史駿 陳若霞 諶江華 汪峰 任少鵬 柴偉綱

摘要 稻田除草劑大量及高頻使用對(duì)農(nóng)作物安全、土壤及水體環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，使得除草劑減量使用刻不容緩。水稻機(jī)插田藥后長時(shí)間保水可顯著抑制雜草，以此可減少除草劑用量，但長時(shí)間保水會(huì)導(dǎo)致水稻發(fā)育受限。盆栽試驗(yàn)表明，無論是否噴施除草劑30%芐嘧·丙草胺乳油，雜草發(fā)生隨保水時(shí)長增加而減少，且噴施除草劑對(duì)雜草防除具顯著效果。田間試驗(yàn)表明，稻田施用30%芐嘧·丙草胺乳油100 mL/667m2后，藥后保水7 d時(shí)的水稻分蘗及抑草的綜合效應(yīng)達(dá)到最佳。

關(guān)鍵詞 雜草防除;水稻;除草劑;田水管理;水稻分蘗;雜草發(fā)生量

中圖分類號(hào)： S451.21

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2021124

Abstract The large amount and high-frequency use of herbicides in paddy fields pose a severe threat to crop safety， soil， and water environment， making it urgent to reduce the use of herbicides. Long-term water conservation can significantly inhibit weeds and bring down the quantity of herbicides， but will stunt the growth of rice. Pot experiment showed that the weed occurrence decreased with the increase of water retention time regardless of spraying herbicide bensulfuron-methyl·pretilachlor 30% EC. Spraying herbicide had significant effect on weed control. Field experiment showed that when bensulfuron-methyl· pretilachlor 30% EC was applied in paddy field at 100 mL/667m2 with holding the water retention for seven days， the comprehensive effect of rice tillering and weed suppression reached the highest.

Key words weed control;rice;herbicide;field water management;tiller quantity;weed occurrence

稻田草害是導(dǎo)致水稻減產(chǎn)的一個(gè)重要原因。稻田雜草同水稻爭肥水、光照及空間，影響水稻的生長發(fā)育[1-2]，而且雜草還是水稻病害、蟲害的中間寄主和傳播媒介[3]?；瘜W(xué)除草劑的出現(xiàn)為稻田雜草的防除帶來了革命性的改變，但除草劑的長期、大量、頻繁使用，也對(duì)農(nóng)作物的安全性、土壤、水體環(huán)境構(gòu)成威脅[4-6]并使雜草產(chǎn)生了抗藥性[7-8]。因此，不少學(xué)者開始對(duì)如何高效使用稻田除草劑，以減少除草劑的使用量和使用頻次進(jìn)行研究，并就此提出各種策略。

有研究表明，于插秧同時(shí)噴施30%芐嘧·丙草胺乳油，可有效防除稻田雜草，且產(chǎn)量與常規(guī)用藥基本持平[9]。此外，有學(xué)者在不施用除草劑的情況下，通過深水漫灌的方法，抑制稻田草害，并將“深水抑草”與“酵土培肥”和“水淹灌控病蟲”相結(jié)合，不僅有效防控了草害，也控制了病害和蟲害，減少了除草劑的使用量。該研究還表明，稻田水層深度在6 cm以上，即可明顯控制草害的發(fā)生;水層深度若10 cm以上，保持8～12 d，可根除苗期雜草[10]。雖然“深水抑草”技術(shù)取得了良好的控草效果，但另有研究指出，水稻在受到短期的、較深的水淹脅迫時(shí)，因其需要儲(chǔ)存碳水化合物以備其生存所需，由此導(dǎo)致水稻無法快速地伸長與生長，從而影響發(fā)育[11]。另外，水稻苗期長期采用深水控草，會(huì)影響土壤的通氣性及氮含量[12]，進(jìn)而影響水稻的分蘗與生長。因此，單純進(jìn)行長時(shí)間保水抑草，也會(huì)影響水稻最終的生長發(fā)育。不少機(jī)插田以“一封一殺”作為雜草防除的常規(guī)模式，即于插秧后3～7 d采用土壤封閉除草劑進(jìn)行雜草防除1次，并于插秧后15～30 d噴施莖葉除草劑1次，而科學(xué)、合理地確定藥后保水時(shí)長對(duì)雜草的抑制作用，利用保水抑草，或可省去水稻機(jī)插田后期的“一殺”用藥，從而減少使用除草劑的次數(shù)與使用量。然而，對(duì)于藥后保水時(shí)長在雜草防除方面的研究，目前尚未見報(bào)道。

對(duì)寧波稻區(qū)機(jī)插田的跟蹤調(diào)查表明，插秧后3 d施藥且適當(dāng)延長保水時(shí)長，有助于稻田草害的防治。然而，藥后保水時(shí)長與水稻返青程度、分蘗速率、后期生長、雜草抑制程度間確切關(guān)系并沒有數(shù)據(jù)支持。因此，本研究于溫室內(nèi)，以稗草 Echinochloa crus-galli （L.） Beauv.、千金子 Leptochloa chinensis （L.） Nees、多花水莧 Ammannia multiflora Roxb.、耳葉水莧 A.auriculata H. B. K.和異型莎草 Cyperus difformis L.等5種具有潛在危害的稻田雜草為研究對(duì)象，研究施藥后保水時(shí)長與雜草發(fā)生之間的關(guān)系;此外，以秈粳雜交稻‘甬優(yōu)1540為試驗(yàn)材料，于寧波市奉化區(qū)麥浪農(nóng)場大田設(shè)置不同的藥后保水時(shí)長，測定藥后不同保水時(shí)長對(duì)水稻分蘗與雜草抑制的作用，以期確定既不影響水稻發(fā)育、又可較好地控制稻田雜草的藥后保水時(shí)長。本研究通過上述試驗(yàn)，來揭示‘甬優(yōu)1540機(jī)插田除草劑施藥后保水時(shí)長與稻田草害防治以及水稻素質(zhì)的關(guān)系，為秈粳雜交稻‘甬優(yōu)1540稻田雜草防除提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。53CC57A9-64A8-4456-9449-4D4203683A8C

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試藥劑為30%芐嘧·丙草胺乳油（bensulfuron-methyl·pretilachlor 30% EC，江蘇豐山集團(tuán)股份有限公司）。

供試雜草為稗草、千金子、多花水莧、耳葉水莧和異型莎草。種子采集自寧波市奉化區(qū)江口街道麥浪農(nóng)場（121°27′E，29°42′N）和象山縣西周鎮(zhèn)偉平農(nóng)場（121°38′E，29°29′N）。

大田試驗(yàn)供試水稻品種為‘甬優(yōu)1540（寧波種業(yè)股份有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

溫室盆栽試驗(yàn)： 每種雜草發(fā)生量試驗(yàn)為二因素交互試驗(yàn)，包含有無除草劑處理和6種水分管理處理。除草劑施藥方式為雜草種子撒播后3 d， 分別噴施1次封閉除草劑和噴施1次清水對(duì)照（即不施除草劑）;6種水分管理處理分別為噴施除草劑后保水0、3、7、11、24 d和模擬常規(guī)保水。每處理在1個(gè)邊長50 cm 高5 cm的托盤中進(jìn)行，各處理重復(fù)3次。每托盤含基質(zhì)約4.5 kg，基質(zhì)的有機(jī)質(zhì)含量≥46%，總養(yǎng)分≥2%，托盤填滿基質(zhì)后，注水淋透基質(zhì)，于基質(zhì)表面均勻撒播各類雜草種子100粒。施藥后24 d對(duì)所有處理的雜草量進(jìn)行調(diào)查和記錄。施藥方式采用30%芐嘧·丙草胺乳油，按制劑用藥量100 mL/667m2的劑量兌水30 kg/667m2后，對(duì)托盤中的雜草進(jìn)行噴霧施藥。施藥時(shí)土表無水層，5種雜草中僅部分稗草種子露芽。溫室溫度及光照設(shè)置：06：01-18：00 為32℃，光照為5 000 lx;18：01-06：00為22℃，光照為室內(nèi)自然光，無其他補(bǔ)光，約為0～600 lx。

大田試驗(yàn)： 于2019年6月在浙江省寧波市奉化區(qū)江口街道麥浪農(nóng)場進(jìn)行大田試驗(yàn)。水稻用種量為1 kg/667m2，插秧規(guī)格為30 cm×20 cm。播種時(shí)間為5月20日，移栽時(shí)間為6月15日，秧齡為26 d，約5～6葉期。移栽田為稻麥輪作田，前茬為小麥。麥浪農(nóng)場的土壤理化性質(zhì)：pH為5.52，全氮為5.06 g/kg，58.24 g/kg，堿解氮417.9 mg/kg，氨氮為10.30 mg/kg，硝態(tài)氮為0.77 mg/kg。

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，每處理3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)設(shè)1個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積100 m2。處理1至處理4在插秧后3 d，采用“合美”HM-16A型背負(fù)式電動(dòng)噴霧器（中山市合美電器有限公司），工作壓力為0.2～0.4 MPa，以30%芐嘧·丙草胺乳油為除草劑，按制劑用藥量100 mL/667m2的劑量，兌水30 kg/667m2，噴施1次，施藥當(dāng)天為陰天、無風(fēng)天氣;處理5為插秧后不施除草劑。其中，處理1～處理3為藥后分別保水3、7、11 d，保水深度平均3 cm，保水期間維持水深3 cm，復(fù)水后常規(guī)控水;處理4和處理5全程常規(guī)控水。常規(guī)控水為灌水至水層深度為3 cm，待水層自然回落至25%田面暴露為標(biāo)準(zhǔn)，再復(fù)水，反復(fù)操作，至分蘗結(jié)束為止。于移栽前3 d施基肥，肥料為復(fù)合肥（N-P-K為15-15-15），用量為33 kg/667m2;于移栽后6 d施返青肥，肥料為尿素，用量為5 kg/667m2;于移栽后20 d施分蘗肥，肥料為尿素，用量為10 kg/667m2;于移栽后37 d施穗肥，肥料品種為復(fù)合肥（N-P-K為15-15-15），用量為26 kg/667m2。

水稻分蘗測定：每小區(qū)3點(diǎn)，每點(diǎn)取水稻10株，自插秧后11 d起，每周調(diào)查1次，連續(xù)5次。雜草發(fā)生量及除草劑防效測定：每小區(qū)5個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)放置1個(gè)0.5 m×0.5 m樣框，自插秧后18 d起，每周對(duì)樣框中的雜草種類和數(shù)量進(jìn)行記錄，連續(xù)4次，并對(duì)末次調(diào)查的雜草地上部分進(jìn)行鮮重稱量，并計(jì)算株防效和鮮重防效。株防效=（空白對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)-處理區(qū)雜草株數(shù)）/空白對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)×100%，鮮重防效=（空白對(duì)照區(qū)雜草鮮重-處理區(qū)雜草鮮重）/空白對(duì)照區(qū)雜草鮮重×100%。

1.3 數(shù)據(jù)分析

溫室試驗(yàn)中，設(shè)雜草發(fā)生量為因變量，保水時(shí)長處理和有無施用除草劑處理為固定因子，采用一般線性模型，對(duì)每個(gè)調(diào)查周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用post-hoc（Tukey）進(jìn)行兩兩比較分析。

大田試驗(yàn)中，設(shè)保水時(shí)長處理為固定因子，水稻分蘗、雜草發(fā)生量和雜草鮮重為因變量。

大田試驗(yàn)的水稻分蘗、雜草發(fā)生量和雜草鮮重，以及溫室試驗(yàn)的雜草發(fā)生量均采用SPSS statistics v22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫室試驗(yàn)

表1所示，保水時(shí)長對(duì)雜草發(fā)生量及控草效果具有顯著影響;其次，雜草萌發(fā)初期施用1次封閉除草劑對(duì)雜草具有較好的防控效果。

施用1次封閉除草劑，藥后保水0 d和3 d兩個(gè)處理的稗草、千金子、多花水莧、耳葉水莧的發(fā)生量顯著高于藥后保水7、11 d和24 d的發(fā)生量;異型莎草的發(fā)生情況與其他4種雜草略有不同，但在藥后3 d起，隨保水時(shí)長增加，其發(fā)生量有所下降。

在不施用除草劑的情況下，噴施清水對(duì)照后保水0 d和3 d，稗草和千金子的發(fā)生量顯著高于噴施清水后保水7 d處理的發(fā)生量。此外，噴施清水后保水7 d，稗草和千金子發(fā)生量顯著高于保水11 d的發(fā)生量，而保水11 d的發(fā)生量顯著高于24 d的發(fā)生量。在不施用除草劑的情況下，稗草和千金子的發(fā)生量方面，隨保水時(shí)間增加，雜草發(fā)生量下降的幅度低于施用過除草劑的同類雜草。此外，闊葉類的多花水莧、耳葉水莧及莎草科的異型莎草的發(fā)生量均隨保水時(shí)長增加而顯著減少，但下降幅度同樣低于施用過1次封閉除草劑的同類雜草。

2.2 大田試驗(yàn)

2.2.1 不同保水時(shí)長對(duì)水稻分蘗動(dòng)態(tài)的影響

如表2所示，插秧后11 d調(diào)查結(jié)果顯示，各處理間的水稻分蘗數(shù)略有差異，無藥+常規(guī)控水的分蘗最多，達(dá)7.99萬株/667m2，藥后保水11 d的分蘗數(shù)最少，為5.88萬株/667m2，但各處理間差異不顯著。至插后18 d，藥后保水7 d的分蘗最多，達(dá)15.54萬株/667m2，藥后保水11 d的分蘗則最少，為12.43萬株/667m2，但各處理間差異不顯著。至插后24 d，各處理均達(dá)到分蘗數(shù)最大值，藥后保水7 d的處理分蘗最多，達(dá)20.98萬株/667m2，其次為藥后保水3 d 處理分蘗數(shù)為20.20萬株/667m2，略高于施藥情況下的常規(guī)控水處理的17.76萬株/667m2，顯著高于藥后保水11 d和不施藥情況下的常規(guī)控水處理的15.76萬株/667m2和15.21萬株/667m2。至插后30 d，藥后保水7 d處理的分蘗數(shù)略有下降，為20.58萬株/667m2，而藥后保水3 d處理的分蘗下降明顯，為16.16萬株/667m2，顯著低于藥后保水7 d處理的分蘗水平，略高于其他處理，但差異不顯著。至插后36 d，各處理的分蘗數(shù)量均有所下降。分蘗最多的為藥后保水7 d的處理，達(dá)18.26萬株/667m2，顯著高于其他4個(gè)處理，但其他處理間差異不顯著。53CC57A9-64A8-4456-9449-4D4203683A8C

2.2.2 不同保水時(shí)長對(duì)雜草出草量和除草劑防效的影響

如表3所示，插后18 d至30 d，不施除草劑情況下的常規(guī)控水處理的雜草發(fā)生量顯著高于其他4個(gè)處理，表明除草劑是防治稻田雜草的重要措施。在藥后保水3、7、11 d及藥后常規(guī)控水的4個(gè)處理中，藥后保水3 d的雜草數(shù)量相對(duì)多于其他處理，但差異不顯著;藥后保水7 d及11 d處理的雜草數(shù)量在插后18 d和24 d中處于最低。至插后36 d，無藥常規(guī)控水處理的雜草發(fā)生量則依然顯著高于其他4個(gè)處理;但在藥后保水3、7、11 d及藥后常規(guī)控水4個(gè)處理中，藥后保水7 d處理的雜草發(fā)生量開始顯著低于除藥后保水11 d的其他3個(gè)處理，表明至插秧后36 d，保水 7 d處理的抑草效果在各處理中表現(xiàn)最好。末次調(diào)查（插后36 d）雜草鮮重?cái)?shù)據(jù)與雜草發(fā)生量的趨勢(shì)基本一致，藥后保水7 d處理的雜草鮮重最低，顯著低于除藥后保水11 d的其他處理，同樣表明保水時(shí)長為7 d的處理其抑草效果最佳。

雜草株防效和末次鮮重防效數(shù)據(jù)表明，藥后保水7 d處理的株防效在各處理中較高，從插秧后18 d至36 d，始終保持在80%以上，末次鮮重防效顯著高于其他3個(gè)處理，表明藥后保水7 d具有最好的控草效果。

溫室盆栽試驗(yàn)和大田試驗(yàn)表明，在增加保水時(shí)長的情況下，不論是否施用除草劑，均可大大降低雜草發(fā)生量，尤其是禾本科的稗草和千金子，闊葉類的多花水莧及耳葉水莧;其次，施用1次封閉除草劑，可大大降低雜草的發(fā)生量;再次，除草劑作用的發(fā)揮，在藥后保水7 d及以上可大大增加除草劑對(duì)苗期雜草的封閉作用。

3 結(jié)論與討論

水稻機(jī)插田中苗期藥后保水時(shí)長是直接影響水稻返青、分蘗的重要因素。因此，研究藥后保水時(shí)長與水稻分蘗、雜草發(fā)生之間的內(nèi)在關(guān)系，是保證水稻良好發(fā)育和防治稻田雜草的關(guān)鍵所在。本研究發(fā)現(xiàn)，隨藥后保水時(shí)長的增加，水稻分蘗速率有所降低，雜草發(fā)生量有所減少。其中，藥后保水7 d，對(duì)水稻苗期生長及雜草抑制均有利。

3.1 藥后不同保水時(shí)長對(duì)水稻分蘗與雜草生長的影響

較長時(shí)間的水淹狀態(tài)會(huì)對(duì)土壤含水量及土壤透氣性產(chǎn)生較大影響[11]。在長期水淹狀態(tài)下，水稻根系的呼吸作用將減弱，對(duì)苗期水稻的生長產(chǎn)生負(fù)面影響[10，13-14]。其次，土壤較長時(shí)間處于水淹狀態(tài)下，厭氧條件會(huì)促進(jìn)反硝化作用的發(fā)生，從而降低土壤中氮素營養(yǎng)的含量，不利于水稻及雜草對(duì)氮肥的利用。本研究結(jié)果表明，藥后保水3 d的處理，其土壤雖然具有很好的透氣性和較低的含水量，但該處理下水稻的分蘗數(shù)在插秧后30 d及36 d，顯著低于藥后保水7 d的處理，說明僅縮短藥后保水時(shí)長，增加土壤透氣性和硝化作用等，并不能促使水稻分蘗速率和分蘗數(shù)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。雜草發(fā)生量表明，藥后保水時(shí)長的縮短，在促進(jìn)水稻分蘗的同時(shí)，也會(huì)增加雜草的發(fā)生。由于稻田雜草種子基數(shù)龐大[15]，且苗期雜草生長更快、對(duì)空間競爭能力更強(qiáng)、對(duì)養(yǎng)分需求極大，將對(duì)水稻的生長與分蘗帶來較大的負(fù)面影響[16-18]。另一方面，藥后保水11 d的處理，在插秧后36 d，水稻分蘗數(shù)明顯低于其他處理，表明藥后長時(shí)間淹水環(huán)境對(duì)水稻的發(fā)育極為不利;相應(yīng)地，在插秧后36 d，藥后保水11 d的情況下，雜草發(fā)生量顯著高于藥后保水7 d的雜草發(fā)生量，說明在該處理下，在水稻與雜草的競爭中，水稻處于相對(duì)劣勢(shì)，且并不能像藥后保水7 d的處理那樣，以較多分蘗的壯苗對(duì)雜草幼苗形成遮擋，減弱雜草的光合作用，減少雜草對(duì)其的競爭威脅。因此，本研究表明藥后保水時(shí)長直接影響水稻分蘗和雜草發(fā)生，并進(jìn)一步影響水稻秧苗與雜草幼苗間的競爭關(guān)系及強(qiáng)度。我們認(rèn)為，篩選合理的藥后保水時(shí)長，是一個(gè)基于水稻生長分蘗速率、雜草生長量，以及水稻生長與雜草發(fā)生之間的競爭強(qiáng)度的權(quán)衡與平衡。

3.2 除草劑藥效與藥后保水時(shí)長之間的互相作用

施用除草劑的情況下，雜草發(fā)生量顯著低于不施用除草劑的情況，表明除草劑在稻田雜草防除中具有不可替代的作用[19-21]。雖然依靠單純的保水也能在一定程度上抑制雜草生長[10]，如無除草劑情況下的異型莎草，但與單獨(dú)施用除草劑的處理相比，藥后保水7 d的處理可以大大增加除草劑的防效，該現(xiàn)象在稗草、千金子、多花水莧和耳葉水莧中非常明顯。在機(jī)插田中，由于不少雜草吸收除草劑的部位位于葉心，而水稻葉心往往高于雜草葉心，在施用除草劑后，保留水層淹沒雜草葉心，同時(shí)使水稻葉心露出水面，便可起到封殺雜草的作用[9];其次，雖然水稻與較多種類雜草具有較近的親緣關(guān)系，尤其是禾本科雜草，如稗草、千金子，但水稻可利用自身的代謝將除草劑分解，有研究表明，在有水環(huán)境中，水稻對(duì)吸入植物體內(nèi)的除草劑的分解能力更強(qiáng)[22]。因此，合理的藥后保水有利于稻田雜草的防治。

然而，保水時(shí)長對(duì)于除草劑藥效的影響并不清楚。本研究表明，對(duì)于30%芐嘧·丙草胺乳油而言，藥后保水7 d對(duì)于雜草防除效果極佳，但也因不同雜草種類而有所差異，如在本研究中禾本科的稗草和千金子以及闊葉類的多花水莧和耳葉水莧，藥后保水3 d與藥后保水7 d，具有較大的藥效差異。一方面，單純的保水時(shí)長的增加，可能有利于對(duì)雜草幼株的抑制，本研究發(fā)現(xiàn)，在無除草劑的情況下，隨著保水時(shí)長的增加，雜草發(fā)生量下降，但下降的幅度不如施用過除草劑的明顯;另一方面，除草劑藥效的發(fā)揮，也得益于藥后保水時(shí)間的延長。除草劑本身的藥效和水層對(duì)雜草的抑制，具有互為增益的關(guān)系。

本研究表明，藥后保水7 d，可使機(jī)插田水稻‘甬優(yōu)1540具有相對(duì)較多的分蘗，相對(duì)較少的雜草，較高的除草劑防效。這種藥后保水7 d的防治模式，有利于水稻的優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)。然而，本研究也存在一些不足。首先，沒有對(duì)最終產(chǎn)量進(jìn)行跟蹤測產(chǎn);其次，溫室試驗(yàn)中，并沒有引入水稻‘甬優(yōu)1540的幼苗試驗(yàn)，使其與雜草組成競爭模式進(jìn)行觀測;最后，大田試驗(yàn)中，表征水稻生長的指標(biāo)不夠齊全，僅采用了分蘗數(shù)。上述不足之處是今后研究苗期水稻水分管理對(duì)除草劑控草效果影響時(shí)需要注意和補(bǔ)充的。53CC57A9-64A8-4456-9449-4D4203683A8C

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（責(zé)任編輯：田 喆）53CC57A9-64A8-4456-9449-4D4203683A8C