3種土壤處理除草劑對(duì)棉花出苗及幼苗生長(zhǎng)的安全性評(píng)價(jià)*

（石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/新疆綠洲農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害治理與植保資源利用自治區(qū)普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 石河子 832000）

棉花是我國(guó)主要的經(jīng)濟(jì)作物之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)了重要地位[1]。新疆是我國(guó)最大的棉花生產(chǎn)基地，2013年棉花總產(chǎn)已占全國(guó)總產(chǎn)的57%[2]。棉田雜草是影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素之一，棉花播后苗前用除草劑進(jìn)行土壤處理是防除雜草的有效措施之一[3]。棉田雜草常年與棉花爭(zhēng)奪水分、養(yǎng)分和空間，嚴(yán)重影響了棉花的生長(zhǎng)、分枝和結(jié)桃，造成產(chǎn)量損失在14%～16%，嚴(yán)重制約了棉花的優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)[4]，危害嚴(yán)重時(shí)，可造成棉花減產(chǎn)高達(dá)60%[5]。新疆棉田雜草莎草科雜草和闊葉類雜草防除難度較大。莖葉處理劑大多只對(duì)禾本科雜草有較好防效。采用播后苗前土壤處理劑防除棉田雜草，因具有經(jīng)濟(jì)、安全、效果好等優(yōu)點(diǎn)，已成為棉田重要的化學(xué)除草方式[6]。常見(jiàn)的土壤處理除草劑有很多種，如二甲戊靈、氟樂(lè)靈、乙草胺等。已有前人研究土壤處理除草劑的藥效、消解動(dòng)態(tài)、助劑的增效作用、敏感性和安全性評(píng)價(jià)[7-8]。本試驗(yàn)旨在探究土壤處理除草劑對(duì)棉花種子萌發(fā)的影響。除草劑的室內(nèi)生物測(cè)定方法包括濾紙法、瓊脂法和盆栽法。本研究采用濾紙法，對(duì)常用的二甲戊靈、甲草胺、乙氧氟草醚3種土壤處理除草劑對(duì)棉花的安全性進(jìn)行了測(cè)定，以期為其在棉田的實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)，為棉田生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

供試的3種常用土壤處理除草劑，分別是33%二甲戊靈EC（pendimethalin，山東濱農(nóng)科技有限公司）、24%乙氧氟草醚EC（oxyfluorfen，美國(guó)陶氏益農(nóng)公司）、96%精異丙甲草胺 EC（S-Metolachlor，瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)3種土壤處理除草劑在登記作物上的使用推薦濃度，分別對(duì)每種土壤處理除草劑設(shè)定了5個(gè)用藥濃度梯度，即33%二甲戊靈EC使用濃度分別為 495 g a.i./hm2、750 g a.i./hm2、990 g a.i./hm2、1 240 g a.i./hm2和 1980 g a.i./hm2；24%乙氧氟草醚EC 使用濃度分別為 180 g a.i./hm2、360 g a.i./hm2、540 g a.i./hm2、720 g a.i./hm2和 900 g a.i./hm2；96%精異丙甲草胺EC使用濃度分別為864 g a.i./hm2、1 008 g a.i./hm2、1 152 g a.i./hm2、1 296 g a.i./hm2和 1 440 g a.i./hm2，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，設(shè)清水作為對(duì)照。

1.3 試驗(yàn)方法

采用培養(yǎng)皿生物測(cè)定法[9]。選擇飽滿、大小一致的供試棉花種子，先后用清水和蒸餾水清洗若干次，風(fēng)干后用1%的次氯酸鈉消毒30 min，種子用蒸餾水沖洗，浸種24 h（25℃）。在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中放2層濾紙，加入5 mL相應(yīng)藥液 （對(duì)照加清水），每個(gè)培養(yǎng)皿放入10粒處理催芽后露白的棉花種子，蓋上皿蓋，放入生物培養(yǎng)箱中，在30℃、16 h光照、8 h黑暗條件下培養(yǎng)。3 d后每日定時(shí)統(tǒng)計(jì)日發(fā)芽量，棉花種子萌發(fā)以胚根頂出種皮為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)處理第一粒種子發(fā)芽的時(shí)間為該處理種子開(kāi)始發(fā)芽時(shí)間，第3天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)，第6天結(jié)束發(fā)芽，并計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)。在試驗(yàn)的第6天，每個(gè)處理選擇3株生長(zhǎng)較好的棉花幼苗測(cè)定株高，計(jì)算平均株高和根長(zhǎng)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)調(diào)查結(jié)果計(jì)算各處理3種除草劑對(duì)棉花的根長(zhǎng)和株高的抑制率，其中：

式中：Gt表示在第t天種子的發(fā)芽數(shù)；Dt代表相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)[10]。

數(shù)據(jù)用Spss19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行Duncan差異顯著性分析，評(píng)價(jià)不同除草劑對(duì)棉花萌發(fā)的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種土壤處理除草劑對(duì)棉花根長(zhǎng)的影響

用濾紙法分別測(cè)定33%二甲戊靈EC、24%乙氧氟草醚EC和96%精異丙甲草胺EC對(duì)棉花種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明，在相同處理時(shí)間內(nèi)，藥劑濃度越高對(duì)棉花根長(zhǎng)生長(zhǎng)的影響越大。在相同濃度處理下，對(duì)棉花根長(zhǎng)的生長(zhǎng)量有一定的影響，33%二甲戊靈EC不同濃度對(duì)棉花根長(zhǎng)生長(zhǎng)量的抑制不明顯，除33%二甲戊靈EC以外，24%乙氧氟草醚EC和96%精異丙甲草胺EC使用濃度達(dá)到720 g a.i./hm2和1 296 g a.i./hm2及以上時(shí)，棉花根部基本停止生長(zhǎng)。從第5天開(kāi)始，96%精異丙甲草胺EC使用濃度在1 152 g a.i./hm2以上時(shí)，棉花根部出現(xiàn)枯黃現(xiàn)象，24%乙氧氟草醚EC在540 g a.i./hm2以上時(shí)，根部出現(xiàn)縊縮萎蔫現(xiàn)象，33%二甲戊靈EC各使用濃度下的棉花都能生長(zhǎng)正常，見(jiàn)表1。

表1 3種土壤處理除草劑對(duì)棉花根長(zhǎng)的影響

2.2 3種土壤處理除草劑對(duì)棉花株高的影響

用與測(cè)定根長(zhǎng)相同的方法測(cè)定棉花株高。結(jié)果表明，在相同處理時(shí)間內(nèi)，藥劑濃度越高對(duì)棉花株高的影響越大，藥劑濃度達(dá)最大時(shí)，24%乙氧氟草醚EC對(duì)棉花株高的抑制明顯高于二甲戊靈，96%精異丙甲草胺EC濃度達(dá)到1 296 g a.i./hm2時(shí)，棉花種子未能正常生長(zhǎng)，故株高為0。在相同處理濃度下，33%二甲戊靈EC濃度為990 g a.i./hm2以上時(shí)，棉花株高生長(zhǎng)量并不明顯，24%乙氧氟草醚EC濃度為360 g a.i./hm2以上時(shí)棉花基本停止生長(zhǎng)，96%精異丙甲草胺EC濃度為1 008 g a.i./hm2時(shí)，棉花停止生長(zhǎng)，見(jiàn)表2。

2.3 3種土壤處理除草劑對(duì)棉花萌發(fā)的影響

供試棉花種子開(kāi)始發(fā)芽的時(shí)間相同，都是從第2天開(kāi)始發(fā)芽。從表3可以看出，33%二甲戊靈EC處理過(guò)的棉花發(fā)芽率與對(duì)照相同，發(fā)芽率均為100%，24%乙氧氟草醚EC在濃度為900 g a.i./hm2時(shí)棉花發(fā)芽率只有50%，96%精異丙甲草胺EC濃度為1 296 g a.i./hm2和1 440 g a.i./hm2時(shí)棉花發(fā)芽率為0。33%二甲戊靈EC對(duì)棉花種子的萌發(fā)沒(méi)有影響。

表2 3種土壤處理除草劑對(duì)棉花株高的影響

表3 3種土壤處理除草劑對(duì)棉花萌發(fā)的影響

3 討論

土壤處理除草劑必須等到處理一定時(shí)間才能發(fā)揮藥效，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，除草劑藥效在植株體內(nèi)逐漸獲得累積，在較高濃度時(shí)則表現(xiàn)敏感，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，作為土壤處理除草劑會(huì)被土壤微生物吸收、分解。集約化農(nóng)業(yè)的種植方式一直將土壤處理作為防治雜草的關(guān)鍵措施，這其中涉及到藥土層的深度、土壤類型、pH、藥劑類型等諸多因素[10]。本試驗(yàn)中3種除草劑處理過(guò)的棉花除了96%精異丙甲草胺EC在使用濃度為1 296 g a.i./hm2第3天莖還沒(méi)生長(zhǎng)以外，33%二甲戊靈EC和24%乙氧氟草醚EC都在第4天和第5天對(duì)棉花的根和莖產(chǎn)生了明顯抑制作用，這也進(jìn)一步驗(yàn)證了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要求用除草劑土壤處理后5～7 d后播種的科學(xué)道理。 播前土壤處理或是播后苗前土壤處理的效果很大程度上取決于除草劑的有效濃度[11]。

4 結(jié)論

從3種不同土壤處理除草劑的各個(gè)濃度的數(shù)據(jù)分析可以看出，供試土壤處理除草劑對(duì)棉花種子萌發(fā)的影響順序?yàn)?6%精異丙甲草胺EC＞24%乙氧氟草醚EC＞33%二甲戊靈EC。33%二甲戊靈EC是較為安全的土壤處理除草劑。由于試驗(yàn)中選用根長(zhǎng)和株高作為測(cè)定參數(shù)，不能全面的反應(yīng)各藥劑活性，因此，本試驗(yàn)結(jié)果僅供其它田間試驗(yàn)作理論參考。