蘇攀龍,李 濤,劉新元,吳彩蘭,楊德松
(石河子大學農學院/新疆綠洲農業病蟲害治理與植保資源利用重點實驗室,新疆石河子 832000)
【研究意義】2018年新疆棉花總產量為511.1×104t,全國總量占比83.8%、占全球總量的19.6%[1]。新疆棉田雜草分布特點:12科30種,以闊葉雜草,旋花科、藜科、茄科雜草為主[2]。棉田雜草與棉花爭地、爭光、爭養分,降低了棉花產量和品質,還傳播了病蟲害[3],危害嚴重。近年來,新疆昌吉州年均雜草危害發生面積26.3×104hm2·次,造成的產量損失12.65%~14.8%,不僅增加了纖維含雜率,也影響了機械采收效率,制約棉花的優質、高效生產[4]。棉田化學除草可以有效防控雜草,但也加速了雜草群落演變、推進了雜草抗藥性產生、引發殘留污染等問題[5]。在此次試驗中針對北疆棉田主要雜草龍葵、稗草、馬齒莧、灰藜等[6]進行田間與室內試驗,進行氟啶草酮復配二甲戊靈對棉田雜草的防效、殺草譜及安全性評價研究?!厩叭搜芯窟M展】氟啶草酮屬于一種內吸性除草劑,作物通過根部吸收藥液進而傳導至全株,其作用機理是抑制番茄紅素脫氫酶,促使植物體內的類胡蘿卜素生物合成減少,葉綠素合成隨之減少,最終抑制光合作用[7]。新疆95%棉田應用二甲戊靈進行土壤噴霧封閉雜草處理。二甲戊靈對單子葉雜草效果比雙子葉雜草防效好,對苘麻、龍葵、藜和馬齒莧等雜草的防效不理想[8,9]。氟啶草酮對闊葉雜草的防效要優于禾本科雜草。【本研究切入點】將氟啶草酮與二甲戊靈復配可優勢互補,可有效防除雙子葉雜草,闊葉雜草。同時有效降低靶標雜草抗藥性、減少用藥量、有效抑制非靶標雜草上升為靶標雜草[5,10]?!緮M解決的關鍵問題】于2018年4~10月進行除草劑42%氟啶草酮懸浮劑復配33%二甲戊靈乳油(200 mL/667m2)對棉田雜草防效、殺草譜和對棉花安全評價試驗,篩選出42%氟啶草酮懸浮劑復配33%二甲戊靈乳油(200 mL/667m2)最佳施用劑量,確定42%氟啶草酮懸浮劑的殺草譜,以及對該復配藥劑的安全評價,為新疆棉田雜草化學防除提供理論依據和實踐參考。
田間試驗于2018年4~10月在石河子大學試驗站進行,室內試驗于2018年5月~2019年9月在石河子大學農學院農藥實驗室進行(供試土壤為石河子大學試驗站內采集的從未使用土壤處理除草劑的土壤,采集后風干,并將土壤在120℃下烘干5 h確保無其他雜草種子干擾試驗結果)。
雜草種子采自石河子大學農學院試驗站以及石河子北泉鎮棉田。種子采集后在室溫條件下自然風干,取其種子清洗后晾干貯藏。棉花種子為新疆常用品種新陸早45號。雜草種子和棉花種子均選取籽粒飽滿、大小均一、無機械損傷的種子進行試驗。
供試藥劑為42%氟啶草酮懸浮劑(邁克斯(如東)化工有限公司);330.0 g/L二甲戊靈乳油(江蘇豐山集團有限公司);在推薦劑量上下各設2個劑量。表1

表1 各藥劑處理及劑量Table 1 Treatment and dosage of each agent
1.2.1 田間試驗
試驗設10個處理,每個處理3個重復,每個小區面積為30 m2,共計30個小區。播種前,將龍葵、稗草、馬齒莧、灰藜等雜草種子混勻后均勻的撒到各個小區內。施藥器械為瑞普背負式電動噴霧器(3WBD-20L江蘇徐州藍藝噴霧器有限公司)。采取5點取樣法,每樣方1 m×1 m,分別于棉花出苗后7、15、30、45和60 d調查雜草的種類、數量,藥后45 d調查株防效的同時稱量雜草的鮮質量。調查棉花長出2片真葉時棉花出苗率。
1.2.2 室內試驗(雜草譜鑒定及棉花安全性試驗)
將蛭石和營養土按1∶1定量混勻裝至直徑15.5 cm、高12.0 cm的塑料盆缽3/5處,大田面積與盆面積換算后各處理及劑量噴施、拌勻,每個劑量4個重復,并設對照,雜草種子播種于藥土層,每盆50粒,播完后立即覆土,7 d后再于藥土層播10粒棉種,覆土3.0 cm,保持土壤濕潤,等待出苗。
1.2.3 測定指標
依據中華人民共和國農業行業標準《農藥室內生物測定試驗準則 除草劑 第3部分:活性測定試驗 土壤噴霧法》(NY/T 115.3-2006)的要求和方法進行藥效調查和數據統計,統計雜草及棉花出苗率,計算;測定棉花不同藥劑處理株高、鮮重,每處理測定5株;每株分別編號,分別稱重。
株防效(%)=(1-處理區雜草株數/對照區雜草株數)×100;
鮮質量防效(%)=(1-處理區雜草鮮質量/對照區雜草鮮質量)×100。
數據處理用SPSS19.0軟件進行顯著性分析,Duncan法單因素方差分析(p<0.05)進行。
研究表明,不同濃度的復配藥劑,低濃度的42%氟啶草酮懸浮劑(25~35 mL/667m2)+33%二甲戊靈乳油組合對棉花的出苗率沒有任何影響,出苗可達到90%-91.6%,高濃度的42%氟啶草酮懸浮劑(40~200 mL/667m2)+33%二甲戊靈乳油組合的棉花出苗率分別為88.3%、86.4%、84.6%、84.5%、83.4%,呈現逐漸下降趨勢,高濃度的42%氟啶草酮復配藥劑在一定程度上影響棉花的出苗。表2

表2 各藥劑處理下棉花出苗率變化Table 2 Effect of each chemical treatment on cotton emergence rate
單劑33%二甲戊靈乳油處理的效果最差,棉花出苗后7 d調查相對防效為60.4%,42%氟啶草酮懸浮劑(25 mL/667m2)+33%二甲戊靈乳油組合的相對防效為73.8%,42%氟啶草酮懸浮劑(30~200 mL/667m2)+33%二甲戊靈乳油組合均達到了80%以上;棉花出苗15 d后調查42%氟啶草酮懸浮劑(30~200 mL/667m2)+33%二甲戊靈乳油組合相對防效達到了80%以上,其中高濃度42%氟啶草酮懸浮劑(100~200 mL/667m2)+33%二甲戊靈乳油組合的相對防效為95%左右,42%氟啶草酮懸浮劑單劑對棉田雜草防除與33%二甲戊靈乳油單劑混合有增效作用。在復配藥劑中隨著42%氟啶草酮懸浮劑(25~200 mL/667m2)濃度的增加,雜草防除效果逐漸升高。表3
棉田中雙子葉雜草比較多,其中包括龍葵(SolanumnigrumL.)、馬齒莧(PortulacaoleraceaL.)、反枝莧(AmaranthusretroflexusL.)、藜(Chenopodiumaldum)等。42%氟啶草酮懸浮劑(25~200 mL/667m2)+33%二甲戊靈乳油復配處理株防效在79.7%以上,顯著高于由33%二甲戊靈乳油單劑處理的76.4%;在鮮重防效方面,42%氟啶草酮懸浮劑(25~200 mL/667m2)+33%二甲戊靈乳油復配藥劑的防效均達到了84.8%以上,而33%二甲戊靈乳油單劑處理的僅為48.0%。42%氟啶草酮懸浮劑(25~200 mL/667m2)復配33%二甲戊靈乳油具有增效作用,且隨著42%氟啶草酮懸浮劑濃度的增加,株防效和鮮重防效逐漸升高。表4
42%氟啶草酮懸浮劑(25~200 mL/667m2)+33%二甲戊靈乳油對棉花產量沒有影響。表5
2.2.1 42%氟啶草酮懸浮劑對棉田主要雜草防除效果
研究表明,42%氟啶草酮懸浮劑單劑對闊葉雜草龍葵,反枝莧、灰藜、馬齒莧具有良好的防效,即42%氟啶草酮懸浮劑單劑用量在35 mL/667m2以上時的防治效果達到了90%以上。42%氟啶草酮懸浮劑單劑對稗草、狗尾草、馬唐的抑制活性較低,單劑濃度在45 mL/667m2以上時的防效僅達到30%~59%,同時42%氟啶草酮懸浮劑對苘麻和田旋花的防效較差,42%氟啶草酮懸浮劑(100~200 mL/667m2)對田旋花的防效在59%以下。表6

表3 各藥劑處理下棉田雜草相對防除效果比較Table 3 Relative control effect of each chemical treatment on cotton weeds

表4 45 d各藥劑對棉田雜草的株防效和鮮重防效Table 4 45 d effect of each pesticide on weeds in cotton fields

表5 各藥劑處理下棉花產量變化Table 5 Effect of each chemical treatment on cotton yield

表6 42%氟啶草酮懸浮劑對各種雜草的防除效果評價Table 6 Evaluation of the control effect of 42% fluoxastrone suspension on various weeds
2.2.2 42%氟啶草酮懸浮劑對棉田主要雜草的殺草活性
研究表明,42%氟啶草酮懸浮劑單劑對單子葉雜草稗草、馬唐、狗尾草表現出較低的殺草活性,對雙子葉雜草苘麻和田旋花的殺草活性最低;但是對小粒雜草種子龍葵、反枝莧、灰藜、馬齒莧的殺草活性較高;對龍葵、反枝莧、灰藜、馬齒莧的EC50分別是17.58、17.68、16.87和16.44 mL/667m2;而對稗草、馬唐、狗尾草的EC50分別是45.57、47.78和46.89 mL/667m2。對苘麻和田旋花的EC50分別是48.56、55.49 mL/667m2,42%氟啶草酮懸浮劑對闊葉雜草有較高的殺草活性。表7
研究表明,42%氟啶草酮懸浮劑各處理對棉花的出苗率差異不顯著,其中高濃度42%氟啶草酮(100~200 mL/667m2)+二甲戊靈組合致使棉花出苗率下降到85%左右。各處理間棉花的株高和鮮重差異不顯著,42%氟啶草酮懸浮劑(25~200 mL/667m2)復配33%二甲戊靈乳油不影響棉花出苗后的生長。表8

表7 42%氟啶草酮懸浮劑對棉田主要雜草的殺草活性Table 7 Herbicidal activity of 42% fluoxastrone suspension on main weeds in cotton fields

表8 42%氟啶草酮懸浮劑與33%二甲戊靈乳油混合下各處理對棉花生長發育變化Table 8 Effects of treatments on the growth and development of cotton mixed with 42% fluoxastrone suspension and 33% pendimethalin EC
試驗針對新疆北部棉田主要雜草現狀稗草、狗尾草、灰藜、苘麻、龍葵等禾本科和雙子葉雜草[2,11,12]。采取42%氟啶草酮懸浮劑和33%二甲戊靈乳油復配的方式,結果顯示其對雜草的最佳防效時的施用量是42%氟啶草酮懸浮劑(35~200 mL/667m2)+33%二甲戊靈乳油,此結果與趙冰梅等[10]的研究結果基本一致。徐洪樂等[7]的研究表明42%氟啶草酮懸浮劑對禾本科雜草的抑制效果優于闊葉雜草且最佳劑量為144 g/hm2,這與試驗42%氟啶草酮懸浮劑室內殺草譜的研究結果基本一致。鄭本明[13]的研究結果表明,33%二甲戊靈乳油在2 700~3 000 mL/hm2劑量下對棉田單、雙子葉雜草均有較好的防效,并且對棉花安全無害,對環境友好,該結果試驗結果基本一致,用33%二甲戊靈乳油(200 mL/667m2)作為恒定的復配藥劑是極其合理的。二甲戊靈與不同除草劑混配使用可以提高防效,擴大殺草譜,延緩抗性雜草發展速度[9,14],二甲戊靈與氟啶草酮復配之后的防治效果要優于單劑的使用這與趙冰梅等[10]的研究結果一致。
試驗確定了氟啶草酮復配二甲戊靈中氟啶草酮的最合適濃度,為北疆棉田的雜草防除提供了可依賴的證據。但是棉田雜草的抗藥性依然是一個大問題。研究證實,雜草體內除草劑作用位點發生改變、雜草代謝解毒能力增強、雜草的屏蔽作用或與作用位點的隔離作用是雜草對除草劑產生抗性的三大主要機制,同種雜草不僅對不同除草劑的抗藥性機制不同,而且能以完全不同的抗藥性機制對多種作用機制不同的除草劑產生抗藥性,即交互抗性和多抗性[15]。合理使用除草劑,特別是除草劑的混用可有效降低雜草的抗藥性,擴大殺草譜[16]。
42%氟啶草酮懸浮劑(25~200 mL/667m2)復配33%二甲戊靈乳油對棉田雜草的株防效和鮮重防效在79.7%和84.8%以上且優于33%二甲戊靈乳油單劑(株防效:76.4%;鮮重防效:48.0%)的使用;42%氟啶草酮懸浮劑(25~200 mL/667m2)復配33%二甲戊靈乳油對棉花產量、棉花出苗后鮮重,株高沒有顯著影響,但是當復配藥劑中42%氟啶草酮懸浮劑濃度在40 mL/667m2以上時棉花出苗率下降到90%以下,這種復配藥劑只影響棉花的出苗而不影響后續的生長;42%氟啶草酮懸浮劑單劑用量高于35 mL/667m2時對棉田主要闊葉雜草龍葵,反枝莧、灰藜、馬齒莧具有良好的防效,有較高的殺草活性,防效達到90%以上,且要優于禾本科雜草。對苘麻和田旋花的防效較差僅在59%以下。棉田播前土壤處理藥劑的最佳濃度是42%氟啶草酮懸浮劑(35~40 mL/667m2)復配33%二甲戊靈乳油(200 mL/667m2)。