二甲戊靈和丙炔氟草胺對棉田一年生雜草的防治效果

吳莉莉,錢 濤,陳 艷,吾買爾江·拜克力,李廣闊,丁瑞豐

(1.新疆農業科學院植物保護研究所/農業農村部西北荒漠綠洲作物有害生物綜合治理重點實驗室,烏魯木齊 830091;2. 新疆巴音郭楞蒙古自治區州農業技術推廣中心,新疆庫爾勒 841000;3. 新疆農業大學農學院,烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】2020年我國棉花種植面積316.9×104hm2(4 753.5×104畝),總產量591.0×104t,新疆棉花種植面積3 752.85×104/667m2,占全國棉花種植總面積的78.3%,產量達516.1×104t,占全國總產量的87.3%[1]。新疆巴音郭楞蒙古自治州(以下簡稱巴州)是新疆主要的植棉區之一,常年棉花種植面積在20×104hm2(300×104畝)以上。棉田雜草多數為C4植物,而棉花為C3植物,C4植物較C3植物能夠更充分的利用光能、二氧化碳和水進行有機物的生產,棉田雜草比棉花表現出更強的競爭力,每年因雜草可造成14%～16%的棉花產量損失[2-3]。棉田雜草防除效果的優劣將影響棉纖維品質和病蟲害滋生等問題,因此棉田除草對于保證棉花優質高產具有重要意義。【前人研究進展】新疆棉田雜草的防治,多采用播前土壤封閉處理。二甲戊靈是二硝基苯胺類除草劑,通過抑制分生組織細胞分裂達到除草效果,在新疆棉田應用廣泛,對棉田常見禾本科雜草如馬唐[Digitariasanguinalis(L.) Scop.]、牛筋草[Eleusineindica(L.) Gaertn.]、稗[Echinochloacrusgalli(L.) Beauv.]、千金子[Leptochloachinensis(L.) Nees]和狗尾草[Setariaviridis(L.) Beauv.]的防效較好,但對馬齒莧(PortulacaoleraceaL.)、反枝莧(AmaranthusretroflexusL.)等闊葉雜草以及莎草科雜草香附子(CyperusrotundusL.)防效不理想[4-6],且新疆北部局部棉田的田旋花(ConvolvulusarvensisL.)群體已經對其產生了抗藥性[7]?！颈狙芯壳腥朦c】龍葵(SolanumnigrumL.)由于其與棉花的競爭、以及易碎漿果造成棉花品質下降和減產[8-9],已經上升為新疆棉田優勢雜草種群[10],而二甲戊靈對新疆近年來種群增長較快的龍葵防治效果不甚理想[11],需篩選出作用機理不同的除草劑進行混配或替代,從而擴大殺草譜、降低雜草抗性風險,也是延緩雜草抗藥性發展和提高棉花產量品質的有效手段之一[12-13]。丙炔氟草胺是原卟啉原氧化酶抑制劑類的觸殺型選擇性除草劑,可用于防除大豆、棉花、葡萄等多種作物田的闊葉雜草防除[14],具有殺草譜廣、作用迅速、施藥方式靈活等優點[15],其作用機制與二甲戊靈不同,且能夠互補殺草譜,二者混配能夠解決目前二甲戊靈對棉田闊葉雜草防除效果不佳的問題?！緮M解決的關鍵問題】研究二甲戊靈乳油和丙炔氟草胺可濕性粉劑單劑以及混配后對棉田一年生雜草的除草效果,豐富新疆棉田封閉除草劑的應用研究,更好的解決棉田闊葉雜草難以防除的問題。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試藥劑330 g/mL二甲戊靈乳油(EC)購自江蘇龍燈化學有限公司,50%丙炔氟草胺可濕性粉劑(WP)購自日本住友化學工業株式會社。當地田間主要一年生禾本科雜草為稗、狗尾草,一年生闊葉雜草主要為灰綠藜(ChenopodiumglaucumL.)、反枝莧、馬齒莧和龍葵。棉花品種為新陸早39號。選用臺州市椒江博萊塑料制品廠生產的3WBD-20型背負式電動噴霧器進行施藥。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

試驗地點為新疆巴州庫爾勒市和什力克鄉庫勒村棉田(85.81°N,41.75°E),試驗地土壤為砂壤土,有機質含量18.47 g/kg,pH=8.55,灌溉模式為膜下滴灌。設12個處理,隨機區組處理,每處理重復4次,共計48個小區,小區面積為30 m2。施藥方式為播前土壤封閉處理,用水量675 L/hm2。施藥時間為2021年4月21日上午,播種時間為2021年4月21日下午,田間調查于2021年6月5日結束,藥前無降雨,藥后5月13日小雨,試驗期間溫度(最低/最高)為3℃/35℃。表1,表2

表1 試驗設計

表2 小區排列

1.2.2 測定指標

參照文獻除草劑防治棉花田雜草GB/T 17980.128-2004[16],施藥后15、30和45 d時目測各供試藥劑對作物的安全性。施藥后30 d數測除草效果,施藥后45 d調查雜草株數和地上部分鮮重。

出苗率:每小區隨機選擇3行棉花,每行30穴,合計90穴,調查出苗數。

雜草防效:施藥后30和45 d在各處理小區隨機4點取樣,每個樣點1 m2,分別記載樣點內雜草種類和數量,施藥后45 d記載雜草株數和地上部分鮮重。

田間調查每小區即為1次重復,共重復4次。

1.3 數據處理

統計棉花田一年生禾本科和闊葉雜草的數量和鮮重,分別計算禾本科雜草、闊葉雜草和總草的防效。按式(1)和式(2)計算株防效和鮮重防效,利用EXCEL和SPSS20.0軟件[17]進行計算和方差分析,Duncan’s新復極差法進行多重比較。

株防效(%)=

(1)

鮮重防效(%)=

(2)

2 結果與分析

2.1 棉花出苗率差異性

研究表明,施藥后15、30和45 d時,各供試處理與對照小區相比,棉花株高和葉色均表現正常,未出現抑制生長、褪綠和畸形的癥狀。

藥后15 d各處理出苗率在76.67%～83.89%,各處理出苗率差異未達顯著水平(df=11.36,F=0.391,P=0.951)。表3

表3 不同處理下出苗率

2.2 不同處理對棉田一年生禾本科雜草的防效

研究表明,藥后30 d,330 g/mL二甲戊靈EC 1 732.5 g/hm2、50%丙炔氟草胺WP 120 g/hm2、混配的2個濃度和人工除草的處理對棉田一年生禾本科雜草的株防效在96.24%～96.99%,顯著高于其余各處理。330 g/mL二甲戊靈EC 990 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 75 g/hm2的處理對棉田一年生禾本科雜草的株防效略低,30 d防效分別為90.23%和90.98%。330 g/mL二甲戊靈EC 742.5、866.25 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 45、60 g/hm2的處理對棉田一年生禾本科雜草的株防效在81.95%～85.71%,顯著低于其余各處理。

藥后45 d,混配(866.25+60)g/hm2的處理對棉田一年生禾本科雜草的株防效最高,達97.01%,但與混配(742.5+45)g/hm2和人工除草的處理株防效差異不顯著,顯著高于其余各處理。330 g/mL二甲戊靈EC 990 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 75 g/hm2的處理對棉田一年生禾本科雜草的株防效略低,30 d防效分別為92.54%和94.03%。330 g/mL二甲戊靈EC 742.5、866.25 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 45、60 g/hm2的處理對棉田一年生禾本科雜草的株防效在80.60%～84.58%,顯著低于其余各處理。

藥后45 d,330 g/mL二甲戊靈EC 1 732.5 g/hm2、50%丙炔氟草胺WP 120 g/hm2、混配2個濃度和人工除草的處理對棉田一年生禾本科雜草的鮮重防效在91.41%～94.29%,顯著高于其余各處理。330 g/mL二甲戊靈EC 990 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 75 g/hm2的處理對棉田一年生禾本科雜草的鮮重防效略低,30 d防效分別為88.20%和88.17%。330 g/mL二甲戊靈EC 742.5 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 45 g/hm2的處理對棉田一年生禾本科雜草的鮮重防效分別81.77%和81.21%,顯著低于其余各處理。表4

2.3 不同處理對棉田一年生闊葉雜草的防效

研究表明,藥后30和45 d,各處理對棉田一年生闊葉雜草的株防效表現完全一致。

混配2個濃度的處理對棉田一年生闊葉雜草30 d株防效分別為96.75%、98.70%,45 d株防效分別為95.74%、96.10%,與50%丙炔氟草胺WP 120 g/hm2的處理株防效差異未達顯著水平,但顯著高于其余各處理。330 g/mL二甲戊靈EC 742.5 g/hm2對棉田一年生闊葉雜草的株防效最低,30和45 d為80.52%和80.14%,僅與50%丙炔氟草胺WP 45 g/hm2的處理株防效差異未達顯著水平,顯著低于其余各處理。

藥后45 d,混配2個處理對棉田一年生闊葉雜草的鮮重防效最高,分別為93.52%和94.65%,與50%丙炔氟草胺WP 120 g/hm2的處理鮮重防效差異未達顯著水平,但顯著高于其余各處理。330 g/mL二甲戊靈EC 742.5 g/hm2對棉田一年生闊葉雜草的鮮重防效最低,僅為80.21%,顯著低于各處理。表5

2.4 不同處理對棉田一年生雜草防效

研究表明,藥后30 d,混配2個處理對棉田一年生雜草的株防效最高,分別為96.52%和97.91%,但與50%丙炔氟草胺WP 120 g/hm2處理的株防效差異未達顯著水平,顯著高于其余各處理。330 g/mL二甲戊靈EC 742.5 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 45 g/hm2的處理對棉田一年生雜草的株防效最低,僅為81.88%和82.93%。

藥后45 d,50%丙炔氟草胺WP 120 g/hm2、混配2個濃度和人工除草的處理對棉田一年生雜草的株防效在94.20%～96.48%,顯著高于其余各處理。330 g/mL二甲戊靈EC 742.5 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 45 g/hm2的處理對棉田一年生雜草的株防效最低,僅為81.16%和82.19%,顯著低于各供試處理株防效。

藥后45 d,混配藥劑(866.25+60)g/hm2的處理對棉田一年生雜草的鮮重防效最高,為94.44%,但與(742.5+45)g/hm2的處理鮮重防效差異不顯著,顯著高于其余各處理。330 g/mL二甲戊靈EC 742.5 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 45 g/hm2的處理對棉田一年生雜草的鮮重防效最低,為80.59%和81.97%,顯著低于各供試處理鮮重防效。表6

表6 不同處理對棉田一年生雜草防效

3 討 論

3.1棉田雜草不僅與棉花爭奪營養、水分和光照,直接影響棉花的產量,還會增加機采棉纖維的含雜率,進而影響棉花的品質和質量。新疆棉田目前多利用二硝基苯胺類化合物作為封閉除草劑使用,以氟樂靈和二甲戊靈為主,其中二甲戊靈對禾本科雜草具有較好的防效,但對部分闊葉雜草,如龍葵、灰藜和馬齒莧等防除效果不佳[7,18]。近年來新疆棉田一年生闊葉雜草的占比呈上升趨勢,棉田由一年生禾本科雜草為主的雜草群落演替為以闊葉雜草為主的雜草群落[19]。

3.2丙炔氟草胺對棉花田常見闊葉雜草,如馬齒莧、反枝莧、龍葵和藜的選擇性均高于二甲戊靈,且對3種棉花的選擇性系數相近[20],大田試驗也表明其對棉田灰藜和龍葵等闊葉雜草均有較好的抑制和防除作用[21],但對于花生田禾本科雜草的防效較差[22]。將二甲戊靈和丙炔氟草胺復配后,由于二者殺草譜互補,以此擴大殺草譜,降低雜草抗性風險,提高對棉花的安全性[5,21]。

3.3雖然目前對丙炔氟草胺的安全性負面報道較少,但有研究表明氣候條件和使用劑量決定了丙炔氟草胺是否會產生藥害[23],在棉花田播后苗前時遇到極端低溫、高溫和連續降雨等天氣時仍應加以注意,避免出現藥害從而影響棉花出苗。研究中選用的二甲戊靈和丙炔氟草胺均設計中濃度的倍量作為安全性評價依據,在試驗期間,也未出現極端的天氣情況。試驗結果表明,在該試驗濃度下,試驗區棉花出苗及生長正常,未發現藥害。

4 結 論

4.1330 g/mL二甲戊靈EC和50%丙炔氟草胺WP按照(742.5+45)g/hm2和(866.25+60)g/hm2的濃度混配施用后,對棉田一年生禾本科和闊葉雜草均表現出很好的防治效果。330 g/mL二甲戊靈EC 866.25～990 g/hm2的處理對棉田禾本科雜草30～45 d株防效為83.58%～90.23%,50%丙炔氟草胺WP 60～75 g/hm2的處理株防效為84.58%～90.98%,最高鮮重防效分別為88.20%和88.17%,二者對棉田禾本科雜草的株防效和鮮重防效相近;330 g/mL二甲戊靈EC 866.25～990 g/hm2的處理對棉田闊葉雜草 30～45 d株防效為82.62%～85.06%,而50%丙炔氟草胺WP (60～75)g/hm2的處理株防效可達85.06%～92.21%,最高鮮重防效分別88.90%和90.66%,丙炔氟草胺對于棉田闊葉雜草的株防效優于二甲戊靈的處理,且總草株防效和鮮重防效也相對較高。

4.2330 g/mL二甲戊靈EC、50%丙炔氟草胺WP單劑和混配后的處理在供試劑量范圍內對棉花安全性較好,無藥害產生。棉花田使用2種除草劑時,應綜合考慮除草效果和成本的因素,選擇適合于當地的除草劑進行施用。