肖慰祖, 王紅春, 沈文飚, 婁遠來, 張春華, 張宗儉
(1.南京農業大學生命科學學院,江蘇南京 210014; 2.江蘇省農業科學院植物保護研究所,江蘇南京 210095;3.中化化工科學技術研究總院,北京 100083)
稗草[Echinochloacrusgalli(L.) Beauv.]和千金子[Leptochloachinensis(L.) Nees.]是我國水稻田中分布最廣、危害最嚴重的惡性禾本科雜草[1-2]。稗草和千金子生長速度快、分蘗能力強,可與水稻爭奪陽光、養料、水分,影響水稻的正常生長,造成嚴重減產[3-4]。目前,使用化學除草劑是防除稻田稗草和千金子最有效的方法之一[5]。雙草醚和氰氟草酯是稻田防除稗草和千金子的代表性除草劑品種,應用廣泛[6-7]。但在實際生產中,具有殺草譜廣、活性高、成本低等優點的雙草醚對粳稻安全性較差,易產生藥害[8];長期單一、高劑量使用氰氟草酯,不僅增加了環境壓力,也導致長江中下游稻區的千金子和稗草對其敏感性明顯下降,部分地區已出現高水平的抗藥性種群[9]。在保證雜草防效的同時,探索可以提高雙草醚安全性、減少雙草醚和氰氟草酯使用劑量的方法,對農藥減量使用、保護生態環境具有重要意義。
國內外學者研究發現,添加助劑是提高農藥藥效、顯著降低農藥使用劑量的簡便措施之一[10-13]。GY-Tmax是一種植物油類助劑,可以提高煙嘧磺隆對雜草的防效、降低其使用劑量,且對玉米安全[14]。本試驗擬通過分析添加助劑 GY-Tmax 后雙草醚和氰氟草酯對稗草、千金子的防效及對水稻安全性的變化,以期為雙草醚和氰氟草酯的減量使用提供科學依據。
供試作物為水稻(Oryzasativa),品種分別為粳稻南梗9108(OryzasativaL. subsp.japonicaS. Kato.)、秈稻南京11(OryzasativaL. subsp.indicaS. Kato.)、雜交稻K兩優10號(OryzasativaL. subsp.hybridrice S. Kato.),均由江蘇省農業科學院糧食作物研究所提供;供試雜草為稗草(2016年采集于江蘇省農業科學院休閑田)、千金子(2016年采集于江蘇省興化市城東鎮聯發村稻田)。供試藥劑為10%雙草醚懸浮劑、10%氰氟草酯乳油,均購自江蘇省激素研究所股份有限公司;助劑 GY-Tmax購自北京廣源益農化學有限責任公司。
對稗草的防效:10%雙草醚懸浮劑劑量設計為0.3、0.6、0.9、1.2、1.5 g a.i./667 m2,設置不添加助劑、添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax 2組試驗;10%氰氟草酯乳油劑量設計為4、8、12、16、20 g a.i./667 m2,設置不添加助劑、添加 90 mL/667 m2助劑GY-Tmax 2組試驗。設清水對照,每個處理重復4次。
對千金子的防效:10%雙草醚懸浮劑劑量設計為0.3、0.6、0.9、1.2、1.5 g a.i./667 m2,設置不添加助劑、添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax 2組試驗;10%氰氟草酯乳油劑量設計為1、2、3、4、5 g a.i./667 m2,設置不添加助劑、添加 90 mL/667 m2助劑GY-Tmax 2組試驗。設清水對照,每個處理重復4次。
水稻安全性試驗:10%雙草醚懸浮劑劑量設計為0.3、0.6、0.9、1.2、1.5 g a.i./667 m2,設置不添加助劑、添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax 2組試驗;10%氰氟草酯乳油設計劑量為4、8、12、16、20 g a.i./667 m2,設置不添加助劑、添加 90 mL/667 m2助劑GY-Tmax 2組試驗。設清水對照,每個處理重復4次。
雜草與水稻的培養方法為溫室盆栽法,在白色塑料方缽(9 cm×7 cm×7 cm)與塑料方盒(15 cm×11 cm×7 cm)內裝滿風干細土,使土壤與塑料方缽約4/5處相平,置于塑料周轉箱內,底部吸水至土壤水分飽和。試驗土壤為馬肝土,pH值為6.7,有機質含量為1.6%,風干過篩后備用。稗草、千金子撒播于白色塑料方缽內,催芽露白的水稻種子均勻播種于塑料方盒內,蓋土0.3~0.5 cm,每天補充水分保持土壤濕潤,置于日光溫室內(白天28~35 ℃,黑夜22~26 ℃,光照時間約14 h)培養。在雜草和水稻1葉期時,雜草定苗至35株/缽,水稻定苗至8株/缽。在水稻和雜草3~4葉期時,在PWT-510型噴霧塔(中國農業大學農業工程系制造)內進行藥劑噴霧處理(精確噴霧面積為0.2 m2,噴藥液為 10 mL,噴藥量為 500 L/hm2,噴霧壓力為 0.5 kPa)。
藥后定時目測觀察水稻與雜草的生長狀態、藥害癥狀;噴藥30 d后調查雜草和水稻地上部分鮮質量。計算各處理雜草與水稻的株鮮質量抑制率。
采用DPS數據處理系統計算抑制水稻生長量10%的劑量(ED10)、抑制雜草生長量90%的劑量(ED90)及其95%置信區間。根據水稻鮮質量ED10、雜草鮮質量ED90計算選擇性指數,計算公式如下:
I=C/W。
式中:I為選擇性指數;C為水稻鮮質量的ED10;W為雜草鮮質量的ED90。
2.1.1 助劑GY-Tmax對雙草醚防除稗草的增效作用 噴藥5 d后,單獨施用雙草醚處理,稗草生長速度減緩、葉片發黃、莖基部輕微黃化,添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,雙草醚對稗草的藥害癥狀與單獨施用雙草醚時相似,但抑制程度加重。添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,0.9 g a.i./667 m2雙草醚處理組部分稗草植株完全黃化,1.5 g a.i./667 m2雙草醚處理組大部分稗草植株發黃干枯。噴藥10 d后,0.9 g a.i./667 m2及以下劑量單獨施用雙草醚處理組稗草葉片顏色恢復綠色,1.5 g a.i./667 m2雙草醚處理組稗草少量葉片干枯死亡,添加 90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,0.9 g a.i./667 m2雙草醚處理組稗草部分葉片干枯,1.5 g a.i./667 m2雙草醚處理組大部分稗草枯死。噴藥20 d后,單獨施用雙草醚處理組稗草生長良好,添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,1.2 g a.i./667 m2及以上劑量雙草醚處理組稗草幾乎全部枯死。由表1可知,噴藥30 d后,雙草醚對稗草植株鮮質量的ED90為3.651 1 g a.i./667 m2;添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,ED90降低至0.932 9 g a.i./667 m2。
2.1.2 助劑GY-Tmax對雙草醚防除千金子的增效作用 噴藥5 d后,當單獨施用雙草醚用量大于0.9 g a.i./667 m2時,千金子葉片發黃、生長速度減緩;當單獨施用雙草醚用量為 1.5 g a.i./667 m2時,部分千金子葉片完全發黃,添加助劑GY-Tmax后,千金子生長受抑程度變化不明顯。噴藥10 d后,當單獨施用 1.5 g a.i./667 m2雙草醚處理千金子時,偶見部分植株發黃干枯,添加助劑GY-Tmax后,千金子無明顯變化。噴藥20 d后,當單獨施用 1.5 g a.i./667 m2雙草醚處理千金子時,千金子植株矮小、部分植株發黃;其他各處理千金子無明顯藥害癥狀。由表2可知,噴藥30 d后,雙草醚對3~4葉期千金子植株鮮質量的ED90為 16.785 5 g a.i./667 m2,添加助劑GY-Tmax后,雙草醚對千金子植株鮮質量的ED90升高至 25.350 4 g a.i./667 m2。雙草醚常規田間推薦劑量為1.5~2.0 g a.i./667 m2,該藥劑對千金子的ED90明顯高于其田間推薦劑量,表明雙草醚對千金子無效。

表1 助劑GY-Tmax使用前后雙草醚對稗草防效的影響(噴藥30 d后)

表2 助劑GY-Tmax使用前后雙草醚對千金子防效的影響(噴藥30 d后)
2.1.3 添加助劑GY-Tmax后雙草醚對水稻的安全性 噴藥5 d后,3種水稻都無明顯的藥害癥狀。噴藥10 d后,當單獨施用1.5 g a.i./667 m2雙草醚時,粳稻部分葉尖和葉邊緣輕微黃化,秈稻和雜交稻則無明顯藥害,添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,當雙草醚用量為1.5 g a.i./667 m2時,粳稻的部分葉片、秈稻和雜交稻的葉片邊緣都出現輕微黃化。噴藥20 d后,單獨施用雙草醚處理的3種水稻恢復正常生長,添加助劑GY-Tmax后,3種水稻的株高隨著用藥劑量的增加而略有降低。由表3可知,噴藥30 d后,雙草醚對粳稻、秈稻、雜交稻植株鮮質量的ED10分別為4.154 0、4.773 2、4.588 4 g a.i./667 m2,雙草醚在水稻與稗草之間的選擇性指數為1.14~1.31。

表3 不添加助劑GY-Tmax時雙草醚在水稻與稗草之間的選擇性指數
由表4可知,噴藥30 d后,添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,雙草醚對粳稻、秈稻、雜交稻植株鮮質量的ED10分別為4.038 6、4.423 1、4.509 8 g a.i./667 m2,雙草醚在水稻與稗草之間的選擇性指數為4.33~4.83。

表4 添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax,雙草醚在水稻與稗草之間的選擇性指數
2.2.1 助劑GY-Tmax對氰氟草酯防除稗草的增效作用 噴藥5 d后,當單獨施用氰氟草酯的劑量≥12 g a.i./667 m2時,稗草老葉黃化明顯,植株停止生長,添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,4 g a.i./667 m2氰氟草酯處理組稗草部分葉片發黃,當氰氟草酯的劑量≥16 g a.i./667 m2時,部分稗草干枯死亡。噴藥10 d后,當單獨施用 4 g a.i./667 m2氰氟草酯時,稗草生長正常,當氰氟草酯的劑量≥12 g a.i./667 m2時,部分稗草枯死,添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,4 g a.i./667 m2氰氟草酯處理組稗草的生長受到明顯的抑制作用,當氰氟草酯的劑量≥12 g a.i./667 m2時,稗草完全枯死。噴藥20 d后,當單獨施用 4 g a.i./667 m2氰氟草酯時,稗草正常生長,當氰氟草酯的劑量≥12 g a.i./667 m2時,稗草的生長受到明顯的抑制作用,添加90 mL/667 m2助劑 GY-Tmax 后,當氰氟草酯的用量≥4 g a.i./667 m2時,稗草基本完全枯死。由表5可知,噴藥30 d后,氰氟草酯對稗草植株鮮質量的ED90為 10.903 5 g a.i./667 m2,添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,氰氟草酯對稗草植株鮮質量的ED90下降至5.231 1 g a.i./667 m2。

表5 助劑GY-Tmax使用前后氰氟草酯對稗草防效的影響(噴藥30 d后)
2.2.2 助劑GY-Tmax對氰氟草酯防除千金子的增效作用 噴藥5 d后,當單獨施用氰氟草酯的劑量為2 g a.i./667 m2時,千金子部分葉片的葉尖和葉緣發黃,當單獨施用氰氟草酯的劑量為 5 g a.i./667 m2時,千金子部分植株干枯;添加 90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,氰氟草酯的劑量為3 g a.i/667 m2時,千金子大部分葉片發黃,氰氟草酯的劑量為5 g a.i./667 m2時,千金子植株干枯。噴藥10 d后,當氰氟草酯的劑量 ≤3 g a.i./667 m2時,千金子葉片恢復綠色,藥害癥狀消退;添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,當氰氟草酯的劑量為2 g a.i./667 m2時,千金子的藥害癥狀加重,當氰氟草酯的劑量為 5 g a.i./667 m2時,大部分千金子干枯死亡。噴藥20 d后,當氰氟草酯的劑量≤3 g a.i./667 m2時,千金子正常生長,當氰氟草酯的劑量為 5 g a.i./667 m2時,大部分千金子干枯;添加 90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,當氰氟草酯的劑量≥2 g a.i./667 m2時,千金子完全枯死。由表6可知,噴藥30 d后,氰氟草酯對千金子植株鮮質量的ED90為6.840 0 g a.i./667 m2,添加 90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,氰氟草酯對千金子植株鮮質量的ED90降低至 2.873 6 g a.i./667 m2。

表6 助劑GY-Tmax使用前后氰氟草酯對千金子防效的影響(噴藥30 d后)
2.2.3 添加助劑GY-Tmax后,氰氟草酯對水稻的安全性 噴藥5 d后,添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,當氰氟草酯的劑量≥16 g a.i./667 m2時,雜交稻和秈稻的葉邊緣輕微發黃,粳稻的株高受到輕微的抑制作用。噴藥10 d后,當氰氟草酯的劑量為 4~20 g a.i./667 m2時,粳稻、秈稻、雜交稻均無明顯藥害癥狀。添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,當氰氟草酯的劑量≥16 g a.i./667 m2時,水稻葉色恢復正常,但水稻的株高隨著用藥量的加大而略有降低。噴藥20 d后,所有處理組的水稻生長均無明顯差異。由表7可知,噴藥30 d后,氰氟草酯對粳稻、秈稻、雜交稻植株鮮質量的ED10分別為30.754 0、31.415 7、29.357 2 g a.i./667 m2。氰氟草酯在水稻與稗草之間的選擇性指數為2.69~2.88,在水稻與千金子之間的選擇性指數為4.29~4.59。

表7 未添加助劑GY-Tmax時氰氟草酯在水稻和稗草、千金子之間的選擇性指數
由表8可知,噴藥30 d后,添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,氰氟草酯對粳稻、秈稻、雜交稻株鮮質量的ED10分別為26.080 8、28.112 1、29.827 6 g a.i./667 m2;氰氟草酯在水稻與稗草之間的選擇性指數為4.98~5.70,在水稻與千金子之間的選擇性指數為9.08~10.38。

表8 添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后氰氟草酯在水稻和稗草、千金子之間的選擇性指數
添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,雙草醚對稗草植株鮮質量的ED90由3.651 1 g a.i./667 m2降至 0.932 9 g a.i./667 m2,選擇性指數大于4;添加助劑GY-Tmax后并沒有提升其對千金子的防效。添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,氰氟草酯對稗草的ED90由10.903 5 g a.i./667 m2降至 5.231 1 g a.i./667 m2,對稗草的選擇性指數大于4;添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax后,氰氟草酯對千金子的ED90由6.840 0 g a.i./667 m2降至2.873 6 g a.i./667 m2,對千金子的選擇性指數也大于4。
已有研究表明,添加助劑可以在保證雜草防效的同時,顯著降低除草劑的用量,且對作物安全[15-16]。本研究的結果表明,添加90 mL/667 m2助劑GY-Tmax可以明顯提升雙草醚對稗草的防效、氰氟草酯對稗草和千金子的防效,且對水稻的安全性無明顯影響。