不同除草劑對黃芪田雜草防除效果及黃芪生物量、藥材產(chǎn)量的影響研究

李 雪，尹大保，劉致堯，王 健，王俊杰

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院/內(nèi)蒙古自治區(qū)中蒙藥材良種繁育工程技術(shù)研究中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特010010）

黃芪素有“補(bǔ)氣圣藥”之稱，是常用大宗藥材之一［1-2］?！吨袊幍洹罚?020 年版一部）規(guī)定豆科植物 膜 莢 黃 芪 ［Astragalus membranaceus（Fisch.）Bge］或蒙古黃芪［A.membranaceus（Fisch.）Bge.var.mongholicus Bge.］作為黃芪藥材的基源植物，以干燥根入藥［3］。黃芪味甘性溫，歸脾、肺經(jīng)。中醫(yī)認(rèn)為黃芪具有補(bǔ)氣升陽、益氣固表、利水消腫、行滯通痹、托毒排膿、斂瘡生肌等功效［4-5］?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明黃芪中含有黃酮類、多糖類、皂苷類、生物堿類、氨基酸類等活性物質(zhì)，臨床上具有抗腫瘤、保護(hù)心腦血管、提高機(jī)體免疫功能、抗衰老、防治骨質(zhì)疏松等功效［6-9］。

隨著黃芪的應(yīng)用日益廣泛，野生黃芪資源已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對黃芪藥材的需求，目前黃芪藥材主要依靠人工栽培［10］。中藥材大面積人工栽培背景下，雜草防治是當(dāng)前黃芪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要制約因素［11］。田間雜草與作物爭水、爭肥、爭光、爭空間，阻礙作物生長，增加病蟲害傳播風(fēng)險(xiǎn)，增加生產(chǎn)費(fèi)用和勞動(dòng)力成本?，F(xiàn)今研究多集中在除草劑對農(nóng)作物雜草防效［12］及其抗藥性上［13］，除草劑對中藥材產(chǎn)量和防除效果的研究相對較少［14］。地上生物量和鮮干比在一定程度上反映了作物總生物量和含水量情況，同時(shí)可反映作物整體的生長狀況，藥材產(chǎn)量與地上生物量呈現(xiàn)正相關(guān)性［15］，因此，選擇黃芪田高效除草劑，對于節(jié)約勞動(dòng)力成本，提高黃芪單位面積產(chǎn)量，促進(jìn)黃芪藥材產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有積極意義。

為此，該研究采用5 種黃芪田間常用且可有效防除禾本科、闊葉類雜草的苗后除草劑：精喹禾靈、滅草松乳油、烯草酮乳油、高效氟吡甲禾靈乳油和烯禾啶乳油開展雜草防除效果評價(jià)試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)黃芪地上生物量和鮮干重，對采收季產(chǎn)量進(jìn)行變異分析和對比分析，以期篩選出黃芪田除草效果最佳的除草劑，為黃芪田間科學(xué)高效除草提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

2021 年4—11 月，在內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市賽罕區(qū)黃合少鎮(zhèn)開展試驗(yàn)。試驗(yàn)基地地理位置為40°48＇N、111°40＇E，平均海拔為1 090 m，屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，無霜期年平均125～135 d，降水量約為430 mm。砂質(zhì)壤土，地勢平整，適于移栽黃芪。

1.2 試驗(yàn)材料

黃芪苗：1 年生蒙古黃芪移栽苗，購于盛齊堂生態(tài)藥植公司。

試驗(yàn)除草劑：藥草除1 號(hào)（YCC），含10.8%精喹禾靈，鄭州大韓農(nóng)業(yè)科技有限公司產(chǎn)品，主要防除禾本科和闊葉類雜草；滅草松（MCS），含480 g/L滅草松乳油，巴斯夫植物保護(hù)有限公司產(chǎn)品，主要防除闊葉類雜草；烯草酮（XCT），含240 g/L 烯草酮乳油，山東僑昌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司產(chǎn)品，主要防除禾本科雜草；蓋草能（GCN），含108 g/L 高效氟吡甲禾靈乳油，江蘇中旗作物保護(hù)股份有限公司產(chǎn)品，主要防除禾本科雜草；拿捕凈 （NBJ），含12.5%烯禾啶乳油，中農(nóng)立華（天津）農(nóng)化有限公司產(chǎn)品，主要防除禾本科雜草。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2021 年5 月初田間栽培1 年生蒙古黃芪苗，平栽，行距0.5 m，株距0.1 m。各處理依氣候狀況正常灌溉。試驗(yàn)采用完全區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積為3 m×6 m，相鄰小區(qū)之間設(shè)置2 m 隔離帶。試驗(yàn)共計(jì)6 個(gè)處理，分別施用藥草除1 號(hào)750 mL/hm29 000倍液 （YCC）、滅草松3 000 mL/hm23 000 倍液（MCS）、烯草酮450 mL/hm24 500 倍液（XCT）、蓋草能600 mL/hm27 500 倍液（GCN）和拿捕凈1 350 mL/hm23 000 倍液（NBJ）5 種除草劑，另設(shè)對照組（CK），噴施清水。每個(gè)處理3 次重復(fù)，共18 個(gè)小區(qū)。6 月初，當(dāng)雜草展葉不超過5 cm，采用3WBD-16 型背負(fù)式電動(dòng)噴霧器按各除草劑推薦使用濃度兌水噴施，施藥當(dāng)天天氣晴朗，微風(fēng)。

1.4 樣品采集及指標(biāo)測定方法

1.4.1 樣品采集

在噴施除草劑后，分別于2021 年7 月10 日、8 月10 日和9 月10 日在每小區(qū)內(nèi)隨機(jī)挖取10株蒙古黃芪，用剪刀剪下地上部分，待測；于11 月初測產(chǎn)，在每小區(qū)內(nèi)隨機(jī)挖取10 株蒙古黃芪，除掉泥土、枝葉，待測。

1.4.2 指標(biāo)測定

地上生物量鮮、干重測定：采用電子秤（精度0.1 g）測定地上部分鮮重，待陰干至恒重后測定干重；黃芪根部鮮、干重測定：采用電子秤（精度0.1 g）測定根部鮮重，待陰干至恒重后測定干重。

1.5 數(shù)據(jù)分析

變異分析：分別對黃芪地上生物量鮮重、干重及鮮干比利用SigmaPlot 14.0 軟件繪制箱線圖，保留極值點(diǎn)和奇異值點(diǎn)，同時(shí)計(jì)算變異系數(shù)（表征單位均值上數(shù)據(jù)的離散程度）。箱線區(qū)間表征數(shù)據(jù)可信變異范圍，箱體表征數(shù)據(jù)靠近中位數(shù)50%的分位數(shù)變化區(qū)間，超過可信變異范圍的數(shù)據(jù)用黑色圓點(diǎn)表示，代表極值點(diǎn)和奇異值點(diǎn)，因此，箱線圖表征指標(biāo)數(shù)據(jù)的集中和離散程度。

對比分析：分別對黃芪地上生物量鮮重、干重及鮮干比，藥材鮮重、干重進(jìn)行單因素方差分析，組間均數(shù)采用LSD 法進(jìn)行顯著性差異多重比較，分析軟件采用IBM SPSS Statistics 22.0。

防治百分比效果計(jì)算：株防效（%）=（對照區(qū)雜草株數(shù)-處理區(qū)雜草株數(shù)）/對照區(qū)雜草株數(shù)×100；鮮質(zhì)量防效（%）=（對照區(qū)雜草鮮質(zhì)量-處理區(qū)雜草鮮質(zhì)量）/對照區(qū)雜草鮮質(zhì)量×100；干質(zhì)量防效（%）=（對照區(qū)雜草干質(zhì)量-處理區(qū)雜草干質(zhì)量）/對照區(qū)雜草干質(zhì)量×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同除草劑對黃芪地上生物量變異的影響

2.1.1 黃芪地上生物量鮮重的變異分析

7—9 月黃芪地上生物量鮮重均有較大變異（見圖1A、圖1B、圖1C）。其中，8 月箱體區(qū)間、箱體及中位數(shù)明顯高于7 月，但與9 月大體相同。在7—9 月整體變異分析中（見圖1D），與CK 對照組相比，除草劑YCC 和GCN 處理區(qū)都具有較大的地上生物量；且除草劑NBJ 處理區(qū)變異系數(shù)與XCT 和MCS 處理區(qū)差異顯著（P＜0.05）?？梢姡?、8、9 月生長期間，8 月為生長旺季，7 月生長初期和9 月生長后期生長比較緩慢；除草劑YCC 和GCN 處理存在明顯促進(jìn)黃芪地上生物量增長的情況，但其變異系數(shù)介于CK、XCT、MCS、NBJ 之間，且這兩者之間無顯著（P＞0.05）差異。

圖1 黃芪地上生物量鮮重的變異分析

2.1.2 地上生物量干重的變異分析

黃芪地上生物量干重變異趨勢和變異系數(shù)表現(xiàn)的規(guī)律與鮮重大體相同（見圖2），即7、8、9月黃芪地上生物量干重均有較大變異（見圖2A、圖2B、圖2C），各除草劑處理變異系數(shù)與對照均無顯著（P＞0.05）差異；其中8 月箱體區(qū)間、箱體及中位數(shù)明顯大于7 月，但與9 月大致相同。然而，在7—9 月整體變異分析中（見圖2D），與CK對照組相比，除草劑YCC 和GCN 處理存在明顯促進(jìn)黃芪地上生物量增長的情況，但其變異系數(shù)方差分析結(jié)果顯示，除草劑XCT 處理區(qū)變異系數(shù)顯著（P＜0.05）高于除草劑YCC、GCN 和NBJ處理區(qū)，表征XCT 處理地上生物量干重積累較為離散。

圖2 黃芪7—9 月地上生物量干重的變異分析

2.1.3 地上生物量鮮干比的變異分析

黃芪地上生物量鮮干比變異系數(shù)與CK 對照組比無顯著差異，但7 月箱體中位線高于8 月和9 月，8 月和9 月箱體中位線接近（見圖3）。由圖3可知，各除草劑處理對黃芪地上生物量鮮干比的影響未達(dá)到顯著（P＞0.05）水平，7 月黃芪地上部分相對含水量高于8 月和9 月。

圖3 黃芪7—9 月地上生物量鮮干比的變異分析

2.2 7—9 月不同除草劑對黃芪地上生物量積累的影響

2.2.1 7—9 月地上生物量鮮重的對比分析

從圖4 可看出：7—9 月各試驗(yàn)處理黃芪地上部分鮮重?zé)o顯著（P＞0.05）差異。但YCC 和GCN 處理黃芪地上部分鮮重明顯高于其他處理，其中，MCS 處理在各處理中最低，表現(xiàn)出對黃芪地上生物量鮮重積累具有明顯的抑制作用。

圖4 黃芪7—9 月地上生物量鮮重的對比分析

2.2.2 7—9 月地上生物量干重的對比分析

從圖5 可看出：7—9 月各試驗(yàn)處理黃芪地上部分干重?zé)o顯著（P＞0.05）差異。但YCC 和GCN 處理黃芪地上部分干重明顯高于其他處理，其中，MCS 處理在各處理中最低，表現(xiàn)出對黃芪地上生物量干重積累具有明顯的抑制作用。

圖5 黃芪7—9 月地上生物量干重的對比分析

2.2.3 7—9 月地上生物量鮮干比的對比分析

從圖6 可看出：7—9 月各試驗(yàn)處理黃芪地上部分鮮干比無顯著（P＞0.05）差異，并且各處理間比值比較接近，說明不同除草劑處理對黃芪地上生物量鮮干比未產(chǎn)生顯著（P＞0.05）影響。

圖6 黃芪7—9 月地上生物量鮮干比的對比分析

2.3 不同除草劑黃芪藥材田雜草防控效果比較

該研究選用的5 種除草劑，主要依據(jù)文獻(xiàn)查閱及試驗(yàn)地雜草本底調(diào)查：雜草種類主要以禾本科和闊葉類雜草為主［16］。除草劑噴施30 d 后，進(jìn)行除草劑雜草防控效果調(diào)查（見表1）。由表1 可知，藥草除1 號(hào)（YCC）處理在雜草株數(shù)、鮮質(zhì)量及干質(zhì)量防效中均表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢；在雜草株防效方面滅草松（MCS）次之。YCC 干物質(zhì)防效達(dá)到80.81%，XCT 干物質(zhì)防效最低只有36.03%，從7月黃芪地上部分生物量鮮重、生物量干重比較分析中得知，YCC 處理生物量積累高于其他除草劑處理，與雜草實(shí)際防效相對應(yīng)，說明農(nóng)藥防除效果好，促進(jìn)了黃芪地上生物量積累。

表1 蒙古黃芪移栽田雜草防控效果 單位：%

2.4 采收季黃芪藥材產(chǎn)量鮮重、干重對比分析

在11 月采收季，比較黃芪藥材產(chǎn)量鮮重、干重的差異，如圖7 所示，不同除草劑對黃芪藥材產(chǎn)量鮮重和干重表現(xiàn)出不同程度的影響作用。對藥材產(chǎn)量鮮重進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，藥草除1 號(hào)處理組（YCC）顯著（P＜0.05）高于其他處理組，其余各處理組之間差異不顯著（P＞0.05）（見圖7A）。對藥材產(chǎn)量干重進(jìn)行比較，藥草除處理組（YCC）與拿捕凈處理組（NBJ）無顯著（P＞0.05）差異，與其他處理組差異顯著（P＜0.05）（見圖7B）。

圖7 不同農(nóng)藥處理對黃芪產(chǎn)量鮮重和干重的影響

3 討論

作物地上生物量積累與整株生物量成正相關(guān)的關(guān)系，噴施除草劑可影響黃芪地上生物量，從而影響黃芪整株生物量的積累。藥草除1 號(hào)（YCC）除草劑主要成分為精喹禾靈，配合助劑可以有效殺滅一年生禾本科雜草、闊葉雜草、莎草科雜草及部分多年生雜草，不用助劑則僅對禾本科雜草有效，而不殺滅闊葉雜草［17］。其作為中藥材專用苗后除草劑廣泛應(yīng)用于黃芪、甘草、決明子等豆科植物，雜草吸收后在其體內(nèi)雙向傳導(dǎo)而死亡，較單一成分除草劑雜草防效高，在土壤中降解速度快，對后茬作物無殘留藥害［18］。

黃芪作為中藥材，選用除草劑應(yīng)在提高藥材產(chǎn)量的同時(shí)確保其質(zhì)量安全。該試驗(yàn)選取了5 種高效、低毒、易降解的莖葉處理除草劑進(jìn)行黃芪田雜草防除田間藥效試驗(yàn)，結(jié)果表明：藥草除1 號(hào)處理組（YCC）7—9 月的地上生物量鮮重和干重積累與其他處理組之間無顯著差異，但其箱線中位數(shù)較高，說明其對地上生物量鮮重與干重積累有促進(jìn)作用。7—9 月的鮮干比分析表明，各農(nóng)藥處理組與對照組無顯著差異，藥草除處理組箱線中位數(shù)最低，說明其干物質(zhì)積累最多。從月份之間的比較來看，8、9 月地上生物量鮮重和干重顯著高于7月，說明黃芪在此階段生物量積累最多。比較7—9月的雜草防效效果發(fā)現(xiàn)，藥草除1 號(hào)處理組（YCC）的株防效、鮮質(zhì)量防效、干質(zhì)量防效均最高。在11月采收季，藥草除1 號(hào)處理組（YCC）根鮮重和根干重顯著（P＜0.05）高于其他處理組，顯示出雜草防除效果對產(chǎn)量的促進(jìn)作用。劉華等［19］研究發(fā)現(xiàn)，不同黃芪苗后除草劑的使用可有效促進(jìn)黃芪產(chǎn)量的增加。袁志強(qiáng)等［20］和王向東等［21］在研究柴胡時(shí)均得出，不同除草劑的使用均能提高柴胡產(chǎn)量。

黃芪田施用除草劑，使部分或全部雜草被清除，可以讓黃芪植株獲得更多生長空間，獲得更多陽光和養(yǎng)分，促進(jìn)黃芪地上生物量的積累，從而提高黃芪的產(chǎn)量。除草劑的防效越好，這種促進(jìn)作用就越明顯。藥草除1 號(hào)除草劑因含有殺滅禾本科雜草和闊葉雜草的復(fù)合成分而使除草效果更佳，因此相較其他處理組有較高黃芪產(chǎn)量。該研究中其他除草劑處理組與對照組在地上生物量積累和藥材產(chǎn)量上的促進(jìn)作用不明顯，可能原因：單一殺滅禾本科或闊葉類雜草在黃芪田除草效果不理想。在生長季僅噴施1 次除草劑，藥效維持30 d左右，在農(nóng)藥作用減弱或消失后，雜草再次旺盛生長，可能是7—9 月黃芪地上生物量積累以及鮮干比之間沒有顯著差異的原因，這與牛樹君等［16］究結(jié)果一致，針對黃芪田雜草生長情況，應(yīng)采用除草劑補(bǔ)噴及人工除草共同防治，也可交替使用除草劑或禾闊除草劑搭配使用，以減緩雜草抗藥性并達(dá)到良好的除草效果。蘭獻(xiàn)敏等［22］也在半夏田雜草防除研究中得到相同的結(jié)果。該研究結(jié)果對內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市周邊黃芪田的雜草防治具有參考意義。

4 結(jié)論

黃芪田除草適宜選擇同時(shí)殺滅禾本科雜草和闊葉類雜草的除草劑，該研究所選用的“藥草除1號(hào)”防除雜草效果明顯，對黃芪地上生物量和藥材產(chǎn)量有顯著促進(jìn)作用。