張世蘭 逯昀





摘要:為明確不同除草劑與激健配套對玉米田間雜草的防控效果以及對玉米生長發育的影響,通過田間試驗,以玉米為研究對象,設置莠去津懸浮劑常規劑量(T1)、莠去津懸浮劑常規劑量80%與激健組合(T2)、莠去津懸浮劑常規劑量70%與激健組合(T3)、硝磺草酮懸浮劑常規劑量(T4)、硝磺草酮懸浮劑常規劑量80%與激健組合(T5)、硝磺草酮懸浮劑常規用量70%與激健組合(T6)、不施除草劑(CK)7個處理,研究不同除草劑減量與激健混施對玉米田間雜草株防效、鮮質量防效、生長特性及產量的影響。結果表明,CK的雜草株數、鮮質量均顯著高于除草劑處理(P<0.05),T5處理對禾本科雜草、闊葉雜草的株防效、鮮質量防效均最高,其中禾本科雜草株防效較其他處理顯著提高5.62%~12.34%,闊葉雜草株防效、鮮質量防效較其他處理分別顯著提高3.98%~19.93%、3.22%~7.62%;T5處理株高、莖粗、穗行數、行粒數、百粒質量、產量均最高,其中產量較CK增加14.70%,較其他除草劑處理顯著增加 4.57%~8.72%;不同除草劑減量與激健混施條件下玉米田間雜草防控與玉米生長發育有著緊密的聯系。綜上,玉米生產上推薦硝磺草酮懸浮劑常規劑量80%與激健組合較為適宜。
關鍵詞:除草劑減量;激健;玉米;雜草防效;生長特征
中圖分類號: S451.22+2文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2022)12-0100-06
收稿日期:2021-07-27
基金項目:河南省科技攻關項目(編號:172102110252)。
作者簡介:張世蘭(1972—),女,河南商丘人,高級農藝師,從事作物栽培及農產品質量檢測工作。E-mail:1467047130@qq.com。
玉米是我國重要的糧食、飼料作物,據相關研究調查表明,2018年我國玉米種植面積已經達到 4 000萬hm2 以上,玉米產量占全國糧食總產量的39.10%,在保障我國糧食安全方面具有重要的作用[1-2]。華北地區玉米生長期在6—9月,此時期正值高溫、濕熱、多雨,玉米田雜草滋生,若不及時清除田間雜草,會與玉米爭奪水肥氣熱等資源,造成玉米產量下降、品質降低等后果[3-5]。有研究表明,我國玉米每年因田間雜草減產10%~20%,嚴重時可達40%以上[6]。目前,田間雜草控制仍以除草劑為主,除草劑因具有起效快、用時短、節省勞動力等特點被人們廣泛接受[7-8]。目前,市場上除草劑種類繁多,選用不當不僅會造成環境污染、土壤板結等危害,還會使玉米田雜草產生耐藥性,防控效果與經濟效益均降低[9-10],除草劑濫用亂用已成為普遍現象。因此,在保證除草效果、作物生產安全的前提下,如何高效安全地使用除草劑對玉米高產、優質栽培配套措施的補充具有重要的意義。激健是多元醇類非離子表面活性劑,具有降低藥液表面張力、促進藥液鋪展和滲透的功效,可與多種除草劑相融發生反應,能夠有效改善除草劑藥液理化性質,從而有效提高除草劑利用效率[10-13]。吳曉燕等的研究表明,在煙嘧·莠去津劑量減少10%~30%的基礎上,添加激健助劑顯著提高了玉米田雜草的防控效果[14];李濤等的研究表明,激健或安融樂助劑與1/2劑量15%炔草酯可濕性粉劑除草劑混施,能夠保障麥田除草效果及產量[15]。由此可知,合理的除草劑選擇與激健助劑混施能夠減少除草劑劑量,提高田間雜草防控效果,從而促進作物生長發育。
不同除草劑助劑能夠在不同的環境條件下與配套的除草劑發生反應,從而改善藥液作用機制,提高不同雜草抑制率,從而減少農藥殘留,對土壤生態環境保護具有一定的重要意義。因此,除草劑助劑逐漸成為除草劑減量增效的首選[16]。目前,除草劑混合使用及復配劑的研究有很多,但關于不同除草劑減量與激健配套對玉米田雜草防控的應用報道卻不多,且不同區域雜草群落不盡相同,國內其他地區除草劑的篩選未必適用于河南省商丘地區。因此,筆者期望通過研究不同除草劑減量與激健助劑配套使用對玉米田間雜草抑制率以及玉米生長發育的影響,找到適合本研究地區雜草防控的有效除草劑劑量與助劑,為本研究地區玉米雜草防控提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 供試材料
供試玉米品種為鄭單958,由河南省農業科學院糧食作物研究所提供;供試除草劑:38%莠去津懸浮劑(山東濱農科技有限公司)、10%硝磺草酮懸浮劑(中國中科院植保所廊坊農藥中試廠)、激健助劑(成都激健生物科技有限公司)。
1.2 試驗地概況
試驗于2020年6—9月在商丘職業技術學院試驗基地進行,地處116°15′E、39°28′N。試驗區年日照時數為2 00~2 400 h,平均氣溫在14 ℃左右,無霜期為210 d左右,降水量為680 mm左右,降水主要集中在6—10月,夏季濕熱多雨,冬季寒冷干燥,屬于典型的溫帶季風氣候。供試土壤為黃潮土,質地中壤,基礎土壤養分:速效氮含量62.50 mg/kg、速效磷含量48.84 mg/kg、速效鉀含量108.60 mg/kg、有機質含量9.79 g/kg,pH值為8.02。
1.3 試驗設計
試驗采用單因素隨機區組設計。參考喬欣等的研究結果[17-18],供試除草劑選擇玉米田除草效果較好的38%莠去津懸浮劑與10%硝磺草酮懸浮劑。試驗設計分為莠去津懸浮劑常規劑量(T1)、莠去津懸浮劑常規劑量80%+激健(T2)、莠去津懸浮劑常規劑量70%+激健(T3)、硝磺草酮懸浮劑常規劑量(T4)、硝磺草酮懸浮劑常規劑量80%+激健(T5)、硝磺草酮懸浮劑常規劑量70%+激健(T6)、不施除草劑(對照,CK)共計7個處理,3次重復,小區面積為40 m2,玉米株行距為26 cm×60 cm。38%莠去津懸浮劑常規劑量為450 L/hm2,10%硝磺草酮懸浮劑常規劑量為300 L/hm2。試驗地前茬作物為小麥,小麥收獲后把土地翻耕均勻,施肥量為復合肥(N ∶P ∶K=15% ∶15% ∶15%)675 kg/hm2、過磷酸鈣 375 kg/hm2,肥料全部作為底肥施入,生育期內不追肥。在雜草3~4葉期進行噴藥。玉米生育期為6月15日至9月25日。
1.4 測試方法
噴藥后5 d進行各處理田間藥害調查,觀察玉米植株葉片、葉色是否正常,有無矮化、枯黃、黃化等藥害癥狀。噴藥后30 d在每個小區隨機抽取 1 m2 的方塊進行抽樣調查,調查各小區雜草株數和雜草質量,并計算相對防效,公式如下[19]。
株防效=(對照區雜草株數-處理區殘存雜草株數)/對照區雜草株數×100%;
鮮質量防效=(對照區雜草鮮質量-處理區殘存雜草鮮質量)/對照區雜草鮮質量×100%。
調查發現,本區域玉米田間雜草主要包括馬唐、牛筋草、狗尾草等禾本科雜草以及馬齒莧、鐵莧菜、苘麻等闊葉雜草。成熟收獲時進行株高(植株基部至最頂葉豎直)、莖粗(地上部莖稈第一莖節中間部位粗度)、穗行數、行粒數、百粒質量、產量、生物產量調查與折算。
1.5 統計分析
試驗數據采用WPS進行統計數據整理與計算,采用SPSS 17.0數據處理系統進行方差分析與相關性分析。
2 結果與分析
2.1 不同除草劑處理對玉米田間禾本科雜草防效的影響
施藥后5 d調查玉米田間藥害,發現玉米植株葉片沒有枯黃、卷曲等藥害癥狀。在30 d后調查雜草防效,發現不同除草劑減量與激健配施對玉米田禾本科雜草防效產生較大影響。由表1可知,不同施藥處理雜草株數、鮮質量均顯著低于CK(P<0.05),其中T5處理的雜草株數、鮮質量均最低,顯著低于其他處理(T2處理的雜草株數除外)。T5處理的雜草株防效最高,較其他處理顯著提高 5.62%~12.34%;同類除草劑處理對比,T2處理>T3處理>T1處理,T5處理>T6處理>T4處理;在不同因素間F檢驗中發現,劑量因素對雜草株防效的影響高于種類因素,差異未達顯著水平,但種類與劑量間有顯著的互作效應。T5處理的雜草鮮質量防效也最高,較其他處理提高2.48%~4.31%,顯著高于T1、T3、T4處理;在同類除草劑處理對比中可以看到,T2處理>T3處理>T1處理,T5處理>T6處理>T4處理;在不同因素間F檢驗中發現,劑量因素對雜草鮮質量防效的影響高于種類因素,差異達到顯著水平,且除草劑種類與劑量間有顯著的互作效應。由此可知,80%劑量除草劑與激健配施在同類除草劑劑量對比中的雜草防效最高,但隨著劑量減少,對禾本科雜草防效有所下降。
2.2 不同除草劑處理對玉米田間闊葉雜草防效的影響
由表2可知,不同除草劑與激健配施對玉米田闊葉雜草防效也產生較大的影響。不同施藥處理闊葉雜草株數、鮮質量均顯著低于CK,其中T5處理的雜草株數、鮮質量均顯著低于其他處理,T5處理的雜草株防效、鮮質量防效最高,較其他處理分別顯著提高3.98%~19.93%、3.22%~7.62%。在同類除草劑處理對比中可以看到,闊葉雜草株防效表現為T2處理>T3處理>T1處理,T5處理>T6處理>T4處理,這與禾本科的雜草株防效表現一致,但整體低于相應處理對禾本科雜草的株防效。在不同因素間F檢驗中發現,劑量因素對雜草株防效的影響高于種類因素,差異達到顯著水平,且種類與劑量間有極顯著的互作效應。闊葉雜草鮮質量防效表現為T3處理>T2處理>T1處理,T5處理>T6處理>T4處理,這與禾本科雜草的鮮質量防效表現不一致。在不同因素間F檢驗中發現,劑量因素對雜草株防效的影響高于種類因素,差異達到顯著水平,且除草劑種類與劑量有顯著的互作效應。由此可知,莠去津懸浮劑在一定劑量范圍內,隨著劑量的減少,與激健配施對闊葉雜草的防效越高,而硝磺草酮懸浮劑表現為先升高后降低。
2.3 不同除草劑處理對玉米性狀的影響
由表3可知,CK的株高、莖粗、穗行數、行粒數、百粒質量均低于除草劑處理,其中T5處理的株高、莖粗、穗行數、行粒數、百粒質量均最高,較其他處理分別提高4.87%~9.14%、5.15%~12.30%、1.15%~4.61%、0.54%~2.05%、2.68%~6.00%。在同類除草劑處理對比中可以看到,莠去津懸浮劑各處理中的株高、莖粗、穗行數、行粒數、百粒質量表現出不同的變化趨勢,但基本無顯著差異;硝磺草酮懸浮劑處理的株高、莖粗表現為T5處理顯著高于T4、T6處理,其他指標均無顯著變化。在不同因素間F檢驗中發現,除種類與劑量對玉米株高、莖粗的影響有顯著的互作效應外,其他均無顯著影響。由此可知,不同除草劑減量與激健配施對除草劑表現出不同的影響。
2.4 不同除草劑處理對玉米產量及生物產量的影響
玉米收獲時進行產量及生物產量的調查發現,不同除草劑處理表現均有所不同(表4)。CK的產量與生物產量均顯著低于其他處理,其中T5處理的玉米產量最高,較其他處理分別顯著提高4.57%~14.68%;在同類除草劑處理對比中可以看到,玉米產量表現為T2處理>T3處理>T1處理,T5處理>T6處理>T4處理;在不同因素間F檢驗中發現,劑量因素對玉米產量的影響高于種類因素,差異達到顯著水平,且除草劑種類與劑量間有極顯著互作效應。T3處理的生物產量最高,較其他處理分別提高0.74%~10.65%,顯著高于T2、T5、CK處理,同類除草劑劑量對比,玉米生物產量表現為T3處理>T1處理>T2處理,T4處理>T6處理>T5處理,結合玉米產量分析可知,T2、T5處理對光合產物的分配優于其他處理。在不同因素間F檢驗中發現,劑量因素對玉米生物產量的影響高于種類因素,差異達到顯著水平,且除草劑種類與劑量間有極顯著的互作效應。由此可知,不同除草劑減量與激健配施對玉米產量及生物產量產生了較大影響。
2.5 玉米產量、性狀與雜草防效間的相關性分析
由表5可知,玉米產量與雜草株防效、鮮質量防效呈顯著正相關關系;玉米莖粗與雜草株防效呈顯著正相關關系,與雜草鮮質量防效呈正相關關系;玉米株高與雜草株防效、鮮質量防效呈正相關關系;株防效和鮮質量防效對玉米產量及性狀的影響表現為產量>莖粗>株高。由此可知,不同除草劑減量與激健配施的除草效果對玉米生長發育有著重要的影響,除草效果不好時,雜草會與玉米植株爭奪水肥氣熱等資源,造成玉米植株矮小、發育不良,影響植株光合作用及干物質的分配,進而影響玉米產量。
3 討論
除草劑是目前農業生產抑制雜草的主要手段[20-23]。由于不同區域玉米田雜草群落差異明顯,除草劑的選擇并非固定不變,除草劑種類繁多,如果選擇不當,不僅不會抑制玉米田間雜草,還可能會對玉米產生不同程度的藥害,造成產量下降,品質降低等問題[24]。安全有效地使用除草劑對土壤環境具有重大的影響,如果施藥不當,不僅使得土壤農藥殘留過多,污染土壤環境,也會對下一茬農作物的生長產生不利影響[25]。因此,如何安全有效地選擇除草劑種類及劑量對玉米田間雜草抑制及玉米生長發育有重要的意義。而除草劑助劑可以通過降低藥液的表面張力、增加藥液穿透葉片的能力等促進藥液的吸收,能夠有效減少除草劑使用量以及提高田間雜草抑制效果[16,26-27]。孫小平的研究表明,煙嘧·莠去津混劑減量30%與激健助劑混合施用的雜草防控效果與單施除草劑常規劑量的防除效果相近[28]。本研究中,硝磺草酮懸浮劑常規劑量80%與激健配施處理對禾本科雜草株防效、鮮質量防效較其他處理分別增加5.62%~12.34%、2.48%~4.31%,對闊葉雜草株防效、鮮質量防效較其他處理分別顯著增加3.98%~19.93%、3.22%~7.62%,在所有除草劑處理中均為最高值;而在同類除草劑劑量對比中可以看到,2種除草劑常規劑量的禾本科、闊葉雜草株防效、鮮質量防效均為最低值,2種除草劑減量與激健助劑混合對雜草株防效的表現一致,都是隨著除草劑劑量的減少表現為先升高后降低,對雜草鮮質量防效表現不一致,在一定的劑量范圍內,莠去津懸浮劑處理鮮質量防效隨著劑量減少而升高,硝磺草酮懸浮劑處理表現為先升高后降低,且2種除草劑減量與激健助劑混施對禾本科的雜草防控效果整體高于闊葉雜草,其中劑量因素對雜草防控的影響高于種類因素,差異達到顯著水平,且除草劑種類與劑量間有顯著或極顯著的互作效應。分析認為,不同雜草種類防效有所不同,可能與玉米生長前期氣候條件干旱、苗情、草勢復雜相關,也可能是激健助劑在不同種類雜草內的表面張力不同,在禾本科雜草上的藥液覆蓋面、展布能力優于闊葉雜草[29];不同雜草表面的親疏水特性結構不同,靶標作物上的藥劑承載量也是不同雜草防效表現不同的主要原因[30],除草劑與激健助劑配套混施在除草劑減少一定劑量時殺死了某些種類雜草,而對另外其他雜草的毒害作用有所減弱。可見,不同除草劑減量與激健混合對玉米田雜草防控產生較大的差異,其中硝磺草酮懸浮劑常規劑量80%與激健混施處理雜草防控效果最好。
本試驗中,硝磺草酮懸浮劑常規用量80%與激健配施處理株高、莖粗、穗行數、行粒數、百粒質量、產量均為最高值,其中產量較對照增加14.68%,較其他除草劑處理顯著增加4.57%~8.72%,而2種除草劑常規劑量處理的玉米產量在同類除草劑劑量對比中均為最低值,但仍顯著高于對照處理,這與楊娟等的研究結果[31]較為一致。玉米產量與雜草防控、生長特性密切相關,所以分析玉米產量、性狀與雜草防效間的相關性對研究除草劑減量與激健混施的響應具有重要意義。研究表明,玉米產量、生長性狀與雜草防效均具有正相關關系,且雜草防效對玉米產量及性狀的影響表現為產量>莖粗>株高,其中劑量因素對玉米產量的影響高于種類因素,差異達到顯著水平,且除草劑種類與劑量間有極顯著的互作效應。除草劑減量與激健助劑混施處理產量及生長發育由于常規劑量處理,有可能是激健助劑提高了除草劑的除草效果,減少了除草劑劑量及殘留量,減弱了對玉米植株的影響,從而表現優于常規劑量。目前,關于雜草種類與除草劑選擇、劑量和助劑選擇三者之間的關系以及作用機制需要進一步研究。
4 結論
不同除草劑常規劑量80%與激健助劑混合施用處理的雜草株防效在同類除草劑劑量對比中均為最高值,鮮質量防效表現不一致,其中硝磺草酮懸浮劑常規用量80%與激健助劑混合施用處理雜草株防效和鮮質量防效最好;不同除草劑與激健助劑混合施用處理株高、莖粗、穗行數、行粒數、百粒質量、產量均高于對照不施除草劑處理,硝磺草酮懸浮劑常規用量80%與激健助劑混合施用處理株高、莖粗、穗行數、行粒數、百粒質量、產量均為最大值,其中產量較對照增加14.68%,較其他除草劑處理顯著增加4.57%~8.72%。在不同因素間F檢驗中發現,劑量因素對玉米產量的影響高于種類因素,差異達到顯著水平,且除草劑種類與劑量間有極顯著的互作效應。綜上,10%硝磺草酮懸浮劑常規劑量80%與激健助劑混合施用對玉米田雜草防控及生長發育表現最好。
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