葉面噴施硝磺草酮對(duì)不同谷子品種農(nóng)藝性狀的影響

史國(guó)棟，王園園，郭平毅，原向陽(yáng)，董淑琦，宋喜娥，郭美俊

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801）

谷子是一種起源于我國(guó)的糧草兼用型作物[1-2]，栽培歷史比較悠久，據(jù)考證，7000a前在我國(guó)黃河流域一帶已有種植[3]，有“百谷之長(zhǎng)”之稱(chēng)，其具有耐旱、耐瘠薄、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn)[4-5]。谷子生長(zhǎng)適應(yīng)能力強(qiáng)，被廣泛種植在干旱、半干旱地區(qū)[3]，尤其適合山地丘陵等地區(qū)種植，目前我國(guó)谷子的種植區(qū)域大多分布在河北、山西、陜西、甘肅、內(nèi)蒙古等省區(qū)，種植面積125萬(wàn)hm2，占全國(guó)谷子播種面積的95%以上[6]。

谷子在我國(guó)北方的種植面積較為廣泛，且食用品質(zhì)較佳，小米中含有人體所必需的8種氨基酸，而且除賴(lài)氨酸之外的其他必需氨基酸含量均高于大宗作物；小米中的維生素E含量較高，有助于抵抗多種疾病，還能保護(hù)細(xì)胞，延長(zhǎng)細(xì)胞壽命。同時(shí)谷子也具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。其中，晉谷21號(hào)品質(zhì)好，產(chǎn)量高，其中突出的特點(diǎn)是米色金黃發(fā)亮、出米率高、口感細(xì)膩香甜，營(yíng)養(yǎng)成分高[7]。張雜谷10號(hào)性狀表現(xiàn)良好，品相好，根系發(fā)達(dá)，抗旱能力強(qiáng)，有很高的適應(yīng)性和穩(wěn)產(chǎn)性，具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗病、抗倒伏、分蘗能力強(qiáng)、米質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。但因?yàn)楣茸犹镫s草種類(lèi)多，谷粒小、莖稈細(xì)，草害極大地限制了谷子高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，常年造成我國(guó)谷子減產(chǎn)20%以上，嚴(yán)重時(shí)甚至絕收[8-9]。一直以來(lái)，我國(guó)谷田除草以人工為主，費(fèi)工耗時(shí)，用工費(fèi)用高，因此，當(dāng)前我國(guó)最切實(shí)可行的除草方法仍舊是化學(xué)除草[10]。

硝磺草酮又名甲基磺草酮，是一種廣譜、內(nèi)吸、觸殺性，苗前、苗后選擇性三酮類(lèi)除草劑，是一種主要的玉米田除草劑，可有效防除玉米田1年生闊葉雜草，如蒼耳、苘麻、莧、蓼、藜屬雜草、芥菜等，尤其對(duì)磺酰脲類(lèi)抗性雜草有效果，對(duì)玉米田最難防治的闊葉雜草具有非常好的防除效果，保證了作物的健康生長(zhǎng)；硝磺草酮也能防除玉米田部分禾本科雜草，如稗草、狗尾草、馬唐等，但對(duì)禾本科雜草的防除效果不如對(duì)闊葉雜草的防除效果好。硝磺草酮持效期長(zhǎng)，用藥量靈活，并且可與多種產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)配，從而更好地滿足種植者對(duì)雜草防除的需求[11]。它對(duì)對(duì)羥基苯基丙酮酸酯雙氧化酶（HPPD）有抑制作用，HPPD可以將絡(luò)氨酸轉(zhuǎn)化為質(zhì)體醌。而質(zhì)體醌是八氫番茄紅素去飽和酶的輔助因子，是類(lèi)胡蘿卜素合成的關(guān)鍵酶，種子、幼根、幼芽與葉片均可吸收，由木質(zhì)部和韌皮部進(jìn)行傳導(dǎo)，使用硝磺草酮3～5 d后，雜草迅速吸收，到達(dá)分生組織后，可以造成雜草白化，14 d后可以遍布整株植物，藥效為3～5 d，對(duì)環(huán)境友好[12]。2002年沈陽(yáng)化工科學(xué)院利用硝磺草酮在溫室和田間分別進(jìn)行了藥效和安全性試驗(yàn)，因其諸多優(yōu)點(diǎn)（安全性高、活性強(qiáng)等），在國(guó)內(nèi)的玉米田得到了很好的推廣。截至目前，在谷田里大量推廣使用的化學(xué)除草劑很少。因此，研究更多的谷田除草劑顯得尤為重要。

本試驗(yàn)通過(guò)在谷子3～5葉期葉面噴施硝磺草酮，研究其對(duì)晉谷21號(hào)和張雜谷10號(hào)不同時(shí)期農(nóng)藝性狀的影響，擬從栽培學(xué)的角度分析硝磺草酮對(duì)2種谷子品種可能產(chǎn)生的影響，研究評(píng)價(jià)其在谷子田施用的可行性和安全性，旨在為谷子田安全、有效、科學(xué)地施用除草劑提供科學(xué)的理論依據(jù)[13]。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試藥劑為10%硝磺草酮可分散油懸浮劑（山東勝邦綠野化學(xué)有限公司）。

供試谷子品種為晉谷21號(hào)（由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供）和張雜谷10號(hào)（由河北省張家口農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供）。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年5—10月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地申豐村進(jìn)行。試驗(yàn)田土壤為碳酸鹽褐土。0～20cm土層土壤肥力情況：pH值8.36，有機(jī)質(zhì)16.59g/kg，全鹽量 0.056 6 g/kg，堿解氮 48.76 g/kg，有效磷19.11 mg/kg，速效鉀 149.1 mg/kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采取完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，待谷子長(zhǎng)到3～5葉期，葉面噴施10%硝磺草酮可分散油懸浮劑，以清水作為對(duì)照，設(shè)置3個(gè)重復(fù)。每個(gè)小區(qū)面積為10 m2，共30個(gè)小區(qū)。共設(shè)置5個(gè)劑量梯度，分別為0（CK），T1（1/2 推薦劑量）、T2（推薦劑量）、T3（2 倍推薦劑量）、T4（4倍推薦劑量），硝黃草酮各處理具體劑量如表1所示。2017年5月20日，谷子播種前統(tǒng)一灌水、旋耕。使用韓國(guó)播種機(jī)統(tǒng)一播種，出苗后進(jìn)行統(tǒng)一田間管理。待出苗3～5葉期時(shí)統(tǒng)一間苗，按照株距10 cm、行距30 cm的要求定苗。

表1 硝磺草酮處理劑量

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株，用紅布條做標(biāo)記，在谷子拔節(jié)期、抽穗期、成熟期用直尺和游標(biāo)卡尺測(cè)定其形態(tài)指標(biāo)，包括株高、葉長(zhǎng)、葉寬、莖粗等，并計(jì)算葉面積。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，采用Dunnant新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施硝磺草酮對(duì)拔節(jié)期谷子農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 噴施硝磺草酮對(duì)谷子株高和莖粗的影響從圖1可以看出，噴施不同劑量的硝磺草酮后，不同谷子品種的株高和莖粗整體上呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，與CK相比，晉谷21號(hào)T1，T2，T3，T4處理的株高分別降低5.75%，8.30%，14.96%，25.09%，張雜谷10號(hào) T2，T3，T4處理的株高分別降低 13.19%，18.25%，25.53%，而T1處理的株高比CK增加7.07%；晉谷 21 號(hào) T1，T2，T3，T4 處理的莖粗分別降低2.40%，5.12%，7.92%，9.20%，張雜谷10號(hào)T1，T2，T3，T4各處理的莖粗分別降低 0.46%，1.46%，2.07%，2.83%，說(shuō)明噴施硝磺草酮在拔節(jié)期對(duì)2個(gè)谷子品種均產(chǎn)生了影響，對(duì)晉谷21號(hào)的影響程度較張雜谷10號(hào)大。

2.1.2 噴施硝磺草酮對(duì)谷子拔節(jié)期葉面積的影響

由表2可知，葉面噴施不同劑量硝磺草酮后，不同谷子品種的葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積與CK相比呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，張雜谷10號(hào)葉面積T1，T2與CK間差異不顯著，T3，T4與CK間差異達(dá)顯著水平，分別比CK降低28.28%和46.74%；晉谷21號(hào)T1，T2處理葉面積與CK均未達(dá)到顯著水平，T3，T4與CK相比差異顯著，分別降低了19.36%和31.05%，T1與CK相比增加了15.00%。說(shuō)明噴施硝磺草酮對(duì)2個(gè)谷子品種在拔節(jié)期均產(chǎn)生了影響，對(duì)張雜谷10號(hào)的影響程度比晉谷21號(hào)大。

表2 噴施硝磺草酮對(duì)拔節(jié)期谷子葉面積的影響

2.2 噴施硝磺草酮對(duì)抽穗期谷子農(nóng)藝性狀的影響

2.2.1 噴施硝磺草酮對(duì)抽穗期谷子株高和莖粗的影響 由圖2可知，噴施不同劑量的硝磺草酮后，不同谷子品種的株高和莖粗整體上呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，晉谷21號(hào)各處理的株高分別比CK降低9.92%，8.85%，12.33%，19.10%，張雜谷 10號(hào) T3，T4處理的株高則分別比CK降低4.56%，8.33%，而T1，T2處理則分別比CK增加3.20%，10.64%；晉谷21號(hào)T1，T4處理后莖粗分別比CK降低6.84%，18.07%，T2，T3處理的莖粗分別比CK增加0.67%，0.04%，張雜谷10號(hào)T1，T3，T4各處理的莖粗分別比CK降低2.37%，8.49%，13.31%，T2處理的莖粗分別比CK增加1.48%。說(shuō)明噴施硝磺草酮對(duì)2個(gè)谷子品種在抽穗期均產(chǎn)生了輕微的影響，對(duì)晉谷21號(hào)的影響程度比對(duì)張雜谷10號(hào)大。

2.2.2 噴施硝磺草酮對(duì)抽穗期谷子葉面積的影響

由表3可知，噴施不同劑量硝磺草酮后，不同谷子品種的葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積與CK相比整體上降低的趨勢(shì)，晉谷21號(hào)葉面積T1，T2，T3與CK間差異不顯著，T4 與 CK 間差異顯著，T1，T2，T3，T4 降低的幅度分別為0.06%，0.47%，12.44%，16.89%；張雜谷10號(hào)T1，T2，T3，T4處理葉面積與CK間差異均未達(dá)到顯著水平，其中，T1，T4降幅分別為2.03%，0.86%，T2，T3增幅分別為4.48%，3.37%。說(shuō)明噴施硝磺草酮對(duì)2個(gè)谷子品種在抽穗期均產(chǎn)生了影響，對(duì)晉谷21號(hào)的影響程度比對(duì)張雜谷10號(hào)大。

表3 噴施硝磺草酮對(duì)抽穗期谷子葉面積的影響

2.3 噴施硝磺草酮對(duì)灌漿期谷子農(nóng)藝性狀的影響

2.3.1 噴施硝磺草酮對(duì)谷子灌漿期株高和莖粗的影響 由圖3可知，噴施不同劑量的硝磺草酮后，不同谷子品種的株高和莖粗整體上呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，晉谷21號(hào)T2，T3，T4處理的株高與CK相比降低10.44%，5.84%，3.35%，T1與CK相比增加0.48%，張雜谷10號(hào)T1，T2，T3，T4處理的株高與CK相比降低1.22%，0.81%，2.10%，4.50%；晉谷21號(hào)各處理的莖粗與CK相比降低15.46%，6.43%，20.99%，25.76%，張雜谷10號(hào)T2，T3和T4處理的莖粗與CK相比降低13.99%，12.29%，15.32%，T1與CK相比增加4.74%。說(shuō)明噴施硝磺草酮對(duì)2個(gè)谷子品種在灌漿期均產(chǎn)生了影響，對(duì)晉谷21號(hào)的影響程度比對(duì)張雜谷10號(hào)大。

2.3.2 噴施硝磺草酮對(duì)灌漿期谷子葉面積的影響

由表4可知，噴施不同劑量硝磺草酮后，灌漿期不同谷子品種的葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積與CK相比整體上呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，晉谷21號(hào)葉面積T1，T2，T3與CK相比分別顯著降低8.35%，12.20%，9.00%，T4與CK間差異不顯著，比CK降低4.90%；張雜谷10號(hào)各處理葉面積與CK均未達(dá)到顯著水平，T1，T3，T4與CK相比，分別降低了6.85%，7.87%，12.11%，T2與CK相比增加了3.50%。說(shuō)明噴施硝磺草酮對(duì)谷子品種在灌漿期均產(chǎn)生了輕微影響，相對(duì)于拔節(jié)期影響程度顯著減小，對(duì)晉谷21號(hào)的影響程度比對(duì)張雜谷10號(hào)的影響大。

表4 噴施硝磺草酮對(duì)灌漿期谷子葉面積的影響

3 結(jié)論與討論

硝磺草酮是一種芽前、芽后選擇性三酮類(lèi)除草劑，可防除1年生闊葉雜草及部分禾本科雜草。硝磺草酮主要用于玉米田，還可以應(yīng)用在水稻、甘蔗、草坪草、小宗作物等領(lǐng)域。谷子田的雜草主要有1年生闊葉雜草，如蒼耳、苘麻、莧、蓼和藜等，還有一些禾本科雜草。硝磺草酮研究主要集中于玉米田，很少應(yīng)用于谷子田除草。寸植賢等[14]研究表明，硝磺草酮正常劑量下的使用會(huì)抑制玉米的株高。高鳴等[15]研究表明，在上一茬噴施硝磺草酮后，下茬在土壤中殘留量為正常劑量20%時(shí)，對(duì)谷子的生長(zhǎng)有很大的抑制作用?？准s兵等[16]研究表明，10%硝磺草酮懸浮劑在土壤中殘留半衰期為3.51～3.83 d，屬于易降解農(nóng)藥，在土壤中最高殘留量?jī)H為0.176 3 mg/kg，低于歐美最大殘留標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明硝磺草酮在田間使用不會(huì)對(duì)下茬作物產(chǎn)生影響。耿亞玲等[17]研究指出，硝磺草酮在推薦劑量的3.0～5.0倍用量下，對(duì)玉米株高和鮮質(zhì)量無(wú)顯著影響。APPLEBY等[18]研究表明，硝磺草酮對(duì)環(huán)境和后茬作物比較安全。張全國(guó)等[19]研究表明，10%硝磺草酮使用不僅不會(huì)影響玉米的生長(zhǎng)，還可以提高玉米的株高。劉君良等[20]研究表明，硝磺草酮在2倍推薦劑量下，會(huì)對(duì)少量的玉米品種株高產(chǎn)生抑制作用。

本試驗(yàn)以抗性較強(qiáng)的張雜谷10號(hào)和常規(guī)品種晉谷21號(hào)作為試驗(yàn)材料，采取苗期葉面噴施不同劑量的硝磺草酮，在不同時(shí)期測(cè)定其農(nóng)藝性狀，探討其對(duì)不同谷子品種安全性的評(píng)價(jià)。苗期葉面噴施不同劑量的硝磺草酮，在拔節(jié)期對(duì)不同谷子品種農(nóng)藝性狀均產(chǎn)生了影響，高劑量處理（T4）對(duì)不同谷子品種產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的影響，在抽穗期和灌漿期對(duì)農(nóng)藝性狀依然會(huì)產(chǎn)生輕微影響，但較與拔節(jié)期有很大的緩解，各處理的株高、葉面積與對(duì)照相比均不顯著。而且硝磺草酮對(duì)谷子農(nóng)藝性狀的影響與不同谷子品種對(duì)藥害脅迫敏感程度不同有關(guān)，抗性強(qiáng)的谷子品種，其主要農(nóng)藝性狀受硝磺草酮的影響較小，而抗性弱的品種受硝磺草酮的影響較大。在藥害脅迫條件下，晉谷21號(hào)在2倍推薦劑量下，株高和葉長(zhǎng)與對(duì)照相比差異顯著，而莖粗與對(duì)照間差異不顯著，這表明晉谷21號(hào)對(duì)硝磺草酮較為敏感；張雜谷10號(hào)只有4倍推薦劑量下，株高和莖粗與對(duì)照差異達(dá)到顯著水平，其他處理與對(duì)照差異均不顯著。綜合分析認(rèn)為，張雜谷10號(hào)的抗藥性大于晉谷21號(hào)。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，硝磺草酮對(duì)谷子處理后，隨著劑量的增大，對(duì)農(nóng)藝性狀的影響逐漸增大，低劑量處理（T1，T2）對(duì)谷子影響較小，在高劑量處理（T4）對(duì)谷子影響較大；對(duì)谷子拔節(jié)期的農(nóng)藝性狀影響較大，達(dá)到顯著水平，對(duì)抽穗期和灌漿期農(nóng)藝性狀影響不顯著；此外，硝磺草酮對(duì)張雜谷10號(hào)農(nóng)藝性狀的影響程度要小于晉谷21號(hào)。說(shuō)明晉谷21號(hào)比張雜谷10號(hào)對(duì)除草劑脅迫的耐受性弱。綜上所述，硝磺草酮在谷子田使用前期對(duì)不同谷子品種會(huì)產(chǎn)生一定影響，但在后期會(huì)緩解。