伍 德，曾曉琳，劉金平，黃 柳

(西華師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，四川 南充 637009)

絲茅(Imperatakoenigii)俗稱茅針、白茅根，為禾本科白茅屬(Imperata)植物，產(chǎn)于我國四川、云南、貴州等地，廣布于東半球溫暖地區(qū)[1]。絲茅適應(yīng)性較強，生態(tài)幅度較廣，在農(nóng)田、果園、草坪、荒地等極為常見，它生長速度快，根莖發(fā)達，具有極強的繁殖能力，且再生性和抗逆性較強，入侵后難以徹底剔除，是世界上十大惡性雜草之一[2-3]。絲茅密集的根狀莖、化感作用、高繁殖率和對不良生境的耐性是其成功入侵草坪的重要原因[4-5]，入侵1～3年后可在草坪中形成局部優(yōu)勢種群[6]，不僅影響草坪草的景觀效益、增加草坪養(yǎng)護難度和強度，而且嚴(yán)重威脅草坪種群組成、草層結(jié)構(gòu)和草坪基本功能。圍繞絲茅入侵草坪途徑、競爭機理、擴散方式及物理防除進行了大量研究，但目前仍無有效而持久的防除措施。

雜草防除是草坪養(yǎng)護重要的工作，除草用工占總用工的80%，費用占管理費用的60%[7]?；瘜W(xué)防除是草坪雜草防治的有效途徑，目前尚無針對草坪中絲茅的除草劑，因此，種類繁多的除草劑，需要通過實踐進行篩選和防效評價。草甘膦和草銨膦是具有不同藥性機理的有機磷類非選擇性除草劑，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用較為廣泛。內(nèi)吸型草甘膦通過干擾植物生長點的莽草酸途徑，使莽草酸在組織中快速積累，嚴(yán)重影響芳香族氨基酸合成，降解葉綠素且抑制葉綠素和胡蘿卜素合成，導(dǎo)致植物生長受阻或最終死亡[8]。觸殺型草銨膦通過抑制谷氨酰胺合成酶活性，使植物體內(nèi)氮代謝紊亂，銨積累過量，葉綠體解體，抑制光合作用，最終導(dǎo)致植物死亡[9]。有研究表明，草甘膦對白茅(Imperatacylindrica)生理指標(biāo)和光合特性有顯著影響[10-11]，草銨膦對果園、茶園中雜草有較好的防除效果[12-14]。但因絲茅根系和根莖發(fā)達，很難徹底防除。

試驗以入侵草坪3年且拓展為建群種的絲茅為材料，設(shè)草甘膦(G0.5，G1.0和G1.5)和草銨膦(GA1.0，GA1.5和GA2.0)各3個濃度，記錄起效時間及施藥后絲茅的病狀，藥后40 d通過挖取、分離、烘干、稱重等，分析除草劑類型和濃度對地上和地下部分的鮮重防效和干重防效差異，研究2種除草劑對絲茅株防效的影響，篩選適合殺滅絲茅的除草劑類型和有效濃度，為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)草坪建植坪床處理時，防除惡性雜草絲茅提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗地概括

試驗地位于四川省南充市順慶區(qū)西華師范大學(xué)華鳳校區(qū)，屬典型中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，海拔265.4 m，年均氣溫17.4℃，最高氣溫40.1℃，最低氣溫-2.8℃，年日照時數(shù)1 266.7 h，有霜期13.7 d，年均降水量1 020.8 mm，土壤為紫色土，pH 6.9。

1.2 試驗材料

以絲茅入侵成為建群種的冷季型退化草坪中，長勢、密度均勻且正處于生長旺盛期的絲茅為材料；以30%草甘膦水劑(掃荒牌，華星公司)和15%草銨膦水劑(輝隆-索瑞牌，安徽銀山公司)為除草劑。

1.3 試驗設(shè)計

于2017年6月1日傍晚，選擇平坦、開闊、絲茅分布均勻的草坪，采用隨機區(qū)組設(shè)計法，劃定1 m×1 m小區(qū)，區(qū)間間隔1 m。以市售除草劑為溶質(zhì)，準(zhǔn)備濃度為0.5%，1.0%和1.5%的草甘膦(標(biāo)注為G0.5，G1.0和G1.5)和濃度為1.0%，1.5%和2.0%的草銨膦(標(biāo)注為GA1.0，GA1.5和GA2.0)，用100 mL手持噴霧器，分別均勻噴施50 mL/區(qū)農(nóng)藥，對照組噴等量清水，3次重復(fù)，共21個小區(qū)，用藥期間不進行修剪、施肥等養(yǎng)護。

1.4 測定項目

起效時間 以藥后每隔2 h觀察1次，施藥到出現(xiàn)病狀需要的時間為見效時間。

見效率 分別在藥后10 d和40 d，在各小區(qū)以五點取樣法調(diào)查200株絲茅，以出現(xiàn)變色、萎蔫、腐爛、畸形、枯死為見效，記錄病狀及其比例，并計算見效率。

見效率=(見效株數(shù)/調(diào)查株數(shù))×100%

防效評價 以藥后40 d，統(tǒng)計小區(qū)內(nèi)絲茅存活株數(shù)，按三點取樣法在小區(qū)用0.03 m2土壤采樣器挖取12 cm高土柱，剔除土壤及雜質(zhì)，將絲茅莖葉和根分離，稱其鮮重，經(jīng)105℃烘干后稱量干重。防效計算[15]：

株防效=(對照區(qū)存活株數(shù)-處理區(qū)存活株數(shù))/對照區(qū)存活株數(shù)×100%

鮮重防效=(對照區(qū)鮮重-處理區(qū)鮮重)/對照區(qū)鮮重×100%

干重防效=(對照區(qū)干重-處理區(qū)干重)/對照區(qū)干重×100%。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析，并用Duncan法對各參數(shù)進行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藥類型與濃度對絲茅病狀的影響

2.1.1 起效時間 除草劑類型對起效時間有顯著影響(P<0.05)，GA的起效時間顯著低于G(表1)。濃度越大起效時間越短(P<0.05)。GA2.0施藥42 h就可起效，G0.5則需172 h才起效。農(nóng)藥類型和濃度對起效時間均有極顯著影響(P<0.05)(表2)。

2.1.2 藥后10 d病狀差異 施藥后10 d，GA和G使絲茅出現(xiàn)變色和枯死病狀，無萎蔫、腐爛、畸形等病狀出現(xiàn)。除草劑類型對藥后10 d絲茅的病狀有顯著影響(P<0.05)(表1)。除草劑濃度對藥后10 d病狀有顯著影響(P<0.05)，G0.5僅100%葉片退綠，G1.0則有34.6%葉片黃化，G1.5有6.8%葉片枯死。隨GA濃度增加，變紫率和枯死率增加，退綠和黃化率則減少。除草劑類型對藥后10 d見效率有顯著影響，GA與G濃度越大見效率越高。

表1 農(nóng)藥類型與濃度處理下絲茅的病狀影響

注：同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.05)，同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

方差分析表明，農(nóng)藥類型對藥后10 d病狀的影響大于濃度(P<0.05)(表2)。農(nóng)藥間差異為退綠>黃化>起效時間>枯死>見效率>變紫，濃度間差異為退綠>見效率>黃化>起效時間>枯死>變紫。

2.1.3 藥后40 d病狀差異 2種農(nóng)藥藥后40 d病狀均為新芽膨大空心、新葉黃化、老葉枯死，GA引起新芽膨大空心率顯著大于G，而見效率顯著低于G(P<0.05)(表1)。2種農(nóng)藥濃度對藥后40 d病狀均有顯著影響(P<0.05)，濃度越大老葉枯死率和新葉黃化率越大。GA1.5引起的新芽膨大空心率最大，G1.5與GA1.0和GA2.0對新芽膨大空心率影響差異較小，G0.5和G1.0無顯著差異。

試驗設(shè)3個濃度施G的見效率均為100%， GA見效率隨濃度增加而增加。

表2 藥后絲茅病狀的方差分析

注：F值表示F檢驗的顯著性，F(xiàn)越大表示越顯著，P值表示概率值，下同

藥后方差分析表明，40 d絲茅新芽膨大空心率顯著受農(nóng)藥類型和濃度影響，濃度間差異大于農(nóng)藥間(P<0.05)(表2)。新葉黃化率和枯死率僅受濃度極顯著影響，農(nóng)藥間差異較小。藥后40 d的見效率主要受農(nóng)藥類型的影響。農(nóng)藥類型對藥后40 d絲茅病狀的影響為見效率>新芽膨大空心率>新葉黃化率>老葉枯死率，濃度的影響為新葉黃化率>老葉枯死率>見效率>新芽膨大空心率。

2.2 農(nóng)藥類型與濃度對絲茅防效的影響

2.2.1 株防效 除草劑類型對絲茅株防效有顯著影響(P<0.05)，G的株防效顯著大于GA(表3)。2種除草劑的株防效隨濃度增加而增大，G1.5的株防效為93.7%，顯著高于其他處理。GA1.0的株防效最低，僅為G1.5的48.67%。株防效在農(nóng)藥間和濃度間均有極顯著差異(P<0.01)(表4)，農(nóng)藥間對株防效的影響大于濃度間。

2.2.2 鮮重防效 除草劑類型對鮮重防效有顯著影響(P<0.05)，G的莖葉、根和總鮮重防效均高于GA(表3)。隨除草劑濃度增大莖葉、根和總鮮重防效不斷增大。G1.5的鮮重防效最大，GA1.0的鮮重防效最小，莖葉、根和總鮮重防效僅為G1.5的46.76%，11.16%和28.48%。方差分析表明，農(nóng)藥類型和濃度對莖葉、根和總鮮重防效均有極顯著影響(P<0.01)(表4)，對根鮮重的影響最大，對總鮮重影響次之，對莖葉影響較小。莖葉鮮重防效主要受農(nóng)藥類型影響，而根和總鮮重防效主要受濃度的影響。

表3 農(nóng)藥類型與濃度處理下絲茅的防效

表4 絲茅防效的方差分析

2.2.3 干重防效 除草劑類型對干重防效有顯著影響(P<0.05)，G的干重防效顯著高于GA(表3)，G對地上莖葉和地下根干重的抑制作用強于GA。隨濃度增大，莖葉、根和總干重防效不斷增大。GA1.0的干重防效最小，莖葉、根和總干重防效僅為防效最大G1.5的41.91%，11.32%和25.41%，為GA2.0的45.60%、11.67%和27.14%。

方差分析表明，農(nóng)藥類型和濃度對莖葉、根和總干重防效均有極顯著影響(P<0.01)(表4)，對總干重的影響最大，對莖葉干重影響次之，對根干重影響較小。莖葉干重防效主要受農(nóng)藥類型影響，而根和總干重防效主要受濃度的影響。

3 討論

由于受最適溫度范圍、株叢類型、分生再生能力的限制，冷季型草坪抗雜草入侵能力較差。絲茅具有極強的繁殖、侵占、生長和排他能力，一旦入侵對草坪植物地上和地下進行立體攻擊，不僅影響草坪以生物量為基礎(chǔ)的競爭能力[13]，也降低株高、分蘗數(shù)及莖基長度為基礎(chǔ)的分生再生能力[14]，且對草坪草生理活性、細(xì)胞膜透性和光合基礎(chǔ)產(chǎn)生不可逆的破壞[5]。同時絲茅根莖含有醇、萜醇、甾醇、酸類等[15]次生代謝產(chǎn)物，對坪床土壤的含水量、容重、pH均有顯著的影響[16]，絲茅入侵對草坪草根系的化感作用或拮抗作用[17]，使草坪根系分生、更新、吸收能力下降，導(dǎo)致草坪草生長力和競爭力喪失。故絲茅為亞熱帶地區(qū)草坪中數(shù)量最多、危害最大、危害期最長，且難以徹底剔除的惡性雜草。選擇和施用除草劑首先要保證草坪植物的安全，試驗以絲茅成為建群種的退化冷季型草坪為試驗地，分析了2種除草劑對絲茅的防治效果，未考慮施藥對草坪植物的影響。實際綠化常需在絲茅叢生的地方建植草坪，坪床準(zhǔn)備除雜時，徹底清除絲茅是建植的首要任務(wù)。

絲茅依托強大的根莖拓展能力和莖基分蘗能力，具有極強的分生和再生及抗逆潛力。觸殺型和內(nèi)吸型除草劑作用機理不同，觸殺型直接導(dǎo)致施藥部位退綠、潰爛或枯死而影響植株的生長，內(nèi)吸型主要通過植物吸入體內(nèi)改變新陳代謝途徑和速度而導(dǎo)致植株矮化、黃化及畸化等外觀變化。試驗中，G的起效時間顯著長于GA，符合觸殺型除草劑起效時間短而內(nèi)吸型起效時間長的規(guī)律。藥后10 d時GA的見效率、黃化率和枯死率顯著高于G，而40 d時G的見效率大于GA，而黃化率和枯死率無差異，表明2種除草劑對絲茅都起作用。葉綠素含量的變化往往與葉綠體生理活性、光合能力及對逆境的適應(yīng)性和抗性有關(guān)[18]，葉片退綠是受損和衰老最明顯的特征[19]。G通過降解和抑制葉綠體合成，施G后新老葉均為先退綠、再黃化、后枯死。GA通過解體葉綠體，施GA后表現(xiàn)為幼葉黃化、老葉變紫而枯死。葉綠素破壞導(dǎo)致的葉片退綠至黃化，將影響光合作用和生長發(fā)育，嚴(yán)重時引起整個植株死亡[20]，施G和GA雖對絲茅葉片有影響，但即使高濃度下老葉枯死率和新葉黃化率未達100%，意味存在著健康葉片為絲茅存活提供了可能。兩種除草劑均出現(xiàn)的新芽膨大空心的病狀。

除草劑并非一定殺死雜草，而抑制雜草生長發(fā)育使其矮小纖細(xì)，降低其競爭力和危害度，都是防除效果的體現(xiàn)，故常用株防效表征雜草死亡率，用鮮重防效表征雜草健康度，用干重防效表征雜草生物量積累能力。鑒于絲茅地下根系發(fā)達且是再生的物質(zhì)基礎(chǔ)，故試驗將莖葉和根分開進行防效評價。G的株防效高于GA，濃度越高株防效越好，但藥后絲茅還有較高的存活率，試驗依據(jù)說明書施藥建議濃度設(shè)置濃度梯度，是否更大濃度可提高株防效待于研究。莽草酸途徑貢獻了植物體生物量的35%，草甘膦伴隨光合產(chǎn)物深入植物體內(nèi)[8]，通過干擾生長點的莽草酸途徑，使體內(nèi)莽草酸含量顯著提高[11]，降低生物量累積與分配。草銨膦通過抑制酶活性，導(dǎo)致氮代謝紊亂而降低物質(zhì)合成與轉(zhuǎn)化效率，起效快但內(nèi)吸性稍差[9]。試驗中，G的鮮重和干重防效高于GA，藥劑類型是影響莖葉防效的主要因子，濃度對根防效和總防效的影響大于藥劑類型。絲茅侵占與再生主要依賴強大的根系吸收能力和根莖拓展能力，故對地下部分是防效更為關(guān)鍵。G和GA的藥后40 d的根防效均低于莖葉防效，有關(guān)莖葉防效如何影響根防效，及莖葉與根的生長的協(xié)同關(guān)系，待于深入研究。

4 結(jié)論

(1) 草甘膦和草銨膦對惡性雜草絲茅均有防除效果，草甘膦的株防效、鮮重防效和干重防效大于草銨膦；(2) 草銨膦起效時間快于草甘膦，且藥后10 d的枯死率和見效率，藥后40 d的新芽膨大空心率均高于草甘膦；(3) 草甘膦和草銨膦濃度越大藥后起效時間越短、見效率越高、絲茅病狀越嚴(yán)重，40 d后對絲茅的防效越好；(4) 1.5%草甘膦對絲茅防除效果最佳，適合在草坪建植坪床防除雜草時推廣應(yīng)用。