化學除草劑對保護性耕作燕麥田雜草的防除效果

路戰遠，張向前，王玉芬，程玉臣，李 娟，張德健

(1. 內蒙古自治區農牧業科學院，內蒙古 呼和浩特 010031；2. 內蒙古大學，內蒙古 呼和浩特 010021)

保護性耕作是近年來發展起來的一項對農田實行免耕、少耕，從而減少土壤風蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力的可持續農業耕作技術[1]。但是近年來，隨著保護性耕作實施規模的擴大和時間的延續，一些區域性的雜草危害日益嚴重，已經成為進一步穩定和擴大保護性耕作推廣的重要限制因素[2]。研究保護性耕作農田雜草控制技術，有效控制農田雜草的危害已成為當前實施保護性耕作地區亟待解決的技術難題[3-5]。錢榮明等研究表明小麥田間雜草化學防除已成為廣大農民麥田管理的一項基本措施。路戰遠[6]、張德健[7-8]等對保護性耕作小麥、玉米田的化學防除效果研究表明，不同除草劑種類對保護性耕作燕麥田雜草的控制效果存在顯著差異，其中，以不同化學藥劑混合使用對雜草的防除效果最好。

因此，為控制保護性耕作燕麥田雜草過盛生長的危害，本研究選用草甘膦、苯磺隆、2,4-D丁酯、二甲四氯鈉鹽、辛酰溴苯腈共5種播前和苗期除草的藥劑，對保護性耕作燕麥田雜草進行防除研究，以期明確保護性耕作燕麥田間雜草發生規律，確定高效、安全的燕麥田化學除草藥劑，為保護性耕作燕麥田雜草防控提供理論依據。

1材料與方法

1.1 供試材料

燕科1號(內蒙古農牧業科學院培育)。

供試除草劑為41%草甘膦水劑(Glyphosate，沈陽化工研究院生產)、10%苯磺隆可濕性粉劑(Tribenuron-methyl，浙江禾本科技有限公司生產)、72%2,4-D丁酯乳油(2,4-D butyl ester，大連松遼化工有限公司生產)、20% 二甲四氯鈉鹽水劑(MCPA-sodium，天津西瑪科技有限責任公司生產)、75%苯磺隆干懸浮劑(Tribenuron-methyl，美國杜邦公司生產)、22.5%辛酰溴苯腈乳油(Bromoxynil octanoate，德國拜耳作物科學公司生產)。

1.2 試驗地概況

試驗在呼和浩特市武川縣上禿亥鄉(N41°11.719′, E111°17.767′)進行，位于內蒙古中西部，陰山北麓，為典型的旱作農業區。試驗地海拔1 621 m，年平均氣溫2.5℃，年平均風速3.1～3.9 m·s-1，年降水量300 mm左右，無霜期110 d左右，是比較典型的冷涼風沙區。試驗地土壤類型為砂壤土，肥力中等，不進行灌溉，前茬作物為油菜。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 在播前10 d用41%草甘膦進行土壤封閉處理，苗期莖葉處理選用的除草劑分別為：72% 2,4-D丁酯、20% 二甲四氯鈉鹽、75%苯磺隆、10%苯磺隆、22.5% 辛酰溴苯腈；不同時期混合處理分別設：苗期15 g·hm-275%苯磺隆+375 ml·hm-22,4-D丁酯、苗期900 ml·hm-2辛酰溴苯腈+300 ml·hm-22,4-D丁酯、苗期600 g·hm-2二甲四氯+375 ml·hm-22,4-D丁酯、收獲后900 ml·hm-2草甘膦+苗期15 g·hm-275%苯磺隆+375 ml·hm-22,4-D丁酯、收獲后900 ml·hm-2草甘膦+苗期900 ml·hm-2辛酰溴苯腈+300 g·hm-2二甲四氯、收獲后900 ml·hm-2草甘膦+苗期300 g·hm-2二甲四氯+ 300 ml·hm-22,4-D丁酯，以噴清水做對照(CK)。苗期處理于燕麥拔節前，雜草3～4葉期，選擇晴朗無風的上午，按每處理450～600 kg·hm-2，用手動噴霧器進行常量均勻噴霧。試驗共設13個處理，重復3次，隨機排列，小區之間設隔離帶，帶寬為0.5 m，小區面積為30 m2。

1.3.2 雜草調查方法 采用固定樣方法隨機選3～5點取樣，取樣面積為0.25 m2，記錄雜草種類和數量，并測定雜草地上部分的生物量。雜草鑒定參照中國雜草志[9]。噴藥處理后15 d采用同樣方法進行雜草調查，并根據下式計算株防效和鮮重防效[10]。

株防效(%)=(對照區雜草株數-處理區雜草株數)/對照區雜草株數×100

鮮重防效(%)=(對照區雜草鮮重-處理區雜草鮮重)/對照區雜草鮮重×100

1.4 數據分析

采用SAS 9.0數據處理系統對測得數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 雜草調查及其演替規律

2.1.1 雜草種類及分布 田間調查結果表明，保護性耕作燕麥田主要發生的雜草分屬6科13種，其中菊科雜草4種，分別為蒲公英(TaraxacummongolicumHand-Mazz.)、黃花蒿(ArtemisiaannuaL.)、山苦菜(Ixerischinensis(Thunb.)Nakai)和蒼耳(Xan-thiumsibiricumPatrin.)；禾本科雜草4種，分別為狗尾草(Seariviridis(L.) Beauv.)、稗(Hchinochloacrus-galliL.)、披堿草(EcymusdahurcusTurlz.)和野燕麥(AvenafatuaL.)；藜科和蓼科雜草各2種，分別為藜(ChenopodiumalbumL.)、豬毛菜(SalsolacollinaPall.)和卷莖蓼(PolygonumconvolvulusL.)、苦蕎麥(Fagopyrumtataricm(L.) Gaertn.)；旋花科和傘形科各1種，分別為田旋花(ConvolvulusarvensisL.)和野胡蘿卜(DaucuscarotaL.)。由于生態條件以及耕作栽培制度的差異，雜草種類和群落組成存在很大差別[11]。據試驗調查發現，燕麥田中的雜草群落主要以旱生雜草為主，主要的雜草群落組成有：豬毛菜+狗尾草+披堿草、藜+山苦菜、狗尾草+披堿草、黃花蒿+卷莖蓼+田旋花、蒲公英+蒼耳。其中優勢種為藜、豬毛菜和狗尾草，亞優勢種為披堿草、山苦菜。田間分布的主要雜草有：豬毛菜、藜、狗尾草、黃花蒿、苦菜、田旋花和卷莖蓼等，而田邊、地埂的主要雜草為蒲公英及蒼耳等。

2.1.2 雜草密度 為進一步明確保護性耕作燕麥田雜草發生的規律，針對田間雜草密度也進行了調查，調查結果見表1。

護性耕作燕麥田雜草發生較重，雜草總量可達0.6～6.3萬株·hm-2。由表1可看出，主要有3種雜草危害較重，分別為藜、豬毛菜和狗尾草，這3種雜草分布廣、數量大。保護性耕作燕麥田中的雜草除狗尾草、稗、披堿草和野燕麥外，均為闊葉雜草，其株數比例占雜草總量的73.1%，生物量占84.3%，是保護性耕作燕麥田的主要雜草，應列為主要防除對象。從雜草生長空間的分布情況看，生長在燕麥旗葉以下的雜草有狗尾草、田旋花、山苦菜、蒲公英、披堿草和卷莖蓼等，與燕麥植株高度一致或超出燕麥高度的雜草有黃花蒿和藜。

2.1.3 雜草的發生與消長 在武川縣上禿亥鄉實施保護性耕作的燕麥田中，雜草的發生情況分為3種：第一次雜草發生的時間在4月下旬和5月中上旬(燕麥播種前10 d左右)，主要有豬毛菜和山苦菜。第二次雜草發生的時間在6月上中旬，與燕麥出苗時間大致相同，主要有藜、狗尾草、田旋花、黃花蒿等。其中，這兩個時間段是雜草出苗高峰期，出苗迅速且密度較大，直接影響燕麥的出苗、成苗和生長，對燕麥生長和產量影響較大。所以，保護性耕作燕麥田雜草防除應該主要在這兩個時期進行。第三次雜草發生的時間是在燕麥生長過程中遇到大的降水時，一般是在7月中下旬左右，降雨量增多，土壤含水量高時雜草迅速發芽出苗，但是此時燕麥生長旺盛，通常已經封壟，雜草生長受到抑制，對燕麥生長和產量影響較小。

2.2 除草劑安全性調查

除草劑種類繁多，不同除草劑對作物的安全性也存在很大差異，使用不當易造成藥害。因此明確常用除草劑對作物生產的安全性，對農業生產具有重要的指導意義[12]。對莖葉噴施除草劑處理，施藥后10～15 d內的觀測結果(表2)表明：與未噴施處理相比較，每一單因素藥劑用量最高的處理，燕麥株高稍有降低、極少數葉片變成微黃色，其他各處理的燕麥株高、葉色均無明顯差異，植株長勢正常，未出現明顯藥害癥狀，說明各藥劑聯合處理對燕麥生長安全，無藥害現象。

表1 未噴藥時保護性耕作燕麥田雜草調查情況Table 1 The weed condition in the conservation-tillage oat field with no herbicide

2.3 保護性耕作燕麥田化學防除雜草的效果分析

本研究對于不同除草劑聯合使用的防除效果也進行了考察，試驗結果見表2。

由表2可知，所選用的除草劑種類和濃度與雜草防除效果直接相關。施用不同種類的除草劑，其株防效和鮮重防效均隨施藥量的增加而增大，其中低濃度處理與中濃度處理、高濃度處理間的防除效果均達到極顯著水平，各除草劑的高濃度處理較中等濃度的防除效果增加不明顯。綜合生態效益和經濟效益考慮，建議在農業生產中使用中等濃度。播前使用的滅生性除草劑草甘膦的除草效果較好，2 250 mL·hm-2草甘膦處理下株防效和鮮重防效分別達到了88.4%和93.2%，而3 000 mL·hm-2草甘膦處理下株防效和鮮重防效分別達到了90.3%和94.5%，但是由于高濃度處理發生了藥害，因此，農業生產中應使用中等濃度2 250 mL·hm-2。6種苗期莖葉噴施的除草劑中，以2, 4-D丁酯、10%苯磺隆和75%苯磺隆的除草效果較好, 其中30 g·hm-2處理的75%苯磺隆、225 g·hm-2處理的10%苯磺隆和900 ml·hm-2處理的2, 4-D丁酯3種除草劑的株防效及鮮重防效分別超過了85%和90%，其中各除草劑單獨使用的中等處理濃度除草效果的大小順序為：2,4-D丁酯>10%苯磺隆>75%苯磺隆>二甲四氯>辛酰溴苯腈。多因素除草的株防效果、鮮重防除效果均在90%以上，其中以收后900 ml·hm-2草甘膦+苗期300 g·hm-2二甲四氯+ 300 ml·hm-22,4-D丁酯處理的效果最佳，其次為收后900 ml·hm-2草甘膦+苗期15·hm-275%苯磺隆+375 ml·hm-22,4-D丁酯的處理，防除效果最差的為苗期15 g·hm-275%苯磺隆+375 ml·hm-22,4-D丁酯處理，其他幾個多因素處理的防除效果位于幾個處理之間。由表2可看出，綜合處理的防除效果均比單獨使用一種除草劑的效果要好。根據試驗結果，農業生產中推薦使用草甘膦、2, 4-D丁酯、10%苯磺隆、75%苯磺隆或多種藥劑配合使用。為更好地防除雜草，農業生產中草甘膦、2, 4-D丁酯、10%苯磺隆、75%苯磺隆或多種藥劑配合使用除草劑應交替使用，以減輕雜草產生的抗性。

表2 保護性耕作燕麥田化學防除雜草的效果調查Table 2 The weed condition in the conservation-tillage oat field after herbicides

2.4 保護性耕作燕麥田化學防除雜草對燕麥產量性狀和產量的影響

不同除草劑聯合使用對燕麥產量及性狀的影響結果見表3。

由表3可知，隨著除草劑使用濃度的增大，燕麥的單位面積保苗數、單株小穗數、單株粒數、產量均逐漸增大，而株高、千粒重、單株粒重則隨著除草劑使用濃度的增大呈現先增高后降低的變化趨勢。由每一個除草劑的中等濃度處理與對照相比可看出，增產的大小順序與雜草的防除效果一致，均為 2,4-D丁酯>10%苯磺隆>75%苯磺隆>二甲四氯>辛酰溴苯腈。保護性耕作燕麥田多因素除草的增產效果最為明顯，與對照相比增產125.98%～137.80%，且收后900 ml·hm-2草甘膦+苗期300 g·hm-2二甲四氯+300 ml·hm-22,4-D丁酯多因素處理增產最大，為137.80%，而苗期15 hm275%苯磺隆+375 ml·hm-22,4-D丁酯多因素處理的增產最小，為125.98%，其他4種多因素處理的增產效果介于兩者之間。綜合表3的產量數據可看出，多種除草劑聯合使用的增產效果優于除草劑的單一使用。

表3 保護性耕作燕麥田化學防除雜草對燕麥產量性狀及產量的影響Table 3 Effects of chemical herbicides on yield characters and yield of oat in conservation-tillage oat field

2.5 保護性耕作燕麥田雜草化學防除的經濟效益分析

從表4可看出，各施用除草劑處理的經濟效益均顯著高于對照，根據試驗結果，推薦保護性耕作燕麥田使用單個除草劑的中濃度、中高濃度間和不同除草劑聯合使用的處理。根據表4的純收益數值可看出，除草劑聯合使用的經濟效益均高于除草劑的單獨使用，且收獲后900 ml·hm-2草甘膦+苗期300 g·hm-2二甲四氯+ 300 ml·hm-22,4-D丁酯處理的經濟效益最高，其收益為6 618.0元·hm-2，比對照增加240%。除草劑單獨使用的中濃度處理的經濟效益的大小順序為：2,4-D丁酯>10%苯磺隆>75%苯磺隆>草甘膦>二甲四氯>辛酰溴苯腈，分別比對照增加211%、198%、193%、187%、181%、173%。

表4 保護性耕作燕麥田雜草化學防除的經濟效益分析/(元·hm-2)Table 4 Economic benefit analysis of chemical weed control in oat field with conservation tillage/(Yuan·hm-2)

3 結論與討論

雖然保護性耕作燕麥田雜草發生和群落組成結構受多方面因素制約，但農田的自然地理環境、生態條件、耕作栽培方式以及雜草的管理方式等是主要制約因素[13]。通過調查分析發現，不同除草劑對燕麥田雜草的防效差異顯著。對各產量構成指標分析可知，施用除草劑對燕麥的株高、穗長、千粒質量等影響較小，對小穗數、穗粒數、產量有較顯著的影響。且初步確定保護性耕作燕麥田雜草種群的發生、演替及田間分布規律，掌握了保護性耕作燕麥田的主要雜草種類，明確其分布及危害程度，并且確定陰山北麓保護性耕作燕麥田的主要雜草群落以闊葉雜草為主。針對保護性耕作燕麥田優勢雜草種群為闊葉雜草的特點，選擇適宜除草劑進行有效化學防除。在收獲后主要進行惡性雜草防除，而播前苗后惡性雜草苗齡小，化學防除效果不佳，更有效的方法還有待后續試驗。

與對照相比，多數 除草劑在推薦劑量下對燕麥產量均有不同程度的增產作用，主要是由于除草劑能夠有效地控制燕麥田中的雜草生長，減少其對光合空間、土壤養分的競爭，從而促進燕麥生長發育[14]。田間安全性調查發現，參試的多數除草劑在大田表現較好。試驗使用的除草劑均為常規推薦劑量，未對燕麥產生藥害現象，袁卉馥、楊書成等均報道，燕麥田施用2,4-D未發現藥害現象，并未對燕麥生長發育產生影響，甚至在山西等地已展開示范性應用[15-16]；王林等[17]的研究中發現2,4-D丁酯的除草效果明顯，且至少可使燕麥增產30%。不同試驗的差異與除草劑的品質及施用劑量、施用時期、施用環境、雜草群落類型及作物品種的耐藥性等多種因素有關。

化學除草劑使用得當與否是保護性耕作中的重要環節，其防除效果直接影響作物產量[18-20]。除草劑的使用量與雜草的發生情況密切相關，試驗地以藜、狗尾草、豬毛菜為主的雜草群落相對穩定，對燕麥田可造成較重危害，極有防除的必要。研究發現10%苯磺隆，75%苯磺隆，22.5%辛酰溴苯腈，除草效果與藥劑的使用量具有直接關系，藥劑施用量越大、濃度越高除草效果就越好，但使用高濃度除草劑可能會對環境造成污染，并且增加農業成本，農業生產實踐中應根據雜草的實際發生情況，適當調整除草劑的劑量。

保護性耕作燕麥田闊葉雜草的危害與防除已成為陰山北麓農業生產中的熱點、難點，目前生產中主要靠化學防除?；瘜W防除目前尚存在很多問題，如化學防除易對植物造成危害，且除草劑種類多樣，使用地生態區環境條件不一，所以其使用受到制約。今后應加強應用試驗與示范，不斷完善保護性耕作燕麥田闊葉草的防除技術。