機械水直播稻田隨播隨用芽前除草劑篩選及其安全性評價

沈麗麗,施圣高,陳芳芳

(1 光明食品集團上海川東農場有限公司種植業中心,鹽城 224133;2 上海上實現代農業開發有限公司,上海 202183;3 光明食品集團上海農場有限公司種植業中心,鹽城 224151)

水稻機械直播作為一項農機農藝結合的輕簡栽培技術,已成為當今水稻栽培的主要方式之一。 在美國和澳大利亞,水稻已全部采用機械直播方式種植,意大利直播稻面積已占到水稻種植總面積的98%,斯里蘭卡以及馬來西亞等國直播稻面積均占水稻種植面積的一半以上[1]。 我國北方曾于20 世紀50 年代大面積推廣水稻直播,80 年代前黑龍江省水稻直播面積占其水稻種植面積的70%[2]。 近年來,直播稻種植面積在我國南方稻區逐漸加大,上海、江蘇、浙江、廣州等東南沿海地區發展速度尤其快[3]。 2022 年,上海直播種植面積已占當年水稻種植總面積的68.9%。 雜草是影響水稻直播技術推廣和產量的重要制約因素之一,由于水稻直播栽培前期采用濕潤管理模式,十分有利于田間雜草的萌發和生長,易導致直播稻田雜草發生種類多、數量大[4-7],危害程度明顯重于機插秧稻田,尤其是稗屬雜草Echinochloaspp.、千金子Leptochloa chinensis(L.) Nees.、雜草稻Oryza sativaf.spontanea等禾本科雜草,嚴重危害直播稻田[8-11]。 直播稻田雜草發生時間長,水稻前期群體小,如不及時防除或者防除質量不高,極易形成草荒,導致水稻大幅減產甚至絕收[12-14]。

化學藥劑具有高效、穩定、用戶友好等優點,仍然是當前管理雜草最重要的手段[15-16]。 芽前處理是指在作物播種后、雜草出土前,將除草劑均勻地噴灑到土壤表面形成藥層,通過雜草的幼芽接觸、吸收藥劑進而發揮除草效果。 該技術可使除草時間前移,受溫度影響小,除草效果明顯,能有效減少除草劑和人工投入,對防控抗藥性雜草意義尤其重大[17-18],是目前生產實踐中解決雜草抗藥性發展的有效措施。 現今適用于水直播稻田芽前處理的除草劑品種較少,主要以酰胺類的丙草胺(Pretilachlor)、丁草胺(Butachlor)和其與磺酰脲類的芐嘧磺隆(Bensulfuron-methyl)混配為主,均需要添加相關的安全劑后才能使用,而且這些品種使用年限均較長。 雙唑草腈(Pyraclonil)系原卟啉原氧化酶(PPO)抑制劑,能有效防除稻田主要優勢雜草千金子、異型莎草Cyperus difformisL、耳基水莧菜Ammannia arenariaH. B. K.、丁香蓼Ludwigia prostrataRoxb.,對水稻安全,但對稗屬雜草的防效略差[19];嘧草醚(Pyriminobac-methyl)是嘧啶類選擇性傳導型除草劑,對水稻移栽田和直播田稗屬雜草有特效[20];嗪吡嘧磺隆(Metazosulfuron)屬磺酰脲類除草劑,能夠有效防除稗屬雜草、闊葉草和莎草[21],但該藥劑對千金子無效。 上述3 個除草劑品種作用機理和殺草譜各具特色,篩選并評價其在機械水直播稻田隨播隨用的前景,對豐富機械水直播稻田適用除草劑品種,完善機械水直播稻田化學除草技術體系具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑和水稻品種

供試藥劑:300 g∕L 丙草胺(Pretilachlor)EC,先正達作物保護有限公司,市售;4%雙唑草腈懸浮劑(Pyraclonil)SC,湖北相和精密化學有限公司;10%嘧草醚(Pyriminobac-methyl)WP,日本組合化學工業株式會社,市售;30%芐嘧·丙草胺(Bensulfuron-methyl·pretilachlor)OD,江蘇省蘇科農化有限責任公司,市售;33%嗪吡嘧磺隆(Metazosulfuron)WG,日產化學株式會社,市售;10%芐嘧磺隆(Bensulfuron-methyl)WP,江蘇快達農化股份有限公司,市售;安全解毒劑,江蘇省蘇科農化有限責任公司,市售。

供試水稻品種:粳稻品種‘南粳46’,市售。 水稻種植方式為機械(穴)直播,采用上海世達爾2BDXZ-12CP(20)水稻穴直播機播種。

1.2 試驗田概況

試驗田前茬作物為小麥,收割后翻耕,田塊平整后高低落差不超過3 cm,保水性能良好。 水稻播種前落干田水,并開好排水溝。

為確保田間小區有足夠雜草基數,所有處理小區均人工接種稗草Echinochloa crusgalli(L.) Beauv.、千金子、異型莎草、耳基水莧菜、陌生菜Lindernia procumbens(Krock.)Borbas。

1.3 試驗設計

除草劑品種篩選和評價采用田間小區試驗。 稻谷浸種48 h、催芽24 h 后使用穴直播機播種,播種量60 kg∕hm2,播種時水稻種子為露白狀態。 試驗設8 個處理,分別為(1)4%雙唑草腈SC 1 500 mL∕hm2;(2)4%雙唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+300 g∕L 丙草胺EC 1 125 mL∕hm2;(3)10%嘧草醚WP 450 g∕hm2;(4)4%雙唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+ 10% 嘧草醚WP 375 g∕hm2;(5) 30% 芐嘧·丙草胺OD 1 500 mL∕hm2+ 專用安全劑375 mL∕hm2;(6)30%芐嘧·丙草胺OD 1 500 mL∕hm2;(7)33%嗪吡嘧磺隆WG 300 g∕hm2;(8)空白對照。 水稻播種完成后隨即使用新加坡利農私人有限公司生產的HD400 背負式噴霧器進行土壤噴霧,兌水量600 kg∕hm2。 小區面積60 m2,隨機區組排列,單排單灌,各處理3 次重復。

1.4 試驗調查

施藥后14 d 按GB∕T 17980.40—2000《農藥田間藥效試驗準則(一)除草劑防治水稻田雜草田間藥效試驗準則》中的9 級估計值調查法(表1)評價各處理的防除效果,并取樣測定水稻出苗數、株高和地上部鮮重;施藥后28 d 取樣,分種類測定株數和地上部鮮重。 調查時每小區隨機取5 個樣方,每樣方面積0.25 m2。

表1 估計值調查法分級標準與防除效果對應表Table 1 Corresponding table of classification standards and prevention and control effects of estimation survey method

式中,CK 為空白對照區雜草株數或鮮重,PT 為施藥區殘存雜草株數或鮮重。

1.5 數據處理

利用SPSS 25.0 軟件處理數據,應用單因素方差分析(One-way ANOVA)中Duncan 氏新復極差測驗法進行差異性分析。

2 結果與分析

2.1 不同芽前除草劑對雜草的防除效果

由表2 可知,藥后14 d,除4%雙唑草腈SC 1 500 mL∕hm2處理對稗草的防除效果稍差(75%—84.9%),為6 級外,其余6 個處理對稗草防除效果優異(95%—100%),為1—3 級;10%嘧草醚WP 450 g∕hm2和33%嗪吡嘧磺隆WG 300 g∕hm2處理對千金子無效,其余5 個處理對千金子均表現出1—2 級(97.5%—100%)的優異防除效果;除10%嘧草醚WP 450 g∕hm2處理對異型莎草和闊葉類雜草無效外,其他各供試處理對異型莎草和闊葉類雜草均表現出良好的防除效果(97.5%—100%),為1—2 級。 從總草防除效果看,4%雙唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+300 g∕L 丙草胺EC 1 125 mL∕hm2、4%雙唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+10%嘧草醚WP 375 g∕hm2和30%芐嘧·丙草胺OD 1 500 mL∕hm2(加安全劑和不加安全劑)4 個處理對所有供試雜草均有最佳防除效果(95%—100%),總防效達到1—3 級。

表2 不同除草劑處理對稻田雜草的防除效果(藥后14 d)Table 2 Control effects of different herbicide treatments on weeds in rice fields(14 days after treatment)

施藥后28 d,各處理防除效果與藥后14 d 目測評價結果一致,其中4 個復配劑處理[4%雙唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+300 g∕L 丙草胺EC 1 125 mL∕hm2、4% 雙唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+ 10% 嘧草醚WP 375 g∕hm2和30%芐嘧·丙草胺OD 1 500 mL∕hm2(加安全劑和不加安全劑)]的殺草譜和總防效明顯優于單劑處理,對供試禾本科雜草稗草和千金子、莎草科雜草異型莎草、闊葉類雜草耳基水莧菜和陌上菜的株數防效和鮮重防效均在94.2%—100%;10%嘧草醚WP 450 g∕hm2處理對稗草有優異防除效果,對其他供試雜草無效;4%雙唑草腈SC 1 500 mL∕hm2處理對稗草的株數防效和鮮重防效略差,為76.2%—80.5%,對其他雜草防效達97.5%—100%;33%嗪吡嘧磺隆WG 300 g∕hm2處理對千金子基本無效,對其他雜草防效為92.6%—98.2%(表3)。

表3 不同除草劑處理對稻田雜草的防除效果(藥后28 d)Table 3 Control effects of different herbicide treatments on weeds in rice fields(28 days after treatment)

2.2 不同芽前除草劑對水稻成苗的影響

施藥后14 d,33%嗪吡嘧磺隆WG 300 g∕hm2處理對水稻安全性較差,出苗數、株高和地上部鮮重等指標與空白對照相比均有顯著下降;30%芐嘧·丙草胺OD 1 500 mL∕hm2+安全劑375 mL∕hm2處理對水稻生長無明顯影響,未加安全劑處理對出苗有輕度影響,但對株高和地上部鮮重等指標無顯著影響;4%雙唑草腈SC 1 500 mL∕hm2、4%雙唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+300 g∕L 丙草胺EC 1 125 mL∕hm2、4%雙唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+ 10%嘧草醚WP 375 g∕hm2和10%嘧草醚WP 450 g∕hm2對水稻生長安全,出苗數、株高和地上部鮮重等指標與空白對照相比均無顯著差異(表4)。

3 結論與討論

根據直播稻田雜草發生的特點,目前生產上通常采用“一封二殺三補”的防治策略[22-23],種植戶一般在播后3—5 d 進行除草劑封閉處理[24]。 研究結果表明,在雜草萌發敏感期施用除草劑對禾本科和闊葉類雜草的防效優于播種后4 d 施藥處理,延遲封閉會降低禾本科特別是稗草的防除效果[25]。 不同于人工直播,機械作業時會對泥土進行翻攪,播種前使用除草劑進行雜草封閉處理的效果下降,所以,機械直播稻田以播后苗前使用芽前除草劑進行土壤封閉處理的防除效果更佳[26]。

芐嘧·丙草胺是目前國內使用最廣泛的直播稻田芽前處理除草劑品種,已有很久的使用歷史。 本試驗表明,雙唑草腈與嘧草醚或丙草胺復配可以有效防除稻田禾本科、莎草科和闊葉類三大雜草,且對水稻出苗和生長無不良影響,是機械水直播稻田隨播隨用芽前處理除草劑的候選品種,對解決當前機械水直播稻田芽前除草劑品種不足的問題具有重要意義。

已有研究表明,在水稻播種的同時噴施300 g∕L 丙草胺EC+10%芐嘧磺隆WP,不同地區其藥效和安全性表現不一,在安徽宣城單季稻田對雜草防效較好、效果穩定,而在湖南大通湖試驗區不同品牌丙草胺對雜草防除效果不一致[27-28]。 張建萍等[21]研究表明,33%嗪吡嘧磺隆WG 有效成分255.0 g∕hm2或300.0 g∕hm2處理對水稻出苗沒有影響,本試驗中,30%芐嘧·丙草胺OD 1 500 g∕hm2對水稻出苗有輕微影響,而33%嗪吡嘧磺隆WG 300 g∕hm2嚴重影響水稻生長,產生差異的原因是否與播種方式有關待進一步驗證。