甲咪唑煙酸與烯草酮混配對紫花苜蓿生長影響及除草效果研究

蘇旺蒼， 馮長松， 李慧龍， 孫蘭蘭， 徐洪樂， 吳仁海*

(1. 河南省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所， 河南 鄭州 450002； 2. 河南省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所， 河南 鄭州 450002；3. 信陽市農(nóng)業(yè)科學院， 河南 信陽 464099)

紫花苜蓿(Medicagosativa)是豆科(Leguminosae)多年生草本植物，以“牧草之王”著稱，其產(chǎn)量高、富含蛋白質(zhì)、草質(zhì)優(yōu)良、生物固氮能力強、適口性好，在畜牧業(yè)尤其是奶牛產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用[1-3]。紫花苜蓿田雜草發(fā)生嚴重，尤其是夏季的牛筋草(Eleusineindica)、馬唐(Digitariasanguinalis)、鱧腸(Ecliptaprostrata)、小薊(Cirsiumsetosum)、香附子(Cyperusrotundus)等惡性雜草生長迅速、防控困難，嚴重影響紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)[4]。夏季紫花苜蓿刈割后，既有新出雜草，又有苜蓿刈割時殘留的老根雜草，其中老根馬唐等雜草對除草劑的敏感性降低，抗藥性增加[5]。目前，紫花苜蓿田主要采用化學除草[6-7]，禾本科雜草主要使用精喹禾靈、精吡氟禾草靈等芳氧苯氧丙酸類除草劑進行防除，但隨著禾本科雜草抗性增加，該類除草劑的防效逐漸下降[8]；闊葉雜草主要使用咪草煙、咪唑乙煙酸等咪唑啉酮類除草劑進行防除，但咪草煙、咪唑乙煙酸使用時極易對紫花苜蓿產(chǎn)生藥害，嚴重影響紫花苜蓿生長，并且雜草抗藥性逐漸增加，咪草煙與咪唑乙煙酸的防效降低[9]。

甲咪唑煙酸及烯草酮是花生和大豆等豆科作物田的2種重要的莖葉處理除草劑。烯草酮(Clethodim)屬于環(huán)己二酮類除草劑，可防除稗草、馬唐、牛筋草等30余種禾本科雜草，對闊葉作物安全性高[10-13]，作用靶標與精喹禾靈等相同，為乙酰輔酶A羧化酶，但其殺草譜更廣、防效好、抗藥性低[14]，對大豆田的馬唐、稗草、牛筋草等雜草的鮮重防效90%以上[15]，高子賀[16]也證實烯草酮對苜蓿田牛筋草、狗尾草、馬唐等禾本科雜草具有較好的防治效果。甲咪唑煙酸(Imazapic)屬于咪唑啉酮類除草劑，作用于乙酰乳酸合成酶，用于防除花生等豆科作物田雜草，但與咪草煙、咪唑乙煙酸等相比，具有殺草譜廣、持效期長、高效等特點，尤其對惡性雜草香附子有特效[14,17-20]，被廣泛用于花生田防除香附子[21]。高興祥等[22]研究發(fā)現(xiàn)甲咪唑煙酸對紫花苜蓿具有較好的安全性。龐振鳳等[23-24]證實甲咪唑煙酸對香附子株防效96%以上，對其他雜草株防效95%以上，總草鮮重防效可達97%，并且能夠有效的殺死香附子地上和地下植株。

紫花苜蓿田夏季雜草發(fā)生嚴重，由于紫花苜蓿刈割時老草殘存的下部具有完整的根系和部分莖葉，雜草葉齡越大，對苗后除草劑越不敏感，防除越困難[25]。為篩選適用于河南省紫花苜蓿田雜草防治的的安全、高效、廣譜除草劑，本研究系統(tǒng)評估了甲咪唑煙酸與烯草酮混配對紫花苜蓿株高、分枝數(shù)、地上部鮮重、產(chǎn)量和品質(zhì)等指標的影響，以及對旱稗、馬唐、鱧腸和香附子等雜草的防治效果，以期為紫花苜蓿田的雜草防除技術應用和推廣提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于鄭州市惠濟區(qū)花園口鎮(zhèn)的河南合博草業(yè)有限公司苜蓿基地，地處北緯34°18′，東經(jīng)113°4′。試驗區(qū)氣候溫和，四季分明。年降水量600 mm左右，年平均氣溫14.3℃，年日照時數(shù)2 000～2 500 h，無霜期210～230 d。試驗地土壤為沙壤土，pH值8.2，有機質(zhì)含量0.89%，速效氮57.73 mg·kg-1，速效磷14.02 mg·kg-1，速效鉀188.30 mg·kg-1。

1.2 試驗材料

供試紫花苜蓿品種為‘勁能5020’，2015年9月中旬種植，機械條播，畝播種量1.5 kg，行距0.3 m，播前底肥磷酸鈣750 kg·hm-2、硫酸鉀150 kg·hm-2、尿素225 kg·hm-2，每年刈割5～6茬，每次刈割后施用磷酸二銨75 kg·hm-2。2015-2018年苜蓿田雜草防治措施：春季雜草用咪唑乙煙酸(有效成分95～110 g·hm-2)防治，夏季雜草用精喹禾靈(有效成分65～78 g·hm-2)進行防治。本試驗于2019年進行，在苜蓿2019年6月10日刈割后10日(2019年6月20日)施藥1次。田間雜草主要有旱稗、馬唐、鱧腸、香附子等。

供試除草劑為24%甲咪唑煙酸水劑，德國巴斯夫公司生產(chǎn)；24%烯草酮乳油，成都邦農(nóng)化學有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗設計

試驗共設16個處理，包括15個藥劑處理和1個噴施清水的空白對照(CK)，具體如表1所示。每個處理4次重復，共計64個小區(qū)，每個小區(qū)面積20 m2(長5 m ×寬4 m)。各小區(qū)隨機區(qū)組排列，試驗器械為新加坡利農(nóng)AGROLEX公司生產(chǎn)的HD400型背負式手動噴霧器，容量16 L。

表1 供試除草劑及用量Table 1 Herbicide treatment and dosage

1.4 調(diào)查指標及方法

1.4.1除草效果調(diào)查 施藥后14 d(2019年7月4日)，每小區(qū)隨機取4點，每點0.25 m2，調(diào)查各種雜草數(shù)量，計算株防效；施藥后28 d(2019年7月18日)，每小區(qū)隨機取4點，每點0.25 m2，拔除所有雜草分類計數(shù)、稱草鮮重，計算株防效和鮮重防效。

1.4.2紫花苜蓿生長指標調(diào)查及產(chǎn)量、品質(zhì)測定 (1)生長指標調(diào)查：14，28 d(2019年7月4日、7月18日)調(diào)查紫花苜蓿株高、單株的分枝數(shù)和地上部鮮重，計算株高抑制率和鮮重增加率。

(2)產(chǎn)量測定：紫花苜蓿成熟后，每小區(qū)隨機5點取樣，每點1 m2(或相應量)采收紫花苜蓿，稱其地上部分的生物產(chǎn)量，烘干后測其干重，換算出產(chǎn)量，用kg·hm-2表示。

(3)品質(zhì)測定：紫花苜蓿成熟后，每小區(qū)取10株紫花苜蓿，取樣后對樣品進行烘干處理，烘干后磨粉、過篩，測定干物質(zhì)含量(烘干法)、粗灰分含量(坩堝灼燒法)、粗蛋白質(zhì)含量(凱氏定氮法)、粗脂肪含量(索氏粗脂肪抽提法)、酸性洗滌纖維ADF和中性洗滌纖維NDF(范氏洗滌纖維分析法)，并計算相對飼喂價值(RFV)[26-27]。

式中：DdM=88.9—0.779×ADF；DMI=120/NDF

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用DPS 18.10版數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件對試驗的相關數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，用平均值和標準誤表示測定結(jié)果，并用Duncan法對各測定數(shù)據(jù)進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對紫花苜蓿生長指標的影響

不同藥劑于紫花苜蓿刈割后10 d莖葉處理，藥后14 d，28 d調(diào)查結(jié)果見表2和3。藥后14 d，甲咪唑煙酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2(T1-T3)處理、甲咪唑煙酸100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T13-T15)處理對紫花苜蓿株高均產(chǎn)生顯著抑制作用(P<0.05)，且隨著甲咪唑煙酸(T1-T3)劑量的升高，抑制作用逐漸加重，但藥后28 d，上述處理組對紫花苜蓿株高抑制作用顯著減輕(P<0.05)。藥后14 d，28 d，甲咪唑煙酸72.0，86.4 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T7-T12)處理對紫花苜蓿株高無顯著差異(P<0.05)，施藥處理后，對紫花苜蓿的抑制作用呈現(xiàn)先升高后緩解的現(xiàn)象，而烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2(T4-T6)處理則對紫花苜蓿株高產(chǎn)生顯著增加作用(P<0.05)。

表2 藥后14 d不同處理對紫花苜蓿生長的影響Table 2 Effects of different treatments on growth of alfalfa after 14 days

藥后14 d，甲咪唑煙酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2(T1-T3)處理、甲咪唑煙酸86.4 g·hm-2+烯草酮72.0，108.0 g·hm-2混配(T11-T12)處理、甲咪唑煙酸100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，100.8 g·hm-2混配(T13-T15)處理對紫花苜蓿分枝數(shù)均產(chǎn)生顯著抑制作用(P<0.05)，抑制率3.70%～7.41%，其他甲咪唑煙酸與烯草酮混配(T7-T10)處理對紫花苜蓿分支數(shù)無顯著抑制作用；與藥后14 d相比，藥后28 d，上述處理對紫花苜蓿的作用由抑制轉(zhuǎn)為增加，其中甲咪唑煙酸86.4 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T10-T12)處理的紫花苜蓿分枝數(shù)增加作用高于其他處理，增加率在10%以上。

藥后14 d，甲咪唑煙酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2(T1-T3)處理、甲咪唑煙酸100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T13-T15)處理對紫花苜蓿地上部鮮重均產(chǎn)生顯著抑制作用(P<0.05)，其他甲咪唑煙酸與烯草酮混配(T7-T10)處理對紫花苜蓿地上部鮮重低于空白對照，但無顯著抑制作用；藥后28 d，以上藥劑處理紫花苜蓿地上部鮮重顯著高于空白對照(P<0.05)，其中甲咪唑煙酸86.4 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T10-T12)處理的紫花苜蓿地上部鮮重增加率為14.01%～15.39%，高于其他處理。

表3 藥后28 d不同處理對紫花苜蓿生長的影響Table 3 Effects of different treatments on growth of alfalfa after 28 days

2.2 不同處理對紫花苜蓿田雜草的防效

藥后14 d，不同處理對紫花苜蓿田雜草的株防效如表4所示。藥后14 d，甲咪唑煙酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2(T1-T3)處理對總草株防效隨甲咪唑煙酸劑量的增加而提高，但處于55%～65%的較低水平。烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2(T4-T6)處理對鱧腸、香附子無防除效果，導致總草株防效顯著低于其他處理(P<0.05)，處于40%以下。甲咪唑煙酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮72.0，108.0 g·hm-2混配(T7-T15)處理對馬唐和旱稗株防效增加，使總草株防效也增加到69%～79%，顯著高于甲咪唑煙酸和烯草酮單獨使用(P<0.05)。

表4 藥后14 d不同處理對紫花苜蓿田雜草的株防效Table 4 The control efficacy on plant of different treatments on weeds in alfalfa field-14 days after treatment

與藥后14 d相比，各個處理在藥后28 d對雜草的株防效進一步提高(表5)。甲咪唑煙酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2(T1-T3)處理對馬唐、旱稗株防效為74.93%～83.61%，對鱧腸株防效為80.41%～89.16%，對香附子株防效為82.40%～91.03%，總草株防效提高到78.23%～86.65%。烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2(T4-T6)處理同樣由于對鱧腸、香附子防除效果差，導致總草株防效在50%以下，顯著低于其他處理(P<0.05)。甲咪唑煙酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T7-T15)處理總草株防效為86.37%～92.23%，其中甲咪唑煙酸86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T10-T15)處理的總草株防效顯著高于甲咪唑煙酸高劑量100.8 g·hm-2處理。

表5 藥后28 d不同處理對紫花苜蓿田雜草的株防效Table 5 The control efficacy on plant of different treatments on weeds in alfalfa field-28 days after treatment

藥后28 d，不同處理對苜蓿田雜草的鮮重防效如表6所示。藥后28 d，甲咪唑煙酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，100.8 g·hm-2混配(T7-T15)處理對馬唐和旱稗的鮮重防效在90%以上，顯著高于甲咪唑煙酸高劑量(100.8 g·hm-2，T3)處理(P<0.05)，甲咪唑煙酸86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，100.8 g·hm-2混配(T10-T15)處理對馬唐和旱稗的鮮重防效顯著高于烯草酮高劑量(108.0 g·hm-2，T6)處理(P<0.05)。甲咪唑煙酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，100.8 g·hm-2混配(T7-T15)處理對總草鮮重具有較好的防治效果，防效為86.37%～92.12%，其中，甲咪唑煙酸和烯草酮混配(T10-T15)處理的總草鮮重防效顯著高于甲咪唑煙酸高劑量(100.8 g·hm-2，T3)處理。

表6 藥后28 d不同處理對紫花苜蓿田雜草的鮮重防效Table 6 The control efficacy on fresh weight of different treatments on weeds in alfalfa field-28 days after treatment

2.3 不同處理對紫花苜蓿田產(chǎn)量的影響

苜蓿收獲時測產(chǎn)，從表7可得出，與空白對照相比，不同處理(T1-T15)均不同程度提高了紫花苜蓿的產(chǎn)量。甲咪唑煙酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，100.8 g·hm-2混配(T7-T15)處理的紫花苜蓿產(chǎn)量顯著高于甲咪唑煙酸72.0，86.4，100.8 g·hm-2(T1-T3)單劑處理、烯草酮(T4-T6)單劑處理，增產(chǎn)率達到13%以上，其中甲咪唑煙酸86.4 g·hm-2+烯草酮54.0，72.0，108.0 g·hm-2混配(T10-T12)處理的紫花苜蓿增產(chǎn)率達到17.33%～19.74%，增產(chǎn)效果最為明顯。

表7 不同處理對紫花苜蓿產(chǎn)量的影響Table 7 Effects of different treatments on alfalfa yield

2.4 對苜蓿品質(zhì)的影響

對收獲后的紫花苜蓿干草進行干物質(zhì)含量、粗灰分含量、粗蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量、酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)等品質(zhì)指標測定(表8)?？瞻讓φ仗幚淼淖匣ㄜ俎８晌镔|(zhì)含量為91.26%、粗灰分含量為9.21%、粗蛋白質(zhì)含量為19.66%、粗脂肪含量為2.27%、酸性洗滌纖維為29.38%、中性洗滌纖維為38.94%、相對飼喂價值為157.74%，不同處理(T1-T15)的紫花苜蓿品質(zhì)指標與空白對照相比，均無顯著差異，表明在甲咪唑煙酸72.0～100.8 g·hm-2與烯草酮54.0～108.0 g·hm-2混配處理下不影響紫花苜蓿的品質(zhì)。

表8 不同處理對紫花苜蓿品質(zhì)的影響Table 8 Effects of different treatments on alfalfa quality

3 討論

紫花苜蓿田雜草發(fā)生嚴重，是影響產(chǎn)量的重要因素，尤其是發(fā)生在第二茬至第四茬苜蓿生長之間，此時處于夏季的光、熱、水同期，有利于雜草快速生長，防治不及時或防治失敗，往往造成草荒，嚴重危害紫花苜蓿產(chǎn)量，生長絕產(chǎn)[28]。目前，我國還沒有登記于紫花苜蓿田的專用除草劑，實際生產(chǎn)中使用的咪唑乙煙酸、咪草煙、精喹禾靈等除草劑存在藥害風險高、抗藥性高、藥效低、選擇性差等問題[6-9]。已有研究表明，咪唑乙煙酸在0.067 5 kg·hm-2劑量下對紫花苜蓿的出苗和生長有明顯的抑制作用，安全性較差[29]；咪唑乙煙酸與唑嘧磺草胺、草除靈混用處理對苜蓿存在明顯藥害，苜蓿株高抑制率超過33%[30]。馬唐等禾本科雜草的抗藥性增加迅速，其中山東省濟南、東營、日照、泰安、棗莊等地區(qū)的5個馬唐種群對精喹禾靈的抗性系數(shù)大于5.00倍，并且濟南、日照和東營的3個馬唐種群對稀禾啶存在交互抗藥性，對烯禾啶抗性系數(shù)達5.01～8.00倍[31]。湖北天門的馬唐種群對高效氟吡甲禾靈產(chǎn)生了很高的抗藥性，抗性倍數(shù)達到104.23，湖南湘陰、江西九江、江西彭澤、河北滄州、河北邯鄲、河南鹿邑、河南新鄉(xiāng)等地的7個馬唐種群為中等抗性水平，相對抗性倍數(shù)為10～100[32]。氰氟草酯與五氟磺草胺對低齡馬唐具有較好的毒力，但對葉齡較大馬唐毒力不佳，尤其是對5葉期以上馬唐的抗藥性上升明顯[5]。烯草酮可防治禾本科雜草[12,33-34]，對馬唐、稗草、牛筋草等禾本科雜草均具有較好的防除效果，對闊葉作物安全性高[35-36]。甲咪唑煙酸108 g·hm-2劑量下處理花生，藥后5～7天，有輕徽的藥害產(chǎn)生，30天后花生藥害恢復，對花生產(chǎn)量無影響[37]；甲咪唑煙酸主要用于防除大豆、花生等作物田的禾本科、闊葉以及莎草科等雜草[15]，甲咪唑煙酸對香附子等莎草科雜草有很好的防效，而其他的咪唑啉酮類除草劑對香附子基本無效[24]。甲咪唑煙酸施藥后，紫花苜蓿心葉略有皺縮，但紫花苜蓿株高抑制率小于5%，對紫花苜蓿的藥害影響在可控范圍內(nèi)，后期可以得到有效緩解[22]。據(jù)調(diào)查，6—7月份紫花苜蓿刈割后，新出馬唐、旱稗幼苗和老根馬唐、旱稗同時存在，老根馬唐、旱稗對除草劑抗藥性普遍偏高，單一的甲咪唑煙酸或烯草酮防治效果不明顯。

本研究探討了甲咪唑煙酸和烯草酮混配使用對苜蓿的生長影響以及對苜蓿田雜草的防治效果，甲咪唑煙酸與烯草酮復配與甲咪唑煙酸、烯草酮單用相比，對馬唐、旱稗的防效顯著增加(P<0.05)，其中，甲咪唑煙酸86.4 g·hm-2+烯草酮乳油72.0 g·hm-2處理的馬唐、旱稗鮮重防效超過97%，總草鮮重防效94%以上。甲咪唑煙酸和烯草酮混配處理對紫花苜蓿田的總草株防效和鮮重防效均在86%～95%，紫花苜蓿增產(chǎn)13%～20%，表現(xiàn)出良好的廣譜殺草活性和增產(chǎn)效果。甲咪唑煙酸和烯草酮混配處理在早期對紫花苜蓿產(chǎn)生新葉發(fā)黃、輕微抑制生長的藥害癥狀，但后期紫花苜蓿的抑制作用得到緩解，并在收獲時在分枝數(shù)和地上部鮮重等方面明顯增加，較空白對照處理，分枝數(shù)增加7.79%～12.34%、地上部鮮重增加10.71%～15.64%，顯著高于甲咪唑煙酸、烯草酮單用效果(P<0.05)，并對紫花苜蓿品質(zhì)無影響。本研究僅在2019年進行了一年的田間試驗，試驗結(jié)果可能受多種因素影響，還需進行多年試驗進一步驗證結(jié)果。

4 結(jié)論

選擇適當用量的甲咪唑煙酸與烯草酮混配使用，能提高紫花苜蓿產(chǎn)量，不影響紫花苜蓿品質(zhì)，同時也能提高對紫花苜蓿田雜草的防效。綜合考慮對紫花苜蓿生長影響、產(chǎn)量、品質(zhì)以及雜草的防效等方面影響，建議在紫花苜蓿刈割后7～14天，苜蓿緩苗后進行甲咪唑煙酸(86.4～100.8 g·hm-2)與烯草酮(54.0～108.0 g·hm-2)混配使用可有效防除紫花苜蓿田中一年生禾本科雜草、闊葉雜草及莎草科雜草，在紫花苜蓿田具有較好的應用價值。