郭世儉,章振,趙東,徐小燕,周?chē)?guó)棟,張卓亞,王天琦,謝勇軍,黃明智,馬明亮
(合力科技股份有限公司,杭州310052)
棉花是新疆地區(qū)重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè),是新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)職工增收的重要來(lái)源[1]。 棉田雜草是影響棉花生產(chǎn)的主要因素之一。 棉田雜草種類(lèi)繁多,近年來(lái)新疆由于長(zhǎng)期重復(fù)、單一地使用除草劑,闊葉類(lèi)雜草發(fā)生量逐年增多,尤其是惡性雜草龍葵(Solanum nigrum L.)對(duì)棉花的危害日益嚴(yán)重[2]。 棉田雜草群落的演變和雜草抗性問(wèn)題對(duì)除草劑輪換使用提出要求,需要應(yīng)用多種不同作用機(jī)制的除草劑來(lái)控制棉田雜草[3-4]。 42%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)氟啶草酮懸浮劑(劑型代碼:SC,商品名:龍草凈?)是1種選擇性、內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑,在我國(guó)已有將其用作新疆棉田土壤處理除草劑的試驗(yàn)報(bào)道[1,5-6]。
膜下滴灌技術(shù)是國(guó)內(nèi)外關(guān)于棉花種植方面所研究出的一種較為先進(jìn)的栽培技術(shù),能有效減少灌溉水的散失,達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)的效果[7-8]。 將水肥藥一體化的膜下滴灌技術(shù)已在新疆迅速發(fā)展,其核心是借助壓力灌溉系統(tǒng)將可溶性的肥料及農(nóng)藥兌成一定比例的肥藥液隨滴灌水一起均勻準(zhǔn)確地輸送到作物有效位置[9]。 已有研究報(bào)道應(yīng)用滴灌系統(tǒng)將除草劑滴施到棉田。張艷麗[10]研究了膜下滴灌條件下二甲戊靈在棉花播前進(jìn)行土壤封閉及隨水滴施處理對(duì)南疆棉田雜草的防控效果;雷勇剛[11]研究了金都爾乳油(劑型代碼:EC)隨水滴施防治棉田雜草。但將龍草凈通過(guò)隨水滴施來(lái)防治棉田雜草尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)室內(nèi)及田間試驗(yàn)探討了龍草凈隨水滴施對(duì)不同雜草、不同草齡的除草活性,以及不同土壤條件下的雜草防效、棉花安全性,為探索該產(chǎn)品在棉田隨水滴施應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
1.1.1 供試藥劑。 42%氟啶草酮SC,由邁克斯(如東)化工有限公司提供;50%撲草凈SC,由浙江中山化工集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn),市售;240 g·L-1乙氧氟草醚EC,由美國(guó)陶氏益農(nóng)公司生產(chǎn),市售;330 g·L-1二甲戊靈EC, 由山東中禾化學(xué)有限公司生產(chǎn),市售。
1.1.2 供試雜草。 室內(nèi)試驗(yàn)供試雜草為灰藜(Chenopodium album)、龍葵(Solanum nigrum)、反枝莧 (Amaranthus retroflexus)、 稗草(Echinochloa crusgalli)。
田間試驗(yàn)雜草種類(lèi)有龍葵、 灰綠藜(Chenopodium glaucum L.)、 灰藜、 反枝莧、 黃蒿(Artemisia scoparia)、 稗 草、 扁 稈 荊 三 棱(Bolboschoenus planiculmis)、 田旋花 (Convolvulus arvensis L.)、苘麻(Abutilon theophrasti Medicus)。
草齡劃分標(biāo)準(zhǔn):龍葵幼齡(1~2 片真葉)、中齡(3~5 片真葉)、大齡(6 片真葉及以上);灰藜幼齡(1~4 片真葉)、中齡(5~8 片真葉)、大齡(9 片真葉及以上)。
1.2.1 室內(nèi)生測(cè)試驗(yàn)。 采用溫室盆栽法[12],試驗(yàn)用土為人工栽培土,由過(guò)篩風(fēng)干的壤土與育苗基質(zhì)按1∶2 體積比混合而成。 土壤裝入塑料花盆(長(zhǎng)、寬均為12 cm,高10 cm)至3/4 高度,分別撒播4 種雜草種子,每盆撒種20~30 粒,覆土0.5~2.0 cm。然后以塑料花盆底部滲灌的方式使土壤吸水飽和后,將其轉(zhuǎn)移至溫室培養(yǎng)。 間隔一定時(shí)間種植不同批次雜草,待各供試雜草長(zhǎng)至所需草齡時(shí)統(tǒng)一進(jìn)行藥劑滴灌處理。 灰藜草齡: 芽前、2 葉期、4 葉期、6葉期、8 葉期(花期)、10 葉期(花期);龍葵草齡:芽前、1~2 葉期、2~3 葉期、3~4 葉期、7~8 葉期(花期)、8~9 葉期(花期);反枝莧草齡:芽前、1~2 葉期、2~3 葉期、3~4 葉期、6 葉期(花期)、8 葉期(花期);稗草:花期。試驗(yàn)設(shè)置龍草凈3 個(gè)劑量處理,有效成分用量分別為126、252、504 g·hm-2。每個(gè)處理4 次重復(fù),以清水作為空白對(duì)照。 采用玻璃棒引流方式對(duì)試材進(jìn)行緩慢滴灌,按花盆面積和設(shè)置劑量準(zhǔn)確計(jì)算并配制所需藥液, 每盆滴灌水量為30 mL。滴灌后各處理均置于溫室內(nèi)生長(zhǎng)培養(yǎng)(自然光照條件下), 以盆缽底部滲灌方式補(bǔ)水保持適宜的土壤濕度。
1.2.2 田間小區(qū)藥效試驗(yàn)。 試驗(yàn)于2018 年6 月初至7 月底在新疆烏蘇市九間樓鄉(xiāng)進(jìn)行。土質(zhì)為黏壤土,棉花品種為新陸早70;底肥每666.7 m2施二銨30 kg,有機(jī)肥40 kg;4 月10 日,每666.7 m2用龍葵清250 mL 進(jìn)行土壤封閉處理;4 月18 日播種。 該地棉花種植模式為一膜三管, 毛管滴頭間距20 cm。 該地雜草種類(lèi)以龍葵、灰藜為主,還有少量稗草。 滴灌試驗(yàn)時(shí)龍葵以中齡為主,幼、中、大齡龍葵數(shù)量比為3∶5∶2;灰藜也以中齡為主,幼、中、大齡的數(shù)量比為2∶5∶3。 試驗(yàn)設(shè)如下5 個(gè)處理:1)龍草凈288 g·hm-2(有效成分用量,下同);2)龍草凈144 g+撲草凈300 g·hm-2;3)龍草凈144 g+乙氧氟草醚72 g·hm-2; 4)龍草凈288 g+二甲戊靈990 g·hm-2;5)空白對(duì)照(清水)。
根據(jù)實(shí)地滴灌帶的鋪設(shè),在滴灌主管、支管、毛管上安裝閥門(mén),利用閥門(mén)控制滴灌水的流向,將田塊進(jìn)行劃分, 并阻止滴灌帶藥液流入空白對(duì)照小區(qū)。 每個(gè)處理小區(qū)面積為667 m2,3 次重復(fù),小區(qū)排列參照《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則(二) 第128 部分:除草劑防治棉花田雜草》(GB/T 17980.128-2004)[13]要求進(jìn)行隨機(jī)排列。 滴灌方法:采用小型施肥罐進(jìn)行加藥滴灌。在實(shí)施滴灌前先檢查主管、支管、毛管和閥門(mén)是否完好無(wú)損,先滴1 h 左右清水(根據(jù)土壤墑情而定),檢查確認(rèn)管道等無(wú)損壞;再滴藥1 h(分2 次加藥,每次間隔0.5 h),最后滴清水0.5~1.0 h。 空白對(duì)照區(qū)滴灌清水1.5 h。
1.2.3 田間大區(qū)藥效試驗(yàn)。田間大區(qū)試驗(yàn)設(shè)在博樂(lè)市新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第五師89 團(tuán)13 連、 烏鎮(zhèn)、精河 縣 芒 鄉(xiāng) 皇 宮 鎮(zhèn)、86 團(tuán)4 連、81 團(tuán)1 連、89 團(tuán)4連、83 團(tuán)14 連、81 團(tuán)5 連8 個(gè)連或鎮(zhèn)的16 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),均為加壓滴灌機(jī)采棉種植模式。 各試驗(yàn)點(diǎn)的土壤類(lèi)型及雜草種類(lèi)有所不同。 各試驗(yàn)點(diǎn)土壤質(zhì)地、雜草種類(lèi)及龍草凈有效成分用量詳見(jiàn)表1。2019 年5 月中下旬, 在棉花滴頭水期間進(jìn)行藥劑滴灌,以清水滴灌作為空白對(duì)照(面積50~100 m2)。采用當(dāng)?shù)孛尢锬は碌喂嘞到y(tǒng)進(jìn)行隨水滴施,滴灌系統(tǒng)為一膜三管, 毛管滴頭間距20 cm, 先滴清水1 h 左右(根據(jù)土壤墑情而定),在滴清水過(guò)程中檢查滴灌管道是否完好,然后將經(jīng)二次稀釋過(guò)的藥劑加入施肥(藥)灌內(nèi),藥劑隨水滴灌時(shí)間為1 h 左右,最后滴清水1 h。 空白對(duì)照區(qū)滴灌清水1.5 h。
1.3.1 室內(nèi)試驗(yàn)。處理后7、14、21 d,根據(jù)藥效癥狀與空白對(duì)照比較目測(cè)調(diào)查綜合生長(zhǎng)抑制率。具體癥狀包括:顏色變化(黃化、白化、失綠等);形態(tài)變化(新葉畸形、扭曲等);生長(zhǎng)變化(脫水、枯萎、矮化、簇生等)。 根據(jù)目測(cè)的靶標(biāo)雜草受害癥狀和嚴(yán)重程度,初步評(píng)價(jià)藥效的除草活性(目測(cè)防效)。 之后測(cè)定各處理鮮物質(zhì)質(zhì)量,計(jì)算鮮物質(zhì)質(zhì)量防效(E),計(jì)算公式[12]:E(%)=(C-T)/C×100,其中,C 為空白對(duì)照物質(zhì)質(zhì)量,T 為藥劑處理物質(zhì)質(zhì)量。
1.3.2 田間小區(qū)試驗(yàn)。 于滴灌后3、7、14 d 分別觀察雜草中毒死亡情況, 并于滴灌后14 d 時(shí)采用5點(diǎn)取樣法調(diào)查藥效,每點(diǎn)調(diào)查面積1 m2,統(tǒng)計(jì)1 m2內(nèi)殘留的雜草種類(lèi)和株數(shù),并觀察棉花生長(zhǎng)情況以便明確藥劑的安全性。根據(jù)調(diào)查結(jié)果計(jì)算雜草株防效(EP),計(jì)算公式[14]:EP(%)=(NCK-NT)/NCK×100.其中,NCK為空白對(duì)照區(qū)雜草數(shù),NT為藥劑處理區(qū)殘存雜草數(shù)。
表1 試驗(yàn)示范處理
1.3.3 田間大區(qū)試驗(yàn)。 于滴灌后3、7、14 d 分別觀察雜草中毒死亡情況,并于滴灌后14 d 采用倒置“W”九點(diǎn)取樣法調(diào)查藥效,每點(diǎn)調(diào)查面積1 m2,統(tǒng)計(jì)1 m2內(nèi)殘留的雜草種類(lèi)和株數(shù), 并觀察確認(rèn)藥劑對(duì)棉花的安全性。 根據(jù)調(diào)查結(jié)果計(jì)算雜草株防效(EP)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用DPS 7.05 統(tǒng)計(jì)分析軟件Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較,明確不同處理效果的差異顯著性(α=0.05)。
龍草凈不同劑量滴灌處理對(duì)芽前、不同草齡灰藜、龍葵和反枝莧的除草活性試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。 結(jié)果表明, 供試藥劑在126、252、504 g·hm-2劑量下對(duì)不同草齡雜草的活性存在差異,除草活性隨劑量增加而增加,隨草齡增大而降低。
在126 g·hm-2、252 g·hm-2劑量處理下, 龍草凈對(duì)芽前和2 葉期灰藜除草活性很高,鮮物質(zhì)質(zhì)量防效均達(dá)到了100%;對(duì)4 葉期和6 葉期灰藜,除草活性中等; 對(duì)花期后的灰藜活性較差。 在504 g·hm-2劑量處理下,龍草凈對(duì)芽前、2 葉期、4 葉期和6 葉期灰藜除草活性很高,鮮物質(zhì)質(zhì)量防效均達(dá)到了100%;花期后活性較差。 可見(jiàn),龍草凈在126 g·hm-2、252 g·hm-2劑量下滴灌處理能防治2 葉期之前的灰藜,在504 g·hm-2劑量下滴灌處理能防治6葉期之前的灰藜;對(duì)花期灰藜活性差。
在126 g·hm-2劑量下,龍草凈對(duì)芽前、1~2 葉期龍葵活性很高, 鮮物質(zhì)質(zhì)量防效均為100%;在252 g·hm-2劑量處理下, 龍草凈對(duì)芽前、1~2 葉期、2~3 葉期龍葵除草活性很高,鮮物質(zhì)質(zhì)量防效均為100%; 對(duì)3~4 葉期和花期龍葵活性下降明顯,活性一般。 在504 g·hm-2推薦劑量處理下,龍草凈對(duì)芽前、1~2 葉期、2~3 葉期、3~4 葉期龍葵除草活性很高;對(duì)花期龍葵活性下降明顯,活性一般。 可見(jiàn),龍草凈在252 g·hm-2推薦劑量下滴灌處理能防治3 葉期之前的龍葵, 在504 g·hm-2劑量下滴灌處理能防治3~4 葉期的龍葵, 對(duì)花期龍葵活性差。
表2 龍草凈滴灌處理對(duì)不同草齡灰藜、龍葵、反枝莧及花期稗草的除草活性分析結(jié)果
在126 g·hm-2劑量下龍草凈對(duì)芽前反枝莧活性較高,鮮物質(zhì)質(zhì)量防效為100%;在252 g·hm-2、504 g·hm-2劑量處理下,龍草凈對(duì)芽前、1~2 葉期反枝莧除草活性很高,鮮物質(zhì)質(zhì)量防效均為100%;對(duì)3~4 葉期反枝莧活性下降明顯,活性一般;對(duì)花期反枝莧活性差。 可見(jiàn),龍草凈在252 g·hm-2劑量下滴灌處理能防治2 葉期之前的反枝莧,對(duì)花期反枝莧活性差。
龍草凈不同劑量滴灌處理對(duì)花期稗草的活性均較低,稗草葉片出現(xiàn)明顯白化癥狀,生長(zhǎng)受到抑制,但不致死,最高劑量滴灌的鮮物質(zhì)質(zhì)量防效僅為45.10%。
2.2.1 田間小區(qū)藥效試驗(yàn)。龍草凈滴灌田間小區(qū)藥效試驗(yàn)結(jié)果(表3)表明,龍草凈滴灌效果與草齡關(guān)系較為密切。藥后14 d,龍草凈單劑及其與撲草凈、乙氧氟草醚、二甲戊靈桶混對(duì)幼齡的龍葵、灰藜的株防效分別在87.5%~95.0%、85.7%~95.2%;對(duì)中齡的龍葵和灰藜防效分別在76.1%~88.7%和83.3%~87.5%;對(duì)大齡龍葵和灰藜的防效很差,株防效分別為3.3%~16.7%和13.8%~24.1%; 對(duì)龍葵和灰藜的平均防效分別在63.8%~74.5%和63.3%~69.4%。 龍草凈與乙氧氟草醚、二甲戊靈桶混后對(duì)龍葵的防效顯著優(yōu)于龍草凈與撲草凈桶混的效果,對(duì)灰藜的防效各處理基本相當(dāng)。 另?yè)?jù)田間觀察, 藥后30 d 龍草凈單劑和各復(fù)配組合對(duì)雜草的封殺作用顯著,很少見(jiàn)到新萌發(fā)的雜草,且可觀察到多數(shù)大齡雜草出現(xiàn)白化現(xiàn)象并受到抑制,但后續(xù)能恢復(fù)生長(zhǎng)。 安全性觀察發(fā)現(xiàn),各藥劑處理區(qū)的棉花生長(zhǎng)正常,均未觀察到任何藥害癥狀。
表3 田間小區(qū)藥效試驗(yàn)中龍草凈滴灌藥后14 d 藥效比較
2.2.2 田間大區(qū)藥效試驗(yàn)。田間大區(qū)藥效試驗(yàn)結(jié)果(表4)表明,龍草凈在砂壤土條件下滴灌除草效果最好, 對(duì)所有雜草的總體株防效均在80%以上,其中試驗(yàn)點(diǎn)6,在藥劑劑量?jī)H為201.6 g·hm-2的條件下,也能達(dá)到91.2%;其次為黏壤土,總體株防效在40%~60%;在下潮地滴灌效果最差,總體株防效不足20%,如試驗(yàn)點(diǎn)16,施藥后幾乎未看到龍葵有白化癥狀。
本試驗(yàn)結(jié)果還表明,龍草凈滴灌對(duì)不同雜草防除效果有差異,對(duì)龍葵效果最好,對(duì)灰藜、反枝莧、灰綠藜有較好效果,對(duì)稗草、黃蒿、扁稈荊三棱效果一般,但對(duì)苘麻、田旋花效果差。
本試驗(yàn)調(diào)查了龍草凈對(duì)不同草齡龍葵、 灰藜、反枝莧的除草效果,結(jié)果表明,其對(duì)同一雜草的除草效果隨草齡增大而降低, 對(duì)1~2 葉期的龍葵、1~4 葉期的灰藜、1~2 葉期的反枝莧防除效果最好,最高分別可達(dá)100%、93.4%、93.0%;對(duì)6 葉期以后龍葵、9 葉期以后灰藜、6 葉期以后反枝莧除草效果明顯下降,尤其是在黏土質(zhì)的地區(qū),如在84 團(tuán)4 連、81 團(tuán)1 連、89 團(tuán)14 連,對(duì)大齡的龍葵效果很差,能引發(fā)白化癥狀,但不致死。 另外,在砂壤土條件下, 龍草凈對(duì)大齡的灰綠藜也有較好的防除效果, 株防效最高在90%以上, 對(duì)大齡的田旋花、稗草、苘麻、扁稈荊三棱除草效果較差。 因此,建議在滴灌之前應(yīng)盡量人工拔除草齡較大的雜草。
表4 不同土質(zhì)下龍草凈隨水滴施對(duì)不同草齡雜草的防除效果
龍草凈隨水滴施處理能防除龍葵、灰藜、灰綠藜、反枝莧等棉田主要雜草,其中對(duì)龍葵效果最好,其次是灰藜、反枝莧、灰綠藜,對(duì)稗草、黃蒿、扁稈荊三棱效果一般,對(duì)苘麻、田旋花效果差。該藥劑對(duì)不同草齡雜草的防效有一定差異, 隨草齡增大而下降??梢?jiàn),滴灌處理應(yīng)盡早進(jìn)行,對(duì)花期后雜草基本無(wú)效。 另外,龍草凈在不同土壤條件下滴灌除草活性有差異,根據(jù)多個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的調(diào)查結(jié)果表明,龍草凈在砂土地的綜合防效最好,這與Schroeder[15]的研究結(jié)果——氟啶草酮在砂質(zhì)壤土中對(duì)植物毒性最高相吻合。 因此,在不同土壤條件下滴灌氟啶草酮時(shí),可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整藥劑的劑量,以減少藥劑浪費(fèi)。 另有研究表明,充足的光照有利于雜草對(duì)氟啶草酮的吸收,促進(jìn)藥效的發(fā)揮[16]。 綜上分析并結(jié)合棉花田滴灌要求,建議于5 月底至6 月上旬棉花滴頭水時(shí),在天氣晴好、光照充足時(shí)滴施龍草凈,以最大限度地發(fā)揮其藥效。 但對(duì)于大齡雜草必要時(shí)應(yīng)在滴施前進(jìn)行人工拔除。
目前,我國(guó)應(yīng)用棉田除草劑主要有土壤處理和莖葉處理2 種方式[17],將除草劑通過(guò)滴灌系統(tǒng)引入土壤環(huán)境可有效地減少或消除與人類(lèi)的接觸,以及對(duì)非靶標(biāo)生物和環(huán)境的影響[18]。 本研究應(yīng)用棉田滴灌系統(tǒng)將滴水與氟啶草酮施用除草相結(jié)合,為棉農(nóng)提供了一種棉田土壤封閉處理劑使用失敗后的補(bǔ)救措施。