王天昊,李 梁,李 娟*,王玉芬*,路戰(zhàn)遠,孟繁盛,董 喆
(1.內蒙古大學牧草與特色作物生物學教育部重點實驗室,內蒙古 呼和浩特 010020;2.內蒙古大學生命科學學院,內蒙古 呼和浩特 010020;3.內蒙古自治區(qū)農牧業(yè)科學院,內蒙古 呼和浩特 010031;4.赤峰市農牧科學研究院,內蒙古 赤峰 024031)
玉米是內蒙古自治區(qū)第一大農作物,為自治區(qū)農業(yè)生產(chǎn)和糧食安全問題提供了重要保證。隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展,玉米己發(fā)展成集口糧、工業(yè)原料和飼料為一體的重要作物,當今國內的80%以上的玉米用于飼料及工業(yè)產(chǎn)品的制備。內蒙古自治區(qū)玉米種植面積廣,涵蓋包頭市、呼和浩特市、赤峰市、通遼市、呼倫貝爾市及興安盟等地。但伴隨著近年來國家關于玉米農業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整的號召,玉米種植面積正在逐年減少,因此提高玉米生產(chǎn)效率,減少病蟲草害威脅,增加單位面積產(chǎn)量已經(jīng)成為玉米研究的主要方向。
然而,由于近年來除草劑長期大量單一使用、耕作制度和栽培技術的變化、機械跨區(qū)作業(yè)等導致我國農田雜草種群演替加快,玉米田雜草危害嚴重[1-3]。雜草不僅與玉米爭奪養(yǎng)分、水分、光照和生存空間,許多雜草亦可作為作物病蟲害的中間寄主,可以助長農作物病蟲害發(fā)生,直接或間接影響玉米產(chǎn)量[4-8]。此外,雜草還具有驚人的繁殖能力,絕大多數(shù)雜草的結實數(shù)是作物的幾倍、幾百倍甚至上萬倍。因此了解玉米田間雜草發(fā)生規(guī)律、消長規(guī)律、篩選適宜不同區(qū)域玉米田除草劑是促進玉米增產(chǎn)增收的重要途徑[9-15]。
內蒙古境內的燕山北部丘陵區(qū)主要是指赤峰市,包括地處燕山北麓山地的松山區(qū)、敖漢旗、寧城縣、喀喇沁旗、元寶山區(qū)和紅山區(qū)等六個旗縣區(qū),轄區(qū)總面積2.3萬平方公里。該區(qū)玉米種植面積廣,但由于近年來不合理的土地利用方式和對產(chǎn)量的過度追求,農藥投入量大,不僅降低了玉米的產(chǎn)量,更嚴重影響了該區(qū)農田生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展[16-18]。
因此,通過科學試驗,了解內蒙古境內燕山北部丘陵區(qū)玉米田間主要雜草種群類型、發(fā)生規(guī)律等,篩選適宜當?shù)赜衩滋锏乃巹┓N類、明確合理用藥劑量和適宜的作業(yè)時間,對指導農民生產(chǎn)實踐具有重要的理論和實踐意義。
本試驗在赤峰市農牧科學研究院10號試驗基地(41.30°N,118.87°E)開展,試驗地地勢平坦,地力均勻,試驗地前茬為玉米,供試土壤為壤土,0~20 cm土層基本理化性質為:有機質17.5 g/kg,堿解氮115 mg/kg,速效磷16.9 mg/kg,速效鉀127 mg/kg。
供試玉米品種為當?shù)刂髟云贩N赤單218,2020年5月9日播種,5月22日出苗。試驗采取田間小區(qū)方式進行,小區(qū)面積30 m2,隨機區(qū)組排列。本次試驗選用兩種類型的除草劑,每個小區(qū)只噴施一種類型除草劑,且整個生長周期只噴施1次,3種封閉除草劑(表1),5月13日噴施,每種除草劑2個濃度,共計6個處理,每處理3次重復,共計18個小區(qū);3種莖葉除草劑(表1),6月5日噴施(玉米3~5葉期),每種除草劑選用2個濃度,同時設置是否添加助劑處理,共計12個處理,每處理3次重復,共計36個小區(qū);另設一個清水對照處理,3次重復,3個小區(qū);綜上,封閉除草劑6個處理,18個小區(qū),莖葉除草劑12個處理,36個小區(qū),清水對照(CK),3個小區(qū),合計18個處理,57個小區(qū),具體處理方法見表。助劑為天然植物橙皮精油助劑(山東綠隴生物科技有限公司),每公頃用量為150 mL。玉米種植密度75000株/公頃,試驗田周邊設保護行4行。田間管理同大田。

表1 試驗用藥劑種類及用量
1.3.1 雜草發(fā)生規(guī)律及特點。在對照地塊內(種植玉米,不采取耕作措施,不噴施農藥),調查玉米田雜草種類,及每種雜草的出苗期、開花期、成熟期。
調查時間為雜草基本出齊、田間除草前,選取2~3個地塊進行調查。
1.3.2 株防除率及鮮重防除率。施藥后第2日開始觀察,一周觀察1次,記錄藥害發(fā)生情況,藥后35 d調查雜草株防除率及鮮重防除率。
采取定點觀測與踏查相結合的方法,棋盤法取四點,各小區(qū)按4點取樣法調查,每點0.25㎡,同時觀察玉米對藥劑的敏感情況(噴施除草劑后玉米葉片葉尖是否發(fā)黃干枯,多長時間恢復正常),記錄調查結果。
株防效(%)=[(對照區(qū)雜草株數(shù)-處理小區(qū)雜草株數(shù))/對照區(qū)雜草株數(shù)]×100
鮮重防效(%)=[(對照區(qū)雜草鮮重-處理小區(qū)雜草鮮重)/對照區(qū)雜草鮮重]×100
1.3.3 不同處理對玉米產(chǎn)量的影響。查不同處理對玉米籽粒產(chǎn)量(每小區(qū)隨機選取5株)的影響。
用Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)整理與分析。
通過對赤峰市農牧科學院試驗地玉米田雜草調查、統(tǒng)計分析和觀察記載,初步摸清了該區(qū)玉米田雜草種類和演替規(guī)律。內蒙古燕山丘陵區(qū)玉米草害發(fā)生較為普遍,雜草種類較多,詳見表2。

表2 玉米田主要雜草種類
根據(jù)項目調查結果,燕山丘陵區(qū)玉米田雜草種子多集中在土壤表層,其雜草種子萌發(fā)較集中,萌發(fā)率高,因此玉米田以早春性雜草為主(如灰菜、苣荬菜等),主要雜草發(fā)生高峰大約在播種后1~3周,隨后雜草發(fā)生速度降低,但由于玉米的生長周期較長,在其生長的過程中,晚春性的雜草生長及多年生草害的發(fā)生(如馬齒莧、龍葵等),也會對玉米的種植及產(chǎn)量帶來了巨大的影響。
施藥后第2日開始觀察,藥后35 d調查最終雜草株防除率及鮮重防除率,收獲時進行測產(chǎn)。由表4中數(shù)據(jù)可知,播后苗前除草劑乙莠·滴辛酯(低濃度)的株防效和鮮重防效最高,均達到了96%以上,雜草防除效果最好,玉米籽粒產(chǎn)量最高(13993.50 kg/公頃),高低濃度間沒有明顯差異,低濃度就具有非常好的效果,減藥27.3%。3種莖葉除草劑中,低濃度的硝煙莠去津效果最好,助劑添加后,雜草株防除率提高,產(chǎn)量提升(13647.00 kg/公頃),減藥27.3%。

表3 玉米田雜草生物學特性

表4 不同除草劑對燕山北部丘陵區(qū)玉米田雜草防除效果及產(chǎn)量的影響
雜草的發(fā)生一直是困擾我國農業(yè)的主要問題,因為雜草不但可以在作物的苗前生長,它們可以遍及作物的整個發(fā)育時期,雜草橫生的土地在產(chǎn)量上相較于管控良好的土地會有較大的差別[19],這嚴重影響作物產(chǎn)量,必須及時除草。目前最為有效且成本最低的雜草防除方式就是化控除草。農民在使用除草劑時,由于缺乏專業(yè)知識,在使用過程中為提高作物產(chǎn)量而過量噴施農藥,這種措施嚴重不符合李比希先生的養(yǎng)分歸還學說,且過度噴灑農藥會使土壤肥力下降,導致水土流失及土地板結[20]。本研究篩選的玉米田除草劑劑型和劑量不僅影響雜草的防除效率,同樣影響土壤的礦質含量及肥力效益,對指導農業(yè)生產(chǎn)開展綠色生態(tài)農業(yè)至關重要。
不同除草劑的作用機理不同,雜草對不同除草劑的耐受性也有一定的差異,造成不同除草劑對不同雜草的防效存在差異。莠去津主要是被植物根部吸收并向上傳導,抑制雜草的光合作用,使其枯死[10],有研究表明莠去津處理對禾本科雜草的防效最差,對闊葉雜草的防效最好[21]。而在實際生產(chǎn)過程中經(jīng)常將兩種或兩種以上不同類型的農藥進行混合使用,達到增大除草譜降低藥量的目的,如本試驗中用到的乙莠·滴辛酯和硝煙莠去津。生產(chǎn)上,煙嘧磺隆常與莠去津或2.4-D進行混配,此類混配是增效型混配,兩種除草劑不僅在除草譜與除草活性得到提高,而且提高了玉米品種對煙嘧磺隆的耐藥性。因此,可以在玉米種植過程中合理推薦混配型的除草劑。
燕山北部丘陵區(qū)玉米田主要雜草為灰菜、馬齒莧、反枝莧、狗尾草、地膚、苣荬菜、豬毛菜、蒼耳、龍葵等,多發(fā)生在播后苗前或苗后早期。在本次試驗選用的除草劑中,播后苗前除草劑66%乙莠·滴辛酯(低濃度)和莖葉除草劑22%硝煙莠去津(低濃度添加助劑)對該區(qū)域玉米田的雜草防除效果最好,且不對玉米植株產(chǎn)生害作用,可在該區(qū)域推廣使用。