關中硬茬直播夏玉米田雜草發生規律及化學防除研究

郭云忠，李春游，王浩存，冶小飛，張偉寧，朱明旗(.旱區作物逆境生物學國家重點實驗室，西北農林科技大學 植物保護學院 陜西楊凌 700;.周至縣農業技術推廣中心，陜西周至 70400)

關中硬茬直播夏玉米田雜草發生規律及化學防除研究

郭云忠1，李春游2，王浩存1，冶小飛1，張偉寧1，朱明旗1
(1.旱區作物逆境生物學國家重點實驗室，西北農林科技大學 植物保護學院 陜西楊凌 712100;2.周至縣農業技術推廣中心，陜西周至 710400)

采用倒置“W”九點取樣法，對陜西關中10個縣區40個鄉鎮120塊硬茬直播夏玉米田雜草定點取樣調查。結果表明，關中硬茬直播夏玉米田雜草種類主要有12科21屬22種。根據雜草的分布特點，將關中硬茬直播夏玉米區劃分為4個雜草區域，各區域雜草的出苗狀況一致，玉米播種后6 d，各種雜草陸續出土，6～24 d為雜草的發生高峰期，至播種后30 d(玉米3～4葉期)時出土雜草已占玉米全生育期雜草總數的93%以上。以硝磺草酮、莠去津和煙嘧磺隆為試材，分別在夏玉米生長的3～4葉期、5～6葉期和8～9葉期用藥，結果顯示，相同劑量同一藥劑處理在玉米生長的不同時期噴霧，其防效大小存在顯著性差異，3～4葉期用藥綜合效果最佳。煙嘧磺隆安全性試驗證實，夏玉米3～4葉期用藥最為安全。

夏玉米；雜草；發生規律；除草劑規范使用

雜草是夏玉米豐產的主要障礙，其種類多，發生時期長，發生量大，與玉米爭水爭肥。陜西關中夏玉米種植區廣，玉米種植歷史悠久。目前農村勞動力缺乏和生產成本高，夏玉米的種植方式已轉變為不滅麥茬、不深翻土地的直接硬茬播種。新的種植方式下，人們對雜草的種類和出苗動態還未完全了解，致使目前化學除草的用藥時期比較混亂，藥劑的使用濃度也比較隨意，經常造成除草效果不理想[1]，或出現藥害現象[2-6]。

莠去津[7]、煙嘧磺隆[8]和硝磺草酮[9]是國內玉米生產中常用的不同作用機制的苗后莖葉除草劑，其毒性低，殺草譜寬，活性高，價格低廉，能夠有效防除玉米田大多數1 a生雜草且兼治部分多年生雜草。截至2016年10月，中國農藥管理部門正式登記注冊的玉米田除草劑共有1 552個，大部分品種包含莠去津、煙嘧磺隆和硝磺草酮，三者以單劑或復配制劑形式出現，依次分別占玉米田除草劑總數的46.91%、30.22%和16.43%。2016年新注冊登記的205個玉米田除草劑品種中，包含莠去津成分的有135個，煙嘧磺隆87個，硝磺草酮82個，這反映出3個品種仍是目前在玉米田廣泛應用的除草劑品種。

莠去津除草效果好，對玉米安全，但存在環境污染和長殘留對后茬藥害問題[5]。煙嘧磺隆作為乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制劑，莖葉活性較高，可有效防除玉米田的絕大多數禾本科雜草和多數闊葉雜草，但是對玉米的安全性存在問題，除了玉米自交系、甜玉米、糯玉米和爆裂玉米對該藥劑敏感之外，還發現個別普通馬齒型玉米對之較敏感[5]。因ALS抑制劑的作用靶標單一，目前部分省區的狗尾草、牛筋草已對煙嘧磺隆產生了抗藥性[1]。

針對生產中出現的問題，本研究選擇近幾年大面積種植的玉米品種‘鄭單958’，2013-2015年開展相關試驗研究，通過對不同地區玉米田雜草群落的調查，旨在揭示關中硬茬直播夏玉田雜草的種類和發生動態。為了提高玉米田除草劑的應用效果，充分發揮莠去津、煙嘧磺隆和硝磺草酮的除草潛能，保障煙嘧磺隆對夏玉米的安全性，開展玉米同生長期應用3種除草劑的藥效試驗和煙嘧磺隆的安全性試驗，為夏玉米田3種高效除草劑的規范應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試藥劑：10%硝磺草酮可分散油懸浮劑，陜西上格之路生物科學有限公司生產；38%莠去津懸浮劑，山東綠邦作物科學股份有限公司生產；40 g/L煙嘧磺隆可分散油懸浮劑，江蘇省激素研究所股份有限公司生產。

供試玉米品種為市售‘鄭單958’。

1.2 硬茬直播夏玉米田雜草種類及發生動態調查

在陜西關中夏玉米種植區具有代表性地華縣、大荔縣、高陵縣、臨潼區、三原縣、興平市、楊凌區、眉縣、岐山縣、虢鎮10個縣區40個鄉鎮120塊出苗齊全的連片夏玉米田定點取樣調查。調查從雜草出苗后開始，每6 d 1次，直至雜草不再出苗，每點1 m2，調查采用倒置“W”九點取樣法，統計每個點區域中雜草的種類和數量。調查結束后，將調查區域內的所有雜草清除干凈，做好標記，以供下次調查。

在調查結束后，統計匯總各個調查時期樣方中每種雜草的數量，計算雜草總量，以單個調查時期樣方中雜草的數量和與整個生育期雜草總量的比值，即出苗率為縱坐標，以玉米出苗后的(調查)時間為橫坐標，構建夏玉米田雜草的發生動態圖。

1.3 不同施藥時期除草效果比較

試驗設在陜西省楊凌區西北農林科技大學實驗農場，試驗田地勢平坦，露地直播栽培，土壤類型為土婁土，有機質質量分數1.0%左右，pH約8.0，前茬作物為小麥。試驗設計3～4葉期、5～6葉期和8～9葉期3個施藥時期，藥劑處理為：10%硝磺草酮可分散油懸浮劑135 g/hm2； 38%莠去津懸浮劑1 425 g/hm2； 40 g/L煙嘧磺隆可分散油懸浮劑48 g/hm2，以清水為對照(CK)。小區面積30 m2，隨機排列，重復4次。施藥器械為利農-HD400型手動噴霧器，用扇形噴頭常規噴霧，工作壓力為0.3～0.4 MPa，加水量為750 L/hm2，分別于2015-07-12、2015-07-20和2015-07-30噴施。

施藥前調查雜草基數，施藥后30 d調查殘存雜草數，同時調查殘存雜草地上部分鮮質量。采用絕對值調查法,每小區隨機4點取樣，每點0.25 m2，分別記錄雜草的種類、株數或鮮質量，計算防除效果[10]。

式中：CK0和Pt0分別代表空白對照區和藥劑處理區施藥前的雜草數量；CK1和Pt1分別代表空白對照區和藥劑處理區施藥后的雜草數量；CK和Pt分別代表施藥后空白對照區和藥劑處理區雜草鮮質量。

1.4 不同施藥時期對玉米安全性的影響

試驗設40 g/L煙嘧磺隆可分散油懸浮劑60 g/hm2、120 g/hm2、150 g/hm2，分別于玉米苗3～4 葉期(2015-07-10)、5～6葉期、8～9葉期各噴藥1次，其中60 g/hm2為登記使用劑量的上限。以清水為對照，區組試驗設計，4次重復。加水量為750 L/hm2。自施藥后第3天開始，連續觀察玉米的表現，施藥后20 d觀察測量玉米的株高和莖粗。

2 結果與分析

2.1 硬茬直播夏玉米田雜草種類及發生動態

由表1可知，陜西關中硬茬直播夏玉米田雜草種類主要有12科21屬22種。其中禾本科雜草5種，菊科5種，藜科和旋花科各2種，莧科、馬齒莧科、大戟科、錦葵科、茄科、莎草科、桑科、蒺藜科各1種。根據表1的雜草種類通過計算可知，在這些雜草群中，以1 a生的為主，占發生類群的68.18%，多年生雜草僅占31.32%。

關中硬茬直播夏玉米田滋生的22種雜草中，各種群所占比重并不均衡，大小在0.01%～80.01%(表2)，存在明顯的數量差異。根據這種分布特點，為了便于比較及利于防治，將關中硬茬直播夏玉米田的雜草劃分成優勢雜草、主要雜草、一般性雜草和偶發性雜草4個類型。以單個種類田間發生率大于40%的為優勢雜草；發生比例在10.0%～39.9%的為主要雜草；發生率在1.0%～9.9%的為一般性雜草；發生率低于1.0%的為偶發性雜草。

結合關中各地的地理位置和雜草的分布特點，關中硬茬直播夏玉米區可劃分為4個不同的雜草區域，即關中東部的華縣-渭南及抽渭灌區區域、涇惠渠和渭河流域、關中中部渭河區域和關中西部的眉縣-寶雞區域，在這4個區域，雜草的類群、分布特點具有明顯的不同(表2)。在關中東部的華縣-渭南及抽渭灌區區域，玉米田雜草以馬唐為優勢種，數量非常大，占雜草總量的80.01%。這個區域缺乏主要雜草類群，常見的反枝莧、狗尾草、馬齒莧、鐵莧菜和藜呈均勻性分布，數量占發生量的17.41%，這幾種雜草數量不大，通過計算可知單個種為1.81%～5.22%，但在各地都有發生。偶發性雜草有苣荬菜、蒺藜和蒲公英等15種，雖然種類多，但數量有限，僅占發生量的2.58%，多在局部區域或個別田塊出現。在涇惠渠和渭河流域的涇陽、三原、高陵灌區，玉米田雜草也以馬唐為優勢種，其數量為雜草總量的72.41%。與前一區域相似，該區域也缺乏主要雜草類群，而一般性雜草種類有6種之多，田間發生率達23.96%。這一區域，偶發性雜草種類也較多，包括復羽裂鬼針草、苣荬菜、蒲公英和葎草等11種，但總發生量不超過3.63%。在關中中部渭河的興平、武功、周至、楊凌區域，玉米田雜草仍然以馬唐為優勢種，數量達64.02%。但與前兩個區域不同的是，這一區域有狗尾草和反枝莧2種主要雜草，其單種發生率分別為15.48%和10.76%。鐵莧菜、馬齒莧、藜在這一區域，表現為一般性雜草，其發生量為7.95%。偶發性雜草有苣荬菜、畫眉草、刺兒菜和野茄等13種，但其發生量更小，僅有1.79%。關中西部的眉縣-寶雞區域還是以馬唐為優勢種群，占雜草發生總量的54.28%。這一區域反枝莧和鐵莧菜發生量依次為20.56%和11.87%，形成該區域的主要雜草。狗尾草、藜、馬齒莧在此為一般性雜草，發生量只有12.12%。這一區域的偶發性雜草有畫眉草、無芒稗和葎草等14種，其發生量更低，總計也只有1.17%。

表2表明，陜西省關中硬茬直播夏玉米田滋生的雜草主要為1 a生的禾本科雜草和闊葉雜草。1 a生禾本科雜草馬唐是陜西省關中整個硬茬直播夏玉米田的優勢雜草，其發生量最大，占雜草總量的54.28%～80.01%。1 a生禾本科雜草狗尾草和1 a生闊葉雜草反枝莧、鐵莧菜，在關中中部渭河區域以西至西部的眉縣-寶雞區域夏玉米種植區，是主要雜草類群，但在關中中東部夏玉米區，卻是一般性雜草，1 a生雜草藜、馬齒莧、無芒稗在這一區域也表現為一般性雜草。可見，在陜西省關中硬茬直播夏玉米田種植區，田間滋生的雜草主要為1 a生禾本科雜草和闊葉雜草中的馬唐、狗尾草、反枝莧、鐵莧菜及藜、馬齒莧、無芒稗7種，它們占田間雜草總量的96.37%～98.83%，是當前化學除草的主要靶標對象。

表1 陜西關中硬茬直播夏玉米田雜草種類Table 1 Species of weed in no-tillage summer planting maize in Guanzhong area

表2 關中硬茬直播夏玉米田雜草分布特征Table 2 Weed distribution characteristics in no-tillage summer planting maize in Guanzhong area

從圖1可以看出，關中夏玉米種植的4個雜草出苗狀況基本一致，玉米播種后6 d，各種雜草陸續出土， 6～24 d為雜草的發生高峰期，在6～12 d和12～18 d雜草的出苗率達到最大，日均出苗率4.02%以上，最大達6.40%，至苗后30 d(玉米3～4葉期)時出土雜草已占玉米全生育期雜草總數的93%以上，之后雜草的種類銳減，僅有狗尾草、鐵莧菜、田旋花、刺兒菜幾種發生，數量不足7%。比較關中4個雜草區域，以東部華縣-渭南區域雜草出苗的時間相對更早，且優先達到發生高峰。這表明至夏玉米苗后30 d(3～4葉期)，田間雜草的絕大部分已經出土，而且這一時期，因其株型較小，抗藥性較差，也就成為使用化學除草劑的最適宜時期。

2.2 不同施藥時期除草效果

同一種藥劑應用在玉米生長的不同時期對夏玉米田雜草的控制效果如表3。由表3可以看出，10%硝磺草酮可分散油懸浮劑135 g/hm2藥液分別在玉米3～4葉期、5～6葉期和8～9葉期兌水噴霧，不僅對優勢雜草馬唐、狗尾草、反枝莧和鐵莧菜間的防效存在顯著或極顯著的差異，而且對玉米田所有雜草的整體防效間也存在顯著或極顯著的差異。藥劑處理38%莠去津懸浮劑1 425 g/hm2和40 g/L煙嘧磺隆可分散油懸浮劑48 g/hm2在玉米3～4葉期、5～6葉期和8～9葉期的應用效果與10%硝磺草酮可分散油懸浮劑的一致，在不同雜草間及整體防效間也存在顯著或極顯著的差異。

圖1 夏玉米田雜草的出苗動態Fig.1 Weeds emergence in summer planting maize

相比之下，不論是單種雜草還是所有雜草群落，也不論是硝磺草酮還是煙嘧磺隆或莠去津，在玉米3～4葉期用藥，防效最好，均超過相同劑量濃度下5～6葉期和8～9葉期。表明應用化學除草劑防除夏玉米田1 a生或多年生雜草時，最好選擇玉米3～4葉期用藥，以獲得最大效能。

從表3看出，供試的3種除草劑對夏玉米田的1 a生雜草馬唐和反枝莧均有較好的防除效果，除硝磺草酮外，其他2種藥劑對狗尾草、反枝莧和鐵莧菜也有較好的效果。基于關中硬茬直播夏玉米田雜草的種類和分布特點，煙嘧磺隆應該是這區域最佳的除草劑單劑品種，考慮到它對藜和龍葵的防效一般，因此，在關中硬茬直播夏玉米田種植區，應選擇煙嘧磺隆搭配莠去津或硝磺草酮一起混用。

表3 施藥時期對夏玉米田1 a生雜草的防治效果Table 3 Control effect on applied at different leaf ages of maize on annual weeds in summer planting maize %

注：Ⅰ.株數防效;Ⅱ.鮮質量防效;不同小寫字母和大寫字母表示在0.05和0.01水平下處理的差異，下同。

Note:Ⅰ. Control effect of plant quantity;Ⅱ. Control effect of fresh mass fraction;Different lowercase and uppercase letters shows significant different at 0.05 and 0.01 level,the same below.

2.3 不同施藥時期對玉米安全性的影響

結果顯示，煙嘧磺隆60 g/hm2在夏玉米3～4葉期、5～6葉期和8～9葉期噴施，對‘鄭單958’均表現安全，玉米的葉色、株高、莖粗與空白對照相比，無任何顯著性差異。

煙嘧磺隆120 g/hm2在3～4葉期噴施，玉米安全，供試品種無不良表現。但在5～6葉期和8～9葉期使用均表現出藥害癥狀，其中在5～6葉期用藥，葉片中部退綠黃化；而8～9葉期用藥，除葉片中部退綠黃化外，植株還矮縮停長。后續進一步觀察，5～6葉期和8～9葉期產生的藥害癥狀無法自行恢復。

煙嘧磺隆150 g/hm2在3～4葉期噴施，葉片有干尖現象，偶有葉片中部出現少許黃化現象，但隨后生長至6葉期，便自行消失。而如果在5～6葉期和8～9葉期施藥，則產生明顯的藥害癥狀，葉片中部退綠黃化，部分葉片卷曲，植株矮化停長，后續無法恢復。

表4顯示，煙嘧磺隆是關中硬茬直播夏玉米田種植區最適宜的除草劑品種，而本試驗結果表明該藥劑的120 g/hm2～150 g/hm2處理在夏玉米5～6葉期以后使用，對‘鄭單958’有藥害現象，這對煙嘧磺隆的單劑高劑量使用帶來挑戰。

綜合本試驗研究結果，在關中硬茬直播夏玉米田種植區，化學除草應選擇煙嘧磺隆的推薦濃度使用或搭配莠去津或硝磺草酮或其他除草劑一起混合使用，施藥時間以夏玉米生長至3～4葉期最佳。

表4 不同時期施藥對玉米地上部分農藝性狀的影響Table 4 Effects of herbicides applied in different time on agronomic traits of summer planting maize

3 結論與討論

利用化學除草劑防除玉米田雜草受雜草的群落組成、出土規律、除草劑品種、當茬玉米安全性等方面因素的綜合影響。本研究調查結果表明，關中硬茬直播夏玉米田雜草有12科21屬22種，其群落構成以1 a生禾本科雜草和闊葉雜草為主，占發生類群的68.18%。關中各地夏玉米種植區雜草的群落構成具有明顯的地域特征，可以劃分成4個區域。從其發生狀況看，禾本科雜草馬唐是整個關中夏玉米種植區的優勢雜草，其發生數量最大，達到所有雜草發生總量的54.28%以上。1 a生禾本科雜草狗尾草和1 a生闊葉雜草反枝莧、鐵莧菜，在關中中部渭河區域以西至西部的眉縣-寶雞區域夏玉米種植區有26.24%～32.43%發生比例，是主要雜草類群。1 a生雜草藜、馬齒莧、無芒稗在關中4個雜草區域都有發生，但其單個種群發生數量都不足10%，屬于一般性雜草。根據本文調查結果，1 a生雜草馬唐、狗尾草、反枝莧、鐵莧菜、藜、馬齒莧、無芒稗在關中硬茬直播夏玉米田100%存在，其發生量占田間雜草總量的96.37%～98.83%，是應該重點關注的靶標對象。

關中硬茬直播夏玉米田發生的多年生雜草包括刺兒菜、苣荬菜等7種，在整個雜草群落中占31.32%，但其屬于偶發性雜草，發生總量不超過3.63%。結合本文研究結果，這幾種多年生雜草不必單獨選擇除草劑，防治1 a年生雜草的硝磺草酮、莠去津、煙嘧磺隆等具有兼治效果。

從關中夏玉米4個區域雜草的出苗動態看，在玉米3～4葉期時，出土雜草已占玉米全生育期雜草總數的93%以上。調查發現這一時期，所有雜草都呈單軸狀態，尚未分支，相對高度不足10%，用藥能夠保證雜草單位體積獲得最大著藥量。硝磺草酮、莠去津和煙嘧磺隆3種除草劑在不同用藥時期對夏玉米田雜草的防治效果也證實，在玉米3～4葉期用藥，效果最佳。由振國等[11]在對黃淮海地區夏玉米田雜草的生態經濟防治閾期進行研究后指出，夏玉米田雜草生態經濟防治閾期為苗后總生育期的11.2%～50.9%。本研究結果(玉米3～4葉期，即苗后30 d左右，為苗后總生育期的25%～27%)與此一致，并從夏玉米田雜草的出苗特點和化學除草效果方面再次對這一結論進行了補充驗證。

在夏玉米3～4葉期之前，雜草株型小，出土數量有限，與玉米的競爭強度很低。另一方面，雜草密度較小時，雜草與玉米形成一個復合體，一定程度能減少土壤水分的蒸發[12]，因此這一段不需要對雜草進行防治。3～4葉期后，隨著高溫多雨季節的來臨，雜草生長迅猛，株型變大，與玉米間競爭激烈，抗耐藥性增大，化學防治效果變差，如果隨之加大用藥量，勢必對作物、農產品和環境帶來安全隱患，同時提高了除草成本。

煙嘧磺隆是玉米田一種優良的除草劑品種，也滿足關中硬茬直播夏玉米田雜草類群的防除需要，雖然存在不同品種、不同使用時期的安全隱患，但通過規范使用，是完全可以避免和克服的。可以通過確立正確的用藥時期或減量搭配莠去津或硝磺草酮或其他除草劑品種來實現。

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StudyontheOccurrenceRegularityandChemicalControlinNo-tillageSummerPlantingMaizeFieldinGuanzhongArea

GUO Yunzhong1, LI Chunyou2, WANG Haocun1, YE Xiaofei1,ZHANG Weining1and ZHU Mingqi1
(1.State Key Laboratory of Crop Stress Biology in Arid Areas,College of Plant Protection, Northwest A&F University, Yangling Shaanxi 712100, China; 2.Zhouzhi County Agricultural Technology Promotion Center, Zhouzhi Shaanxi 710400, China)

Weeds survey was conducted with inverted W-pattern sampling methods at 120 plots in no-tillage field of 40 towns in 10 counties in Guanzhong area. The results showed that 22 weed species belonging to 21 genera and 12 families were founded. Four different weed areas were divided in field of summer planting maize in Guanzhong area according to the distribution characteristics of the weeds. Weeds emergence was the same in the four weed areas in Guanzhong. Various weeds occurred in succession 6 days after maize planted. Weed emergence peak appeared from the sixth day to twenty-fourth after maize planted. More than 93% accounting for of the total number of weeds in the whole stages occurred within 30 days after maize planted( at 3-4 leaf stage of maize). Spraying mesotrione, atrazine and nicosulfuron in the maize 3-4 leaf stage,5-6 leaf stage and 8-9 leaf stage respectively, significant different effects were obtained. The effects for 3-4 leaf stage was the best. The safety testing of nicosulfuron showed that was the optimal time for safty using nicosulfuron to control weeds in the maize field.

Summer planting maize; Weed; Occurrence regularity of weed; Herbicides application

2016-10-17

2016-11-01

GUO Yunzhong,male,Ph.D,associate professor.Research area:plant protection.E-mail:yzguo@nwsuaf.edu.cn

S451.2

A

1004-1389(2017)09-1407-08

(責任編輯：史亞歌Responsibleeditor:SHIYage)

日期：2017-09-12

網絡出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20170912.1741.038.html

2016-10-17

2016-11-01

郭云忠，男，博士，副教授。研究方向為植物保護。E-mail:yzguo@nwsuaf.edu.cn