黃河流域棉區(qū)北部機(jī)采棉田惡性雜草的化學(xué)防除研究

黃健，蔣建勛，杜明偉，田曉莉，李召虎

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)系/植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑教育部工程研究中心，北京100193）

黃河流域棉區(qū)北部機(jī)采棉田惡性雜草的化學(xué)防除研究

黃健，蔣建勛，杜明偉，田曉莉*，李召虎

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)系/植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑教育部工程研究中心，北京100193）

影響黃河流域棉區(qū)北部棉花機(jī)械采收的惡性雜草主要有藜、反枝莧、鐵莧菜、龍葵、苘麻、田旋花、打碗花和裂葉牽牛等。于2013、2014、2016年研究了這些雜草的化學(xué)防除方法。苗蕾期用嘧硫草醚和三氟啶磺隆對(duì)藜、反枝莧、龍葵、苘麻、田旋花、打碗花的防效較好，藥后30～40 d的株防效超過95%；對(duì)鐵莧菜和鵝絨藤的防效較差，同期株防效不足85%；對(duì)裂葉牽牛的防效居中，同期株防效為84%～94%?；ㄢ徠谟绵琢虿菝押腿せ锹?duì)上述惡性雜草的防效下降；而乙氧氟草醚的殺草活性較強(qiáng)，藥后25～40 d株防效可達(dá)100%（裂葉牽牛除外）。草甘膦在苗蕾期、花鈴期和吐絮期對(duì)各種惡性雜草的株防效均在95%～100%（花鈴期的裂葉牽牛除外）。上述處理對(duì)棉花均未產(chǎn)生明顯藥害，對(duì)產(chǎn)量也無顯著影響。針對(duì)黃河流域棉區(qū)機(jī)采棉田，苗蕾期應(yīng)用嘧硫草醚或/和三氟啶磺隆，花鈴期應(yīng)用乙氧氟草醚或草甘膦，吐絮期應(yīng)用草甘膦，可較好地防除惡性雜草。

棉花；黃河流域棉區(qū)；機(jī)采；惡性雜草；除草劑；化學(xué)防除

棉花機(jī)械采收是植棉業(yè)提質(zhì)增效的關(guān)鍵。田間雜草不僅會(huì)降低棉花機(jī)械采收效率，還會(huì)增加籽棉的含雜率[1-4]。蔣建勛等調(diào)查了黃河流域棉區(qū)影響棉花機(jī)械采收的惡性雜草，主要包括藜（Chenopodium albumL.）、反枝莧（Amaranthus retroflexusL.）、龍葵（Solanum nigrumL.）、 苘 麻 （Abutilon theophrasti Medic.）、裂葉牽牛（Pharbitis nil（L.）Choisy）等[5]。

當(dāng)前人工采收棉田除了應(yīng)用地膜覆蓋、中耕和人工除草等物理方法防治雜草外，也應(yīng)用除草劑進(jìn)行化學(xué)防治，如播前混土、播后苗前封閉和苗后噴施莖葉處理劑等[6]。這些現(xiàn)行措施注重防治棉田生育前期和中期的雜草，以保障棉株生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成不受影響，但很少關(guān)注生育后期影響機(jī)械采收的雜草防治。因此，機(jī)采棉田的雜草防治不宜照搬人工采收棉田的措施，應(yīng)在遵循“以控制早期雜草為主，一次性防除單、雙子葉雜草，高效安全”等農(nóng)田雜草化學(xué)防除總體策略的基礎(chǔ)上，特別關(guān)注影響機(jī)采的幾種闊葉類惡性雜草的后期防治。

本研究主要比較了幾種選擇性除草劑和滅生性除草劑在棉花不同生育時(shí)期單獨(dú)應(yīng)用或順序應(yīng)用對(duì)影響機(jī)采的惡性雜草的階段性防治效果和全生育期累積防治效果，以期為機(jī)采棉田的雜草防除和管理提供技術(shù)儲(chǔ)備。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及供試品種

2013、2014年于河北省河間市瀛洲鎮(zhèn)國(guó)欣科技園西區(qū)（38°28′N，116°04′E）進(jìn)行試驗(yàn)，2016 年于河間市城關(guān)鎮(zhèn)五街大隊(duì)農(nóng)田 （38°24′N，116°05′E）進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)?shù)赜绊懨藁C(jī)械采收的惡性雜草種類包括藜、反枝莧、鐵莧菜（Acalypha australisL.）、龍葵、苘麻、田旋花（Convolvulus arvensisL.）、裂葉牽牛、打碗花（Calystegia hederaceaWall.）和鵝絨藤（Cynanchum chinenseR.Br.）。

試驗(yàn)地土壤基礎(chǔ)肥力見表1。2013、2014年供試棉花品種為國(guó)欣棉3號(hào)，2016年供試棉花品種為欣試17。

1.2 供試除草劑

本試驗(yàn)共使用了7種除草劑（表2），除草甘膦異丙銨鹽（以下簡(jiǎn)稱“草甘膦”）為滅生性除草劑外，其余均為選擇性除草劑。三氟啶磺隆鈉鹽以下簡(jiǎn)稱三氟啶磺隆。

表1 試驗(yàn)地土壤基礎(chǔ)肥力

表2 供試除草劑

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

每年所有處理播前采用33%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）二甲戊靈EC（河北國(guó)欣諾農(nóng)生物技術(shù)有限公司，有效成分用量1 500.0 g·hm－2）和72%異丙甲草胺EC（山東海而三利生物化工有限公司，有效成分用量750.0 g·hm－2）混土，防除對(duì)象為一年生禾本科雜草和部分小粒種子的闊葉類雜草，其中對(duì)禾本科雜草的防除效果優(yōu)于闊葉雜草[7-8]。

本研究試驗(yàn)設(shè)計(jì)的總體思路是在有效防除普通雜草的基礎(chǔ)上重點(diǎn)考慮采用莖葉處理劑防除影響棉花機(jī)采的惡性雜草，以噴施清水為第一對(duì)照（CK1），以人工除草為第二對(duì)照（CK2）。除 CK2 外，其他處理不進(jìn)行中耕。

2013年采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。4月28日播種，行距90cm，株距12.4cm，種植密度為9.00×104株·hm－2，5 行區(qū)，行長(zhǎng) 5.3 m，小區(qū)面積 24 m2。分別在蕾期、初花期和花鈴期單次應(yīng)用表3所示除草劑。部分供試除草劑及應(yīng)用時(shí)間的確定依據(jù)如下：蕾期應(yīng)用三氟啶磺隆比較安全[9]，且苗蕾期雜草以闊葉類為主（播前二甲戊靈混土可較好防治前期的禾本科雜草），符合三氟啶磺隆的殺草譜；棉田在初花期常因降雨呈現(xiàn)單、雙子葉雜草共存的局面，應(yīng)用嘧硫草醚對(duì)單、雙子葉雜草防效均較好，且嘧硫草醚對(duì)棉花安全性較高[10]。

2014年采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。密度為主區(qū)，包括 6.75×104和 11.25×104株·hm－22個(gè)水平，除草劑處理為副區(qū)。4月25日播種，行距90cm，2個(gè)密度的株距分別為16.5和9.8cm，6行區(qū)，行長(zhǎng)7.2 m，小區(qū)面積39 m2。處理詳見表4。設(shè)計(jì)依據(jù)如下：播前二甲戊靈混土對(duì)苗期闊葉類惡性雜草 （藜、反枝莧、鐵莧菜、龍葵、苘麻）的防效不佳，因此苗期（5～6葉期）主要應(yīng)用防除闊葉類雜草的選擇性除草劑和滅生性除草劑草甘膦；盛花期常因降水量大導(dǎo)致棉田禾本科和闊葉類雜草共存，因此選擇殺草譜不同的除草劑混用或使用滅生性除草劑；花鈴期棉株對(duì)滅生性除草劑的抵抗力進(jìn)一步加強(qiáng)，因此采用滅生性除草劑草甘膦與選擇性觸殺型除草劑乙氧氟草醚混施；吐絮期只使用滅生性除草劑草甘膦，目的是徹底防除影響機(jī)采的惡性雜草。

表3 2013年各處理除草劑應(yīng)用時(shí)間和有效成分用量

表4 2014年各處理除草劑應(yīng)用時(shí)間和有效成分用量 g·hm－2

2016年采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)（表5），3次重復(fù)。4月30日播種，行距90cm，株距12.4cm，種植密度9×104株·hm－2，8行區(qū)，行長(zhǎng) 11.7 m，小區(qū)面積 84 m2。主要目的是在2014年的基礎(chǔ)上減少前中期滅生性除草劑的使用，在苗期和花鈴期應(yīng)用嘧硫草醚、三氟啶磺隆、精喹禾靈等殺草譜互為補(bǔ)充的選擇性除草劑，在吐絮期則主要對(duì)滅生性除草劑草甘膦和選擇性除草劑乙氧氟草醚進(jìn)行比較。

表5 2016年各處理除草劑應(yīng)用時(shí)間和有效成分用量 g·hm－2

施藥器械為16L背負(fù)式手動(dòng)噴霧器（3WBS-16，廣豐塑業(yè)有限公司，浙江省臺(tái)州市），選用扇形噴頭，在噴施草甘膦時(shí)特別注意霧滴不要飄移到棉株。

1.4 調(diào)查及取樣方法

2013年，于施藥前選取大小均勻、長(zhǎng)勢(shì)一致的惡性雜草進(jìn)行標(biāo)記，每小區(qū)每種雜草標(biāo)記10株，于處理后40 d時(shí)調(diào)查未死亡的標(biāo)記雜草數(shù)目。2014年，于9月20日（棉花收獲前2周）調(diào)查各小區(qū)影響機(jī)采的惡性雜草種類和數(shù)目。這2年株防效（EZ1） 采用相同的計(jì)算公式：EZ1= （NCK－NT）/NCK×100%.式中，NCK為清水對(duì)照小區(qū)雜草數(shù)，NT為處理小區(qū)雜草數(shù)。

2016年，于處理前在各小區(qū)掛牌標(biāo)記行間株高≥15cm的惡性雜草并計(jì)數(shù)，苗期和花鈴期于處理后30 d調(diào)查未死亡的標(biāo)記雜草數(shù)目，吐絮期于處理后20 d（10月9日，收獲前1周）調(diào)查。2016年株防效（EZ2）計(jì)算公式：EZ2=（N0－N1）/N0×100%.式中，N0為處理前雜草數(shù)，N1為處理后雜草數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel進(jìn)行整理，用SPSS 21.0（IBM，2012）一般線性模型進(jìn)行方差分析，用Duncan’s法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

不同年份田間雜草種類和數(shù)目雖有不同，但總體從5月中下旬開始陸續(xù)出苗，6月初到7月上旬隨降水增加和溫度升高快速增長(zhǎng)，7月中旬至8月下旬維持穩(wěn)定或緩慢下降，進(jìn)入9月份后大部分雜草的數(shù)量因自然衰老逐漸減少。

2.1 不同時(shí)期應(yīng)用除草劑的階段性防除效果

2.1.1 苗蕾期株防效。如表6所示，苗蕾期應(yīng)用三氟啶磺?。?013年與高效吡氟甲禾靈混用）對(duì)藜、反枝莧、苘麻、田旋花、打碗花的防效較好，藥后30～40 d的株防效可達(dá)100%；對(duì)鐵莧菜、裂葉牽牛和鵝絨藤的防效居中，同期株防效在60%～95%；對(duì)龍葵的防效最差，同期株防效僅為25%～40%。嘧硫草醚可有效防除龍葵，藥后30 d的株防效達(dá)到100%；對(duì)反枝莧、苘麻、打碗花的防效也較好，藥后30 d株防效為97%～100%；對(duì)裂葉牽牛的防效居中，對(duì)藜、鐵莧菜和鵝絨藤的防效較差。藥后40 d草甘膦對(duì)幾種惡性雜草的株防效均達(dá)到100%。

表6 苗蕾期應(yīng)用不同除草劑對(duì)機(jī)采棉田惡性雜草的株防效 %

2.1.2 初花期株防效。初花期應(yīng)用嘧硫草醚和草甘膦的防效均下降。藥后40d嘧硫草醚僅對(duì)苘麻和田旋花的株防效可達(dá)100%，對(duì)藜、反枝莧、鐵莧菜、龍葵和裂葉牽牛的株防效均低于80%（表7）。草甘膦對(duì)藜、反枝莧、苘麻、龍葵和田旋花的防效超過90%（藥后40d），對(duì)鐵莧菜和裂葉牽牛的防效低于90%。

表7 2013年初花期應(yīng)用不同除草劑對(duì)機(jī)采棉田惡性雜草的株防效 %

2.1.3 花鈴期株防效?；ㄢ徠趹?yīng)用嘧硫草醚（與精喹禾靈混用）和三氟啶磺隆這2種選擇性除草劑僅對(duì)裂葉牽牛和打碗花的防效較好，藥后30 d的株防效接近或達(dá)到100%；對(duì)藜、反枝莧、鐵莧菜、龍葵、苘麻和鵝絨藤的同期防效則很少超過90%（表8）。同為選擇性除草劑的乙氧氟草醚和滅生性除草劑草甘膦的防效相對(duì)較好，藥后40 d對(duì)藜、反枝莧、鐵莧菜、龍葵、苘麻的防效均可達(dá)100%，但對(duì)裂葉牽牛的防效較差（表8）。

2.1.4 吐絮期株防效。吐絮期應(yīng)用乙氧氟草醚對(duì)反枝莧、鐵莧菜和鵝絨藤的藥后20 d防效達(dá)到或接近100%；對(duì)藜和龍葵的同期防效較低，為72.2%～81.9%（表9）。草甘膦對(duì)藜、反枝莧、鐵莧菜、龍葵和鵝絨藤的藥后20 d防效均達(dá)到100%（表9）。

表8 花鈴期應(yīng)用不同除草劑對(duì)機(jī)采棉田惡性雜草的株防效 %

表9 2016年吐絮期應(yīng)用不同除草劑對(duì)機(jī)采棉田惡性雜草的階段性株防效 %

2.2 棉花生長(zhǎng)季連續(xù)使用不同除草劑在收獲前對(duì)機(jī)采棉田惡性雜草的累積防除效果

如上所述，在棉花不同生育時(shí)期應(yīng)用不同種類的除草劑對(duì)幾種惡性雜草的防效不一，但在不同時(shí)期連續(xù)使用后的累積防效較好。除2014年的5個(gè)處理（編號(hào)分別為1、2、3、6、7）在收獲前對(duì)龍葵的株防效未達(dá)到95%以外，2014和2016年各處理在收獲前對(duì)本研究調(diào)查的9種惡性雜草的株防效大部分達(dá)到100%，個(gè)別在95%～100%（表10）。因2014年棉花種植密度（主區(qū)）對(duì)雜草發(fā)生和株防效無顯著影響，與除草劑處理（副區(qū)）的互作也不顯著，故略去了對(duì)密度效應(yīng)的分析。

3 討論

當(dāng)前，我國(guó)棉田雜草化學(xué)防治以播前土壤處理為主，用于苗后莖葉處理的除草劑種類相對(duì)較少，且以防除禾本科雜草的除草劑品種為主。而本研究的影響棉花機(jī)械采收的9種惡性雜草均為闊葉類雜草，且筆者重點(diǎn)關(guān)注了采收前除草劑的防效，因此在種類不多的防治棉田闊葉類雜草的莖葉處理劑中考察了選擇性除草劑嘧硫草醚、三氟啶磺隆、乙氧氟草醚及滅生性除草劑草甘膦的防效。此外，通過播前二甲戊靈和異丙甲草胺混土、苗期和花鈴期將吡氟氯禾靈或高效吡氟甲禾靈、精喹禾靈與嘧硫草醚、三氟啶磺隆混用等措施兼顧試驗(yàn)地禾本科雜草的防治。

嘧硫草醚和三氟啶磺隆分別為嘧啶水楊酸類和磺酰脲類除草劑，二者均為乙酰乳酸合成酶抑制劑，通過阻止支鏈氨基酸的合成達(dá)到防除敏感雜草的目的[11-12]，對(duì)棉花相對(duì)比較安全。乙氧氟草醚為原卟啉原氧化酶抑制劑，借助光照發(fā)揮除草活性[13]。該除草劑作為土壤處理劑的報(bào)道較多[14-17]，作為莖葉處理劑的報(bào)道很少，可能是因?yàn)橐已醴菝言诿缙谧鳛榍o葉處理劑使用對(duì)棉花的安全性較差[18]。為了避免乙氧氟草醚產(chǎn)生藥害，筆者主要在生育中后期（花鈴期、吐絮期）應(yīng)用乙氧氟草醚。

苗蕾期應(yīng)用選擇性除草劑嘧硫草醚和三氟啶磺隆對(duì)大部分影響機(jī)采的惡性雜草的防效較好，且二者的殺草譜可以互補(bǔ)[19]，如嘧硫草醚對(duì)龍葵防效較好而對(duì)藜的防效較差，三氟啶磺隆則相反。苗期應(yīng)用滅生性除草劑草甘膦對(duì)惡性雜草的防效都比較好。

嘧硫草醚和三氟啶磺隆在花鈴期對(duì)惡性雜草的防效下降，可能與雜草齡期較大耐藥性增加有關(guān)。乙氧氟草醚在花鈴期的殺草活性較強(qiáng)，對(duì)除裂葉牽牛外的其他惡性雜草的防效均比較好。草甘膦在花鈴期的防效也較苗期下降，尤其是對(duì)裂葉牽牛；但將嘧硫草醚或三氟啶磺隆與精喹禾靈混用（2016年）可以較好防除裂葉牽牛。

由于苗期和花鈴期的連續(xù)防治，2016年苘麻、田旋花、裂葉牽牛和打碗花在吐絮期已全部死亡。吐絮期應(yīng)用草甘膦可有效防除剩余的藜、反枝莧、鐵莧菜、龍葵和鵝絨藤這5種惡性雜草；乙氧氟草醚對(duì)反枝莧、鐵莧菜和鵝絨藤的防效較好，但對(duì)藜和龍葵的防效不佳。

綜上可見，在本試驗(yàn)條件下，反枝莧、田旋花和打碗花這幾種影響機(jī)采的惡性雜草相對(duì)容易防治，而龍葵、鐵莧菜、藜、裂葉牽牛和鵝絨藤相對(duì)難防治。此外，田間觀察和產(chǎn)量結(jié)果（未給出）表明，本研究各處理對(duì)棉花未產(chǎn)生明顯藥害，對(duì)產(chǎn)量也無顯著影響（與人工除草相比）。

本研究2014年和2016年在不同生育時(shí)期進(jìn)行了連續(xù)防治，雖然收獲前對(duì)影響機(jī)采的惡性雜草的累積株防效均可超過95%（2014年幾個(gè)處理對(duì)龍葵的防效除外），但考慮到不同除草劑對(duì)棉花的安全性、經(jīng)濟(jì)效益及對(duì)非惡性雜草的防除，推薦黃河流域棉區(qū)機(jī)采棉田的化學(xué)除草策略如下：①采用二甲戊靈、氟樂靈等進(jìn)行播前混土或播后苗前封閉；②苗蕾期應(yīng)用嘧硫草醚或三氟啶磺隆，二者混用有可能擴(kuò)大殺草譜，且降低三氟啶磺隆的用量；③苗蕾期如果禾本科雜草發(fā)生量大，可將精喹禾靈等芳氧苯氧丙酸類除草劑與嘧硫草醚和三氟啶磺隆混用，但要注意不要桶混，以先噴施芳氧苯氧丙酸類除草劑為宜；④花鈴期應(yīng)用選擇性除草劑乙氧氟草醚或滅生性除草劑草甘膦，如果禾本科雜草危害嚴(yán)重，可將精喹禾靈等與乙氧氟草醚混用，以先噴施芳氧苯氧丙酸類除草劑為宜；⑤吐絮期應(yīng)用草甘膦。上述除草劑除三氟啶磺隆外，應(yīng)用成本在40～150元·hm－2（根據(jù)相關(guān)農(nóng)藥公司的零售價(jià)計(jì)算），未來隨著三氟啶磺隆專利保護(hù)到期和生產(chǎn)廠家的增多，成本預(yù)期也會(huì)大幅下降，應(yīng)用其化學(xué)除草的經(jīng)濟(jì)效益有望與人工除草相當(dāng)或超過人工除草。此外，需要注意草甘膦長(zhǎng)期使用帶來的雜草抗藥性問題[20]。

表10 不同時(shí)期連續(xù)應(yīng)用各種除草劑在收獲前對(duì)影響棉花機(jī)采的惡性雜草的株防效 %

本研究存在以下不足，一是3年的試驗(yàn)設(shè)計(jì)不一致，在一定程度上影響年度間結(jié)果的可比性；二是對(duì)田間雜草種類和數(shù)量未進(jìn)行人工干預(yù)，試驗(yàn)小區(qū)間的雜草種類和基數(shù)不同，有的雜草基數(shù)甚至為0，這也會(huì)影響對(duì)除草劑藥效的評(píng)價(jià)；三是防效計(jì)算方法不一致，2013和2014年采用相對(duì)株防效，2016年采用一般株防效，且缺失質(zhì)量防效的數(shù)據(jù)。以后的研究宜采用校正株防效和質(zhì)量防效來評(píng)價(jià)除草劑的藥效[21]。

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下，影響棉花機(jī)械采收的惡性雜草中，苘麻、反枝莧、田旋花和打碗花相對(duì)容易防治，龍葵、鐵莧菜、藜、裂葉牽牛和鵝絨藤的防治難度相對(duì)較大。在采用二甲戊靈播前混土防除的基礎(chǔ)上，在苗蕾期、花鈴期、吐絮期順序應(yīng)用嘧硫草醚或/和三氟啶磺隆、乙氧氟草醚或草甘膦、草甘膦，可有效防治黃河流域棉區(qū)影響棉花機(jī)采的惡性雜草。如果禾本科雜草危害嚴(yán)重，可在前中期防治時(shí)加入精喹禾靈等芳氧苯氧丙酸類除草劑，但注意不要桶混，以先噴施芳氧苯氧丙酸類除草劑、2～3 d后噴施闊葉類雜草除草劑為宜。

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Chemical Control of Weeds Seriously Impacting the Mechanical Harvesting of Cotton in the North of the Yellow River Valley of China

Huang Jian,Jiang Jianxun,Du Mingwei,Tian Xiaoli*,Li Zhaohu

S451.22+3

A

1000-632X（2017）11-0012-08

10.11963/1000-632X.hjtxl.20171110

2017-10-11

*通信作者：tian_xiaoli@163.com

農(nóng)業(yè)部引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)項(xiàng)目（948計(jì)劃項(xiàng)目，2011-G19）