新疆伊犁河谷豚草和三裂葉豚草化學(xué)防控藥劑篩選

夏新月 王寒月 劉 彤* 趙文軒 劉雪蓮 董合干

（1 石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 新疆 石河子 832003； 2 伊犁州農(nóng)村能源環(huán)境工作站 新疆 伊寧 835000）

豚草(Ambrosia artemisiifolia L.)和三裂葉豚草(Ambrosia trifida L.)均是世界公認的重要惡性入侵雜草，目前在中國廣泛分布于東北、華北、華中和華東等地區(qū)近23 個省(市、自治區(qū))[1~2]，發(fā)生面積達0.0247 億hm2[3]。豚草和三裂葉豚草均為1 年生植物，其花粉產(chǎn)量龐大，單株種子產(chǎn)量高，可達2 000 ~62 000 粒[4~5]，種子在土壤中可維持4 ~ 5 年生命[6]，一般的防治辦法難以奏效。2 種入侵植物威脅農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟損失[7]，據(jù)統(tǒng)計，豚草屬植物在歐洲對農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和人類健康的危害每年高達62 億歐元[8]。

伊犁河谷地處祖國西北邊陲，處于一帶一路要道，戰(zhàn)略地位十分重要。研究發(fā)現(xiàn)，豚草和三裂葉豚草于2010 年入侵新疆伊犁新源縣，自2014 年起在伊犁河谷地區(qū)呈現(xiàn)快速擴張趨勢，截至2016 年，分布面積分別達到1 015 hm2、215 hm2，是入侵當(dāng)年的52倍、38 倍[9]。2 種入侵物種已經(jīng)嚴重危害伊犁農(nóng)牧業(yè)經(jīng)濟，對我國一帶一路戰(zhàn)略實施產(chǎn)生嚴重威脅，防控技術(shù)研究非常緊迫，而快速有效的化學(xué)防治則成為首選防控手段。但頻繁使用化學(xué)藥劑不僅會產(chǎn)生抗藥性[10]，還會對農(nóng)作物、當(dāng)?shù)匚锓N造成傷害[11~12]，引起不同程度的水土污染等環(huán)境問題，從而影響人體健康。目前雜草化學(xué)防控研究主要關(guān)注滅生性除草劑[13]，此類藥劑一般成本較高，如24%乳氟禾草靈成本為270 元/hm2，38%莠去津165 元/hm2[14]。在新源縣普遍使用的邁士通藥劑，價格約為375 元/hm2。如果在入侵地大面積推廣應(yīng)用，將會產(chǎn)生巨大防控成本。因此，研究出高效、低成本、環(huán)境友好型的化學(xué)防控方法極其重要。

本研究對比了7 種除草劑對新疆伊犁河谷豚草和三裂葉豚草的防治效果，以期在低成本、對環(huán)境友好的同時，篩選出高效除草劑的種類和最佳濃度，為豐富豚草和三裂葉豚草的化學(xué)防控技術(shù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況。試驗樣地位于新疆維吾爾自治區(qū)伊犁州新源縣，東經(jīng)82°28′ ~ 84°56′，北緯43°03′~43°40′，屬北溫帶大陸性半干旱氣候區(qū)，年平均氣溫6.0 ℃~9.3 ℃，年平均降水量476 mm。

1.2 供試材料

1.2.1 供試藥劑。分別為41%草甘膦異丙胺鹽水劑(草甘膦，山東百事威農(nóng)藥有限公司)；20%氯氟吡氧乙酸異辛酯乳油(使它隆，山東勝邦綠野化學(xué)有限公司)；24%乙氧氟草醚水劑(果爾，一帆生物科技集團有限公司)；48%滅草松水劑(排草丹，河南瀚斯作物保護有限公司)；56% 二甲四氯鈉可濕性粉劑(二甲四氯鈉，安徽興隆化工有限公司)；10%草銨膦水劑(草銨膦，山東圣鵬科技股份有限公司)；21%氯胺吡啶酸水劑(邁士通，美國陶氏益農(nóng)公司)。

1.2.2 防治對象。供試豚草和三裂葉豚草分別為入侵伊犁新源縣阿勒馬勒鎮(zhèn)前進牧場和土爾根鄉(xiāng)杏花溝的自然生長的雜草，選取長勢密度較一致的區(qū)域，周圍當(dāng)?shù)匚锓N見表1。

表1 豚草和三裂葉豚草入侵地伴生物種明細

1.2.3 施藥器。背負式手動噴霧器。

1.3 試驗方法。8 月5 日，在豚草和三裂葉豚草的花現(xiàn)蕾期，分別用7 種藥劑各5 個濃度(見表2)，對豚草和三裂葉豚草進行莖葉噴霧處理，噴液量30 L/hm2，同時設(shè)置清水對照。每個物種36 個處理，每個處理4次重復(fù)，每個小區(qū)面積30 m2(5 m×6 m)，每物種144個小區(qū)，所有小區(qū)為隨機區(qū)組排列。

表2 7 種藥劑處理濃度及用量成本

1.4 調(diào)查方法。每個小區(qū)選擇豚草或三裂葉豚草長勢和密度較一致的區(qū)域，隨機選擇5 個1 m2的樣點進行抽樣調(diào)查。施藥前調(diào)查豚草、三裂葉豚草以及當(dāng)?shù)刂参锏臄?shù)量，施藥后調(diào)查它們的中毒癥狀，調(diào)查藥后30 d

的豚草和三裂葉豚草以及當(dāng)?shù)刂参镂锓N的殘存株數(shù)，計算株防效。藥后60 d，按單位面積(每處理隨機取5個1 m ×1 m 樣點)統(tǒng)計豚草和三裂葉豚草的種子產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法。本試驗用株防效分析定量藥劑對豚草和三裂葉豚草植株死亡率的影響，計算公式[16]為：用結(jié)實率分析定量藥劑對豚草和三裂葉豚草種子產(chǎn)量的影響，計算公式將濃度作為變量進行單因素方差分析，同種藥劑內(nèi)不同濃度間差異顯著性用Duncan 多重比較檢驗，置信區(qū)間95%。數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0 和ExceL2019 軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 藥劑處理對三裂葉豚草種子結(jié)實的影響。本組數(shù)據(jù)以清水對照組結(jié)實率為100%，高于100%說明藥劑促進結(jié)實，低于100%說明藥劑有抑制結(jié)實作用。經(jīng)7種藥劑處理三裂葉豚草結(jié)實率數(shù)據(jù)得出，草甘膦、草銨膦、滅草松和乙氧氟草醚在濃度1 促進結(jié)實，濃度2 至濃度5 抑制結(jié)實(圖1)。草甘膦、草銨膦和氯氟吡氧乙酸3 種藥劑施用效果好，其中草銨膦濃度3 至濃度5(360 g/hm2、585 g/hm2、900 g/hm2)、草甘膦濃度3至濃度5(230.625 g/hm2、461.25 g/hm2、922.5 g/hm2)和氯氟吡氧乙酸濃度3 至濃度5(30.6 g/hm2、45 g/hm2、90 g/hm2)，各濃度間差異均不顯著(P ＞0.05)，結(jié)實率均低于20%，即可高效抑制豚草結(jié)實量，減少地下種子庫輸入，最終耗盡種子庫[17]，達到防控目的。邁士通濃度3 至濃度5(118.125 g/hm2、141.75 g/hm2、236.25 g/hm2)作用下，結(jié)實率均低于60%。

圖1 不同藥劑對三裂葉豚草的結(jié)實率影響

圖2 不同藥劑對三裂葉豚草的株防效

2.2 藥劑處理對三裂葉豚草植株生長的影響。7 種藥劑處理三裂葉豚草株防效數(shù)據(jù)表明，各除草劑對三裂葉豚草植株防治效果隨濃度增加而提高(圖2)。草甘膦、草銨膦和邁士通對三裂葉豚草致死效果較好，致死率全部高達80%以上。其中草銨膦濃度2 至濃度5(225 g/hm2、360 g/hm2、585 g/hm2、900 g/hm2)，草甘膦濃度3 至濃度5(230.625 g/hm2、461.25 g/hm2、922.5 g/hm2)，邁士通濃度3 至濃度5(118.125 g/hm2、141.75 g/hm2、236.25 g/hm2)，各濃度間差異不顯著(p＞0.05)，致死率均達100%。其它藥劑在試驗劑量下對豚草的致死率均低于40%。二甲四氯鈉、滅草松對豚草株防效不理想，在各濃度下均低于10%。

2.3 藥劑處理對豚草種子結(jié)實的影響。本組數(shù)據(jù)以對照組結(jié)實率為100%為標準，由數(shù)據(jù)結(jié)果可知，二甲四氯鈉、草甘膦、草銨膦、氯氟吡氧乙酸和乙氧氟草醚都在低濃度促進豚草結(jié)實、高濃度下抑制結(jié)實。草甘膦濃度3 至濃度5(230.625 g/hm2、461.25 g/hm2、922.5 g/hm2)，草銨膦濃度3 至濃度5(360 g/hm2、585 g/hm2、900 g/hm2)，濃度間差異均不顯著(p＞0.05)，結(jié)實率均低于10%；滅草松濃度3 至濃度5(648 g/hm2、972 g/hm2、1 296 g/hm2)，濃度間差異均不顯著(p＞0.05)，結(jié)實率低于60%；氯氟吡氧乙酸濃度2 至濃度5(21.6 g/hm2、30.6 g/hm2、45 g/hm2、90 g/hm2)下抑制結(jié)實效果好，結(jié)實率低于20%。

圖3 不同藥劑對豚草的結(jié)實率影響

2.4 藥劑處理對豚草植株生長的影響。結(jié)果表明，在供試的7 種藥劑中，草甘膦、草銨膦、邁士通和氯氟吡氧乙酸4 種藥劑對豚草有較好的致死效果(圖4)。各除草劑對豚草植株防治效果隨濃度增加而提高，其中草銨膦濃度2 至濃度5(225 g/hm2、360 g/hm2、585 g/hm2、900 g/hm2)和草甘膦濃度2 至濃度5(230.625 g/hm2、461.25 g/hm2、922.5 g/hm2)，各 濃 度間差異不顯著(p＞0.05)，致死率均為100%；邁士通濃度3 至濃度5(118.125g/hm2、141.75g/hm2、236.25g/hm2)致死率達80%以上；氯氟吡氧乙酸濃度4 和濃度5(45 g/hm2、90 g/hm2)對豚草的致死率達75%以上；其它藥劑在試驗劑量下致死率均低于30%。

圖4 不同藥劑對豚草的株防效

2.5 藥劑處理對當(dāng)?shù)匚锓N的株防效。數(shù)據(jù)表明：除乙氧氟草醚外，各除草劑對當(dāng)?shù)匕樯锓N的死亡株數(shù)隨濃度增加而提高(圖5)。草甘膦和草銨膦對當(dāng)?shù)匚锓N植株存活影響大，2 種藥劑濃度2 至濃度5 處理下致死率達100%，防效差異不顯著(P ＞0.05)，其次是二甲四氯鈉和乙氧氟草醚；其余5 種藥劑對當(dāng)?shù)匕樯锓N殺傷力較小，致死率均低于30%。草甘膦和草銨膦對禾本科、菊科和桑科植株株防效高達90%以上(表3)。伴生物種中?？浦仓陮σ已醴菝押投姿穆肉c以及邁士通高濃度敏感，株防效較高。

表3 藥劑對不同科伴生物種的株防效

圖5 不同藥劑對當(dāng)?shù)匚锓N的株防效

3 結(jié)論與討論

3.1 7 種藥劑對豚草和三裂葉豚草作用差異大。7 種藥劑(二甲四氯鈉、滅草松、草甘膦、草銨膦、氯氟吡氧乙酸、邁士通和乙氧氟草醚)均能抑制豚草和三裂葉豚草種子和植株生長，但根據(jù)藥效不同，本研究共篩選出3 種藥劑：草甘膦、草銨膦、氯氟吡氧乙酸。360 g/hm2草銨膦對豚草和三裂葉豚草結(jié)實抑制率均低于20%，對豚草和三裂葉豚草植株致死率均達100%。氯氟吡氧乙酸45 g/hm2濃度下豚草和三裂葉豚草結(jié)實率均低于20%，豚草死亡率高于70%，三裂葉豚草死亡率低于20%。施用230.625 g/hm2草甘膦，豚草和三裂葉豚草植株死亡率為100%，對豚草和三裂葉豚草種子結(jié)實抑制率均低于20%。此外藥劑試驗表明：118.125 g/hm2邁士通可有效降低豚草和三裂葉豚草株防效、抑制種子產(chǎn)量，豚草和三裂葉豚草結(jié)實率均低于60%，豚草死亡率高于70%，三裂葉豚草死亡率為100%。

3.2 7 種藥劑對當(dāng)?shù)匕樯锓N影響不同。230.625 g/hm2草甘膦、360 g/hm2草銨膦對當(dāng)?shù)胤N殺傷力大，致死率達100%，適用于豚草和三裂葉豚草種群較大、植株密集的入侵區(qū)域使用，在此處當(dāng)?shù)匕樯锓N少或者沒有。118.125 g/hm2邁士通和45 g/hm2氯氟吡氧乙酸對當(dāng)?shù)匚锓N影響小，對當(dāng)?shù)匕樯锓N致死率分別為4.07%和1.57%，可用于草場或農(nóng)田旁等有重要當(dāng)?shù)匚锓N區(qū)域。

3.3 7 種藥劑防控成本差異懸殊。滅草松和邁士通相較其余5 種藥劑價格偏高，滅草松最高濃度(1 296 g/hm2)下成本為101.04 元/hm2，邁士通最高濃度下(236.25 g/hm2)成本為118.13 元/hm2。本研究篩選出的藥劑草甘膦(13.84 元/hm2)和草銨膦(1.76 元/hm2)對豚草和三裂葉豚草殺傷力強，對伴生物種有較強影響；氯氟吡氧乙酸異辛酯(7.11 元/hm2)對當(dāng)?shù)胤N的殺傷力小，伴生種死亡率較低。邁士通(59.06 元/hm2)作用于豚草和三裂葉豚草，伴生物種死亡率最低，對環(huán)境友好；在成本層面，草甘膦異丙胺鹽、草銨膦和氯氟吡氧乙酸異辛酯可在一定生境下替代邁士通。

4 結(jié)論

綜合以上研究，豚草對氯氟吡氧乙酸(45 g/hm2)、草甘膦(230.625 g/hm2)、草銨膦(360 g/hm2)敏感，株防效均高于75%；三裂葉豚草對草甘膦、草銨膦、邁士通敏感，株防效均達90%以上。即化學(xué)防控可使用低成本的草甘膦、草銨膦和氯氟吡氧乙酸，其中氯氟吡氧乙酸對伴生物種副作用小。此研究有助于伊犁河谷豚草和三裂葉豚草的技術(shù)防控，可在伊犁河谷大面積推廣試用。