30%芐嘧·丙草胺乳油等量施藥的次數及時間對稻田除草效果的影響

史 駿, 陳若霞, 柴偉綱, 諶江華, 汪 峰

(寧波市農業科學研究院, 寧波 315040)

稻田雜草通過與水稻競爭肥、水、空間、光照等環境因素,來影響水稻的生長與發育[1-2]。同時,稻田雜草也是水稻病蟲害的中間寄主,嚴重制約著水稻產業的發展[3]。目前,化學除草是稻田雜草防除的主要方法,但除草劑的大量、高頻使用,對水稻安全、水土環境等構成了重大威脅[4-6],也加速了稻田雜草抗藥性的產生[7-8]。因此,如何提高稻田除草劑的使用效率,提升除草劑的防除效果與防除效率,是當下稻田雜草研究的一個方向。

在提升除草劑防除效果的研究方面,部分學者在不影響水稻產量和除草劑防效的前提下,以減少除草劑使用次數和(或)用藥量的方式,來間接地提升除草劑的防除效果,如,史駿等采用速效肥拌入基肥的方法,于苗期增加土壤有效氮含量,來促進水稻苗期快速發棵,使其提前封行,減少雜草生長所需的空間及光照等,間接提高水稻對雜草幼苗的競爭力,達到水稻苗期減少一次使用除草劑的目的[9]。郝春新等研究發現,在雜草發生的特定階段,如,于稗草Echinochloacrus-galli2葉期,施57%苯唑草酮·二甲酚草胺乳油,可減少除草劑使用量,而不影響防除效果[10]。袁元榮等通過深水漫灌的方法,將“深水抑草”與“酵土培肥”和“水淹灌控病蟲”相結合,發現當稻田水層深度在6 cm以上時,即可明顯控制草害的發生,當水層深度10 cm以上,保持8～12 d,可根除苗期雜草,將除草劑使用量和使用次數降為零[11]。上述學者主要通過減少除草劑的使用次數或用藥量來實現除草劑的減量增效;也有學者通過直接提高除草劑的使用效率直接達到提升除草劑防除效果的目的,如,保持除草劑用量不變的情況下,田志慧等通過將助劑添加至除草劑中,降低除草劑藥液表面張力及接觸角,致使除草劑在靶標表面潤濕展布,增加藥液沉積量,改善藥劑濕潤性,以達到用量不增加,防效大大提高的目的[12]。另外,楊永杰等和張建萍等采用移栽田“隨移隨用”施藥技術,以每叢水稻為中心,進行除草劑的定點噴施,大幅提高除草劑的利用率[13-14];又如,采用植保無人機進行作業,由于全田噴霧均勻性較好,在除草劑不減量的情況下,提高除草劑的防除效果。此外,有研究發現,減少除草劑的部分用量,在實際的農業生產中不一定會對雜草防除效果帶來明顯的負面效應。

對寧波稻區移栽田的調查表明,水稻移栽后7～15 d左右出現第一個出草高峰,主要雜草為禾本科的稗草、千金子Leptochloachinensis等;第二個出草高峰通常于移栽后20～30 d左右出現,除后發的稗草、千金子等禾本科雜草外,還包括耳葉水莧Ammanniaauriculata、多花水莧A.multiflora、鴨舌草Monochoriavaginalis、丁香蓼Ludwigiaprostrata、鱧腸Ecliptaprostrate等闊葉類雜草及部分莎草科雜草,此階段發生量最大的闊葉類雜草為耳葉水莧。對寧波地區除草劑用藥情況的調查表明,目前較為傳統的防除方法為“一封一殺”,即,移栽后3～5 d采用封閉除草劑封閉雜草一次,并于移栽后15～30 d采用莖葉噴霧對漏封的雜草或苗期新發生的闊葉類雜草和莎草科雜草進行一次莖葉噴霧殺草;部分在“一封一殺”的基礎上,根據田間雜草發生情況,再進行一次補殺,形成“一封一殺一補”模式。

因此,本研究以秈粳雜交稻‘甬優1540’為試驗材料,以稗草、千金子、耳葉水莧和異型莎草Cyperusdifformis4種具有潛在危害的稻田雜草為研究對象,進行室內試驗。在除草劑總用藥量不變的前提下,通過改變除草劑使用次數及其施藥時間節點,來研究如何提高除草劑的使用效率。本研究通過上述試驗,揭示不同施藥方式在‘甬優1540’移栽田中對除草效果的影響,為秈粳雜交稻‘甬優1540’稻田雜草防除提供理論基礎和實踐經驗。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藥劑為30%芐嘧·丙草胺乳油(江蘇豐山集團股份有限公司)。

供試雜草為稗草Echinochloacrus-galli、千金子Leptochloachinensis、耳葉水莧Ammanniaauriculata,采自寧波市邱隘鎮祥宇農場 (121°39′E,29°49′N);異型莎草Cyperusdifformis采自象山縣西周鎮偉平農場(121°38′E,29°29′N)。大田試驗供試水稻品種為‘甬優1540’(寧波種業股份有限公司)。

1.2 試驗方法

1.2.1溫室盆栽試驗

雜草發生量試驗為單因素試驗,包含6種不同的除草劑施藥處理。各藥劑處理所用除草劑均為30%芐嘧·丙草胺乳油。處理1為“移前封”:于移栽前3 d封草,制劑用藥量100 mL/667m2,與5 L/667m2的泥沙混拌后,撒施于土表進行雜草封閉;處理2為“移時封”:于移栽當天,制劑用藥量100 mL/667m2,兌水30 kg/667m2,噴施于土表進行雜草封閉;處理3為“移后封”:于移栽后3 d封草,制劑用量100 mL/667m2,兌水30 kg/667m2,噴施于土表進行雜草封閉;處理4為“移前封-移后封”二次施藥:于移栽前3 d和移栽后3 d各封草一次,移前封制劑用藥量50 mL/667m2,與5 L/667m2的泥沙混拌后撒施于土表進行雜草封閉,移后封制劑用藥量50 mL/667m2,兌水30 kg/667m2,噴施于土表進行雜草封閉;處理5為“移后封-苗期殺”二次施藥:于移后3 d封草一次和移栽后20 d苗期噴霧殺草一次,每次制劑用藥量均采用50 mL/667m2,兌水30 kg/667m2,其中,移后封采用噴霧法,將藥液噴施于土表進行雜草封閉,苗期殺為移后20 d,將藥液噴施于水稻莖葉進行雜草防治;處理6為不施除草劑。

每處理設置1個長、寬、高分別為60、60、5 cm的托盤,各處理重復3次。每托盤含營養土約4.5 kg,該土壤的有機質含量≥46%,總養分≥2%,托盤填滿營養土后,注水淋透。托盤中水稻種植的株行距為30 cm×20 cm。在播種雜草種子前,將水稻移栽處留空,留空面積為一個直徑約5 cm的圓形。水稻移栽前5 d,于營養土表面均勻撒播稗草、千金子、耳葉水莧和異型莎草4種雜草種子各100粒,采用人工混合的方式進行撒播,撒播后用營養土覆蓋,覆蓋厚度約為0.5 cm左右。‘甬優1540’水稻種子浸種48 h,經催芽露白后,撒播于育苗盤中,盤中每個格子規格為5 cm×5 cm,每個格子內撒播種子約10粒,待水稻秧苗1葉1心至2葉期,每個格子進行間苗,最終保留1株,用于移栽。播種后25 d,水稻株高(葉長展開)約30～35 cm,處于4葉1心至5葉1心期,選擇長勢相近的水稻,移栽于托盤留空處,每孔移栽1株。試驗過程中,水稻移栽至托盤后,保持水層深度3 cm,在施藥前排干水層,在施藥后24 h回水,并保持水層深度3 cm,繼續保水至試驗結束(移栽后24 d試驗結束);無藥對照的水層深度同施藥處理,且自移栽后持續保水至盆栽試驗結束。在移栽后的6、12、18 d和24 d,對所有處理的雜草發生量進行調查和記錄。溫室溫度及光照設置:06:01-18:00為32℃,光照為5 000 lx;18:01-06:00為22℃,光照為室內自然光,無其他補光,約為0～600 lx。

1.2.2大田試驗

于2019年6月在浙江省寧波市鄞州區邱隘鎮祥宇農場進行大田試驗。水稻用種量為1 kg/667m2,移栽規格為30 cm×20 cm。播種時間為5月25日,移栽時間為6月20日,秧齡為26 d,約5～6葉期。移栽田前茬為冬閑田。祥宇農場的土壤理化性質:pH為5.76,電導率為145 μs/cm,有機質、全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別為49.9 g/kg、4.3 g/kg、345.1 mg/kg、92.92 mg/kg和234.0 mg/kg。

試驗共設6個處理,每處理3個重復,每重復設1個小區,小區面積為40 m2。6個處理的施藥方式同溫室盆栽試驗。其中,除草劑噴霧施藥采用合美HM-16A型背負式電動噴霧器(中山市合美電器有限公司)進行噴霧,工作壓力為0.2～0.4 MPa,施藥當天為晴朗無風天氣。于移栽后20 d施尿素10 kg/667m2為分蘗肥;于移栽后37 d施復合肥(N-P-K為15-15-15) 26 kg/667m2為穗肥。大田試驗中,在水稻移栽后,保持水層深度3～5 cm(稻田地勢不平整)。在每次施藥前排干田水,保持田面濕潤,在施藥后24 h回水至水層深度3～5 cm,繼續保水至移栽后36 d;無藥對照的水層深度同施藥處理,且自移栽后持續保水至移栽后36 d。本試驗中,水稻移栽前8 d進行土壤平整,移栽前3 d和移栽當天,均有少量禾本科雜草處于1葉1心期,闊葉類和莎草科雜草未見萌發;移栽后3 d,過半數禾本科雜草處于1～2葉期,闊葉類雜草未見萌發;移栽后20 d,稗草處于4～6葉期,株高(葉片展開)約40 cm;千金子處于4～7葉期,大部分雜草株高小于9 cm;闊葉類雜草中的耳葉水莧、多花水莧、丁香蓼和鱧腸大部分處于4～6葉期,且大部分闊葉類雜草株高小于10 cm;莎草類雜草中的異型莎草大部分處于2～4葉期,且大部分莎草科雜草株高小于15 cm。

水稻分蘗測定:每小區3點,每點取水稻10株,自移栽后12 d起,每6 d調查1次,共調查5次。雜草發生量及除草劑防效測定:每小區5個點,每點放置1個1.0 m×1.0 m樣框,自移栽后18 d起,每6 d對樣框中的雜草種類和數量進行記錄,調查4次,并對末次調查的雜草地上部分進行鮮重稱量,并計算株防效和鮮重防效。

株防效=(空白對照區雜草株數-處理區雜草株數)/空白對照區雜草株數×100%;

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

1.3 數據分析

溫室試驗中,設雜草發生量為因變量,設施藥處理為固定因子。大田試驗中,設水稻分蘗、雜草發生量、雜草鮮重、雜草株防效和雜草鮮重防效為因變量,設施藥處理為固定因子。采用一般線性模型,對每個調查周期的數據進行分析,利用post-hoc(LSD)進行兩兩比較分析;大田試驗的水稻分蘗、雜草發生量和雜草鮮重,以及溫室試驗的雜草發生量均采用SPSS statistics v22.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 溫室盆栽試驗

溫室盆栽試驗數據顯示,在各個調查周期內,與不施用除草劑的處理對比,施用除草劑后的雜草發生量顯著降低。施用除草劑的5個處理中,移栽后6、12 d的各類雜草發生量沒有顯著差異。移栽后18 d,“移后封-苗期殺”對稗草的防除效果顯著優于其他處理；“移后封-苗期殺”對千金子的防除效果顯著優于“移前封-移后封”,但與其他處理相比,效果不顯著;在闊葉類和莎草科雜草上,移栽后6、12、18 d的所有施藥處理間的差異不顯著。移栽后24 d,“移后封-苗期殺”在稗草和耳葉水莧上的防除效果顯著優于其他所有處理;“移后封-苗期殺”在千金子上的防除效果優于“移前封-移后封”,但效果不顯著,但該處理的防除效果顯著優于所有單次施藥處理;在莎草科雜草上,所有施藥處理間的差異不顯著(表1)。

表1 30%芐嘧·丙草胺乳油不同施藥次數及施藥時間對4種盆栽雜草發生量的影響1)

續表1 Table 1(Continued)

2.2 大田試驗

2.2.1不同施藥次數及施藥時間對水稻分蘗的影響

大田試驗數據顯示,移栽后12 d,“移時封”處理的水稻分蘗數最多,為6.60萬株/667m2,而“移前封-移后封”處理的分蘗數最少,為5.00萬株/667m2,但各處理間的分蘗數差異不顯著;移栽后18、24、30、36 d,二次施藥處理中,“移后封-苗期殺”處理的分蘗數較多,分別為15.00萬、20.40萬、19.10萬、16.90萬株/667m2,略高于“移前封-移后封”處理的分蘗數。其中,移栽后24、30、36 d,二次施藥處理的分蘗數顯著高于“移前封”單次施藥處理(表2)。

表2 30%芐嘧·丙草胺乳油不同施藥次數及施藥時間對水稻分蘗數的影響1)

2.2.2不同施藥次數及施藥時間對雜草出草量及除草劑防效的影響

大田試驗顯示,不使施除草劑的處理其雜草出草量顯著高于施用除草劑的處理。移栽后18、24、30 d,二次施藥處理的雜草出草量較少,但所有處理間的差異不顯著;移栽后36 d,二次施藥處理的雜草出草量低于單次施藥處理;而二次施藥的鮮重高于單次施藥中的“移時封”和“移后封”,但低于“移前封”(表 3)。

表3 30%芐嘧·丙草胺乳油不同施藥次數及施藥時間對雜草出草數量及末次調查雜草鮮重的影響1)

雜草株防效數據顯示,移栽后18 d 和24 d,各施藥處理間的株防效無顯著差異。移栽后30 d,“移后封-苗期殺”處理的防效顯著高于“移前封”處理的防效;移栽后36 d,“移后封-苗期殺”處理的株防效顯著高于所有的單次施藥的處理。鮮重防效方面,“移后封-苗期殺”的防效略高于“移后封”和“移時封”，但顯著高于“移前封”及“移前封-移后封”(表4)。

表4 30%芐嘧·丙草胺乳油不同施藥次數及施藥時間對雜草株防效及鮮重防效1)

3 討論

本研究首次提出,在水稻全生育期內,控制除草劑總量一致的前提下,通過改變施藥次數及其施藥時間節點,來探索如何提高除草劑的防除效果。溫室盆栽試驗及大田試驗結果均表明,采用二次施藥的防除效果優于單次施藥;在二次施藥處理下,“移后封-苗期殺”的雜草防除效果優于“移前封-移后封”,表明除草劑總量一致的情況下,可通過改變施藥策略,來提高除草劑的防除效果,間接地降低稻田除草劑的用藥量。

3.1 不同稻田雜草對不同除草方式的響應

溫室試驗表明,供試雜草在“移后封-苗期殺”處理下均出現了最佳防除效果,其中,移栽后24 d，“移后封-苗期殺”處理對禾本科的稗草和闊葉類的耳葉水莧的防除效果顯著優于其他處理,表明同種除草劑同種施藥方式的防除效果在各類雜草間存在差異。“移后封-苗期殺”與其他處理相比,最大的特點是插秧后20 d進行了一次莖葉噴霧處理。與稗草不同的是,在插秧后20 d左右的千金子,部分已出現匍匐莖。一方面,此階段的千金子因匍匐莖貼近土壤,部分甚至潛入泥中,不易接觸到藥劑,另一方面,該類雜草的匍匐莖可能對除草劑的代謝能力要顯著強于直立莖葉。上述原因可能導致移栽后20 d時莖葉噴霧對千金子的防除效果略差于同為禾本科的稗草。此外,供試藥劑在“移后封-苗期殺”處理下對耳葉水莧表現出良好的防除效果,主要來自于供試藥劑中的部分成分“芐嘧磺隆”,該成分對未產生抗藥性的闊葉類雜草具有極好的防除效果。

3.2 不同施藥模式對水稻分蘗、雜草發生量及防效的影響

除草劑通過抑制稻田雜草的發生來減少雜草對水稻生長的干擾,間接地促進水稻生長。二次施藥處理下,水稻分蘗量顯著高于單次施藥,說明二次施藥對稻田雜草的整體抑制效果較好,導致該結果的原因可能在于移栽田存在多個出草高峰,主要的出草高峰一般發生在水稻移栽后的7～15 d和(或)20～30 d,不同地區不同氣候條件下,出草高峰的數量及持續時間存在差異[15-16]。本研究中,按30%芐嘧·丙草胺乳油推薦量采用“移前封”、“移時封”及“移后封”單次施藥,可能僅對移秧后第一個出草高峰的雜草起到了較好的防除作用,而漏殺了第二個出草高峰的雜草所致。同理,我們發現二次施藥處理中,“移后封-苗期殺”的防除效果優于“移前封-移后封”處理,其原因同樣是“移后封-苗期殺”中的“苗期殺”的時間與移栽田中第二個出草高峰的時間節點高度契合有關,并由此導致“移后封-苗期殺”處理下的水稻分蘗量及除草劑防效在苗期階段高于“移前封-移后封”,同時,雜草發生量低于“移前封-移后封”。值得注意的是,在苗期階段,“移后封-苗期殺”相對于“移前封-移后封”多了一次有效的苗期殺草處理,前者的效果雖優于后者,但差異并未達到顯著水平,極有可能與本研究中嚴格的保水抑草管理方式有關。有研究表明,移栽田中采用較好的保水措施,對苗期控草具有極大的促進作用,在深水控草的試驗中,部分試驗表明,即使不施用除草劑,也可以有效防除稻田雜草[11]。因此,我們認為,苗期雜草的發生,除了與是否施用除草劑密切相關以外,與是否采取了有效的保水控草管理方法,以及采用何種水層深度的控草措施,有一定關聯。

通過本研究,我們發現,對稻田雜草發生高峰期的把握,是稻田除草劑減藥的一個理論基礎。在稻田雜草發生高峰來臨前3～5 d進行除草劑適當減量施藥,對雜草的防除效果不會造成顯著的負面影響;其次,針對稻田雜草發生高峰的時間節點,控制總量一定,進行多次精準施藥,是大幅提高除草劑藥效的有效途徑。