尹明明,閆凱旋,莊東英,方 迪,顧閩峰
(鹽城市新洋農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站,江蘇 鹽城 224000)
藜麥(Chenopodium quinoa)是藜科藜屬一年生雙子葉草本植物,原產(chǎn)于南美洲的安第斯山脈。藜麥子粒是印加土著居民的主要傳統(tǒng)食物,距今已有5 000~7 000 年的食用和種植歷史。藜麥子粒含有豐富的礦物質(zhì)、維生素和蛋白質(zhì),尤其含有一般谷物缺少的賴氨酸,被聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織認(rèn)定為一種植物即可滿足人體基本營養(yǎng)需求的全營養(yǎng)食品。藜麥于20 世紀(jì)80 年代末引進(jìn)中國,21 世紀(jì)起逐漸在山西、甘肅、青海、新疆、內(nèi)蒙古、吉林、河北、四川、貴州及云南等地引種,各地區(qū)初步形成了不同的種植方法,并篩選出區(qū)域適應(yīng)性較好的品種[1,2],如隴藜、蒙藜、蘇藜等。
藜麥田雜草種類眾多,魏有海等[3]對(duì)青海省藜麥田雜草群落結(jié)構(gòu)及物種多樣性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)青海省藜麥田雜草85 種隸屬24 科64 屬,其中一年生雜草43 種,越年生雜草8 種,多年生雜草34 種。藜麥沒有專用除草劑,生產(chǎn)上以人工除草為主,大大增加了管理時(shí)間和勞動(dòng)力成本,因此,亟待開發(fā)和篩選出較適宜的藜麥除草劑。張慶宇等[4]研究了3 種常見的莖葉除草劑對(duì)藜麥的安全及禾本科雜草的防除情況。田娟等[5]用盆栽試驗(yàn)研究了不同除草劑對(duì)藜麥田土壤和莖葉及復(fù)茬藜麥的影響,指出異丙甲草胺對(duì)藜麥藥害低,且對(duì)下茬藜麥沒有影響。關(guān)于藜麥除草劑的研究較少,為選擇對(duì)藜麥安全的化學(xué)除草劑及最佳劑量,本研究通過分析72%乳油異丙甲草胺對(duì)藜麥種子及幼苗生長的影響,篩選出對(duì)藜麥安全的施用劑量,以期為后續(xù)實(shí)現(xiàn)藜麥田間化學(xué)除草提供參考。
供試種子為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院新洋試驗(yàn)站培育的蘇藜1 號(hào)。有效成分為72%乳油的異丙甲草胺,由濟(jì)南天邦化工有限公司生產(chǎn)。
1.2.1 發(fā)芽試驗(yàn) 試驗(yàn)于2022 年5 月在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院新洋試驗(yàn)站實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。選取子粒飽滿、大小一致的藜麥種子,放入墊有雙層濾紙的透明發(fā)芽盒(12 cm×12 cm×6 cm),每盒50 粒種子。配制600、1 200、1 800、2 400 mL/hm2的異丙甲草胺溶液,每盒分別注入10 mL 配制好的異丙甲草胺溶液,設(shè)置去離子水為對(duì)照(CK),每個(gè)處理重復(fù)3 次。將發(fā)芽盒放入溫度(25±1)℃的培養(yǎng)箱,12 h 光照、12 h 黑暗、濕度80%。培養(yǎng)7 d 統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。
1.2.2 幼苗生長盆栽試驗(yàn) 試驗(yàn)于2022 年5 月30日至7 月7 日在新洋試驗(yàn)站大棚中進(jìn)行。塑料盆底直徑18.5 cm、口徑34.0 cm、高23.0 cm,裝入田間土2∶1 基質(zhì)。分別均勻噴灑600、1 200、1 800、2 400 mL/hm2的異丙甲草胺溶液,設(shè)置去離子水為對(duì)照(CK),每個(gè)處理重復(fù)3 次。施藥2 d 后選取子粒飽滿大小一致的藜麥種子播種,每盆10 粒。從第10 天起,每周觀測(cè)生長情況,測(cè)量平均株高。38 d 后每個(gè)處理選擇5 株,測(cè)量株高、主根長度和莖粗。
1.3.1 發(fā)芽試驗(yàn)指標(biāo) 本試驗(yàn)發(fā)芽以胚芽達(dá)種子長度50%判定為發(fā)芽,每天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子數(shù)。具體計(jì)算公式如下。
式中,Gt為每日發(fā)芽數(shù),Dt為發(fā)芽日數(shù)。
1.3.2 盆栽試驗(yàn)測(cè)量指標(biāo) 每個(gè)處理選5 株測(cè)量,35 d 后取出植株,用直尺測(cè)量株高和主根長,用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗。
采用Excel 軟件統(tǒng)計(jì)原始數(shù)據(jù),用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析,取P<0.05 為顯著相關(guān)。
由表1 可知,藜麥種子發(fā)芽迅速,去離子水處理下1 d 發(fā)芽率即可達(dá)99.33%,隨著異丙甲草胺制劑量的增加,發(fā)芽率有所下降,并且達(dá)到最終發(fā)芽數(shù)的時(shí)間增加。從發(fā)芽勢(shì)來看,制劑量在600~1 800 mL/hm2時(shí),3 d 內(nèi)發(fā)芽率均超過50%,制劑量在2 400 mL/hm2時(shí)發(fā)芽勢(shì)最低。從發(fā)芽率來看,600、1 200、1 800 mL/hm2異丙甲草胺處理與對(duì)照差異不顯著。發(fā)芽指數(shù)隨著異丙甲草胺含量的升高而下降,表明該藥劑處理濃度越高,導(dǎo)致藜麥種子活力越低。
表1 不同制劑量異丙甲草胺處理對(duì)藜麥種子萌發(fā)的影響
2.2.1 不同制劑量異丙甲草胺的出苗情況 異丙甲草胺是一種封閉除草劑,可抑制幼芽和根的生長。播種10 d起每周觀測(cè)盆栽內(nèi)已出土的幼苗數(shù)量(圖1)和株高(圖2)。隨著異丙甲草胺制劑量的升高,藜麥幼苗活力整體呈下降趨勢(shì),最高制劑量2 400 mL/hm2處理下,存活量和平均株高均最低。從存活的株數(shù)上看,1 200、1 800 mL/hm2相差2~3 株,差異不大。而1 800~2 400 mL/hm2存活數(shù)量差異較大,因此從存活數(shù)量的角度可認(rèn)為1 800 mL/hm2的制劑量是一個(gè)節(jié)點(diǎn)。從株高上看,在觀測(cè)期內(nèi),600~1 800 mL/hm2平均株高差異不大。
圖1 不同制劑量異丙甲草胺處理下藜麥出土成活幼苗數(shù)量
圖2 不同制劑量異丙甲草胺處理下藜麥幼苗平均株高
2.2.2 不同制劑量異丙甲草胺對(duì)藜麥幼苗生長的影響 38 d 每個(gè)處理選擇5 株比較其生長狀況,結(jié)果見表2。雖然株高隨異丙甲草胺制劑量的增加整體呈降低趨勢(shì),但4 個(gè)處理之間差異不顯著,說明38 d 時(shí)不同制劑量異丙甲草胺對(duì)株高影響不大。而根長隨異丙甲草胺制劑量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì),在制劑量為1 800 mL/hm2時(shí)根長達(dá)到最大,當(dāng)制劑量達(dá)2 400 mL/hm2時(shí)根長顯著降低。莖粗隨異丙甲草胺制劑量的增加呈先減小后增加再減小的趨勢(shì),在異丙甲草胺制劑量為1 800 mL/hm2時(shí)莖粗有所增加。
表2 不同制劑量異丙甲草胺對(duì)藜麥幼苗生長的影響
異丙甲草胺為氯乙酰胺類除草劑,在土壤中持效期1~3 個(gè)月,對(duì)下茬作物無影響,主要被幼芽吸收,向上傳導(dǎo),抑制幼芽與根的生長。作用機(jī)制主要是抑制發(fā)芽種子的蛋白質(zhì)合成,其次抑制膽堿滲入磷脂,干擾卵磷脂形成。由于禾本科雜草幼芽吸收異丙甲草胺的能力比闊葉雜草強(qiáng),因而異丙甲草胺除草劑對(duì)禾本科雜草的防除效果遠(yuǎn)好于闊葉雜草[6]。該除草劑通??捎糜诖蠖固?、玉米田、高粱田、花生田等,防除一年生禾本科雜草及小部分闊葉類雜草。
不同作物的異丙甲草胺建議施用量不同,通常對(duì)經(jīng)濟(jì)類作物的施用范圍在1 200~2 000 mL/hm2可同時(shí)達(dá)到安全性與最佳防治效果。孟偉華[7]明確了西瓜田72%異丙甲草胺用量為1 800~2 250 mL/hm2。賁秀蘭等[8]建議玉米田72%異丙甲草胺乳油施用1 875 mL/hm2為宜。蘇彩霞等[9]試驗(yàn)表明,當(dāng)異丙甲草胺施用量超過1 500 mL/hm2時(shí)對(duì)蕎麥產(chǎn)生藥害,施用量為1 200 mL/hm2時(shí)對(duì)蕎麥安全性及雜草防效最佳。尹炯等[10]研究發(fā)現(xiàn),甘蔗田72%異丙甲草胺施用量為1 950 mL/hm2時(shí),防治效果和經(jīng)濟(jì)效益最好。
藜麥作為闊葉類植物,從理論上將異丙甲草胺納入藜麥除草劑的篩選是有可能的。本試驗(yàn)也證實(shí),藜麥在異丙甲草胺制劑量600~1 800 mL/hm2時(shí)發(fā)芽率較高,與對(duì)照差異不顯著,并且盆栽試驗(yàn)在觀測(cè)期內(nèi)出土存活數(shù)量均可達(dá)對(duì)照的50%以上。
從盆栽幼苗生長情況看,異丙甲草胺制劑量在1 800 mL/hm2時(shí),平均株高和根長較600、1 200 mL/hm2有小幅度的增加,但整體差異不顯著,莖粗也是在1 800 mL/hm2時(shí)有所增加。因此,可以初步判斷異丙甲草胺對(duì)該品種的藜麥較安全的制劑量最高閾值在1 800 mL/hm2左右。播后3~4 周較高濃度處理下的藜麥株高增長幅度加大,因此隨著時(shí)間增加異丙甲草胺對(duì)藜麥株高的抑制效果降低。后續(xù)可以開展制劑量1 800 mL/hm2左右的異丙甲草胺對(duì)藜麥田間安全性及雜草防效的試驗(yàn)。