乳油設(shè)675 g a.i./hm2,50%異丙隆懸浮劑設(shè) 1 125 g a.i./hm2,另設(shè)空白對照,共計4個處理,每個處理3次重復(fù),共12個小區(qū),小區(qū)面積 24 m2,采用隨機(jī)區(qū)組排列,噴液量450 kg/hm2。

1.3.2 試驗方法 試驗田設(shè)在浙江省杭州市蕭山區(qū)戴村鎮(zhèn)(30.001 767°N,120.195 917°E),試驗地土壤類型為黏土,有機(jī)質(zhì)含量2.5%,pH值為7.5。試驗地雜草以菵草為主,局部有零星的看麥娘(Alopecurusaequalis)、繁縷(Stellariamedia)發(fā)生。小麥于2020年11月15日播種,品種為揚(yáng)麥20號,機(jī)械撒播,播種量337.5 kg/hm2,施加翔燕復(fù)合肥(N、P、K含量為24%、18%、6%)277.5 kg/hm2,之后開溝覆土。出苗后,所有處理的小麥出苗整齊,長勢正常,基本一致。2021年1月18日施加追肥“撒利農(nóng)”摻混肥料(N、P、K含量為30%、0、5%)277.5～285.0 kg/hm2。試驗于2020年11月17日10:00—12:00實施,播后苗前土壤噴霧處理,施藥時天氣晴朗,溫度24 ℃,相對濕度76.9%,東南風(fēng)2級。

1.4 數(shù)據(jù)調(diào)查與分析

1.4.1 溫室數(shù)據(jù)調(diào)查與分析 定期觀察記載供試雜草生長狀態(tài),于藥后20、30、40、60 d目測調(diào)查雜草防除效果,最后1次調(diào)查的同時測定各處理雜草株數(shù)、地上部分鮮重,計算株防效和鮮重防效。采用DPS 7.05 統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行“劑量-活性”回歸分析,通過線性回歸方程求供試藥劑抑制雜草生長(鮮重)90%的有效劑量ED90。

根據(jù)抗性指數(shù)(resistance index,RI)判定抗性程度,RI=GR90(抗性種群)/GR90(敏感種群)。參考Beckie等的方法[11]將相對抗性倍數(shù)分為4個等級:RI<2表示敏感,2≤RI<5表示低水平抗性,5≤RI≤10表示中等水平抗性,RI>10表示高水平抗性。

1.4.2 田間數(shù)據(jù)調(diào)查與分析 采用絕對值調(diào)查法,于施藥后30、60、90、120 d在每個小區(qū)隨機(jī)選擇5點,每點0.25 m2,對雜草株數(shù)進(jìn)行抽樣調(diào)查。同時,觀察藥劑對小麥的安全性,如有藥害,需記錄藥害癥狀和發(fā)生程度。按照GB/T 17980.41—2000《農(nóng)藥田間藥效試驗準(zhǔn)則(一) 除草劑防治麥類作物地雜草》規(guī)定的公式計算各處理株(鮮重)防效,防效數(shù)據(jù)采用DPS 7.05 統(tǒng)計分析軟件Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析,比較不同處理間雜草防效的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫室試驗結(jié)果

本試驗結(jié)果(表2)表明,41%氟噻草胺懸浮劑在30 g a.i./hm2劑量(田間推薦劑量0.2倍)處理下,藥后20～60 d對10個種群菵草的平均目測抑制率分別為96.5%、95.7%、96.2%、93.9%,株防效和鮮重防效分別為96.9%、99.1%,防效較高;500 g/L丙草胺乳油在450 g a.i./hm2劑量(田間推薦劑量0.67倍)處理下的平均目測防效分別為99.5%、99.2%、98.2%、97.0%,株防效和鮮重防效分別為98.7%、99.0%,防效較高;異丙隆在1 200 g a.i./hm2劑量(田間推薦劑量1.07倍)處理下的平均目測防效分別為60.7%、82.3%、79.4%、64.8%,株防效和鮮重防效分別為68.2%、69.4%,防效中等。可見,41%氟噻草胺懸浮劑在田間推薦劑量0.2倍劑量下對不同種群菵草表現(xiàn)出較高的活性,500 g/L丙草胺乳油在田間推薦劑量0.67倍劑量下表現(xiàn)出較高的活性,50%異丙隆懸浮劑在田間推薦劑量1.07倍劑量處理下對菵草表現(xiàn)出中等活性。41%氟噻草胺懸浮劑土壤封閉處理對菵草活性最高,500 g/L丙草胺乳油次之,50%異丙隆懸浮劑最低。

表2 供試藥劑藥后不同時間對不同種群菵草的株防效和鮮重防效的影響Table 2 Influence of herbicides on plant control effect and fresh weight control effect in B. syzigachne populations at different times after spraying

對比各藥劑藥后不同時間的雜草防效,41%氟噻草胺懸浮劑15～60 g a.i./hm2劑量下,藥后20 d開始發(fā)揮藥效,藥后60 d仍然保持較好的雜草防效;500 g/L丙草胺乳油112.50～450.00 g a.i./hm2劑量下,藥后20 d開始發(fā)揮藥效,藥后60 d時前面2個低劑量處理的雜草防效下降明顯;50%異丙隆懸浮劑在 1 200 g a.i./hm2劑量下,藥后20 d開始抑制雜草生長,藥后30 d雜草防效達(dá)最高值,藥后40、60 d防效開始持續(xù)下降。可見,41%氟噻草胺懸浮劑土壤封閉處理對菵草藥效持效期最長,500 g/L丙草胺乳油次之,50%異丙隆懸浮劑最短。

由表3可知,藥后60 d,41%氟噻草胺懸浮劑對10個不同菵草種群的ED90值為26.0～36.0 g a.i./hm2,500 g/L丙草胺乳油的ED90值為254.3～489.9 g a.i./hm2,異丙隆的ED90值為 1 163.5～4 401.7 g a.i./hm2。以氟噻草胺、丙草胺和異丙隆田間推薦劑量(150、675、1 125 g a.i./hm2)為對比,氟噻草胺對10個菵草種群的室內(nèi)有效劑量為0.17～0.24倍推薦劑量,500 g/L丙草胺乳油對菵草的有效劑量為0.37～0.73倍推薦劑量,而50%異丙隆懸浮劑對菵草的有效劑量為1.03～3.91倍推薦劑量。可見,氟噻草胺對不同種群菵草的活性最高,其次為500 g/L丙草胺乳油,50%異丙隆懸浮劑較差。以氟噻草胺、丙草胺、異丙隆對10個不同種群菵草的ED90值最低的種群為敏感種群,通過計算不同種群的抗性指數(shù)來評價各藥劑的相對敏感性,結(jié)果表明,藥后 60 d,氟噻草胺的抗性指數(shù)RI為1.0～1.3,丙草胺為1.0～1.7,異丙隆為1.0～2.8。可見,10種菵草種群對氟噻草胺、丙草胺均比較敏感,對這2種藥劑無抗藥性;有部分菵草種群對異丙隆表現(xiàn)低抗,多數(shù)菵草種群對異丙隆敏感,說明菵草種群對異丙隆已有抗性發(fā)展趨勢。

表3 供試藥劑藥后60 d對不同種群菵草的ED90值分析結(jié)果Table 3 ED90 value of B. syzigachne populations under different treatment after 60 days

2.2 田間試驗結(jié)果

2.2.1 除草效果 由表4可知,藥后30～120 d,41%氟噻草胺懸浮劑、500 g/L丙草胺乳油、50%異丙隆懸浮劑對菵草防效分別為82.3%～87.8%、66.4%～85.5%、36.1%～76.5%。藥后30、60 d,41%氟噻草胺懸浮劑和500 g/L丙草胺乳油對菵草的防效基本相當(dāng),均顯著優(yōu)于異丙隆。藥后90、120 d,41%氟噻草胺懸浮劑對菵草防效顯著優(yōu)于500 g/L丙草胺乳油,500 g/L丙草胺乳油優(yōu)于異丙隆。可見,41%氟噻草胺懸浮劑土壤封閉處理對菵草效果最好,500 g/L丙草胺乳油次之,50%異丙隆懸浮劑最差。

表4 供試藥劑對小麥田菵草不同處理時間株防效的影響Table 4 Influence of herbicides on plant control effect of B. syzigachne in wheat fields at different times after spraying

41%氟噻草胺懸浮劑、500 g/L丙草胺乳油和50%異丙隆懸浮劑對菵草藥后不同時間封閉效果對比圖(圖1)顯示,41%氟噻草胺懸浮劑在藥后30～120 d均保持80%以上的防效;500 g/L丙草胺乳油在藥后30～60 d有較好的雜草防效,藥后90 d雜草防效開始下降,藥后120 d雜草防效已經(jīng)較差;50%異丙隆懸浮劑藥后30 d開始發(fā)揮藥效,藥后60 d達(dá)到最高值,藥后90 d雜草防效明顯下降,藥后120 d雜草防效差。可見,氟噻草胺土壤封閉處理對菵草封閉藥效持效期最長,500 g/L丙草胺乳油次之,50%異丙隆懸浮劑最短。

2.2.2 小麥安全性 施藥后30～120 d進(jìn)行田間目測觀察,各試驗藥劑處理小區(qū)小麥生長正常,株高、葉色等未出現(xiàn)異常表現(xiàn),說明各試驗藥劑播后苗前土壤封閉處理對小麥生長發(fā)育無不良影響,對小麥安全性好。

3 結(jié)論與討論

雜草群落演替是當(dāng)前我國農(nóng)田雜草防控中面臨的突出問題[12]。近年來,菵草在稻茬麥區(qū)的危害日益嚴(yán)重。由于農(nóng)村勞動力不足等原因,當(dāng)前江浙滬稻茬麥區(qū)主要采用免耕和少耕的輕型栽培模式,導(dǎo)致小麥田菵草危害逐年上升[13-14]。因菵草在稻茬麥田有1個冬前出草主峰和1個春后出草次峰,冬前出草主峰的出草量約占全年出草總量的92.7%。因此,冬前封閉處理能有效降低雜草基數(shù),對控制菵草的主要危害有顯著作用[15],但如果封閉藥劑持效期短,冬后出苗的菵草仍能形成一定危害,所以麥田菵草的防除需要防效高、持效期長的封閉除草劑。

本研究結(jié)果表明,在溫室條件下,從雜草防效來看,41%氟噻草胺懸浮劑在田間推薦劑量 0.17～0.24倍劑量下對不同種群菵草表現(xiàn)出較高的防效,500 g/L丙草胺乳油在田間推薦劑量 0.37～0.73倍劑量下表現(xiàn)出較高的防效,50%異丙隆懸浮劑在田間推薦劑量1.03～3.91倍劑量處理下表現(xiàn)出中等防效;從持效期來看,氟噻草胺土壤封閉處理對菵草防效持效期最長,500 g/L丙草胺乳油次之,異丙隆最短;從抗性水平來看,未發(fā)現(xiàn)抗氟噻草胺、丙草胺的菵草種群,菵草對這2種藥劑無抗藥性;有部分菵草種群對異丙隆表現(xiàn)低抗,多數(shù)菵草種群對異丙隆敏感,說明麥田菵草種群對異丙隆有一定的抗性發(fā)展趨勢,但是具體的抗性風(fēng)險水平仍需要進(jìn)一步評估。田間藥效試驗結(jié)果表明,41%氟噻草胺懸浮劑、500 g/L丙草胺乳油、50%異丙隆懸浮劑對菵草的雜草防效及持效期與溫室結(jié)果基本一致。土壤封閉除草劑藥效的發(fā)揮受土壤墑情、有機(jī)質(zhì)含量、pH值以及施藥技術(shù)等多種因素影響[16-18],在不同地區(qū)、不同年份、不同氣候條件下,不同類型除草劑藥效均會有一定的差異,為更好地驗證試驗結(jié)果的科學(xué)性和合理性,可以通過不同地域的田間試驗來驗證本研究結(jié)果。

綜上所述,在稻茬麥田以菵草為主或菵草危害較重的田塊,建議采用氟噻草胺或氟噻草胺復(fù)配劑進(jìn)行土壤封閉處理,可有效防除稻茬麥田菵草等禾本科雜草,且持效期達(dá)90～120 d。