羅思荃, 曹 軒, 劉 樂, 柏浩東, 柏振東, 金晨鐘, 李祖任
(1.雜草生物學(xué)及安全防控湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/湖南人文科技學(xué)院,湖南婁底417000;2.湖南新長山農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司,湖南常德415900)
小麥(TriticumaestivumL.)為禾本科(Gramineae)小麥屬(TriticumL.)植物,是我國重要的糧食作物之一,我國小麥種植面積僅次于玉米、水稻[1]。雜草與小麥爭奪生長養(yǎng)分與生存空間,有的雜草也是小麥病蟲害傳播媒介,因此麥田草害是制約小麥生產(chǎn)的重要因素之一[2]。麥田雜草種類繁多,水旱輪作區(qū)主要以禾本科雜草為主,看麥娘(AlopecurusaequalisSobol)、雀麥(BromusjaponicusThunb.)、節(jié)節(jié)麥(Aegilopstauschii)等[3]在稻麥輪作區(qū)是主要雜草,菵草(Beckmanniasyzigachne)、早熟禾(PoaannuaL.)的危害也在逐年上升,甚至成為優(yōu)勢(shì)種群。旱旱輪作區(qū)主要雜草為闊葉類雜草豬殃殃(Galiumaparine)、播娘蒿(Descurainiasophia)等[4]。
啶磺草胺(pyroxsulam)是美國科迪華公司開發(fā)的磺酰胺類內(nèi)吸傳導(dǎo)型、選擇性冬小麥田苗后除草劑,其殺草譜極廣,對(duì)雀麥、多花黑麥草(LoliummultiflorumLamk.)、野燕麥(Avenafatua)、硬草(Sclerochloalengian)等惡性禾本科雜草的防除效果優(yōu)異,對(duì)闊葉雜草如繁縷(Stellariamedia)、豬殃殃(GaliumspuriumL. )、反枝莧(Amaranthusretroflexus)等也具有一定的防效[5-6]。啶磺草胺活性較高,施藥時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照推薦劑量、施藥時(shí)期和方法施用,否則易造成藥害,不利氣候因素會(huì)加重藥害風(fēng)險(xiǎn)[7]。
雙氟磺草胺(florasulam)是20世紀(jì)末美國陶氏益農(nóng)公司開發(fā)的三唑并嘧啶磺酰胺類除草劑,是內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑,具有低毒、活性高、選擇性強(qiáng)等特點(diǎn),抗低溫效果好,但是速效性差,對(duì)作物安全,混配性強(qiáng)[8]。可防除麥田大多數(shù)闊葉雜草,但對(duì)禾本科雜草防效較差。由于長期且大面積施用,導(dǎo)致部分雜草對(duì)雙氟磺草胺產(chǎn)生了抗性[9-12]。
除草劑具有一定的選擇性,單劑僅能防除1種或幾種雜草,長期施用某一種單劑易造成雜草對(duì)其產(chǎn)生抗藥性[13]。將不同類型除草劑進(jìn)行復(fù)配提高其除草活性,擴(kuò)大除草范圍,在一定程度上可以延緩雜草對(duì)除草劑產(chǎn)生抗性[14],多種除草劑協(xié)同作用可以提高除草效率和勞動(dòng)效率[15]。長期大量單一使用化學(xué)除草劑加速了雜草抗藥性的發(fā)生[16-17]。除草劑混用能夠一定程度上擴(kuò)大殺草譜與提高除草效果,是治理抗藥性雜草與延緩雜草抗藥性發(fā)展的有效手段[18]。關(guān)于啶磺草胺和雙氟磺草胺復(fù)配方案的討論國內(nèi)鮮有報(bào)道。因此,本研究通過室內(nèi)生物測(cè)定評(píng)價(jià)啶磺草胺與雙氟磺草胺的聯(lián)合作用類型和配比的合理性,評(píng)價(jià)啶磺草胺與雙氟磺草胺復(fù)配劑對(duì)小麥田一年生雜草的防除效果和對(duì)小麥產(chǎn)量的影響。
室內(nèi)供試雜草為看麥娘、車軸草(TrifoliumLinn)、薺菜[Capsellabursa-pastoris(L.) Medic]。
田間雜草為禾本科雜草野燕麥、雀麥,闊葉雜草播娘蒿、婆婆納(Veronicadidyma)等。供試冬小麥品種為青麥6號(hào)。
室內(nèi)供試藥劑:96%啶磺草胺原藥、95.5%雙氟磺草胺原藥,均由湖南新長山農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司提供。
田間供試藥劑:4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑,由湖南新長山農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司提供;4%啶磺草胺可分散油懸浮劑,市購(美國陶氏益農(nóng)公司生產(chǎn),PD20171919);50 g/L雙氟磺草胺懸浮劑,市購(河南中天恒信生物化學(xué)科技有限公司生產(chǎn),PD20183495)。
于2018年12月進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),將供試雜草種子用40 ℃溫水浸種,放在鋪有海綿的培養(yǎng)皿中,用水濕潤、遮光進(jìn)行催芽,露白后,將種子種植于直徑為9 cm的盆缽中[19],均勻定量撒播于土壤中,覆土0.5 cm,移入可控制日光溫室培養(yǎng),光照/黑暗溫度設(shè)置為28 ℃/23 ℃,光照/黑暗時(shí)間為 12 h/12 h,濕度設(shè)置為40%,光照度為20 000 lx,雜草出苗后間苗定株,雜草密度維持約10株/盆,待幼苗長至2~3葉期用3WP-2000型噴霧塔(南京機(jī)械研究所,可噴作物高度為0~1 000 mm,行走速度為0.12~1.20 m/s,施藥量為8~50 mL,可實(shí)現(xiàn)施液量15~140 L/666.67 m2)進(jìn)行處理。試驗(yàn)土壤采用有機(jī)質(zhì)含量≤3%、pH值呈中性、通透性良好的農(nóng)田表層土,自然風(fēng)干、過篩,定量裝至盆缽4/5處。
稱取0.083 3 g啶磺草胺原藥、0.010 5 g雙氟磺草胺原藥,分別用丙酮溶解,再用0.1%吐溫-80水溶液稀釋至1 000 mL,作為母液備用;啶磺草胺處理劑量為8、12、16 g a.i./hm2;雙氟磺草胺處理劑量為4、5、6 g a.i./hm2;啶磺草胺+雙氟磺草胺處理劑量為8+4、8+5、8+6、12+4、12+5、12+6、16+4、16+5、16+6 g a.i./hm2,共設(shè)計(jì)15個(gè)處理,每個(gè)濃度重復(fù)4次,處理后移入可控制日光溫室培養(yǎng)。
按照NY/T 1155.7—2006《農(nóng)藥室內(nèi)生物測(cè)定試驗(yàn)準(zhǔn)則 除草劑 第7部分:混配的聯(lián)合作用測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)中Gowing法評(píng)價(jià)分析除草劑聯(lián)合作用方式,公式為
E0=X+Y-XY/100。
式中:X為除草劑A用量為P時(shí)的雜草防效;Y為除草劑B用量為Q時(shí)的雜草防效;E0為除草劑A用量為P時(shí)的理論防效+除草劑B用量為Q時(shí)的理論防效;E為除草劑A與除草劑B按上述比例混用后的實(shí)際防效。當(dāng)E-E0<-10%時(shí),表示為拮抗作用;當(dāng)-10%
試驗(yàn)于2020年3月4日進(jìn)行,試驗(yàn)地點(diǎn)位于河南省禹州市順店鎮(zhèn)張趙莊村。施藥儀器為新加坡利農(nóng)HD400型背負(fù)式手動(dòng)噴霧器,扇形噴頭,噴霧壓力為15 Pa,噴藥速率約1 540 mL/min,噴液量為450 L/hm2。
試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列,設(shè)空白對(duì)照和人工除草,2020年3月4日(晴轉(zhuǎn)多云,1~11 ℃,東北風(fēng)2級(jí)無降水,相對(duì)濕度為35%)即冬小麥田一年生雜草2~5葉期施藥,用藥1次,施藥后3 d無降水,平均氣溫為5~15 ℃;人工除草區(qū)于3月19日(晴,7~19 ℃)人工除草1次,共8個(gè)藥劑處理,小區(qū)面積為20 m2,各處理重復(fù)4次,共32個(gè)小區(qū),處理內(nèi)容與試驗(yàn)方案見表1。
表1 處理內(nèi)容與試驗(yàn)方案Table 1 Treatment content and test plan
小麥成熟時(shí)分別收取各小區(qū)小麥,測(cè)定其產(chǎn)量,并計(jì)算增產(chǎn)(減產(chǎn))率。
其中:CK、PT分別為空白對(duì)照區(qū)、藥劑處理區(qū)小麥產(chǎn)量。
采用絕對(duì)值調(diào)查法,每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取4點(diǎn),每點(diǎn)面積為0.5 m×0.5 m,藥后15、30 d分別統(tǒng)計(jì)每種雜草株數(shù);藥后30 d加測(cè)每種雜草地上部分鮮重并計(jì)算其防效。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
從表2可以看出,啶磺草胺與雙氟磺草胺以 2 ∶1(12 g a.i./hm2+6 g a.i./hm2)、3 ∶1(12 g a.i./hm2+4 g a.i./hm2)、4 ∶1(16 g a.i./hm2+4 g a.i./hm2)的配比方案復(fù)配時(shí),對(duì)看麥娘防效較好;啶磺草胺與雙氟磺草胺以2 ∶1(12 g a.i./hm2+6 g a.i./hm2)、3 ∶1(12 g a.i./hm2+4 g a.i./hm2)、4 ∶1(16 g a.i./hm2+4 g a.i./hm2)、2.2 ∶1(12 g a.i./hm2+5 g a.i./hm2)、3.2 ∶1(16 g a.i./hm2+5 g a.i./hm2)的配比方案復(fù)配時(shí),對(duì)車軸草和薺菜防效較好。綜合對(duì)3種靶標(biāo)雜草的防效,在2.4~3.2 ∶1的組合范圍內(nèi)防除效果較好,尤其當(dāng)啶磺草胺與雙氟磺草胺以3 ∶1(12 g a.i./hm2+4 g a.i./hm2)配比進(jìn)行復(fù)配時(shí)防效提升幅度最為突出,表現(xiàn)出較明顯的加成作用。說明啶磺草胺與雙氟磺草胺有效成分以3 ∶1的配比方案進(jìn)行復(fù)配可以增強(qiáng)對(duì)闊葉類雜草防治效果。
表2 啶磺草胺與雙氟磺草胺多靶標(biāo)協(xié)同對(duì)靶標(biāo)雜草的聯(lián)合作用Table 2 Multi-target Cooperative action of pyroxsulam and florasulam on target weeds
由表3可知,施藥后15 d,4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑20、25、30、50 mL/667 m2各處理對(duì)禾本科雜草野燕麥的防效分別為79.26%、82.97%、87.41%、92.59%,對(duì)雀麥的防效分別為83.05%、86.44%、91.53%、93.22%;各處理防效高于對(duì)照藥劑50 g/L雙氟磺草胺懸浮劑6 mL/667 m2處理,且差異極顯著,其中4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮30、50 mL/667 m2處理劑量防效高于對(duì)照藥劑4%啶磺草胺可分散油懸浮劑,但無顯著差異。4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑30、50 mL/667 m2處理劑量對(duì)闊葉雜草播娘蒿的防效分別為89.08%、91.26%,防治效果高于對(duì)照藥劑50 g/L雙氟磺草胺懸浮劑、4%啶磺草胺可分散油懸浮劑,且差異極顯著;各處理對(duì)闊葉雜草婆婆納的防效高于對(duì)照藥劑50 g/L雙氟磺草胺懸浮劑。復(fù)配后各處理總草株防效顯著高于50 g/L雙氟磺草胺懸浮劑 6 mL/667 m2處理,且差異極顯著;復(fù)配制劑 30 mL/667 m2處理與25、50 mL/667 m2處理間無顯著差異,20 mL/667 m2處理與25、30、50 mL/667 m2處理間差異極顯著。
表3 4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑對(duì)冬小麥田一年生雜草防治效果(藥后15 d)Table 3 Control effect of pyroxsulam·florasulam 4% OD on annual weeds in winter wheat fields (at 15 days after application)
由表4可知,施藥后30 d,4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑對(duì)冬小麥田一年生雜草的株防除效果較好。4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑20、25、30、50 mL/667 m2各處理對(duì)野燕麥株防效分別為82.61%、88.20%、90.68%、96.28%,對(duì)雀麥株防效分別為84.73%、92.37%、93.89%、98.48%,對(duì)禾本科雜草的株防效極顯著高于對(duì)照藥劑50 g/L雙氟磺草胺懸浮劑。4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑25、30、50 mL/667 m2等3個(gè)處理對(duì)闊葉雜草播娘蒿的株防效分別為90.37%、93.58%、94.04%,極顯著高于對(duì)照藥劑50 g/L雙氟磺草胺懸浮劑、4%啶磺草胺可分散油懸浮劑;4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑25、30、50 mL/667 m2處理對(duì)婆婆納的株防效分別為93.37%、95.18%、97.59%,極顯著或顯著高于對(duì)照藥劑50 g/L雙氟磺草胺懸浮劑、4%啶磺草胺可分散油懸浮劑。復(fù)配制劑各處理總草株防效均極顯著高于 50 g/L 雙氟磺草胺懸浮劑6 mL/667 m2處理;復(fù)配制劑 20 mL/667 m2處理與25、30、50 mL/667 m2處理間差異極顯著;復(fù)配制劑 30 mL/667 m2處理與25、50 mL/667 m2處理間防效差異不顯著,但三者的總草株防效和鮮重防效均極顯著高于50 g/L雙氟磺草胺懸浮劑 6 mL/667 m2處理,顯著高于4%啶磺草胺可分散油懸浮劑25 mL/667 m2處理。綜上所述,4%啶磺草胺·雙氟磺草胺對(duì)小麥田一年生雜草有很好的防除效果。
表4 4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑對(duì)冬小麥田一年生雜草防治效果(藥后30 d)Table4 Control effect of pyroxsulam·florasulam 4% OD on annual weeds in winter wheat fields (at 30 days after application)
由表5可知,試驗(yàn)藥劑4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑20、25、30、50 mL/667 m2處理的增產(chǎn)率分別為9.96%、12.61%、15.05%、16.97%;對(duì)照藥劑4%啶磺草胺可分散油懸浮劑25 mL/667 m2和50 g/L雙氟磺草胺懸浮劑 6 mL/667 m2處理的增產(chǎn)率分別為11.17%、5.04%;人工除草處理的增產(chǎn)率為10.03%。4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑30、50 mL/667 m2處理增產(chǎn)效果最佳,實(shí)際測(cè)產(chǎn)分別為428.17、435.33 kg/667 m2,較空白對(duì)照分別增加15.05%、16.97%。4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑處理可以降低雜草對(duì)小麥產(chǎn)量的影響,且藥劑處理劑量對(duì)小麥安全。
本研究通過室內(nèi)生物測(cè)定發(fā)現(xiàn),啶磺草胺與雙氟磺草胺按3 ∶1(12 g a.i./hm2+4 g a.i./hm2)復(fù)配用于冬小麥田雜草防除能增強(qiáng)對(duì)冬小麥田一年生闊葉類雜草薺菜和車軸草等的防效。綜合田間試驗(yàn)結(jié)果和成本考慮,4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑最佳施用制劑量為25~30 mL/667 m2時(shí),對(duì)冬小麥田一年生雜草防除效果為91.98%~93.82%,可使小麥增產(chǎn)12.61%~15.05%,小麥無藥害發(fā)生。
不同除草劑的復(fù)配使用能夠良好地解決雜草抗藥性和雜草混合發(fā)生等問題[20-21]??桌鹊难芯勘砻?,啶磺草胺與氟氯吡啶酯以3 ∶1比例復(fù)配對(duì)雀麥、大穗看麥娘、播娘蒿、豬殃殃防效較好,但使用劑量大于10 g/667 m2時(shí),會(huì)抑制小麥生長[22]。此外,武超等證明了雙氟磺草胺與唑草酮復(fù)配能有效防除小麥田闊葉雜草豬殃殃、播娘蒿,防效均在95%以上,以處理劑量為1 200 mL/667 m2及以上劑量施用后小麥葉片會(huì)出現(xiàn)枯斑,但可恢復(fù)[23]。雙氟磺草胺和唑啉草酯復(fù)配以有效劑量54~120 mL/667 m2施用的防效最好,對(duì)小麥田一年生雜草鮮重防效為71.4%~96.7%[24]。雙氟磺草胺和氯吡嘧磺隆復(fù)配、雙氟磺草胺與2甲4氯均能夠很好地防治麥田闊葉雜草,如播娘蒿、豬殃殃等,對(duì)作物無害[25-26]。本研究將啶磺草胺與雙氟磺草胺以不同比例復(fù)配,結(jié)果表明,二者復(fù)配施用對(duì)看麥娘、車軸草和芥菜等防除效果均好于單劑,二者復(fù)配能增強(qiáng)對(duì)小麥田一年生雜草的防效。
除草劑復(fù)配能有效防控雜草,有利于提高作物產(chǎn)量[27]。李美等證明了啶磺草胺與氯氟吡啶酯復(fù)配對(duì)小麥產(chǎn)量影響不大,既無提高也無降低[28]。李秋梅等的研究表明,雙氟磺草胺與唑啉草酯復(fù)配施用后小麥田產(chǎn)量為4 687.5~4 787.5 kg/hm2,增產(chǎn)率為1.9%~4.1%[24]。朱文達(dá)等的試驗(yàn)結(jié)果顯示,雙氟磺草胺與氯吡嘧磺隆復(fù)配能有效控制小麥田雜草的密度和生長量,增產(chǎn)25.70%~33.47%[25]。李瑋的研究表明,雙氟磺草胺與2甲4氯異辛酯復(fù)配能使小麥田增產(chǎn)4.84%~11.68%[29]。本研究將啶磺草胺與雙氟磺草胺以3 ∶1(12 g a.i./hm2+4 g a.i./hm2)比例復(fù)配,施用4%啶磺草胺·雙氟磺草胺可分散油懸浮劑有效成分為25~30 mL/667 m2時(shí),小麥產(chǎn)量明顯提高,產(chǎn)量為6 286.25~6 422.50 kg/hm2,與空白對(duì)照相比,小麥田增產(chǎn)率為12.61%~15.05%,結(jié)果表明除草劑聯(lián)合作用能有效控制麥田雜草,啶磺草胺與雙氟磺草胺復(fù)配對(duì)作物安全,能使小麥田有效增產(chǎn)。
本研究通過室內(nèi)生物測(cè)定篩選獲得啶磺草胺與雙氟磺草胺復(fù)配用于小麥田雜草防除最佳配比方案,并通過田間試驗(yàn)確定其田間除草效果及對(duì)小麥產(chǎn)量的影響。二者協(xié)同施用有效結(jié)合了單劑的優(yōu)勢(shì),除草效果呈現(xiàn)較明顯的加成作用,能增強(qiáng)對(duì)闊葉類雜草的防效,尤其對(duì)薺菜和車軸草的防效較好。試驗(yàn)結(jié)果為安全有效防除小麥田一年生雜草提供了除草劑復(fù)配配方,同時(shí)給麥田雜草防除、抗藥性治理以及除草劑增效減量等工作提供了一定的理論支撐和應(yīng)用指導(dǎo)。本研究僅在室內(nèi)及田間初步測(cè)定啶磺草胺與雙氟磺草胺復(fù)配對(duì)麥田一年生雜草的防除效果,其田間效果仍需在不同地點(diǎn)、多個(gè)年份進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。