鹽堿地油莎豆除草劑品種篩選及安全性評價

趙琦琦，郭玉靜，于夢斐，王 穎，高文偉，張 斌

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830000；2.湖南大學(xué)研究生院隆平分院，湖南長沙 410125；3.曲阜師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東曲阜 273165；4.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物種質(zhì)資源研究所，山東濟南 250100)

油莎豆(Cyperusesculentus)屬于莎草科莎草屬多年生作物，生產(chǎn)上為一年生作物，其塊莖富含油脂、蛋白質(zhì)、淀粉、多種維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦图Z經(jīng)飼兼用型經(jīng)濟作物[1-3]。此外，油莎豆生產(chǎn)性狀優(yōu)異，抗逆性強，播種期長，適應(yīng)性強，其須根發(fā)達，可疏松土壤、有效防止水土流失[3-6]，因此在鹽堿地利用及改良方面具有一定發(fā)展?jié)摿?。油莎豆廣泛分布于非洲、歐洲、亞洲、北美洲和拉丁美洲等熱帶、亞熱帶及溫帶地區(qū)，20世紀(jì)60年代初在我國經(jīng)過引種和繁育最終試種成功，現(xiàn)已推廣到全國大部分省份和地區(qū)，全國油莎豆種植面積已超過1萬hm2[7-9]。張斌等[10]在德州、濟南、濰坊、東營、濱州等地開展了油莎豆引種試種和大面積示范推廣。

雜草危害一直是困擾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要問題，雜草可遍及作物整個生長發(fā)育時期，與作物爭奪土地養(yǎng)分等[11]。油莎豆易受草害，田間雜草種類繁多，與油莎豆?fàn)帄Z肥、水、光及生存空間等，因此中耕除草是田間管理的重要措施[12-13]。但人工除草成本高，效率低，降低了種植效益，而化學(xué)除草具有簡便、高效、節(jié)省勞力的特點，但目前針對油莎豆大田化學(xué)除草研究相對較少[14-15]。此外，除草劑藥效的發(fā)揮一定程度上受土壤墑情、有機質(zhì)含量、土壤pH、施藥技術(shù)等因素的影響[16]，鹽堿地的有機質(zhì)含量、pH等與常規(guī)土壤都有較大區(qū)別，所以相比常規(guī)土壤，除草劑在鹽堿地的安全性、防除效果等都會產(chǎn)生不同的差異，因此鹽堿地雜草的防治具有更大的困難。

除草劑的使用可以控制雜草生長[17]。在油莎豆高產(chǎn)栽培技術(shù)要點中，孫永強[18]在油莎豆出苗前連續(xù)使用精喹禾靈噴霧2～3次，用以防除油莎豆田的單子葉雜草；姜春敏等[19]則施用苗前除草劑乙草胺和苗后除草劑烯草酮來控制油莎豆田的雜草，但二者均未對除草劑的雜草防除效果進行評價。目前，針對鹽堿地油莎豆大田化學(xué)除草研究相對缺乏，不同種類除草劑對于油莎豆的安全性以及不同生態(tài)環(huán)境下的雜草防除效果差異等尚不清晰。筆者以魯油莎1號為材料，對11種除草劑開展了鹽堿地油莎豆田間的安全性、雜草危害級別及防除效果試驗，以期為鹽堿地油莎豆大田化學(xué)除草提供理論和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料供試油莎豆品種為自選油莎豆新品種——魯油莎1號。

1.2 試驗方法試驗于2021年5月在黃河三角洲山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院東營試驗基地進行，試驗地土壤輕度鹽漬化，地勢平坦。播種采用機器條播，株行距為26 cm×33 cm，壟距為44 cm。采用小區(qū)處理，每個小區(qū)長5 m、寬4 m，共36個小區(qū)，隨機區(qū)組排列。共設(shè)13個處理，每處理3個重復(fù)，包含4個苗前除草劑、7個苗后除草劑、1個清水對照處理、1個人工對照(表1)。每個小區(qū)使用單一除草劑進行處理，電動噴霧器噴霧施藥，田間管理同常規(guī)。試驗期間油莎豆田間雜草主要為苘麻、鵝絨藤、灰灰菜、牛筋草、鐵莧菜、藜等。

表1 大田試驗供試藥劑及施藥劑量Table 1 Field test reagents and dosage

1.3 調(diào)查方法

1.3.1雜草危害級別調(diào)查。雜草危害級別分級參照國標(biāo)GB/T 17980，41—2000[20]：處理區(qū)與空白對照區(qū)的雜草數(shù)量比較，1級，無草；2級，雜草數(shù)量相當(dāng)于空白對照區(qū)的0～2.5%；3級，雜草數(shù)量相當(dāng)于空白對照區(qū)的2.6%～5.0%；4級，雜草數(shù)量相當(dāng)于空白對照區(qū)的5.1%～10.0%；5級，雜草數(shù)量相當(dāng)于空白對照區(qū)的10.1%～15.0%；6級，雜草數(shù)量相當(dāng)于空白對照區(qū)的15.1%～25.0%；7級，雜草數(shù)量相當(dāng)于空白對照區(qū)的25.1%～35.0%；8級，雜草數(shù)量相當(dāng)于空白對照區(qū)的35.1%～67.5%；9級，雜草數(shù)量相當(dāng)于空白對照區(qū)的67.6%～100%。

1.3.2防效調(diào)查。每小區(qū)隨機取4點，每樣方面積0.25 m2，藥后30 d調(diào)查雜草株數(shù)，計算株防效和雜草的危害級別。

株防效=(清水對照區(qū)雜草株數(shù)-處理區(qū)雜草株數(shù))/清水對照區(qū)雜草株數(shù)×100%

1.3.3安全性調(diào)查。油莎豆藥害級別參照劉學(xué)等[21]《農(nóng)藥生物活性測定標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范——除草劑卷》分級標(biāo)準(zhǔn)：1級，植株生長正常；2級，輕微藥害，生長受抑制或葉片藥斑面積小于10% ；3級，中等藥害，以后能恢復(fù)，不影響產(chǎn)量； 4級，藥害較重，難以恢復(fù)，造成減產(chǎn)；5級，藥害嚴(yán)重，難以恢復(fù)，造成明顯減產(chǎn)或絕產(chǎn)。

1.3.4產(chǎn)量調(diào)查。油莎豆收獲期，小區(qū)實收測產(chǎn)，測產(chǎn)方式為5點取樣法，每點1 m2。

相對增產(chǎn)=(處理區(qū)產(chǎn)量-人工除草對照區(qū)產(chǎn)量)/人工除草對照區(qū)產(chǎn)量×100%

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析，用Duncan’s新復(fù)極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 除草劑對油莎豆的田間防除效果雜草危害級別越高表明除草劑的防治效果越差，雜草對油莎豆生長發(fā)育的影響越大。藥后30 d對噴施苗前除草劑和苗后除草劑的油莎豆大田進行雜草危害評級并分析(表2)，對油莎豆雜草危害級別較高的是苗后除草劑辛酰溴苯腈和雙氟磺草胺，分別為7.00和7.67，且差異不顯著。平均雜草危害級別最低的是苗后除草劑撲草凈，為1.67。苗后除草劑中，高效氟吡甲禾靈、烯草酮、咪唑乙煙酸的雜草危害級別分別為2.00、2.67、2.00，說明這些除草劑可以有效消滅雜草，使雜草對油莎豆田產(chǎn)生較低的危害。

表2 噴施不同種類除草劑30 d后的株防效及雜草危害級別Table 2 Plant control effect and weed hazard level after 30 days of spraying different kinds of herbicides

施藥后30 d對雜草防除效果最好的是撲草凈，平均株防效可達93.83%，此外，二甲戊靈、高效氟吡甲禾靈、烯草酮以及咪唑乙煙酸雜草防除效果較好，分別為86.04%、86.36%、85.71%以及89.29%；精異丙甲草胺、乙草胺及精喹禾靈雜草防除效果次之，株防效分別為61.04%、68.83%、63.64%；平均株防效為38.64%和31.82%的辛酰溴苯腈以及雙氟磺草胺防除效果較差，與其他除草劑雜草株防效差異顯著。

2.2 除草劑對油莎豆大田安全性評價施藥后不同時間、不同除草劑對油莎豆苗的影響不完全相同。噴施苗后除草劑3 d 后(表3)，咪唑乙煙酸和精喹禾靈對油莎豆產(chǎn)生輕微影響，藥害級別分別為1.67和1.33，其他苗后除草劑均能正常生長，且咪唑乙煙酸的藥害級別最高。

表3 不同種類除草劑對油莎豆的藥害級別Table 3 Harm levels of different kinds of herbicides on Cyperus esculentus

藥后10 d，使用苗前除草劑處理的植株均能正常出苗和生長，且苗前除草劑各處理之間無顯著差異。使用苗后除草劑后，除高效氟吡甲禾靈外，其他苗后除草劑均對油莎豆產(chǎn)生了藥害，其中咪唑乙煙酸的藥害級別最高為5.00，顯著高于其他苗后除草劑的處理；烯草酮、精喹禾靈、辛酰溴苯腈、雙氟磺草胺對油莎豆產(chǎn)生了中等藥害，但能恢復(fù)；撲草凈對油莎豆的藥害級別為1.67，雖然產(chǎn)生了輕微藥害，但植株仍能正常生長。

藥后30 d，苗前除草劑未對油莎豆造成影響。苗后除草劑中，撲草凈、烯草酮、精喹禾靈、辛酰溴苯腈、雙氟磺草胺對油莎豆產(chǎn)生的藥害正在恢復(fù)，但咪唑乙煙酸對油莎豆產(chǎn)生的藥害持續(xù)增強。

2.3 除草劑對油莎豆產(chǎn)量的影響由表4可知，4種苗前除草劑中，二甲戊靈相對人工除草造成的產(chǎn)量損失最少，為7.46%，比其他3種苗前除草劑具有更好的封閉效果。7種苗后除草劑中，撲草凈和高效氟吡甲禾靈對鹽堿地油莎豆的產(chǎn)量損失在5%以內(nèi)，對產(chǎn)量影響不大，其他苗后除草劑整體減產(chǎn)16.74%～100.00%；咪唑乙煙酸對油莎豆安全性不佳，造成難以恢復(fù)的藥害，造成絕產(chǎn)；精喹禾靈、辛酰溴苯腈及雙氟磺草胺對雜草的防除效果不到70%，雜草較多，產(chǎn)量損失較大。

表4 不同種類除草劑對油莎豆產(chǎn)量的影響Table 4 Effect of different kinds of herbicides on the yield of Cyperus esculentus

3 討論

不同除草劑的作用機理不同，雜草對不同除草劑的耐受性也有一定差異，造成不同除草劑對不同雜草的防效存在差異[22]。藥后30 d鹽堿地油莎豆的藥害級別分別為撲草凈1.33，二甲戊靈、精異丙甲草胺、乙草胺、異噁草松及高效氟吡甲禾靈均為1.00，油莎豆植株能夠正常生長；藥后30 d的雜草危害級別最低為撲草凈1.67，二甲戊靈、高效氟吡甲禾靈、咪唑乙煙酸的雜草危害級別均為2.00，這些處理小區(qū)內(nèi)雜草對油莎豆田的危害較??；藥后30 d雜草的株防效表現(xiàn)為撲草凈>咪唑乙煙酸>二甲戊靈>烯草酮>高效氟吡甲禾靈>精喹禾靈>辛酰溴苯腈>雙氟磺草胺；不同除草劑對油莎豆產(chǎn)量影響不同，相對人工除草，撲草凈造成的產(chǎn)量損失最少，是綜合防效最高、安全性良好的油莎豆田除草劑，此外，高效氟吡甲禾靈及二甲戊靈也被篩選為較適宜用于油莎豆大田的除草劑；咪唑乙煙酸由于對油莎豆藥害嚴(yán)重，不推薦用于油莎豆田除草。而安全性良好且防除效果佳的烯草酮造成了21.97%的產(chǎn)量損失，推測為鹽堿地土壤鹽堿分布不均所致，后續(xù)將進行進一步試驗驗證。

4 結(jié)論

化學(xué)除草劑的應(yīng)用大幅度提高了勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益，利用化學(xué)除草劑防除雜草是降低作物種植草害的主要措施之一[23]。綜上所述，不同種類的除草劑對鹽堿地油莎豆的安全性、防除效果及產(chǎn)量都有不同程度的影響，4種苗前除草劑和7種苗后除草劑中，苗前除草劑二甲戊靈和苗后除草劑撲草凈、高效氟吡甲禾靈都對油莎豆具有較高的安全性和較好的綜合防除效果，適宜用于鹽堿地油莎豆大田。