五氟磺草胺和氰氟草酯復(fù)配劑對水稻直播田雜草的防除效果及安全性評價

張宏軍, 崔海蘭, 朱文達, 魏守輝

(1.農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所,北京 100125; 2.中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所,北京 100193;3.湖北省農(nóng)業(yè)科學院植保土肥研究所,武漢 430064)

推廣水稻直播栽培技術(shù)是解決農(nóng)村勞動力資源不足,促進水稻可持續(xù)生產(chǎn),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的重要技術(shù)措施。水稻直播田通常處于半干旱半濕潤狀態(tài),土壤溫度較高,有利于雜草大量萌發(fā)生長。這些雜草與水稻爭光、爭肥、爭水,嚴重影響水稻生長,降低水稻產(chǎn)量和品質(zhì),甚至造成絕收[1]。因此,除草技術(shù)是保障水稻直播技術(shù)順利實施的關(guān)鍵。化學防除是稻田除草技術(shù)的核心,目前適用于水稻直播田的除草劑主要有芐嘧磺隆(bensulfuron-methyl)、二氯喹啉酸(quinclorac)、丙草胺(pretilachlor)和丁草胺(butachlor)等[2-3]。但是,這些除草劑僅針對特定種類的雜草,通常存在殺草譜窄、使用適期不寬的缺點,并且毒性較高、殘留期較長,對水稻和后茬作物不太安全[4-5]。氰氟草酯(cyhalofop-butyl)和五氟磺草胺(penoxsulam)是美國陶氏益農(nóng)公司近年來在我國主推的稻田除草劑品種,氰氟草酯對稻田惡性雜草稗草和千金子的防效較好,而五氟磺草胺是稻田廣譜除草劑,使用適期寬,作物安全性較高[6-8]。長江中下游地區(qū)是我國水稻主產(chǎn)區(qū),水稻直播田通常形成以稗草或千金子為優(yōu)勢種、單雙子葉雜草混生的雜草群落,單一使用五氟磺草胺難以控制大齡稗草和千金子的危害。氰氟草酯雖然對稗草和千金子效果較好,但對闊葉雜草無效,并且在與其他藥劑混配時往往有拮抗作用,不利于藥效的發(fā)揮[9-11]。為此,美國陶氏益農(nóng)公司通過優(yōu)化藥劑配比、改善助劑,推出了一種新的防除水稻直播田雜草的二元復(fù)配除草劑五氟磺草胺?氰氟草酯(Topshot)。有關(guān)五氟磺草胺?氰氟草酯在水稻直播田的應(yīng)用效果尚未見報道,本研究旨在明確該藥劑的除草效果及對水稻產(chǎn)量的影響,并評價其對后茬作物的安全性,為水稻直播田雜草防控體系的建立提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在湖北省農(nóng)業(yè)科學院南湖農(nóng)場進行。試驗地為典型的稻油輪作田,田間地勢平坦、肥力均勻、排灌方便。土壤類型為黏壤土,pH約為6.8、有機質(zhì)含量1.8%。于2007年6月29日直播水稻種,播種量75 kg/hm2,稻種經(jīng)過浸種催芽處理,芽谷的芽長約0.5 cm,根長約1 cm。按照常規(guī)方法進行田間管理。田間雜草群落主要由稗[Echinochloa crusgalli(Linn.)Beauv.]、異型莎草(Cyperus dif formis Linn.)、鴨舌草[Monochoria vagina lis(Burm.f.)Presl ex Kunth.]、碎米莎草(Cyperus iria Linn.)等組成,分布較均勻。

1.2 材料

直播水稻品種為‘潤珠537’;后茬作物小麥、油菜、甘藍、蔥、大蒜品種分別為‘鄂麥 12號’、‘中油12 號’、‘雅孜’、‘香蔥’、‘宋城大蒜’,由湖北荊楚種業(yè)股份有限公司生產(chǎn)。2.5%五氟磺草胺油懸浮劑、10%氰氟草酯乳油、6%五氟磺草胺?氰氟草酯(五氟?氰氟草,TopShot)油懸浮劑,由美國陶氏益農(nóng)公司提供;30%丙草胺乳油,由先正達(蘇州)作物保護有限公司生產(chǎn);10%芐嘧磺隆可濕性粉劑,由美國杜邦公司生產(chǎn);IRIS Advantage ICP全譜直讀等離子光譜儀,由美國熱電公司生產(chǎn);2300型自動定氮儀,由Foss Tercator公司生產(chǎn)。

1.3 試驗設(shè)計與測定方法

1.3.1 五氟磺草胺?氰氟草酯藥效測定

試驗設(shè)6%五氟磺草胺?氰氟草酯油懸浮劑有效成分用量 60、90、120 g/hm2和 180 g/hm2,對照藥劑有效成分用量設(shè) 2.5%五氟磺草胺油懸浮劑15 g/hm2、10%氰氟草酯乳油 75 g/hm2、2.5%五氟磺草胺油懸浮劑15 g/hm2+10%氰氟草酯乳油75 g/hm2、30%丙草胺乳油525 g/hm2+10%芐嘧磺隆可濕性粉劑45 g/hm2,并設(shè)人工除草和空白對照 ,共 10 個處理,代號分別為 T1、T2 、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10。每處理重復(fù) 4次 ,共 40 個小區(qū)。每小區(qū)面積20 m2,隨機排列。每小區(qū)之間筑埂隔離,以防串灌、漫灌。于2007年 7月 19日(水稻播種后20 d)施藥,施藥前排干田水,施藥后24 h灌水回田,保持水層3～4 d,施藥時雜草處于2～4葉期。丙草胺+芐嘧磺隆混用處理于2007年7月3日(播種后第4天)施藥,施藥時田間保持有水膜。各處理用水量為600 kg/hm2,采用MA TABI型噴霧器均勻施藥。

試驗共調(diào)查6次,施藥前調(diào)查雜草基數(shù),藥后5 d目測觀察雜草藥害癥狀,藥后7、15、30 d和45 d調(diào)查雜草密度防效,45 d同時測雜草鮮重防效。每小區(qū)取有代表性的4個點,每點0.25m2。在水稻收獲期測產(chǎn),各小區(qū)單收單放。

1.3.2 五氟磺草胺?氰氟草酯防除雜草對田間養(yǎng)分的影響

在水稻成熟收獲期,每小區(qū)隨機取10株禾本科雜草稗和闊葉雜草鴨舌草,將樣品曬干后測量雜草的全氮、全磷和全鉀量。全氮量的測定采用凱氏定氮法,全鉀和全磷量的測定采用干灰化法和等離子光譜法測定。養(yǎng)分總含量計算公式如下：

M總含量=(樣品中M平均含量/株)×雜草總株數(shù)

其中M代表全氮、全磷和全鉀養(yǎng)分,總含量單位為kg/hm2。

1.3.3 五氟磺草胺?氰氟草酯對后茬作物的安全性測定

水稻收割后經(jīng)犁耙翻耕,將施用五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量 90、120 g/hm2和180 g/hM2的小區(qū)和未施藥的對照區(qū)均分成五個微區(qū),每個微區(qū)分別播種或移栽小麥、油菜、甘藍、蔥和大蒜。小麥的播種量為112.5 kg/hm2;油菜先播種,4葉后移栽,株行距為33.5 cm×25 cm;甘藍亦先播種,5葉期移栽,株行距為33.5 cm×50 cm;蔥移栽的株行距為25 cm×15 cm;大蒜的種植株行距為20 cm×12.5 cm。后茬試驗微區(qū)不施用任何除草劑,微區(qū)內(nèi)雜草均人工拔除,按照常規(guī)方法進行栽培管理。對后茬作物的出苗率進行調(diào)查,并觀察有無藥害,出苗后15、30、60 d測量作物的株高、鮮重。每個微區(qū)3點取樣,每點取樣5株。收獲期調(diào)查后茬作物的產(chǎn)量性狀,并進行測產(chǎn)。

使用Excel進行數(shù)據(jù)處理,并采用SAS統(tǒng)計軟件進行方差分析和Duncan氏多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 五氟磺草胺?氰氟草酯對雜草的控制作用

施藥5 d后觀察各處理區(qū)雜草的藥害癥狀,發(fā)現(xiàn)施用五氟磺草胺?氰氟草酯后稗、鴨舌草、碎米莎草、異型莎草的葉尖開始枯萎,葉色均變淡發(fā)黃,稗葉片有褐色斑點。對照藥劑中除氰氟草酯對鴨舌草、碎米莎草和異型莎草無明顯毒害外,其余藥劑處理的雜草均產(chǎn)生不同程度的藥害癥狀。

五氟磺草胺?氰氟草酯對直播稻田雜草具有較好的防除效果(表1),在有效成分用量60～180 g/hm2的劑量范圍內(nèi),施藥后15 d對稗、鴨舌草、碎米莎草和異型莎草的密度防效分別在83.10%～98.52%、89.66%～ 95.43%、83.78%～100.00%、80.67%～97.62%之間,對田間雜草的綜合密度防效在83.83%～98.09%之間(具體數(shù)據(jù)略)。施藥后45 d,五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量90～180 g/hm2對鴨舌草的密度防效達90%以上,鮮重防效達95%以上;對稗、碎米莎草和異型莎草的密度防效和鮮重防效均達到95%以上;對直播稻田雜草的總體密度防效和鮮重防效也達 95%以上,均顯著優(yōu)于人工除草的防效(表1)。使用五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分60～180 g/hm2防除水稻直播田鴨舌草、碎米莎草、異型莎草的防效顯著優(yōu)于對照藥劑氰氟草酯;五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量提高至120～180 g/hm2時防除稗的效果顯著優(yōu)于丙草胺+芐嘧磺隆、氰氟草酯和五氟磺草胺。

表1 施用五氟磺草胺?氰氟草酯45 d后對水稻直播田雜草的防除效果1)

2.2 五氟磺草胺?氰氟草酯對雜草礦質(zhì)營養(yǎng)利用量的影響

未施藥處理中,稗的全氮、全磷和全鉀量分別達到11.66、1.28 kg/hm2和10.57 kg/hm2,鴨舌草的全氮、全磷和全鉀量分別達到40.43、7.58 kg/hm2和60.65 kg/hm2。稗和鴨舌草對氮和鉀的吸收利用能力較強,且鴨舌草吸收養(yǎng)分的數(shù)量顯著高于稗。五氟磺草胺?氰氟草酯對稗和鴨舌草的防效顯著,各處理區(qū)雜草的全氮、全磷和全鉀總量顯著低于對照和人工除草區(qū),表明五氟磺草胺?氰氟草酯可大大減少直播田雜草對土壤中氮、磷、鉀的吸收(＞90%),保持土壤肥力(表2)。

表2 直播稻田稗和鴨舌草的養(yǎng)分含量1)kg?hm-2

2.3 五氟磺草胺?氰氟草酯對直播水稻產(chǎn)量的影響

未施藥區(qū)水稻在雜草的競爭下長勢弱、植株纖細、稻殼空癟的現(xiàn)象比較嚴重。施用五氟磺草胺?氰氟草酯的小區(qū)水稻長勢旺、植株粗壯、籽粒多且飽滿。測產(chǎn)結(jié)果表明,五氟磺草胺?氰氟草酯處理區(qū)的水稻產(chǎn)量達5194.95～5 517.23 kg/hm2,比空白對照處理增產(chǎn)21.56%～28.72%,增產(chǎn)效果顯著優(yōu)于人工除草,但是與其他對照藥劑相比增產(chǎn)效果差異不顯著(表3)。

表3 五氟磺草胺?氰氟草酯防除雜草對水稻產(chǎn)量的影響1)

2.4 五氟磺草胺?氰氟草酯對后茬作物的安全性

施用五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量90～180 g/hm2的小區(qū),在水稻收割后種植小麥、油菜、甘藍、蔥、大蒜等后茬作物,其出苗率、成活率、株高等性狀均與對照相當,未發(fā)現(xiàn)生長異常。測產(chǎn)結(jié)果表明,施用五氟磺草胺?氰氟草酯后,后茬小麥、蔥、大蒜、甘藍的產(chǎn)量與對照相比無顯著差異(表4)。五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分用量180 g/hm2的后茬油菜雖然出現(xiàn)減產(chǎn),但90～120 g/hm2處理對后茬油菜產(chǎn)量無顯著影響。因此,在水稻直播田使用五氟磺草胺?氰氟草酯有效成分120 g/hm2以下劑量,對上述后茬作物均比較安全。

表4 五氟磺草胺?氰氟草酯對水稻直播田主要后茬作物產(chǎn)量的影響1)

3 討論

水稻直播田雜草發(fā)生種類多、危害重[2]。一般在水稻播種后5～7 d,處于土表的雜草種子開始大量萌發(fā),播后10 d左右進入萌發(fā)高峰,此時雜草生長非常迅速,若治理不及時,極易釀成草荒。在目前的水稻直播田雜草防控體系中,化學防除仍占有相當重要的地位,直播稻栽培的成敗主要取決于化除措施的有效性[1]。本研究表明,五氟磺草胺?氰氟草酯對水稻直播田的禾本科雜草、闊葉雜草和莎草均具有較好的防除效果,總體控草效果可達95%以上,是一種高效、廣譜的苗后莖葉處理除草劑。

直播田雜草目前主要采用苗前土壤封閉、苗后莖葉處理或兩者相結(jié)合的方式進行防控,即“一封一殺”。1990年以來,多種除草劑及其復(fù)配劑先后用于直播稻田雜草的防除,取得了一定的控草效果[3,6-8,10]。但是,某些除草劑在使用中也存在一定弊端,如丁草胺安全性不高[5],芐嘧磺隆容易對后茬敏感作物產(chǎn)生藥害[4],二氯喹啉酸對千金子無效[2],丙草胺、氰氟草酯等僅適用于以禾本科千金子、稗草為主的田塊[3,7]。五氟磺草胺?氰氟草酯殺草譜很廣,對水稻生長無不良影響,并且,施用五氟磺草胺?氰氟草酯的稻田后茬種植小麥、甘藍、蔥、大蒜等作物均比較安全,是一種環(huán)境友好的除草劑。因此,五氟磺草胺?氰氟草酯可為水稻直播田雜草的化學防除提供新的選擇。在“一封一殺”的草害防控中,五氟磺草胺?氰氟草酯主要用于苗后雜草莖葉處理,可單獨對已出苗雜草起到很好的滅殺作用;五氟磺草胺?氰氟草酯也可配合苗前土壤封閉處理劑,對未能有效“封殺”的殘余禾草和闊葉雜草進行“補殺”,進行“一封一殺”組合處理。在治理對酰胺類(如丁草胺)、磺酰脲類(如芐嘧磺隆)除草劑產(chǎn)生抗性的某些雜草時,五氟磺草胺?氰氟草酯可作為優(yōu)良的輪換除草劑來使用。

隨著人們對環(huán)境生態(tài)問題的日益關(guān)注,雜草管理的目標已不是保持作物田完全無草,而是將雜草密度控制在經(jīng)濟危害允許水平以下,以降低除草劑用量,減少環(huán)境污染、作物藥害和雜草抗藥性的產(chǎn)生[11-14]。因此,五氟磺草胺?氰氟草酯在水稻直播田將有良好的應(yīng)用前景,可為水稻直播田的草害防控提供重要的技術(shù)支撐。

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