精異丙甲草胺對(duì)甜菜田主要雜草的防除效果和甜菜幼苗的安全性評(píng)價(jià)

范偉彥，宋文鈺，吳彩蘭，黨富民，楊德松*

(1 石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/新疆綠洲農(nóng)業(yè)病蟲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 832003; 2 新疆農(nóng)墾科學(xué)院分析測(cè)試中心，新疆 石河子 832000)

甜菜(BetavulgarisL.)是中國重要的糖料作物。新疆作為中國主要的產(chǎn)糖基地，近年甜菜的種植面積約6.6萬hm2，產(chǎn)糖量約占全國甜菜糖的50%，位居全國甜菜糖產(chǎn)量的第1位[1]。新疆甜菜田雜草群落一般由耐旱、耐鹽的雜草組成,如稗草、狗尾草、蘆葦、藜、扁蓄、田旋花、蒼耳、龍葵、小薊、莧菜、苘麻等，其中禾本科的稗草為主要優(yōu)勢(shì)種[2]。雜草與甜菜爭(zhēng)奪生長空間，干擾其對(duì)光、溫、水和肥等資源的吸收與利用，影響其生長發(fā)育和產(chǎn)糖量[3-4]，已成為制約新疆糖業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素[5]。甜菜田雜草的防除僅靠人工，效率較低且勞動(dòng)強(qiáng)度較大，雇工成本逐年上升。因此,要提高甜菜的種植效益,降低生產(chǎn)成本,必須要實(shí)現(xiàn)甜菜生產(chǎn)的全程機(jī)械化,而化學(xué)除草又是實(shí)現(xiàn)甜菜生產(chǎn)過程中必不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[6]。

精異丙甲草胺是異丙甲草胺通過光學(xué)拆分，除去異丙甲草胺中的非活性異構(gòu)體(R體)，而得到精制的活性異構(gòu)體(S體)或通過手性合成得到的異丙甲草胺活性異構(gòu)體(S體)[7]。屬于為酰胺類除草劑,對(duì)牛筋草、馬唐、狗尾草等一年生禾本科雜草及莧菜、馬齒莧等闊葉雜草均有較好的防效,常用于大豆、棉花、花生等作物田的除草[8]，是目前新疆甜菜田常用除草劑。已有研究表明精異丙甲草胺殘效期較短,對(duì)作物和環(huán)境較為安全,已逐漸取代其消旋體異丙甲草胺的應(yīng)用[9-10]，但其活性易受環(huán)境條件的影響,通常低溫、高濕條件下易造成作物藥害[11]。本文利用室內(nèi)盆栽法，從精異丙甲草胺的藥效和安全性兩方面入手，探究了精異丙甲草胺對(duì)甜菜苗期及甜菜田常見雜草的影響，對(duì)其在甜菜田中的合理使用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試藥劑為96%精異丙甲草胺乳油(瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司)。供試土壤為石河子大學(xué)試驗(yàn)站內(nèi)采集的從未使用土壤處理除草劑的土壤，采集后風(fēng)干，并將土壤在120 ℃下烘干5 h，確保無其他雜草種子干擾試驗(yàn)結(jié)果。供試甜菜品種為Beta 356。供試雜草為稗草、苘麻、龍葵、反枝莧4種甜菜田常見雜草。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，按照甜菜田的田間的推薦劑量1080～1296 g/hm2分別設(shè)置96%精異丙甲草胺乳油0、1296、1944、3240、3888 g/hm25個(gè)濃度梯度，采用室內(nèi)盆栽法，將處理后的土壤裝入直徑為10 cm的花盆中，將甜菜和雜草種子于4 ℃下春化，溫湯浸種30～60 min，每種雜草取20粒出芽的種子播于一盆，甜菜取20粒播于一盆，底部澆水使?jié)裢浮?4 h后將藥液均勻噴灑在土壤表面，放于恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)，每個(gè)處理4次重復(fù)，待甜菜長至第1對(duì)真葉完全展開后，統(tǒng)計(jì)雜草的株防效，測(cè)量甜菜苗株高、根長、鮮重、干重，計(jì)算毒力回歸方程。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS軟件根據(jù)試驗(yàn)濃度所對(duì)應(yīng)的對(duì)株防效及株高、根長、鮮重抑制率進(jìn)行方差分析；采用DPS軟件，求出其毒力回歸方程Y=AX+B、抑制濃度IC90及相關(guān)系數(shù)R。

株防效=(處理出苗數(shù)/CK出苗數(shù))×100%，

株高抑制率=[1-(處理株高/CK株高)]×100%，

根長抑制率=[1-(處理根長/CK根長)]×100%，

鮮重抑制率=[1-(處理鮮重/CK鮮重)]×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 精異丙甲草胺乳油對(duì)雜草生長量的影響

不同濃度的精異丙甲草胺乳油對(duì)稗草、苘麻、反枝莧、龍葵生長量的影響見表1。從表中可知，精異丙甲草胺乳油的不同施用濃度對(duì)稗草的株高、根長、鮮重呈現(xiàn)顯著性差異，且抑制作用隨著濃度的增加而升高，對(duì)株高的抑制作用較為強(qiáng)烈，在最低濃度1296 g/hm2處理下的抑制率也可達(dá)84.32%，且抑制率與濃度呈正比；3240、3888 g/hm2高濃度處理下抑制率差異不顯著，在3240 g/hm2的施用濃度下，對(duì)稗草的株高、根長，鮮重的抑制率均達(dá)到90.95%以上，對(duì)株高的抑制作用高于對(duì)根長和鮮重的抑制作用。

精異丙甲草胺乳油在不同施用濃度處理下對(duì)苘麻的根長、株高、鮮重差異性不如對(duì)稗草的顯著，每個(gè)濃度處理下都與對(duì)照存在顯著性差異。對(duì)根長的抑制作用大于鮮重和株高。3888 g/hm2處理下對(duì)根長的抑制率為78.15%，對(duì)鮮重的抑制率為67.79%，對(duì)株高的抑制作用只有39.77%。精異丙甲草胺對(duì)苘麻的抑制作用最不明顯，藥劑處理下的苘麻都能維持基本的形態(tài)和生理狀況。

不同施用濃度的精異丙甲草胺乳油對(duì)龍葵的生長量的影響存在顯著性差異，與對(duì)照差異顯著。對(duì)龍葵的株高、根長、鮮重的抑制作用幾乎一致，但不如稗草明顯。且抑制率與施用濃度呈正比，在1296 g/hm2的處理下，對(duì)株高、根長、鮮重的抑制率分別為：51.82%、59.35%、43.80%；在3888 g/hm2的處理下，對(duì)株高、根長、鮮重的抑制率分別為：87.47%、84.35%、86.82%。

精異丙甲草胺乳油對(duì)反枝莧的生長量的影響略高于龍葵，每個(gè)處理對(duì)株高的影響呈現(xiàn)顯著性差異，抑制率也最大；在1944和3240 g/hm2處理下對(duì)根長和鮮重的抑制作用不存在顯著性差異；每個(gè)處理下的抑制率隨著濃度的增大而增大。在1296 g/hm2的處理下，對(duì)株高、根長、鮮重的抑制率分別為：57.89%、60.58%、59.15%；在3888 g/hm2的處理下，對(duì)株高、根長、鮮重的抑制率分別為：93.39%、87.87%、84.88%。

表1 精異丙甲草胺對(duì)不同雜草的生長量的影響Tab.1 Effects of S-metolachloron the growth of different weeds

注：表中數(shù)據(jù)均為平均值；小寫字母表示最小顯著差異檢測(cè)在P=0.05的差異水平。

2.2 精異丙甲草胺對(duì)雜草的防效及毒力測(cè)定

采用室內(nèi)盆栽法進(jìn)行了精異丙甲草胺乳油對(duì)稗草、苘麻、龍葵、反枝莧4種雜草防除的影響，結(jié)果見表2。在不同濃度的精異丙甲草胺乳油處理30 d后，對(duì)各種雜草的鮮重防效都存在顯著性差異。其中對(duì)稗草的防效最高，1944 g/hm2的防治效果就可達(dá)94.04%。防治效果最差的是苘麻，最高劑量3888 g/hm2處理后防效只有45.45%，反枝莧和龍葵的防效都隨著濃度的增加呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，在3240 g/hm2的處理下，對(duì)反枝莧和龍葵的防效分別為83.05%、83.97%。

表2 精異丙甲草胺施藥30 d后對(duì)雜草的株防效Tab.2 Weed control effect of S-metolachlorafter 30 days

注：表中數(shù)據(jù)均為平均值；小寫字母表示最小顯著差異檢測(cè)在P=0.05的差異水平。

藥劑處理后根據(jù)防效進(jìn)行毒力測(cè)定，建立毒力回歸方程，結(jié)果見表3。精異丙甲草胺乳油對(duì)4種雜草的防效均符合線性回歸方程，相關(guān)系數(shù)在0.8549～0.9587之間。其中，對(duì)稗草的防效最高，當(dāng)防效達(dá)90%時(shí)的使用劑量，即IC90為1267.12 g/hm2，說明在使用推薦劑量范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)稗草的防效就可以達(dá)到90%；對(duì)苘麻的防效最低，IC90為4598.23 g/hm2，當(dāng)防效達(dá)到90%時(shí)，IC90為8671.86 g/hm2，遠(yuǎn)高于推薦劑量，說明精異丙甲草胺在合適的用量范圍內(nèi)不能有效的防除苘麻；龍葵和反枝莧的IC90分別為3821.05、3872.50 g/hm2。

表3 精異丙甲草胺對(duì)雜草的毒力測(cè)定Tab.3 Toxicity of S-metolachlorto weeds

2.3 精異丙甲草胺乳油對(duì)甜菜苗期生長的影響

不同濃度的精異丙甲草胺乳油對(duì)甜菜苗期生長量的影響見表4。各個(gè)參數(shù)都有明顯的抑制作用。在藥劑處理下，甜菜株高沒有顯著性差異，與CK對(duì)照差異顯著。1296 g/hm2對(duì)甜菜鮮重的抑制率與其他處理之間差異不顯著。藥劑對(duì)甜菜根長的抑制率大于株高和鮮重，并且隨著濃度的增加而增加，各個(gè)處理之間存在顯著性差異，3888 g/hm2處理下藥劑對(duì)根長的抑制率高達(dá)62.78%。精異丙甲草胺對(duì)于甜菜鮮重的影響與施用濃度略有差異，1296、1944 g/hm2與3240、3888 g/hm2之間鮮重的抑制率存在顯著性差異。同時(shí)，藥劑也對(duì)甜菜干物質(zhì)的影響比較顯著，藥劑處理后的干重明顯低于空白對(duì)照。

表4 精異丙甲草胺對(duì)甜菜的生長量的影響Tab.4 Effects of S-metolachloron the growth of sugarbeet

注：表中數(shù)據(jù)均為平均值；小寫字母表示最小顯著差異檢測(cè)在P=0.05的差異水平。

3 結(jié)果與討論

3.1 結(jié)果

本試驗(yàn)采用室內(nèi)盆栽法測(cè)定了精異丙甲草胺對(duì)甜菜苗期的影響及對(duì)甜菜田主要雜草的防除效果。結(jié)合了藥效及安全性兩方面，對(duì)精異丙甲草胺在甜菜田的適用性進(jìn)行了初步探究。結(jié)果表明：1)精異丙甲草胺對(duì)甜菜苗期生長量有一定的影響，株高、根長、鮮重、干重都受到抑制，1296 g/hm2施用量對(duì)株高的抑制作用最明顯，為36.43%，其次是鮮重24.57%，根長18.17%，抑制率隨施用濃度增大而上升。在合適的劑量范圍中，藥劑對(duì)甜菜苗期的影響較小。2)精異丙甲草胺對(duì)甜菜田的常見雜草有一定防效，防治效果：稗草>龍葵≈反枝莧>苘麻，1944 g/hm2施用量對(duì)稗草、反枝莧、龍葵、苘麻的防治效果分別為94.04%、80.65%、79.56%、24.24%，4種雜草的IC90分別是1267.12、3872.50、3821.05和8671.96 g/hm2。精異丙甲草胺對(duì)禾本科雜草的防效高于闊葉雜草。3)1296、1944 g/hm2的精異丙甲草胺用量對(duì)稗草、反枝莧、龍葵的防效便可達(dá)到80%，且對(duì)甜菜的幼苗影響相對(duì)較小。因此，在生產(chǎn)上進(jìn)行甜菜苗期雜草防治時(shí)精異丙甲草胺使用的安全劑量應(yīng)為1296～1944 g/hm2。

3.2 討論

甜菜田雜草種類多、數(shù)量大，與甜菜爭(zhēng)奪養(yǎng)分和生長空間，制約了甜菜的生長發(fā)育，利用化學(xué)除草已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的常規(guī)措施[12]。研究[1]表明，禾本科的稗草和莧科的反枝莧是新疆甜菜田的優(yōu)勢(shì)雜草。精異丙甲草胺對(duì)甜菜田常見雜草有較好的防效[13]。除草劑在正常用量下一般不會(huì)對(duì)適用作物造成藥害,但可對(duì)其生長、生理產(chǎn)生影響[14]。高衛(wèi)時(shí)等[15]研究表明精異丙甲草胺對(duì)甜菜沒有表現(xiàn)藥害癥狀，甜菜能正常生長發(fā)育，對(duì)甜菜安全。張景樓等[16]研究表明精異丙甲草胺對(duì)稗草和莧菜的防效較好，對(duì)黎、鴨趾草等闊葉雜草防效較差，這與本研究結(jié)果一致。閆嘉琦等[17]研究表明96%精異丙甲草胺乳油在使用劑量下于播后苗前進(jìn)行土壤噴霧處理對(duì)馬鈴薯安全，未見藥害發(fā)生，試驗(yàn)劑量下各處理對(duì)馬鈴薯生長均無不良影響，除草效果好，15、30 d對(duì)馬鈴薯田間雜草的防效為78.37%、76.05%，精異丙甲草胺在推薦使用劑量和推薦使用劑量的倍量下防治效果與對(duì)照藥劑在5%水平上差異性顯著，這與本研究結(jié)果一致。畢士云等[18]在施藥后30 d進(jìn)行防效調(diào)查，1500 mL/hm2的施用量對(duì)稗草、莧菜、蕎麥防效為87.18%、81.82%、81.98%，1950 mL/hm2的處理對(duì)稗草、谷友子、莧菜、蕎麥蔓防效為92.31%、80.77 %、87.5%、83.61%。王鎖牢等[19]田間試驗(yàn)結(jié)果表明，96%精異丙甲草胺在1296～1728 g/hm2劑量下對(duì)加工番茄田禾本科雜草稗草、畫眉草、狗尾草有較好的防除效果,對(duì)闊葉雜草反枝莧、灰綠藜有一定防效,對(duì)野西瓜苗、苘麻基本無效。在試驗(yàn)劑量下對(duì)加工番茄安全，與本研究結(jié)果相吻合。姜偉麗等[20]研究表明25%氟磺胺草醚AS對(duì)5葉期前的苘麻有較好的防治效果。隨著茼麻生長,田間的使用量應(yīng)不斷加大。當(dāng)苘麻處于1～4葉期時(shí)，使用低劑量即可；當(dāng)苘麻處于5～8葉期時(shí)，適當(dāng)選擇中、高劑量。