耿亞玲, 王 華, 王玲慧, 劉明軒, 蒿文仙, 劉小民, 高占林,袁立兵*, 石 潔*

(1.河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所/河北省農(nóng)業(yè)有害生物綜合防治工程技術(shù)研究中心/農(nóng)業(yè)部華北北部作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 河北 保定 071000; 2.山東省陽谷縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局, 山東 聊城 252300; 3.河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所, 河北 石家莊 050035)

間作是一種傳統(tǒng)的耕作制度,在中國、拉丁美洲、非洲地區(qū)廣泛應(yīng)用[1]。大豆(Glycinemax)-玉米(Zeamays)帶狀復(fù)合種植作為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù),經(jīng)過了近10年的研究[2],實(shí)現(xiàn)了玉米基本不減產(chǎn)、增收一茬大豆的目標(biāo)[3-4]。該模式種植的大豆、玉米作為青貯飼料營養(yǎng)更加均衡[5],大豆提高了飼料蛋白質(zhì)含量,玉米生物量大,讓牲畜越冬飼料有了保障,減輕了放牧對(duì)草場(chǎng)生態(tài)環(huán)境的破壞[6]。但是,大豆、玉米同期播種,雜草種類多、生長快,若不進(jìn)行處理,極易形成草荒[7-8]。

施用除草劑是控制雜草生長的有效方式[9-11],目前對(duì)大豆、玉米單作田雜草的化學(xué)防控已有大量研究,除草技術(shù)也已趨于成熟[12-16],相應(yīng)的登記藥劑產(chǎn)品較多,但關(guān)于大豆-玉米帶狀復(fù)合種植田的除草劑選擇、作物安全性評(píng)價(jià)等方面的研究尚不完善。

現(xiàn)有研究主要集中于大豆、玉米單作田除草劑。黃春艷等[13]測(cè)定了28種除草劑對(duì)單作大豆的安全性,發(fā)現(xiàn)大豆對(duì)不同類型的除草劑有不同的反應(yīng);朱詩禹等[14]發(fā)現(xiàn)精異丙甲草胺苗前封閉處理在一定使用濃度范圍內(nèi)對(duì)大豆苗期植株生長有顯著促進(jìn)作用;冒宇翔等[15-16]發(fā)現(xiàn)播后苗前使用唑嘧磺草胺對(duì)大豆出苗、生長均無不良影響,表現(xiàn)出良好的安全性。周超等[17]研究表明,不同劑型唑嘧磺草胺對(duì)玉米田雜草防效差異不顯著。為避免苗后噴施除草劑導(dǎo)致作物藥害,應(yīng)該優(yōu)先考慮播后苗前土壤處理的方法來防治田間雜草。經(jīng)統(tǒng)計(jì),在大豆田和玉米田均取得登記的土壤處理除草劑單劑或復(fù)配制劑涉及的有效成分有乙草胺、異丙甲草胺、精異丙甲草胺、異丙草胺、二甲戊靈、噻吩磺隆、嗪草酮、撲草凈、西草凈、2,4-滴異辛酯、唑嘧磺草胺11種[18-19]。

在玉米-大豆間作模式下除草劑應(yīng)用方面,僅對(duì)共同登記的2～3種土壤處理藥劑進(jìn)行了大量研究,但其結(jié)果不同。已有研究對(duì)乙草胺與撲草凈混用進(jìn)行了測(cè)定,雜草防除效果均達(dá)90%以上,但用量不同,杜曉軍等[20]用量為乙草胺(50%)2.5 kg·hm-2+撲草凈(25%)5 kg·hm-2,張亞輝等[21]用量為乙草胺(50%)1.5 kg·hm-2+撲草凈(25%)0.75 kg·hm-2。趙銀月等[22]對(duì)精異丙甲草胺和二甲戊靈2種除草劑進(jìn)行了測(cè)定,96%精異丙甲草胺用量為1 200～1 500 mL·hm-2,33%二甲戊靈用量為1 875～2 250 mL·hm-2,對(duì)雜草防效較好。戴煒[23]在玉米大豆帶狀間作模式下除草劑的篩選與評(píng)價(jià)中涉及到了乙草胺、二甲戊靈、精異丙甲草胺3種土壤處理劑,結(jié)果顯示精異丙甲草胺的株防效為71.96%,鮮重防效為78.83%,高于其他除草劑。Bibi等[24]研究表明玉米與豇豆、綠豆、田菁等豆類作物間作,苗期使用二甲戊靈在雜草管理和作物產(chǎn)量方面有顯著效果。王義生等[25]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氟噻草胺和撲草凈復(fù)配后作為土壤封閉處理劑對(duì)玉米、大豆、花生安全性均很高,但是目前氟噻草胺僅在玉米、小麥上有登記,未在大豆田登記使用。

綜上所述,選擇出安全性高且除草效果好的除草劑對(duì)大豆-玉米復(fù)合種植具有重要意義。因此,本試驗(yàn)選擇生產(chǎn)上常用的10種土壤處理劑進(jìn)行系統(tǒng)研究,以期為大豆-玉米復(fù)合種植模式下除草劑的合理施用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)(115°27′0.06″E,38°57′27.10″N),地處保定市高新區(qū)東賢臺(tái)村。田間雜草種類主要有狗尾草(Setariaviridis)、馬唐(Digitariasanguinalis)、反枝莧(Amaranthusretroflexus)、藜(Chenopodiumalbum)等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參試大豆品種為‘冀豆12’,玉米品種為‘先玉335’,于2022年5月4日人工點(diǎn)播,種植模式為“4行大豆+2行玉米”帶狀復(fù)合種植,玉米行距40 cm,株距11 cm,1粒·穴-1,播種密度約67 500 株·hm-2,播深4～5 cm;大豆行距30 cm,株距9 cm,1?！ぱ?1,播種密度約165 000 株·hm-2,播深3～4 cm。

試驗(yàn)設(shè)10個(gè)藥劑處理,選用除草劑種類及用量如表1所示,另設(shè)人工除草(每10天除草1次)和清水對(duì)照,共12個(gè)處理,4次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積為21.6 m2(5.4 m×4 m)。5月5日進(jìn)行除草劑土壤封閉處理,施藥時(shí)用塑料布遮擋,避免交叉噴藥。施藥器械采用手動(dòng)噴霧器(HD400型手動(dòng)噴霧器,扇形噴頭,配備恒壓閥,工作壓力1 kg·cm-2),噴液量為450 L·hm-2。噴藥當(dāng)天多云,西南風(fēng)3級(jí),氣溫16℃～29℃。

表1 供試藥劑及劑量

1.3 調(diào)查方法

1.3.1安全性調(diào)查 分別于藥后7,15,25 d,按照農(nóng)業(yè)部2031號(hào)公告-1-2013文中所述除草劑藥害癥狀分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查各小區(qū)作物藥害癥狀、藥害等級(jí)、各等級(jí)植株數(shù),計(jì)算受害率。

0級(jí):無藥害,與清水對(duì)照生長一致;1級(jí):微見藥害癥狀,局部顏色變化,藥害斑點(diǎn)占葉面積10%以下,恢復(fù)快,對(duì)生長發(fā)育無影響;2級(jí):輕度抑制生長或失綠,藥害斑點(diǎn)占葉面積1/4以下,能恢復(fù),推測(cè)減產(chǎn)率0%～5%;3級(jí):對(duì)生長發(fā)育影響較大,葉畸形或植株矮化或藥害斑點(diǎn)占葉面積1/2以下,恢復(fù)慢,推測(cè)減產(chǎn)6%～15%;4級(jí):對(duì)生長發(fā)育影響大,葉嚴(yán)重畸形或植株明顯矮化或葉枯斑3/4,難以恢復(fù),推測(cè)減產(chǎn)16%～30%;5級(jí):藥害極重,植株死亡。

1.3.2除草效果調(diào)查 雜草防效調(diào)查采用絕對(duì)值(數(shù)測(cè))調(diào)查法,藥后20和40 d每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取3點(diǎn),每點(diǎn)調(diào)查1 m2,詳細(xì)記錄雜草種類、株數(shù),計(jì)算雜草株防效。藥后40 d,調(diào)查株數(shù)的同時(shí)稱量小區(qū)內(nèi)3點(diǎn)雜草鮮重,計(jì)算雜草株防效和鮮重防效。株防效=(對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)-藥劑處理區(qū)雜草株數(shù))/對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)×100%;鮮重防效=(對(duì)照區(qū)雜草鮮重-藥劑處理區(qū)雜草鮮重)/對(duì)照區(qū)雜草鮮重×100%。

1.3.3作物生長指標(biāo)和產(chǎn)量測(cè)定 收獲時(shí),每小區(qū)大豆、玉米各取樣20 株,調(diào)查大豆株高、莖粗、每株莢數(shù)、每莢粒數(shù),玉米株高、莖粗、穗長、穗粒數(shù)、百粒重等,合算出每公頃株數(shù)或穗數(shù),計(jì)算大豆和玉米理論產(chǎn)量。大豆理論產(chǎn)量(kg·hm-2)=每公頃有效株數(shù)×每株莢粒數(shù)×百粒重/100/1 000;玉米理論產(chǎn)量(kg·hm-2)=每公頃有效穗數(shù)×平均穗粒數(shù)×百粒重/100/1 000。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016、SPSS 22.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,差異顯著性分析采用DMRT法(百分率數(shù)據(jù)進(jìn)行反正弦平方根轉(zhuǎn)換)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤處理除草劑對(duì)作物的安全性

藥后7 d,目測(cè)各藥劑處理大豆和玉米的出苗、葉色、株高及生長情況,與清水對(duì)照區(qū)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果顯示各處理作物均無明顯癥狀。藥后15 d,在供試劑量下,精異丙甲草胺、異丙甲草胺、乙草胺、唑嘧磺草胺、撲草凈、2,4-滴異辛酯、噻吩磺隆等7種藥劑處理未見任何藥害癥狀,對(duì)大豆、玉米生長安全(表2)。二甲戊靈處理,玉米無藥害癥狀,但全區(qū)大豆葉脈微黃,藥害1級(jí),受害率20.00%。嗪草酮處理,大豆真葉黃化,藥害1級(jí),受害率6.67%;玉米第1、2葉葉緣或葉尖干枯,藥害1級(jí),受害率6.00%。西草凈處理,大豆真葉葉尖黃化、皺縮,藥害1級(jí),受害率20.00%;玉米第1葉微黃,個(gè)別植株第1葉葉尖干枯,藥害1級(jí),受害率18.00%。藥后25 d,藥害癥狀全部恢復(fù)正常。

圖1 不同土壤處理劑藥后15 d對(duì)大豆、玉米的藥害癥狀

表2 不同土壤處理劑藥后15 d對(duì)大豆、玉米的安全性評(píng)價(jià)

2.2 土壤處理除草劑對(duì)大豆-玉米復(fù)合種植田雜草防除效果

藥后20 d,在供試劑量下,精異丙甲草胺、異丙甲草胺、二甲戊靈、乙草胺4種藥劑,對(duì)狗尾草、馬唐等一年生禾本科雜草均有良好防效,株防效為95.22%～100.00%,顯著高于其他藥劑處理(表3)。該4種藥劑對(duì)闊葉雜草反枝莧和藜防治效果為75.34%～84.49%。唑嘧磺草胺和撲草凈對(duì)一年生闊葉雜草反枝莧和藜有良好防效,株防效為94.00%～100.00%,顯著高于其他藥劑處理。嗪草酮、精異丙甲草胺、2,4-滴異辛酯、乙草胺、二甲戊靈、異丙甲草胺對(duì)反枝莧防效為79.53%～85.12%,西草凈和噻吩磺隆防效分別為71.57%和63.27%;精異丙甲草胺、嗪草酮、乙草胺、2,4-滴異辛酯、二甲戊靈、異丙甲草胺、西草凈和噻吩磺隆8種藥劑對(duì)藜的防效差異不顯著,防效為68.31%～81.53%。

表3 不同土壤處理劑對(duì)大豆-玉米復(fù)合種植田雜草防治效果

藥后40 d,在供試劑量(表3)下,精異丙甲草胺、異丙甲草胺、二甲戊靈、乙草胺4種藥劑對(duì)狗尾草、馬唐有較好防效,株防效為90.75%～97.78%,鮮重防效為92.95%～99.49%,顯著高于其他藥劑處理,其他藥劑處理防效較低,株防效為5.69%～59.70%,鮮重防效為7.20%～61.36%。唑嘧磺草胺和撲草凈對(duì)反枝莧和藜株防效為91.11%～96.97%,鮮重防效為90.60%～97.12%。嗪草酮、精異丙甲草胺、2,4-滴異辛酯、二甲戊靈、乙草胺、異丙甲草胺對(duì)反枝莧株防效為77.47%～81.17%,鮮重防效為76.49%～84.97%。西草凈和噻吩磺隆防效株防效為71.48%,58.02%,鮮重防效為70.95%,63.65%。精異丙甲草胺、異丙甲草胺、二甲戊靈、乙草胺、嗪草酮、2,4-滴異辛酯、噻吩磺隆和西草凈8種藥劑對(duì)藜的株防效差異不顯著,株防效為65.08%～83.12%,前6種藥劑鮮重防效差異不顯著,鮮重防效為80.14%～88.48%,后兩種藥劑防效略低,分別為65.29%和72.95%。

2.3 土壤處理劑對(duì)作物生長指標(biāo)和產(chǎn)量的影響

在供試劑量下,10種土壤處理劑對(duì)大豆、玉米各生長指標(biāo)影響不同(表4)。

表4 不同土壤處理劑對(duì)大豆和玉米生長指標(biāo)的影響

大豆產(chǎn)量構(gòu)成因素中,10種藥劑處理的莢粒數(shù)與清水對(duì)照差異不顯著;噻吩磺隆和西草凈的株莢數(shù)與清水對(duì)照差異不顯著,其他藥劑處理均顯著高于清水對(duì)照(表5)。精異丙甲草胺、異丙甲草胺、二甲戊靈、乙草胺、唑嘧磺草胺、撲草凈、嗪草酮、2,4-滴異辛酯8種藥劑處理的大豆產(chǎn)量與人工除草差異不顯著,而顯著高于清水對(duì)照,比清水對(duì)照增產(chǎn)9.93%～17.54%;噻吩磺隆和西草凈產(chǎn)量顯著低于人工除草,與清水對(duì)照差異不顯著。玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素中,10種藥劑處理的穗粒數(shù)與清水對(duì)照沒有顯著性差異;百粒重顯著高于清水對(duì)照,除西草凈外其他藥劑與人工除草差異不顯著。所有藥劑處理玉米產(chǎn)量顯著高于清水對(duì)照,比清水對(duì)照增產(chǎn)8.59%～16.41%。

表5 不同土壤處理劑對(duì)大豆和玉米理論產(chǎn)量的影響

3 討論

在大豆-玉米帶狀復(fù)合種植模式下,雜草防治是難點(diǎn)問題,目前推廣的改裝噴桿式噴霧機(jī)莖葉噴霧,雖然實(shí)現(xiàn)了不同藥液分條帶噴施[26-27],但大豆、玉米帶間距離較窄,很難避免帶間藥液漂移而產(chǎn)生藥害,而采用播后苗前進(jìn)行土壤處理是比較安全可靠的選擇。因此,播后苗前土壤處理劑的篩選尤為重要。

截止目前,共同登記在大豆田、玉米田的除草劑有效成分共16種,分屬于9大類[18],本試驗(yàn)對(duì)其中10種土壤處理劑進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試。安全性結(jié)果顯示,在推薦劑量下,精異丙甲草胺、異丙甲草胺、乙草胺、唑嘧磺草胺、噻吩磺隆、撲草凈、2,4-滴異辛酯等7種藥劑處理對(duì)大豆、玉米生長安全,與黃春艷等[13-17,28]單作田研究結(jié)果基本一致。

在土壤處理劑對(duì)大豆-玉米復(fù)合種植田雜草防效方面,精異丙甲草胺1 296.00 g·hm-2、異丙甲草胺2 160.00 g·hm-2、二甲戊靈990.00 g·hm-2、乙草胺1 890.00 g·hm-2,對(duì)狗尾草和馬唐防效良好,株防效和鮮重防效均在90%以上,顯著高于其他藥劑,防效依次為精異丙甲草胺>異丙甲草胺>二甲戊靈>乙草胺,而且這4種藥劑對(duì)闊葉雜草反枝莧和藜也有一定防效。唑嘧磺草胺60.00 g·hm-2和撲草凈1 125.00 g·hm-2,對(duì)闊葉雜草反枝莧和藜防效良好,株防效和鮮重防效均在90%以上;其他藥劑中除噻吩磺隆和西草凈對(duì)反枝莧防效略差外,都對(duì)反枝莧和藜有一定防治效果。下一步應(yīng)針對(duì)當(dāng)?shù)仉s草種類,根據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果對(duì)各種土壤處理藥劑進(jìn)行復(fù)配試驗(yàn),提高防治效果。

4 結(jié)論

土壤處理除草劑精異丙甲草胺1 296 g·hm-2、異丙甲草胺2 160 g·hm-2、乙草胺1 890 g·hm-2,對(duì)禾本科雜草防效好,而唑嘧磺草胺60 g·hm-2和撲草凈1 125.00 g·hm-2,對(duì)闊葉雜草防效好,且對(duì)作物安全。因此,在大豆-玉米帶狀復(fù)合種植田可優(yōu)先選用精異丙甲草胺、異丙甲草胺、乙草胺防治禾本科雜草,選用唑嘧磺草胺或撲草凈防治闊葉雜草。