李濤 袁國徽 錢振官 范潔群
摘要 為了明確浙滬小麥田雜草發(fā)生情況及優(yōu)勢雜草控制技術,采用唐氏五級目測法和隨機取樣計數(shù)法相結(jié)合的方法,對上海和浙江的116塊冬小麥田雜草進行了抽樣調(diào)查,同時采用盆栽試驗和田間小區(qū)試驗測定了7種除草劑對主要危害雜草的防效。結(jié)果表明,浙滬冬小麥田共調(diào)查到雜草43種,隸屬于14科,其中菊科雜草種類最多,有10種,其次是禾本科雜草9種,再次是石竹科雜草5種。雜草群落組成以禾本科雜草為主,優(yōu)勢雜草為日本看麥娘Alopecurus japonicus Steud.、菵草Beckmannia syzigachne (Steud.) Fern.、棒頭草Polypogon fugax Nees ex Steud.、硬草Sclerochloa dura (L.) Beauv.、早熟禾Poa annua L.、鵝腸菜Myosoton aquaticum (L.) Moench、救荒野豌豆Vicia sativa L.、豬殃殃Galium spurium L.和小藜Chenopodium ficifolium Smith。室內(nèi)除草活性及田間藥效試驗結(jié)果表明,日本看麥娘可用15%炔草酯WP、5%唑啉草酯EC、30 g/L甲基二磺隆OD和4%啶磺草胺OD防除;菵草優(yōu)先選擇15%炔草酯WP和5%唑啉草酯EC進行防除;棒頭草選擇15%炔草酯WP、5%唑啉草酯EC和69 g/L精噁唑禾草靈EW進行防除;硬草優(yōu)先選擇15%炔草酯WP、5%唑啉草酯EC、30 g/L甲基二磺隆OD和69 g/L精噁唑禾草靈EW進行防除;早熟禾選擇30 g/L甲基二磺隆OD、4%啶磺草胺OD和50%異丙隆WP進行防除;野燕麥優(yōu)先選擇15%炔草酯WP、5%唑啉草酯EC和69 g/L精噁唑禾草靈EW進行防除。
關鍵詞 雜草防除;小麥;雜草群落;優(yōu)勢雜草;除草劑
中圖分類號: S451.221
文獻標識碼: B
DOI: 10.16688/j.zwbh.2021111
Abstract Weed investigation,pot experiments and field trials were conducted to determine the weed occurrence and control techniques of major weeds in wheat fields. The results showed that there were 43 weed species in winter wheat fields in Zhejiang and Shanghai, belonging to 14 families. Among them, the species of Asteraceae weeds is the largest with 10 species, followed by Poaceae weeds with nine species, and Caryophyllaceae weeds with five species. The composition of the weed community was dominated by Poaceae weeds, and the major weeds were Alopecurus japonicus Steud., Beckmannia syzigachne (Steud.) Fern., Polypogon fugax Nees ex Steud., Sclerochloa dura (L.) Beauv., Poa annua L., Myosoton aquaticum (L.) Moench, Vicia sativa L., Galium spurium L.and Chenopodium ficifolium Smith. Green house and field experiments showed that clodinafop-propargyl 15% WP, pinoxaden 5% EC, mesosulfuron-methyl 30 g/L OD, and pyroxsulam 4% OD had excellent control efficacy on A.japonicas, clodinafop-propargyl 15% WP and pinoxaden 5% EC showed excellent control efficacy on B.syzigachne, clodinafop-propargyl 15% WP, pinoxaden 5% EC and fenoxaprop-P-ethyl 69 g/L EW could be selected for the control of P.fugax, clodinafop-propargyl 15% WP, pinoxaden 5% EC, mesosulfuron-methyl 30 g/L OD and fenoxaprop-P-ethyl 69 g/L EW were preferentially used for the control of S.dura, mesosulfuron-methyl 30 g/L OD, pyroxsulam 4% OD and isoproturon 50% WP showed good control efficacy on P.annua, and clodinafop-propargyl 15% WP, pinoxaden 5% EC, and fenoxaprop-P-ethyl 69 g/L EW could be used to control A.fatua in wheat fields.
Key words weed control;wheat;weed community;dominant weed;herbicideF1684D04-843B-4E09-9908-8F37A251DDA8
小麥是我國第三大糧食作物,常年種植面積穩(wěn)定在2 000萬hm2以上,僅次于玉米和水稻[1-3]。雜草與小麥競爭光照、空間和養(yǎng)分,影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì),是制約小麥生產(chǎn)的重要生物因子。我國每年因雜草危害造成小麥減產(chǎn)15%左右,年損失40億kg[4-5]。小麥田雜草種類繁多,據(jù)報道,河北省冬小麥田雜草有61種[6],山東省小麥田雜草有69種[7],湖北省冬小麥田雜草有39種[8]。雜草發(fā)生受地理環(huán)境、氣候條件、種植制度、耕作方式以及除草劑使用等多方面因素的影響[9-10],上海、浙江地處長江中下游冬麥區(qū),20世紀80年代,長江中下游冬麥田優(yōu)勢雜草以闊葉類雜草為主,禾本科雜草相對較少[11]。謝國雄等1997年-1999年調(diào)查了杭州市麥田雜草,共有56種[12]。何翠娟等1999年-2000年調(diào)查了上海市麥田雜草,共有39種,田間草相以禾本科雜草為主[13]。自此以來,浙滬麥區(qū)已有近20年的時間沒有系統(tǒng)地開展過雜草發(fā)生情況調(diào)查,雜草基礎數(shù)據(jù)較為缺乏。耕作和栽培制度的變化、除草劑使用、頻繁調(diào)種以及機械跨區(qū)作業(yè)等因素都會導致小麥田草相發(fā)生明顯的變化[14]。及時了解小麥田雜草種類、群落結(jié)構(gòu)和危害情況對于制定科學、合理的雜草防除策略至關重要。
雜草防除是小麥生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié),直接影響著小麥生產(chǎn)安全和可持續(xù)發(fā)展[15]。化學除草因具有高效、經(jīng)濟、省工等優(yōu)點,是當前應用最為廣泛的雜草治理技術[16]。2015年以來,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部組織開展了化肥農(nóng)藥使用量零增長行動。2016年,我國除草劑銷售額19.72億美元,占農(nóng)藥銷售額的40.9%,超過殺蟲劑和殺菌劑,位居首位[17]。減少除草劑用量就可以減少農(nóng)藥的用量,除草劑減量增效是實現(xiàn)農(nóng)藥使用量零增長目標的核心內(nèi)容之一。小麥是上海、浙江的主要春糧作物,雜草防除主要依賴于除草劑。筆者前期調(diào)研發(fā)現(xiàn),浙滬麥區(qū)雜草化學防除存在使用的除草劑品種單一、選藥不對癥以及缺乏對不同作用機制除草劑的合理交替使用等問題。事實上,隨著除草劑工業(yè)的發(fā)展,小麥田新除草劑品種較多(如唑啉草酯、甲基二磺隆、啶磺草胺、氟唑磺隆、炔草酯等),且各具特點[18]。本研究針對小麥田優(yōu)勢雜草,及時開展新型、高效除草劑的評價篩選,掌握藥劑特點及應用技術,提升科學選藥技術水平,減少除草劑用量。
因此,本研究的主要目標是:(1)通過調(diào)查明確浙滬小麥田雜草種類、群落結(jié)構(gòu)及危害情況,為制定科學的雜草防控方案提供依據(jù);(2)采用室內(nèi)盆栽試驗和田間小區(qū)試驗,評價當前小麥田常用除草劑對優(yōu)勢雜草的除草活性及田間藥效,為小麥生產(chǎn)的科學選藥和對癥下藥提供技術參考。
1 材料與方法
1.1 供試材料
供試藥劑:15%炔草酯(clodinafop-propargyl)可濕性粉劑(WP)、5%唑啉草酯(pinoxaden)乳油(EC)、70%氟唑磺?。╢lucarbazone-sodium)水分散粒劑(WG)、30 g/L甲基二磺隆(mesosulfuron-methyl)可分散油懸浮劑(OD)、69 g/L精噁唑禾草靈(fenoxaprop-P-ethyl)水乳劑(EW)、50%異丙?。╥soproturon)可濕性粉劑(WP)、4%啶磺草胺(pyroxsulam)可分散油懸浮劑(OD),除草劑均從市場購買獲得。
供試雜草:菵草Beckmannia syzigachne (Steud.) Fern.、日本看麥娘Alopecurus japonicas Steud.、棒頭草Polypogon fugax Nees ex Steud.、硬草Sclerochloa dura (L.) Beauv.、早熟禾Poa annua L.、野燕麥Avena fatua L.,種子于2019年4月采自上海市浦東新區(qū)小麥田,種子采集后置于陰涼處風干,然后裝袋并保存在4℃的冰箱中備用。
1.2 試驗方法
1.2.1 浙滬小麥田雜草調(diào)查
2018年-2019年4月,對上海市浦東區(qū)、金山區(qū)、奉賢區(qū)、青浦區(qū)、海豐農(nóng)場以及浙江省嘉興市、杭州市、寧波市等小麥主要種植區(qū)開展雜草調(diào)查,共調(diào)查116塊田。調(diào)查采用唐氏五級目測法[19]和隨機取樣計數(shù)法相結(jié)合的方法,以自然田塊為單位,選擇有代表性的田塊,每塊田面積3 333.3~10 000 m2不等,每塊田調(diào)查20個點,每個點面積1 m2,記錄樣方內(nèi)雜草種類、數(shù)量以及雜草群落結(jié)構(gòu),并根據(jù)唐氏五級目測法估算不同雜草種類的危害等級,分級標準見表1。
相對高度:某種雜草植株高度與小麥植株高度的比值。
相對蓋度:某種雜草投影面積與小麥投影面積的比值。
相對多度:某種雜草密度與小麥密度的比值。
危害等級(A):A5=最嚴重危害,A4=嚴重危害,A3=中度危害,A2=輕度危害,A1=有出現(xiàn)但不構(gòu)成危害。
1.2.2 不同除草劑對小麥田主要危害雜草的室內(nèi)除草活性試驗
1.2.2.1 試材培養(yǎng)
在直徑10 cm,高8 cm的黑色塑料盆缽內(nèi)裝入6 cm深的消毒細土,然后放入裝有水的塑料托盤中,讓水逐漸滲入,待土吸足水分,每盆分別定量播種日本看麥娘、菵草、棒頭草、硬草或早熟禾種子20~50粒,根據(jù)種子大小覆土0.2~0.5 cm,然后置于溫室內(nèi)培養(yǎng),溫度10~15℃,相對濕度60%~75%,待雜草長至3~4葉期進行噴藥處理。噴藥前間去弱小苗,每盆定苗至10株。
1.2.2.2 試驗設計及噴藥方法
選擇小麥田常用除草劑品種開展評價試驗,各除草劑參照其標簽推薦劑量范圍設置低、高兩個供試劑量,另設清水對照處理,每個處理重復4次,詳細設計見表2。噴藥工具為北京農(nóng)業(yè)信息技術研究中心生產(chǎn)的ASS-4型自動控制噴霧臺,扇形噴頭,噴霧壓力275 kPa,噴液量450 L/hm2。將供試盆缽放置在噴霧臺上,調(diào)整噴頭與盆缽頂部的距離為50 cm,按照試驗設計的劑量噴霧。噴藥后不定期觀察并記錄雜草受害癥狀,如生長抑制、失綠、畸形等。噴藥后30 d取樣并稱量雜草地上部鮮重,按下列公式計算鮮重抑制率。F1684D04-843B-4E09-9908-8F37A251DDA8
E = [(WCK - Wt)/WCK]×100%;
式中:E為鮮重抑制率;WCK為對照組雜草地上部鮮重;Wt為施藥組雜草地上部鮮重。
1.2.3 不同除草劑防除小麥田主要危害雜草田間藥效試驗
田間藥效試驗在上海市農(nóng)業(yè)科學院莊行綜合試驗站進行。試驗田地勢平坦,土質(zhì)為黃泥頭,有機質(zhì)含量2.1%,pH 7.1。供試除草劑同表2,供試劑量為表2中各供試除草劑的高劑量,另設人工除草和清水對照處理,小區(qū)面積20 m2,每個處理重復4次,隨機區(qū)組排列。小麥品種為‘揚麥11。試驗田主要雜草為菵草、日本看麥娘、棒頭草和早熟禾。施藥時小麥和雜草3~5葉期。施藥工具為新加坡利農(nóng)私人有限公司生產(chǎn)的HD 400背負式 15 L 噴霧器,單個扇形噴頭,壓力1 kgf/cm2,噴液量450 L/hm2。施藥后不定期觀察并記錄雜草和小麥的受害癥狀,如生長抑制、失綠、畸形等。施藥后60 d每個小區(qū)隨機取樣調(diào)查4個樣方,每個樣方0.25 m2,分種類稱量雜草地上部鮮重,按上述公式 計算鮮重抑制率。小麥成熟后,每個小區(qū)實收測產(chǎn),并折算為公頃產(chǎn)量。
1.3 數(shù)據(jù)處理
試驗所得數(shù)據(jù)利用IBM SPSS Statistics 22.0(Statistics Package for Social Science)for Windows統(tǒng)計軟件,采用Duncan氏新復極差法,在0.05水平進行差異顯著性檢驗。
2 結(jié)果與分析
2.1 浙滬小麥田雜草發(fā)生情況
本次共調(diào)查到雜草43種,隸屬于14科。其中菊科雜草種類最多,有10種,其次是禾本科雜草,有9種,再次是石竹科雜草,有5種。對小麥生長影響較大的主要是禾本科雜草,包括日本看麥娘、菵草、棒頭草、硬草、看麥娘、早熟禾和野燕麥;闊葉類雜草中,對小麥生長影響相對較大的是救荒野豌豆Vicia sativa L.、鵝腸菜Myosoton aquaticum (L.) Moench、豬殃殃Galium spurium L.和小藜Chenopodium ficifolium Smith。雜草群落組成以禾本科雜草為主,主要雜草群落包括看麥娘屬+菵草+豬殃殃+小藜、看麥娘屬+早熟禾+救荒野豌豆+豬殃殃、菵草+救荒野豌豆+鵝腸菜、硬草+鵝腸菜+小藜、棒頭草+看麥娘屬+阿拉伯婆婆納Veronica persica Poir.+鵝腸菜5種類型。綜合考慮雜草發(fā)生頻率、田間密度和危害等級,確定日本看麥娘、菵草、棒頭草、硬草、早熟禾、鵝腸菜、救荒野豌豆、豬殃殃、小藜為當前浙滬稻茬冬小麥田優(yōu)勢雜草。雜草種類及危害等級見表3。
2.2 不同除草劑對小麥田主要危害雜草的室內(nèi)除草活性
2.2.1 對日本看麥娘的除草活性
噴藥后30 d調(diào)查,炔草酯、唑啉草酯、甲基二磺隆和啶磺草胺對日本看麥娘具有較好的除草活性,鮮重抑制率均大于95%。精噁唑禾草靈、氟唑磺隆和異丙隆對日本看麥娘的活性一般,69 g/L精噁唑禾草靈EW 62.1~82.8 g/hm2、70%氟唑磺隆WG 31.5~42 g/hm2和50%異丙隆WP 1 125~1 500 g/hm2對日本看麥娘的鮮重抑制率分別為80.26%~83.56%、73.16%~82.55%和73.27%~81.26%(表4)。
2.2.2 對菵草的除草活性
試驗結(jié)果表明,炔草酯和唑啉草酯對菵草的除草活性最高,其次是啶磺草胺和異丙隆,而甲基二磺隆、精噁唑禾草靈和氟唑磺隆對菵草的活性相對較差。噴藥后30 d調(diào)查,15%炔草酯WP和5%唑啉草酯EC各供試劑量對菵草的鮮重抑制率均為100%。4%啶磺草胺OD 12~15 g/hm2和50%異丙隆WP 1 125~1 500 g/hm2對菵草的鮮重抑制率分別為83.26%~90.28%和82.24%~90.69%。30 g/L甲基二磺隆OD 9~13.5 g/hm2、69 g/L精噁唑禾草靈EW 62.1~82.8 g/hm2和70%氟唑磺隆WG 31.5~42 g/hm2對菵草的鮮重抑制率均不足80%(表4)。
2.2.3 對棒頭草的除草活性
噴藥后30 d調(diào)查,炔草酯、唑啉草酯和精噁唑禾草靈對棒頭草具有較好的除草活性,各供試劑量對棒頭草的鮮重抑制率均大于90%。除此外,其他供試除草劑對棒頭草的活性均較差,鮮重抑制率均不足30%(表4)。
2.2.4 對硬草的除草活性
試驗結(jié)果表明,炔草酯、唑啉草酯、甲基二磺隆和精噁唑禾草靈對硬草的除草活性最高,其次是啶磺草胺和異丙隆,氟唑磺隆對硬草的活性很差。噴藥后30 d調(diào)查,15%炔草酯WP、5%唑啉草酯EC、30 g/L甲基二磺隆OD和69 g/L精噁唑禾草靈EW各供試劑量對硬草的鮮重抑制率均大于90%。4%啶磺草胺OD 12~15 g/hm2和50%異丙隆WP 1 125~1 500 g/hm2對硬草的鮮重抑制率分別為75.86%~82.68%和65.24%~70.32%。70%氟唑磺隆WG 31.5~42 g/hm2對硬草的鮮重抑制率不足30%(表4)。
2.2.5 對野燕麥的除草活性
試驗結(jié)果表明,炔草酯、唑啉草酯和精噁唑禾草靈對野燕麥活性最高,其次是甲基二磺隆、啶磺草胺和氟唑磺隆,異丙隆對野燕麥活性很差。噴藥后30 d 調(diào)查,15%炔草酯WP、5%唑啉草酯EC和69 g/L 精噁唑禾草靈EW各供試劑量對野燕麥的鮮重抑制率均大于95%。30 g/L甲基二磺隆OD 9~13.5 g/hm2、4%啶磺草胺OD 12~15 g/hm2和70%氟唑磺隆WG 31.5~42 g/hm2對野燕麥的鮮重抑制率分別為85.34%~88.98%、84.47%~85.31%和81.56%~86.24%。50%異丙隆WP 1 125~1 500 g/hm2對野燕麥的鮮重抑制率不足30%(表4)。F1684D04-843B-4E09-9908-8F37A251DDA8
2.2.6 對早熟禾的除草活性
調(diào)查結(jié)果表明,甲基二磺隆、啶磺草胺和異丙隆對早熟禾具有較好的除草活性,除此外,其他供試除草劑對早熟禾的活性很差。噴藥后30 d調(diào)查,30 g/L甲基二磺隆OD 9~13.5 g/hm2、4%啶磺草胺OD 12~15 g/hm2和50%異丙隆WP 1 125~1 500 g/hm2對早熟禾的鮮重抑制率分別為96.28%~97.22%、96.25%~98.78%和85.24%~90.18%。15%炔草酯WP、5%唑啉草酯EC、69 g/L精噁唑禾草靈EW和70%氟唑磺隆WG各供試劑量對早熟禾的鮮重抑制率均不足30%(表4)。
2.3 不同除草劑防除小麥田主要危害雜草的田間藥效
2.3.1 藥劑的作用速度和安全性
施藥后不定期目測觀察結(jié)果表明,各供試除草劑對雜草的作用速度較慢,施藥后15~20 d雜草才表現(xiàn)出中毒癥狀,具體表現(xiàn)為雜草葉片褪綠、發(fā)紅。施藥后30~45 d,敏感雜草開始枯黃死亡。各供試除草劑及劑量對供試小麥品種‘揚麥11生長安全,試驗期間未見小麥產(chǎn)生藥害癥狀。小麥成熟后測產(chǎn)結(jié)果表明,各供試除草劑及劑量處理區(qū)小麥產(chǎn)量均顯著優(yōu)于清水對照處理,炔草酯、唑啉草酯、甲基二磺隆和啶磺草胺處理區(qū)小麥產(chǎn)量與人工除草處理之間沒有顯著差異(表5)。
2.3.2 除草效果
施藥后60 d取樣調(diào)查結(jié)果表明,15%炔草酯WP 67.5 g/hm2和5%唑啉草酯EC 60 g/hm2對日本看麥娘、菵草和棒頭草防效優(yōu)異,鮮重抑制率均大于90%,對早熟禾幾乎無效;30 g/L甲基二磺隆OD 13.5 g/hm2和4%啶磺草胺OD 15 g/hm2對日本看麥娘和早熟禾具有較好的防效,鮮重抑制率均大于90%,對菵草防效一般,鮮重抑制率均不足85%,對棒頭草幾乎無效;69 g/L精噁唑禾草靈EW 82.8 g/hm2、70%氟唑磺隆WG 42 g/hm2和50%異丙隆WP 1 500 g/hm2對日本看麥娘和菵草均有一定的防效,但不足以有效控制其危害,鮮重抑制率僅80%左右;69 g/L精噁唑禾草靈EW 82.8 g/hm2對棒頭草的鮮重抑制率大于90%,對早熟禾幾乎無效;70%氟唑磺隆WG 42 g/hm2對棒頭草和早熟禾幾乎無效;50%異丙隆WP 1 500 g/hm2對早熟禾有一定的防效,鮮重抑制率約80%左右(表5)。
3 討論
麥田雜草發(fā)生受地理環(huán)境、氣候條件、種植制度、耕作方式以及除草劑使用等多方面因素的影響[14],開展小麥田草害調(diào)查是制定科學防除策略的前提。上海、浙江地處長江中下游冬麥區(qū),主要種植制度為一年兩熟,以小麥復種水稻為主。本次共調(diào)查到小麥田雜草14科43種,其中菊科雜草10種,禾本科雜草9種,石竹科雜草5種。田間雜草群落組成以禾本科雜草為主,包括看麥娘屬、菵草、棒頭草、硬草和早熟禾。雜草群落演替是當前我國農(nóng)田雜草防控中面臨的突出問題[20]。20世紀80年代,長江中下游小麥田優(yōu)勢雜草為看麥娘屬、鵝腸菜、雀舌草、阿拉伯婆婆納,救荒野豌豆、豬殃殃等[11]。兩者比較可知,雜草群落結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化,這對小麥田雜草治理提出了新的挑戰(zhàn)。
看麥娘屬、菵草、棒頭草、硬草和早熟禾是當前浙滬稻茬小麥田主要危害雜草。針對主要危害雜草開展高效除草劑評價篩選是實現(xiàn)科學選藥和對癥下藥的關鍵。炔草酯、唑啉草酯、甲基二磺隆、精噁唑禾草靈、啶磺草胺、氟唑磺隆和異丙隆是當前小麥田應用最為廣泛的苗后莖葉處理除草劑品種[18]。室內(nèi)除草活性及田間藥效調(diào)查結(jié)果表明,上述除草劑所能控制的敏感雜草種類不盡相同。15%炔草酯WP和5%唑啉草酯EC對日本看麥娘、菵草、棒頭草、硬草和野燕麥防效優(yōu)異,但對早熟禾效果差;30 g/L 甲基二磺隆OD、4%啶磺草胺OD和50%異丙隆WP對早熟禾具有較好的防效,但對棒頭草效果差;69 g/L精噁唑禾草靈EW對棒頭草效果好,但對早熟禾效果差。田間試驗結(jié)果與室內(nèi)除草活性測定結(jié)果基本一致。精噁唑禾草靈、氟唑磺隆和異丙隆處理的小麥產(chǎn)量顯著低于人工除草,這可能與上述藥劑對小麥田主要雜草的整體防效較差有關。
浙滬麥區(qū)小麥種植方式以稻茬免耕撒播為主,受水稻秸稈還田量大的影響,小麥田使用土壤封閉除草劑的效果并不理想,雜草防除主要依賴于苗后莖葉處理除草劑。筆者前期調(diào)研發(fā)現(xiàn),浙滬麥區(qū)除草劑使用品種較為單一,主要以炔草酯和精噁唑禾草靈為主,缺乏對不同作用機制除草劑的交替使用。本研究表明,15%炔草酯WP和69 g/L精噁唑禾草靈EW對早熟禾的防效很差,不適合用于以早熟禾為優(yōu)勢雜草種群的小麥田。69 g/L精噁唑禾草靈EW對日本看麥娘和菵草的活性一般,對于以日本看麥娘和菵草為優(yōu)勢種群的小麥田,應及時選擇更高效的除草劑品種進行替代。本研究結(jié)果可為浙滬小麥田雜草防除以及除草劑的合理交替使用提供技術參考,提升科學選藥技術水平,減少除草劑用量。
參考文獻
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(責任編輯:田 喆)F1684D04-843B-4E09-9908-8F37A251DDA8