化學(xué)除草劑對保護(hù)性耕作燕麥田雜草的防除效果

路戰(zhàn)遠(yuǎn)，張向前，王玉芬，程玉臣，李 娟，張德健

(1. 內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031；2. 內(nèi)蒙古大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010021)

保護(hù)性耕作是近年來發(fā)展起來的一項對農(nóng)田實行免耕、少耕，從而減少土壤風(fēng)蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力的可持續(xù)農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)[1]。但是近年來，隨著保護(hù)性耕作實施規(guī)模的擴(kuò)大和時間的延續(xù)，一些區(qū)域性的雜草危害日益嚴(yán)重，已經(jīng)成為進(jìn)一步穩(wěn)定和擴(kuò)大保護(hù)性耕作推廣的重要限制因素[2]。研究保護(hù)性耕作農(nóng)田雜草控制技術(shù)，有效控制農(nóng)田雜草的危害已成為當(dāng)前實施保護(hù)性耕作地區(qū)亟待解決的技術(shù)難題[3-5]。錢榮明等研究表明小麥田間雜草化學(xué)防除已成為廣大農(nóng)民麥田管理的一項基本措施。路戰(zhàn)遠(yuǎn)[6]、張德健[7-8]等對保護(hù)性耕作小麥、玉米田的化學(xué)防除效果研究表明，不同除草劑種類對保護(hù)性耕作燕麥田雜草的控制效果存在顯著差異，其中，以不同化學(xué)藥劑混合使用對雜草的防除效果最好。

因此，為控制保護(hù)性耕作燕麥田雜草過盛生長的危害，本研究選用草甘膦、苯磺隆、2,4-D丁酯、二甲四氯鈉鹽、辛酰溴苯腈共5種播前和苗期除草的藥劑，對保護(hù)性耕作燕麥田雜草進(jìn)行防除研究，以期明確保護(hù)性耕作燕麥田間雜草發(fā)生規(guī)律，確定高效、安全的燕麥田化學(xué)除草藥劑，為保護(hù)性耕作燕麥田雜草防控提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1 供試材料

燕科1號(內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院培育)。

供試除草劑為41%草甘膦水劑(Glyphosate，沈陽化工研究院生產(chǎn))、10%苯磺隆可濕性粉劑(Tribenuron-methyl，浙江禾本科技有限公司生產(chǎn))、72%2,4-D丁酯乳油(2,4-D butyl ester，大連松遼化工有限公司生產(chǎn))、20% 二甲四氯鈉鹽水劑(MCPA-sodium，天津西瑪科技有限責(zé)任公司生產(chǎn))、75%苯磺隆干懸浮劑(Tribenuron-methyl，美國杜邦公司生產(chǎn))、22.5%辛酰溴苯腈乳油(Bromoxynil octanoate，德國拜耳作物科學(xué)公司生產(chǎn))。

1.2 試驗地概況

試驗在呼和浩特市武川縣上禿亥鄉(xiāng)(N41°11.719′, E111°17.767′)進(jìn)行，位于內(nèi)蒙古中西部，陰山北麓，為典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)。試驗地海拔1 621 m，年平均氣溫2.5℃，年平均風(fēng)速3.1～3.9 m·s-1，年降水量300 mm左右，無霜期110 d左右，是比較典型的冷涼風(fēng)沙區(qū)。試驗地土壤類型為砂壤土，肥力中等，不進(jìn)行灌溉，前茬作物為油菜。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計 在播前10 d用41%草甘膦進(jìn)行土壤封閉處理，苗期莖葉處理選用的除草劑分別為：72% 2,4-D丁酯、20% 二甲四氯鈉鹽、75%苯磺隆、10%苯磺隆、22.5% 辛酰溴苯腈；不同時期混合處理分別設(shè)：苗期15 g·hm-275%苯磺隆+375 ml·hm-22,4-D丁酯、苗期900 ml·hm-2辛酰溴苯腈+300 ml·hm-22,4-D丁酯、苗期600 g·hm-2二甲四氯+375 ml·hm-22,4-D丁酯、收獲后900 ml·hm-2草甘膦+苗期15 g·hm-275%苯磺隆+375 ml·hm-22,4-D丁酯、收獲后900 ml·hm-2草甘膦+苗期900 ml·hm-2辛酰溴苯腈+300 g·hm-2二甲四氯、收獲后900 ml·hm-2草甘膦+苗期300 g·hm-2二甲四氯+ 300 ml·hm-22,4-D丁酯，以噴清水做對照(CK)。苗期處理于燕麥拔節(jié)前，雜草3～4葉期，選擇晴朗無風(fēng)的上午，按每處理450～600 kg·hm-2，用手動噴霧器進(jìn)行常量均勻噴霧。試驗共設(shè)13個處理，重復(fù)3次，隨機(jī)排列，小區(qū)之間設(shè)隔離帶，帶寬為0.5 m，小區(qū)面積為30 m2。

1.3.2 雜草調(diào)查方法 采用固定樣方法隨機(jī)選3～5點取樣，取樣面積為0.25 m2，記錄雜草種類和數(shù)量，并測定雜草地上部分的生物量。雜草鑒定參照中國雜草志[9]。噴藥處理后15 d采用同樣方法進(jìn)行雜草調(diào)查，并根據(jù)下式計算株防效和鮮重防效[10]。

株防效(%)=(對照區(qū)雜草株數(shù)-處理區(qū)雜草株數(shù))/對照區(qū)雜草株數(shù)×100

鮮重防效(%)=(對照區(qū)雜草鮮重-處理區(qū)雜草鮮重)/對照區(qū)雜草鮮重×100

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SAS 9.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對測得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜草調(diào)查及其演替規(guī)律

2.1.1 雜草種類及分布 田間調(diào)查結(jié)果表明，保護(hù)性耕作燕麥田主要發(fā)生的雜草分屬6科13種，其中菊科雜草4種，分別為蒲公英(TaraxacummongolicumHand-Mazz.)、黃花蒿(ArtemisiaannuaL.)、山苦菜(Ixerischinensis(Thunb.)Nakai)和蒼耳(Xan-thiumsibiricumPatrin.)；禾本科雜草4種，分別為狗尾草(Seariviridis(L.) Beauv.)、稗(Hchinochloacrus-galliL.)、披堿草(EcymusdahurcusTurlz.)和野燕麥(AvenafatuaL.)；藜科和蓼科雜草各2種，分別為藜(ChenopodiumalbumL.)、豬毛菜(SalsolacollinaPall.)和卷莖蓼(PolygonumconvolvulusL.)、苦蕎麥(Fagopyrumtataricm(L.) Gaertn.)；旋花科和傘形科各1種，分別為田旋花(ConvolvulusarvensisL.)和野胡蘿卜(DaucuscarotaL.)。由于生態(tài)條件以及耕作栽培制度的差異，雜草種類和群落組成存在很大差別[11]。據(jù)試驗調(diào)查發(fā)現(xiàn)，燕麥田中的雜草群落主要以旱生雜草為主，主要的雜草群落組成有：豬毛菜+狗尾草+披堿草、藜+山苦菜、狗尾草+披堿草、黃花蒿+卷莖蓼+田旋花、蒲公英+蒼耳。其中優(yōu)勢種為藜、豬毛菜和狗尾草，亞優(yōu)勢種為披堿草、山苦菜。田間分布的主要雜草有：豬毛菜、藜、狗尾草、黃花蒿、苦菜、田旋花和卷莖蓼等，而田邊、地埂的主要雜草為蒲公英及蒼耳等。

2.1.2 雜草密度 為進(jìn)一步明確保護(hù)性耕作燕麥田雜草發(fā)生的規(guī)律，針對田間雜草密度也進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果見表1。

護(hù)性耕作燕麥田雜草發(fā)生較重，雜草總量可達(dá)0.6～6.3萬株·hm-2。由表1可看出，主要有3種雜草危害較重，分別為藜、豬毛菜和狗尾草，這3種雜草分布廣、數(shù)量大。保護(hù)性耕作燕麥田中的雜草除狗尾草、稗、披堿草和野燕麥外，均為闊葉雜草，其株數(shù)比例占雜草總量的73.1%，生物量占84.3%，是保護(hù)性耕作燕麥田的主要雜草，應(yīng)列為主要防除對象。從雜草生長空間的分布情況看，生長在燕麥旗葉以下的雜草有狗尾草、田旋花、山苦菜、蒲公英、披堿草和卷莖蓼等，與燕麥植株高度一致或超出燕麥高度的雜草有黃花蒿和藜。

2.1.3 雜草的發(fā)生與消長 在武川縣上禿亥鄉(xiāng)實施保護(hù)性耕作的燕麥田中，雜草的發(fā)生情況分為3種：第一次雜草發(fā)生的時間在4月下旬和5月中上旬(燕麥播種前10 d左右)，主要有豬毛菜和山苦菜。第二次雜草發(fā)生的時間在6月上中旬，與燕麥出苗時間大致相同，主要有藜、狗尾草、田旋花、黃花蒿等。其中，這兩個時間段是雜草出苗高峰期，出苗迅速且密度較大，直接影響燕麥的出苗、成苗和生長，對燕麥生長和產(chǎn)量影響較大。所以，保護(hù)性耕作燕麥田雜草防除應(yīng)該主要在這兩個時期進(jìn)行。第三次雜草發(fā)生的時間是在燕麥生長過程中遇到大的降水時，一般是在7月中下旬左右，降雨量增多，土壤含水量高時雜草迅速發(fā)芽出苗，但是此時燕麥生長旺盛，通常已經(jīng)封壟，雜草生長受到抑制，對燕麥生長和產(chǎn)量影響較小。

2.2 除草劑安全性調(diào)查

除草劑種類繁多，不同除草劑對作物的安全性也存在很大差異，使用不當(dāng)易造成藥害。因此明確常用除草劑對作物生產(chǎn)的安全性，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義[12]。對莖葉噴施除草劑處理，施藥后10～15 d內(nèi)的觀測結(jié)果(表2)表明：與未噴施處理相比較，每一單因素藥劑用量最高的處理，燕麥株高稍有降低、極少數(shù)葉片變成微黃色，其他各處理的燕麥株高、葉色均無明顯差異，植株長勢正常，未出現(xiàn)明顯藥害癥狀，說明各藥劑聯(lián)合處理對燕麥生長安全，無藥害現(xiàn)象。

表1 未噴藥時保護(hù)性耕作燕麥田雜草調(diào)查情況Table 1 The weed condition in the conservation-tillage oat field with no herbicide

2.3 保護(hù)性耕作燕麥田化學(xué)防除雜草的效果分析

本研究對于不同除草劑聯(lián)合使用的防除效果也進(jìn)行了考察，試驗結(jié)果見表2。

由表2可知，所選用的除草劑種類和濃度與雜草防除效果直接相關(guān)。施用不同種類的除草劑，其株防效和鮮重防效均隨施藥量的增加而增大，其中低濃度處理與中濃度處理、高濃度處理間的防除效果均達(dá)到極顯著水平，各除草劑的高濃度處理較中等濃度的防除效果增加不明顯。綜合生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益考慮，建議在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用中等濃度。播前使用的滅生性除草劑草甘膦的除草效果較好，2 250 mL·hm-2草甘膦處理下株防效和鮮重防效分別達(dá)到了88.4%和93.2%，而3 000 mL·hm-2草甘膦處理下株防效和鮮重防效分別達(dá)到了90.3%和94.5%，但是由于高濃度處理發(fā)生了藥害，因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)使用中等濃度2 250 mL·hm-2。6種苗期莖葉噴施的除草劑中，以2, 4-D丁酯、10%苯磺隆和75%苯磺隆的除草效果較好, 其中30 g·hm-2處理的75%苯磺隆、225 g·hm-2處理的10%苯磺隆和900 ml·hm-2處理的2, 4-D丁酯3種除草劑的株防效及鮮重防效分別超過了85%和90%，其中各除草劑單獨使用的中等處理濃度除草效果的大小順序為：2,4-D丁酯>10%苯磺隆>75%苯磺隆>二甲四氯>辛酰溴苯腈。多因素除草的株防效果、鮮重防除效果均在90%以上，其中以收后900 ml·hm-2草甘膦+苗期300 g·hm-2二甲四氯+ 300 ml·hm-22,4-D丁酯處理的效果最佳，其次為收后900 ml·hm-2草甘膦+苗期15·hm-275%苯磺隆+375 ml·hm-22,4-D丁酯的處理，防除效果最差的為苗期15 g·hm-275%苯磺隆+375 ml·hm-22,4-D丁酯處理，其他幾個多因素處理的防除效果位于幾個處理之間。由表2可看出，綜合處理的防除效果均比單獨使用一種除草劑的效果要好。根據(jù)試驗結(jié)果，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推薦使用草甘膦、2, 4-D丁酯、10%苯磺隆、75%苯磺隆或多種藥劑配合使用。為更好地防除雜草，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中草甘膦、2, 4-D丁酯、10%苯磺隆、75%苯磺隆或多種藥劑配合使用除草劑應(yīng)交替使用，以減輕雜草產(chǎn)生的抗性。

表2 保護(hù)性耕作燕麥田化學(xué)防除雜草的效果調(diào)查Table 2 The weed condition in the conservation-tillage oat field after herbicides

2.4 保護(hù)性耕作燕麥田化學(xué)防除雜草對燕麥產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量的影響

不同除草劑聯(lián)合使用對燕麥產(chǎn)量及性狀的影響結(jié)果見表3。

由表3可知，隨著除草劑使用濃度的增大，燕麥的單位面積保苗數(shù)、單株小穗數(shù)、單株粒數(shù)、產(chǎn)量均逐漸增大，而株高、千粒重、單株粒重則隨著除草劑使用濃度的增大呈現(xiàn)先增高后降低的變化趨勢。由每一個除草劑的中等濃度處理與對照相比可看出，增產(chǎn)的大小順序與雜草的防除效果一致，均為 2,4-D丁酯>10%苯磺隆>75%苯磺隆>二甲四氯>辛酰溴苯腈。保護(hù)性耕作燕麥田多因素除草的增產(chǎn)效果最為明顯，與對照相比增產(chǎn)125.98%～137.80%，且收后900 ml·hm-2草甘膦+苗期300 g·hm-2二甲四氯+300 ml·hm-22,4-D丁酯多因素處理增產(chǎn)最大，為137.80%，而苗期15 hm275%苯磺隆+375 ml·hm-22,4-D丁酯多因素處理的增產(chǎn)最小，為125.98%，其他4種多因素處理的增產(chǎn)效果介于兩者之間。綜合表3的產(chǎn)量數(shù)據(jù)可看出，多種除草劑聯(lián)合使用的增產(chǎn)效果優(yōu)于除草劑的單一使用。

表3 保護(hù)性耕作燕麥田化學(xué)防除雜草對燕麥產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量的影響Table 3 Effects of chemical herbicides on yield characters and yield of oat in conservation-tillage oat field

2.5 保護(hù)性耕作燕麥田雜草化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)效益分析

從表4可看出，各施用除草劑處理的經(jīng)濟(jì)效益均顯著高于對照，根據(jù)試驗結(jié)果，推薦保護(hù)性耕作燕麥田使用單個除草劑的中濃度、中高濃度間和不同除草劑聯(lián)合使用的處理。根據(jù)表4的純收益數(shù)值可看出，除草劑聯(lián)合使用的經(jīng)濟(jì)效益均高于除草劑的單獨使用，且收獲后900 ml·hm-2草甘膦+苗期300 g·hm-2二甲四氯+ 300 ml·hm-22,4-D丁酯處理的經(jīng)濟(jì)效益最高，其收益為6 618.0元·hm-2，比對照增加240%。除草劑單獨使用的中濃度處理的經(jīng)濟(jì)效益的大小順序為：2,4-D丁酯>10%苯磺隆>75%苯磺隆>草甘膦>二甲四氯>辛酰溴苯腈，分別比對照增加211%、198%、193%、187%、181%、173%。

表4 保護(hù)性耕作燕麥田雜草化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)效益分析/(元·hm-2)Table 4 Economic benefit analysis of chemical weed control in oat field with conservation tillage/(Yuan·hm-2)

3 結(jié)論與討論

雖然保護(hù)性耕作燕麥田雜草發(fā)生和群落組成結(jié)構(gòu)受多方面因素制約，但農(nóng)田的自然地理環(huán)境、生態(tài)條件、耕作栽培方式以及雜草的管理方式等是主要制約因素[13]。通過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，不同除草劑對燕麥田雜草的防效差異顯著。對各產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)分析可知，施用除草劑對燕麥的株高、穗長、千粒質(zhì)量等影響較小，對小穗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量有較顯著的影響。且初步確定保護(hù)性耕作燕麥田雜草種群的發(fā)生、演替及田間分布規(guī)律，掌握了保護(hù)性耕作燕麥田的主要雜草種類，明確其分布及危害程度，并且確定陰山北麓保護(hù)性耕作燕麥田的主要雜草群落以闊葉雜草為主。針對保護(hù)性耕作燕麥田優(yōu)勢雜草種群為闊葉雜草的特點，選擇適宜除草劑進(jìn)行有效化學(xué)防除。在收獲后主要進(jìn)行惡性雜草防除，而播前苗后惡性雜草苗齡小，化學(xué)防除效果不佳，更有效的方法還有待后續(xù)試驗。

與對照相比，多數(shù) 除草劑在推薦劑量下對燕麥產(chǎn)量均有不同程度的增產(chǎn)作用，主要是由于除草劑能夠有效地控制燕麥田中的雜草生長，減少其對光合空間、土壤養(yǎng)分的競爭，從而促進(jìn)燕麥生長發(fā)育[14]。田間安全性調(diào)查發(fā)現(xiàn)，參試的多數(shù)除草劑在大田表現(xiàn)較好。試驗使用的除草劑均為常規(guī)推薦劑量，未對燕麥產(chǎn)生藥害現(xiàn)象，袁卉馥、楊書成等均報道，燕麥田施用2,4-D未發(fā)現(xiàn)藥害現(xiàn)象，并未對燕麥生長發(fā)育產(chǎn)生影響，甚至在山西等地已展開示范性應(yīng)用[15-16]；王林等[17]的研究中發(fā)現(xiàn)2,4-D丁酯的除草效果明顯，且至少可使燕麥增產(chǎn)30%。不同試驗的差異與除草劑的品質(zhì)及施用劑量、施用時期、施用環(huán)境、雜草群落類型及作物品種的耐藥性等多種因素有關(guān)。

化學(xué)除草劑使用得當(dāng)與否是保護(hù)性耕作中的重要環(huán)節(jié)，其防除效果直接影響作物產(chǎn)量[18-20]。除草劑的使用量與雜草的發(fā)生情況密切相關(guān)，試驗地以藜、狗尾草、豬毛菜為主的雜草群落相對穩(wěn)定，對燕麥田可造成較重危害，極有防除的必要。研究發(fā)現(xiàn)10%苯磺隆，75%苯磺隆，22.5%辛酰溴苯腈，除草效果與藥劑的使用量具有直接關(guān)系，藥劑施用量越大、濃度越高除草效果就越好，但使用高濃度除草劑可能會對環(huán)境造成污染，并且增加農(nóng)業(yè)成本，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中應(yīng)根據(jù)雜草的實際發(fā)生情況，適當(dāng)調(diào)整除草劑的劑量。

保護(hù)性耕作燕麥田闊葉雜草的危害與防除已成為陰山北麓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的熱點、難點，目前生產(chǎn)中主要靠化學(xué)防除?；瘜W(xué)防除目前尚存在很多問題，如化學(xué)防除易對植物造成危害，且除草劑種類多樣，使用地生態(tài)區(qū)環(huán)境條件不一，所以其使用受到制約。今后應(yīng)加強(qiáng)應(yīng)用試驗與示范，不斷完善保護(hù)性耕作燕麥田闊葉草的防除技術(shù)。