張宏軍, 崔海蘭, 朱文達(dá), 魏守輝

(1.農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所,北京 100125; 2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,北京 100193;3.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所,武漢 430064)

推廣水稻直播栽培技術(shù)是解決農(nóng)村勞動(dòng)力資源不足,促進(jìn)水稻可持續(xù)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的重要技術(shù)措施。水稻直播田通常處于半干旱半濕潤(rùn)狀態(tài),土壤溫度較高,有利于雜草大量萌發(fā)生長(zhǎng)。這些雜草與水稻爭(zhēng)光、爭(zhēng)肥、爭(zhēng)水,嚴(yán)重影響水稻生長(zhǎng),降低水稻產(chǎn)量和品質(zhì),甚至造成絕收[1]。因此,除草技術(shù)是保障水稻直播技術(shù)順利實(shí)施的關(guān)鍵。化學(xué)防除是稻田除草技術(shù)的核心,目前適用于水稻直播田的除草劑主要有芐嘧磺隆(bensulfuron-methyl)、二氯喹啉酸(quinclorac)、丙草胺(pretilachlor)和丁草胺(butachlor)等[2-3]。但是,這些除草劑僅針對(duì)特定種類(lèi)的雜草,通常存在殺草譜窄、使用適期不寬的缺點(diǎn),并且毒性較高、殘留期較長(zhǎng),對(duì)水稻和后茬作物不太安全[4-5]。氰氟草酯(cyhalofop-butyl)和五氟磺草胺(penoxsulam)是美國(guó)陶氏益農(nóng)公司近年來(lái)在我國(guó)主推的稻田除草劑品種,氰氟草酯對(duì)稻田惡性雜草稗草和千金子的防效較好,而五氟磺草胺是稻田廣譜除草劑,使用適期寬,作物安全性較高[6-8]。長(zhǎng)江中下游地區(qū)是我國(guó)水稻主產(chǎn)區(qū),水稻直播田通常形成以稗草或千金子為優(yōu)勢(shì)種、單雙子葉雜草混生的雜草群落,單一使用五氟磺草胺難以控制大齡稗草和千金子的危害。氰氟草酯雖然對(duì)稗草和千金子效果較好,但對(duì)闊葉雜草無(wú)效,并且在與其他藥劑混配時(shí)往往有拮抗作用,不利于藥效的發(fā)揮[9-11]。為此,美國(guó)陶氏益農(nóng)公司通過(guò)優(yōu)化藥劑配比、改善助劑,推出了一種新的防除水稻直播田雜草的二元復(fù)配除草劑五氟磺草胺?氰氟草酯(Topshot)。有關(guān)五氟磺草胺?氰氟草酯在水稻直播田的應(yīng)用效果尚未見(jiàn)報(bào)道,本研究旨在明確該藥劑的除草效果及對(duì)水稻產(chǎn)量的影響,并評(píng)價(jià)其對(duì)后茬作物的安全性,為水稻直播田雜草防控體系的建立提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院南湖農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)地為典型的稻油輪作田,田間地勢(shì)平坦、肥力均勻、排灌方便。土壤類(lèi)型為黏壤土,pH約為6.8、有機(jī)質(zhì)含量1.8%。于2007年6月29日直播水稻種,播種量75 kg/hm2,稻種經(jīng)過(guò)浸種催芽處理,芽谷的芽長(zhǎng)約0.5 cm,根長(zhǎng)約1 cm。按照常規(guī)方法進(jìn)行田間管理。田間雜草群落主要由稗[Echinochloa crusgalli(Linn.)Beauv.]、異型莎草(Cyperus dif formis Linn.)、鴨舌草[Monochoria vagina lis(Burm.f.)Presl ex Kunth.]、碎米莎草(Cyperus iria Linn.)等組成,分布較均勻。

1.2 材料

直播水稻品種為‘潤(rùn)珠537’;后茬作物小麥、油菜、甘藍(lán)、蔥、大蒜品種分別為‘鄂麥 12號(hào)’、‘中油12 號(hào)’、‘雅孜’、‘香蔥’、‘宋城大蒜’,由湖北荊楚種業(yè)股份有限公司生產(chǎn)。2.5%五氟磺草胺油懸浮劑、10%氰氟草酯乳油、6%五氟磺草胺?氰氟草酯(五氟?氰氟草,TopShot)油懸浮劑,由美國(guó)陶氏益農(nóng)公司提供;30%丙草胺乳油,由先正達(dá)(蘇州)作物保護(hù)有限公司生產(chǎn);10%芐嘧磺隆可濕性粉劑,由美國(guó)杜邦公司生產(chǎn);IRIS Advantage ICP全譜直讀等離子光譜儀,由美國(guó)熱電公司生產(chǎn);2300型自動(dòng)定氮儀,由Foss Tercator公司生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與測(cè)定方法

1.3.1 五氟磺草胺?氰氟草酯藥效測(cè)定

試驗(yàn)設(shè)6%五氟磺草胺?氰氟草酯油懸浮劑有效成分用量 60、90、120 g/hm2和 180 g/hm2,對(duì)照藥劑有效成分用量設(shè) 2.5%五氟磺草胺油懸浮劑15 g/hm2、10%氰氟草酯乳油 75 g/hm2、2.5%五氟磺草胺油懸浮劑15 g/hm2+10%氰氟草酯乳油75 g/hm2、30%丙草胺乳油525 g/hm2+10%芐嘧磺隆可濕性粉劑45 g/hm2,并設(shè)人工除草和空白對(duì)照 ,共 10 個(gè)處理,代號(hào)分別為 T1、T2 、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10。每處理重復(fù) 4次 ,共 40 個(gè)小區(qū)。每小區(qū)面積20 m2,隨機(jī)排列。每小區(qū)之間筑埂隔離,以防串灌、漫灌。于2007年 7月 19日(水稻播種后20 d)施藥,施藥前排干田水,施藥后24 h灌水回田,保持水層3～4 d,施藥時(shí)雜草處于2～4葉期。丙草胺+芐嘧磺隆混用處理于2007年7月3日(播種后第4天)施藥,施藥時(shí)田間保持有水膜。各處理用水量為600 kg/hm2,采用MA TABI型噴霧器均勻施藥。

試驗(yàn)共調(diào)查6次,施藥前調(diào)查雜草基數(shù),藥后5 d目測(cè)觀察雜草藥害癥狀,藥后7、15、30 d和45 d調(diào)查雜草密度防效,45 d同時(shí)測(cè)雜草鮮重防效。每小區(qū)取有代表性的4個(gè)點(diǎn),每點(diǎn)0.25m2。在水稻收獲期測(cè)產(chǎn),各小區(qū)單收單放。

1.3.2 五氟磺草胺?氰氟草酯防除雜草對(duì)田間養(yǎng)分的影響

在水稻成熟收獲期,每小區(qū)隨機(jī)取10株禾本科雜草稗和闊葉雜草鴨舌草,將樣品曬干后測(cè)量雜草的全氮、全磷和全鉀量。全氮量的測(cè)定采用凱氏定氮法,全鉀和全磷量的測(cè)定采用干灰化法和等離子光譜法測(cè)定。養(yǎng)分總含量計(jì)算公式如下：

M總含量=(樣品中M平均含量/株)×雜草總株數(shù)

其中M代表全氮、全磷和全鉀養(yǎng)分,總含量單位為kg/hm2。

1.3.3 五氟磺草胺?氰氟草酯對(duì)后茬作物的安全性測(cè)定

水稻收割后經(jīng)犁耙翻耕,將施用五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量 90、120 g/hm2和180 g/hM2的小區(qū)和未施藥的對(duì)照區(qū)均分成五個(gè)微區(qū),每個(gè)微區(qū)分別播種或移栽小麥、油菜、甘藍(lán)、蔥和大蒜。小麥的播種量為112.5 kg/hm2;油菜先播種,4葉后移栽,株行距為33.5 cm×25 cm;甘藍(lán)亦先播種,5葉期移栽,株行距為33.5 cm×50 cm;蔥移栽的株行距為25 cm×15 cm;大蒜的種植株行距為20 cm×12.5 cm。后茬試驗(yàn)微區(qū)不施用任何除草劑,微區(qū)內(nèi)雜草均人工拔除,按照常規(guī)方法進(jìn)行栽培管理。對(duì)后茬作物的出苗率進(jìn)行調(diào)查,并觀察有無(wú)藥害,出苗后15、30、60 d測(cè)量作物的株高、鮮重。每個(gè)微區(qū)3點(diǎn)取樣,每點(diǎn)取樣5株。收獲期調(diào)查后茬作物的產(chǎn)量性狀,并進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。

使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析和Duncan氏多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 五氟磺草胺?氰氟草酯對(duì)雜草的控制作用

施藥5 d后觀察各處理區(qū)雜草的藥害癥狀,發(fā)現(xiàn)施用五氟磺草胺?氰氟草酯后稗、鴨舌草、碎米莎草、異型莎草的葉尖開(kāi)始枯萎,葉色均變淡發(fā)黃,稗葉片有褐色斑點(diǎn)。對(duì)照藥劑中除氰氟草酯對(duì)鴨舌草、碎米莎草和異型莎草無(wú)明顯毒害外,其余藥劑處理的雜草均產(chǎn)生不同程度的藥害癥狀。

五氟磺草胺?氰氟草酯對(duì)直播稻田雜草具有較好的防除效果(表1),在有效成分用量60～180 g/hm2的劑量范圍內(nèi),施藥后15 d對(duì)稗、鴨舌草、碎米莎草和異型莎草的密度防效分別在83.10%～98.52%、89.66%～ 95.43%、83.78%～100.00%、80.67%～97.62%之間,對(duì)田間雜草的綜合密度防效在83.83%～98.09%之間(具體數(shù)據(jù)略)。施藥后45 d,五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量90～180 g/hm2對(duì)鴨舌草的密度防效達(dá)90%以上,鮮重防效達(dá)95%以上;對(duì)稗、碎米莎草和異型莎草的密度防效和鮮重防效均達(dá)到95%以上;對(duì)直播稻田雜草的總體密度防效和鮮重防效也達(dá) 95%以上,均顯著優(yōu)于人工除草的防效(表1)。使用五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分60～180 g/hm2防除水稻直播田鴨舌草、碎米莎草、異型莎草的防效顯著優(yōu)于對(duì)照藥劑氰氟草酯;五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量提高至120～180 g/hm2時(shí)防除稗的效果顯著優(yōu)于丙草胺+芐嘧磺隆、氰氟草酯和五氟磺草胺。

表1 施用五氟磺草胺?氰氟草酯45 d后對(duì)水稻直播田雜草的防除效果1)

2.2 五氟磺草胺?氰氟草酯對(duì)雜草礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)利用量的影響

未施藥處理中,稗的全氮、全磷和全鉀量分別達(dá)到11.66、1.28 kg/hm2和10.57 kg/hm2,鴨舌草的全氮、全磷和全鉀量分別達(dá)到40.43、7.58 kg/hm2和60.65 kg/hm2。稗和鴨舌草對(duì)氮和鉀的吸收利用能力較強(qiáng),且鴨舌草吸收養(yǎng)分的數(shù)量顯著高于稗。五氟磺草胺?氰氟草酯對(duì)稗和鴨舌草的防效顯著,各處理區(qū)雜草的全氮、全磷和全鉀總量顯著低于對(duì)照和人工除草區(qū),表明五氟磺草胺?氰氟草酯可大大減少直播田雜草對(duì)土壤中氮、磷、鉀的吸收(＞90%),保持土壤肥力(表2)。

表2 直播稻田稗和鴨舌草的養(yǎng)分含量1)kg?hm-2

2.3 五氟磺草胺?氰氟草酯對(duì)直播水稻產(chǎn)量的影響

未施藥區(qū)水稻在雜草的競(jìng)爭(zhēng)下長(zhǎng)勢(shì)弱、植株纖細(xì)、稻殼空癟的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。施用五氟磺草胺?氰氟草酯的小區(qū)水稻長(zhǎng)勢(shì)旺、植株粗壯、籽粒多且飽滿。測(cè)產(chǎn)結(jié)果表明,五氟磺草胺?氰氟草酯處理區(qū)的水稻產(chǎn)量達(dá)5194.95～5 517.23 kg/hm2,比空白對(duì)照處理增產(chǎn)21.56%～28.72%,增產(chǎn)效果顯著優(yōu)于人工除草,但是與其他對(duì)照藥劑相比增產(chǎn)效果差異不顯著(表3)。

表3 五氟磺草胺?氰氟草酯防除雜草對(duì)水稻產(chǎn)量的影響1)

2.4 五氟磺草胺?氰氟草酯對(duì)后茬作物的安全性

施用五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量90～180 g/hm2的小區(qū),在水稻收割后種植小麥、油菜、甘藍(lán)、蔥、大蒜等后茬作物,其出苗率、成活率、株高等性狀均與對(duì)照相當(dāng),未發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)異常。測(cè)產(chǎn)結(jié)果表明,施用五氟磺草胺?氰氟草酯后,后茬小麥、蔥、大蒜、甘藍(lán)的產(chǎn)量與對(duì)照相比無(wú)顯著差異(表4)。五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量180 g/hm2的后茬油菜雖然出現(xiàn)減產(chǎn),但90～120 g/hm2處理對(duì)后茬油菜產(chǎn)量無(wú)顯著影響。因此,在水稻直播田使用五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分120 g/hm2以下劑量,對(duì)上述后茬作物均比較安全。

表4 五氟磺草胺?氰氟草酯對(duì)水稻直播田主要后茬作物產(chǎn)量的影響1)

3 討論

水稻直播田雜草發(fā)生種類(lèi)多、危害重[2]。一般在水稻播種后5～7 d,處于土表的雜草種子開(kāi)始大量萌發(fā),播后10 d左右進(jìn)入萌發(fā)高峰,此時(shí)雜草生長(zhǎng)非常迅速,若治理不及時(shí),極易釀成草荒。在目前的水稻直播田雜草防控體系中,化學(xué)防除仍占有相當(dāng)重要的地位,直播稻栽培的成敗主要取決于化除措施的有效性[1]。本研究表明,五氟磺草胺?氰氟草酯對(duì)水稻直播田的禾本科雜草、闊葉雜草和莎草均具有較好的防除效果,總體控草效果可達(dá)95%以上,是一種高效、廣譜的苗后莖葉處理除草劑。

直播田雜草目前主要采用苗前土壤封閉、苗后莖葉處理或兩者相結(jié)合的方式進(jìn)行防控,即“一封一殺”。1990年以來(lái),多種除草劑及其復(fù)配劑先后用于直播稻田雜草的防除,取得了一定的控草效果[3,6-8,10]。但是,某些除草劑在使用中也存在一定弊端,如丁草胺安全性不高[5],芐嘧磺隆容易對(duì)后茬敏感作物產(chǎn)生藥害[4],二氯喹啉酸對(duì)千金子無(wú)效[2],丙草胺、氰氟草酯等僅適用于以禾本科千金子、稗草為主的田塊[3,7]。五氟磺草胺?氰氟草酯殺草譜很廣,對(duì)水稻生長(zhǎng)無(wú)不良影響,并且,施用五氟磺草胺?氰氟草酯的稻田后茬種植小麥、甘藍(lán)、蔥、大蒜等作物均比較安全,是一種環(huán)境友好的除草劑。因此,五氟磺草胺?氰氟草酯可為水稻直播田雜草的化學(xué)防除提供新的選擇。在“一封一殺”的草害防控中,五氟磺草胺?氰氟草酯主要用于苗后雜草莖葉處理,可單獨(dú)對(duì)已出苗雜草起到很好的滅殺作用;五氟磺草胺?氰氟草酯也可配合苗前土壤封閉處理劑,對(duì)未能有效“封殺”的殘余禾草和闊葉雜草進(jìn)行“補(bǔ)殺”,進(jìn)行“一封一殺”組合處理。在治理對(duì)酰胺類(lèi)(如丁草胺)、磺酰脲類(lèi)(如芐嘧磺隆)除草劑產(chǎn)生抗性的某些雜草時(shí),五氟磺草胺?氰氟草酯可作為優(yōu)良的輪換除草劑來(lái)使用。

隨著人們對(duì)環(huán)境生態(tài)問(wèn)題的日益關(guān)注,雜草管理的目標(biāo)已不是保持作物田完全無(wú)草,而是將雜草密度控制在經(jīng)濟(jì)危害允許水平以下,以降低除草劑用量,減少環(huán)境污染、作物藥害和雜草抗藥性的產(chǎn)生[11-14]。因此,五氟磺草胺?氰氟草酯在水稻直播田將有良好的應(yīng)用前景,可為水稻直播田的草害防控提供重要的技術(shù)支撐。

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