敵草快二氯鹽航空施藥技術(shù)對水稻催枯效果的應(yīng)用研究

董利霞，邢 平，左平春，米 剛，劉 偉，杲昌盛，景裕娜，李 闖，石洪宇，李政彤，王志杰，徐艷飛

(1.北京元興嘉禾農(nóng)藥技術(shù)中心，北京 101200；2.南京紅太陽股份有限公司，江蘇 南京 211100)

水稻(OryzaSativaL.)成熟是一個復(fù)雜的生理過程[1]，其生理成熟后田間自然脫水速率慢[2]，加之水稻種子具有脫水耐性[3]，水稻田間難以自然干燥，收獲時籽粒含水量較高，不僅給機械收獲帶來極大不便與阻力，而且增大了機械收割損失率；如遇陰雨天氣，更嚴(yán)重影響水稻品質(zhì)。相關(guān)研究表明，種子活力保持與種子含水量密切相關(guān)，水稻種子適度超干處理能延長種子的貯藏壽命[4]。

敵草快二氯鹽(Diquat dichloride)是敵草快鹽的主要存在形式之一，在水溶液中可完全解離，且毒性不受陰離子影響[5]。敵草快作為植物生長調(diào)節(jié)劑，可加速水稻葉片脫水，降低水稻籽粒含水量[6-7]，促進(jìn)植物提早成熟，解決生產(chǎn)上成熟度不一致的問題[8]，目前廣泛應(yīng)用于水稻、小麥、油菜、馬鈴薯、胡麻、谷子等作物的化學(xué)催枯試驗與生產(chǎn)實踐[9-13]。

植保無人機航空施藥技術(shù)與傳統(tǒng)人工施藥方式相比，具有適應(yīng)性廣、作業(yè)效率高、農(nóng)藥利用率高、勞動強度低，且對操控人員安全等優(yōu)點[14-16]。航空施藥作業(yè)的霧滴在水稻植株上、中、下3層的沉積均勻性以及霧滴在水稻植株間的穿透性均優(yōu)于傳統(tǒng)人工噴施作業(yè)[17]。本試驗基于敵草快航空施藥對水稻催熟技術(shù)的生產(chǎn)實際需求，研究了20%敵草快二氯鹽可溶液劑分別在2種不同助劑作用下對水稻的催枯效果、含水量、千粒重、產(chǎn)量、藥液沉積量和穿透率的影響，以期為植保無人機噴施敵草快二氯鹽在水稻上的化學(xué)催枯技術(shù)的推廣應(yīng)用和安全性評價提供數(shù)據(jù)支持和理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 藥劑及試劑：20%敵草快二氯鹽可溶液劑、助劑“紅太陽同于道”、助劑“T 15%”。

試驗作物：水稻，品種為津原89。

試驗儀器：大疆植保無人機、移液槍、風(fēng)速儀、土壤pH測試儀、溫濕度計、GPS測試儀、量筒、量杯、電子秤、卷尺、烘箱等。

1.2 試驗地概況 試驗地點選擇在天津市寶坻區(qū)八門城鎮(zhèn)王家鋪村，面積約100×667m2。水稻為2022年05月12日移栽種植。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計 本試驗共設(shè)7個處理，每處理3×667m2，兌水量4 L/667m2，各處理不設(shè)重復(fù)，處理間設(shè)保護(hù)行。

表1 試驗用量設(shè)計

1.3.2 施藥器械 大疆植保無人機，型號：3WWDZ-40A；液泵流量：6 L/min；噴頭類型：離心噴頭；噴頭數(shù)量：2個；飛行高度：2 m(距離作物高度)；飛行速度：4 m/s；噴幅：約4.2 m。

1.3.3 施藥時間和次數(shù) 施藥時間為2022年10月11日，共施藥1次。施藥時為水稻成熟后期(收獲前7 d)。

1.3.4 氣象資料 施藥當(dāng)天(2022年10月11日)晴，氣溫5 ℃～20 ℃，西南風(fēng)2級。施藥時氣溫11.7 ℃，相對濕度43%，風(fēng)速0 m/s。

1.4 調(diào)查方法

1.4.1 催枯效果 施藥后，每天目測觀察葉片的枯黃程度。

1.4.2 含水量測定 收獲當(dāng)天，采用隨機五點法取樣，每點1 m2，重復(fù)3次。收獲后按不同處理、不同重復(fù)分別脫粒，各重復(fù)隨機抽取籽粒100 g，烘箱烘干至恒重稱量并計算含水量。

1.4.3 千粒重測定 收獲當(dāng)天，每處理隨機抽取籽粒3份，每份200粒，稱量后計算千粒重(按照稻谷標(biāo)準(zhǔn)含水量，梗稻為14.5%計算[18])。

1.4.4 測產(chǎn) 收獲當(dāng)天，用機械收割機按不同處理分別收獲脫粒，稱量后統(tǒng)計產(chǎn)量(按照稻谷標(biāo)準(zhǔn)含水量，梗稻為14.5%計算)[18]。

產(chǎn)量(kg/hm2)=

1.4.5 藥液沉積量、穿透率測定 施藥前，每處理隨機選取5點，每點分別在水稻上、中、下部葉片的正面和背面各固定一張霧滴測試卡，每處理共30張霧滴測試卡。施藥后，待霧滴測試卡上水滴干透后，按照不同處理、不同固定位置分類收集，逐一放入相對應(yīng)的密封袋中帶回。通過分析軟件(六六山下霧滴測試軟件)計算藥液沉積量，沉積量為葉片正面及背面的霧滴測試卡統(tǒng)計結(jié)果之和。

1.5 數(shù)據(jù)分析 利用Excel和DPS 9.01進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，采用鄧肯新復(fù)極差法(DMRT)對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 催枯效果 施藥后，每日觀察水稻催枯效果，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，各藥劑處理間無明顯差異，且均為水稻上部葉片和稻穗先呈現(xiàn)干枯癥狀。藥后4 d，與空白對照相比，各藥劑處理區(qū)水稻上部葉片和稻穗均已基本干枯。結(jié)果表明，敵草快二氯鹽對水稻催枯效果具有速效性和高效性(表2)。

表2 20%敵草快二氯鹽可溶液劑對水稻催枯效果

2.2 對含水量的影響 施藥后7 d，在水稻收獲前，分別取樣測量各處理水稻籽粒的含水量，各藥劑處理區(qū)水稻籽粒含水量均低于空白對照(表3)。參照《大米》(GB/T1354-2018)[19]，大米中粳米的質(zhì)量指標(biāo)為水分含量≤15.5%，其中，處理E水稻籽粒收獲時含水量符合標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指標(biāo)，處理C、D、F的水稻籽粒含水量略高于標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指標(biāo)但顯著低于空白對照，可有效降低晾曬時間。結(jié)果表明，敵草快二氯鹽可加速水稻籽粒脫水，顯著降低其含水量。

表3 20%敵草快二氯鹽可溶液劑對水稻籽粒含水量的影響

2.3 對千粒重的影響 收獲當(dāng)天，分別取樣稱量并計算各處理區(qū)籽粒千粒重，與空白對照相比，各藥劑處理區(qū)水稻籽粒千粒重增加量為-0.27～0.15 g，且差異不顯著(表4)。結(jié)果表明，敵草快二氯鹽用于水稻催枯，對水稻籽粒千粒重?zé)o明顯影響。

表4 20%敵草快二氯鹽可溶液劑對水稻籽粒千粒重的影響

2.4 產(chǎn)量測定 收獲當(dāng)天，用機械收割機按不同處理分別收獲脫粒，分別測量各處理區(qū)產(chǎn)量，結(jié)果表明，各藥劑處理區(qū)水稻產(chǎn)量與空白對照相比增產(chǎn)率在-0.63%～0.53%之間，各處理對水稻產(chǎn)量無明顯影響(表5)。

表5 20%敵草快二氯鹽可溶液劑對水稻產(chǎn)量的影響

2.5 藥液沉積量、穿透率 采用植保無人機航空施藥后，通過分析軟件(六六山下霧滴測試軟件)分別測量、計算各處理區(qū)水稻冠層不同部位葉片的藥液沉積量和穿透率。結(jié)果表明(表6)，藥液沉積量和穿透率受水稻葉片冠層部位的影響，霧滴在水稻冠層上、中、下3層的沉積量呈現(xiàn)遞減趨勢，且中層葉片的藥液穿透率高于下層葉片。使用“紅太陽同于道”或T 15%助劑用量從10 mL/667 m2提高至20 mL/667 m2時，可提高藥液在水稻中、下層葉片的穿透率。試驗結(jié)果進(jìn)一步驗證了藥液霧滴在水稻冠層上層的沉積量最高，與水稻上部葉片和稻穗先呈現(xiàn)干枯癥狀相符。

表6 20%敵草快二氯鹽可溶液劑在水稻冠層的沉積量、穿透率

3 結(jié)論

研究水稻的化學(xué)催熟，主要有三條途徑：第一，加速生殖器官的發(fā)育；第二，促進(jìn)成熟期間的同化產(chǎn)物向生殖器官運輸，加快灌漿，提早成熟；第三，加速脫水，促進(jìn)成熟[20]。加速脫水，促進(jìn)器官衰老，降低籽粒含水量，通常也會降低粒重，但可以爭取季節(jié)，躲避不良?xì)夂驅(qū)ψ魑锏挠绊?。本試驗通過研究20%敵草快二氯鹽可溶液劑噴施水稻催枯試驗，發(fā)現(xiàn)敵草快二氯鹽對水稻有加速催枯的效果。相關(guān)研究顯示，敵草快對水稻催枯作用具有速效性和高效性，藥后24 h水稻葉片全部枯黃[6]。敵草快用于水稻收割前催枯可以提早成熟，提早收割2 ～5 d[21]。敵草快用于水稻收割前催枯，可降低籽粒含水量，水稻籽粒含水率降低2.5%～11.9%[2，6，21]，與本研究基本一致。正確使用敵草快對水稻千粒重影響不大，但過早使用可導(dǎo)致水稻千粒重明顯減少，造成減產(chǎn)[21]。劉新林等[22]研究發(fā)現(xiàn)敵草快于水稻蠟熟中期噴施對水稻粒重有輕微影響，千粒重比蠟熟末期噴施和空白對照低0.1 ～0.2 g，蠟熟末期施藥對水稻產(chǎn)量影響不大，與空白對照無明顯差異。孫柯等[23]研究發(fā)現(xiàn)水稻蠟熟中期和蠟熟末期施藥，對水稻粒重有輕微影響，千粒重分別比空白對照降低0.2、0.1 g，對水稻產(chǎn)量影響不大，產(chǎn)量與對照無明顯差異。因此，敵草快應(yīng)用時期不宜過早，以水稻蠟熟中期至蠟熟末期為宜。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，敵草快用于水稻催枯，對水稻種子活力、發(fā)芽率、淀粉含量、粗蛋白質(zhì)含量和氨基酸含量均無顯著影響[2，6，24]。陳奕璇[25]研究發(fā)現(xiàn)，添加合適的助劑后噴霧可顯著提高農(nóng)藥在靶標(biāo)葉片上的沉積量。采用不同植保無人機噴施，霧滴在水稻冠層上、中、下層的沉積量呈遞減趨勢，上層藥液沉積量最多，下層沉積量最低[26，27]，與本研究結(jié)果一致。

使用植保無人機噴施20%敵草快二氯鹽可溶液劑對水稻進(jìn)行催枯，可促進(jìn)水稻成熟度一致，提高水稻品質(zhì)，降低其含水量，遇不利天氣可以短時間內(nèi)安全貯存。比傳統(tǒng)收割方法晾曬成本低，效率高，水稻品質(zhì)有保障，符合當(dāng)前水稻生產(chǎn)的實際需要，值得廣泛推廣?？稍谒臼斋@前5 ～7 d采用無人機噴霧施藥1次，田間推薦制劑用量20%敵草快二氯鹽可溶液劑(100～130 g/667 m2)+“紅太陽同于道”或助劑T 15%(10～20 mL/667 m2)；施藥時應(yīng)選擇在晴朗無風(fēng)的天氣，與鄰近作物保持至少4 m以上距離，避免對鄰近作物產(chǎn)生藥害。