黎 芳,趙國清,陳 紅,鄒康平,黃 錳,胡國軍,肖姬玲
(1.慈利縣農業農村局,湖南 張家界 427200;2.湖南省農業科學院農業生物技術研究所,湖南 長沙 410125)
玉米、大豆是重要的糧食、飼料、油料作物。由于受耕地面積的限制,目前我國玉米、大豆的自給率嚴重不足、產需矛盾突出。為了提高土地利用率,實現玉米、大豆產量雙贏,國家大力推廣大豆、玉米帶狀復合種植模式[1]。玉米、大豆的生長期與多數雜草的生長期重疊,生產過程中會遭受各種草害。玉米、大豆復合種植進一步加大了田間雜草的防除難度。因此,做好田間雜草防除工作對保障大豆、玉米的高產優質具有重要意義。慈利縣是湖南省大豆、玉米的主要種植區之一,其小氣候環境復雜,各類草害極易發生,常年雜草危害面積1.78 萬hm2以上,嚴重影響作物產量[2]。施用化學除草劑是當前防治大豆、玉米田雜草的主要手段和重要措施[3-4]。大豆屬于雙子葉植物,玉米屬于單子葉植物,在復合種植條件下,必須選擇合適的除草劑和施藥方式,如果選擇或施用方法不當,將會給玉米或者大豆生產造成損失[5]。為了測定不同除草劑在玉米—大豆帶狀復合種植模式下對雜草的防效,評價除草劑對玉米、大豆的安全性,筆者在慈利縣長峪鋪村玉米大豆復合種植區,開展了8 種除草劑對雜草的防效試驗,通過測定其對玉米、大豆生長及產量的影響,評估其安全性,以期篩選出防效好、安全性高的除草劑產品,為玉米、大豆復合種植模式下的除草劑安全使用提供參考。
試驗于2022 年在慈利縣通津鋪鎮長峪鋪村大豆—玉米帶狀復合種植高產示范區進行,試驗地地勢平坦,土層較深厚,土壤肥力中等均勻。主要雜草有馬唐(Digitaria sanguinalis(L.) Scop.)、狗尾草(Setaria viridis(L.) Beauv.)、牛筋草(Eleusine indica(L.) Gaertn.)、刺兒 菜(Cirsium arvensevar.integrifoliumC.Wimm.et Grabowski)、鐵莧菜(Acalypha australisL.)、藜(Chenopodium albumL.)和香附子(Cyperus rotundusL.),其發生密度占總草密度的90%左右。
供試玉米品種為飛天 339,從當地農資店購買;供試大豆品種為慈利冬大豆,從當地農戶家購買。供試除草劑種類及相關信息見表1。

表1 供試除草劑
共設8 個除草劑處理(見表1),以清水為對照(CK),采用隨機區組設計,設3 次重復。小區面積為48 m2(4.8 m×10 m),采用寬窄行種植(見圖1),試驗田周圍設保護行。小區帶寬2.4 m,玉米—大豆窄行行距40 cm,玉米寬行行距2 m,寬行內種4 行大豆,玉米—大豆間距40 cm。玉米種植密度為6 萬株/hm2,穴距13.9 cm,穴留1 株;大豆種植密度為6.17 萬穴/hm2,穴距40 cm,不間苗。玉米于2022年4 月6 日播種,大豆分別于施藥后20 d(5 月22 日)和30 d(6 月2 日)播種,采用常規措施進行田間管理。于5 月2 日在玉米3~4 展葉期、雜草3~5 葉期時,用背負式電動噴霧器(扇形噴頭)按各除草劑推薦劑量分別噴施莖葉處理除草劑1 次,要求將藥液均勻噴布于雜草莖葉表面,噴灑時間為清晨或傍晚且噴灑后4 h 內無雨。

圖1 大豆—玉米帶狀復合種植模式圖
1.3.1 除草劑的除草效果調查 每個小區隨機固定9 個樣方供雜草防效調查取樣,每個樣方1 m2。分別于施藥后14、28 d 和玉米收獲當天各調查3 個樣方的雜草株數和雜草鮮重,然后分別按公式(1)和(2)計算株防效(EP)和鮮重防效(EF)。
式中:EP表示株防效;NCK表示CK 雜草株數;NT表示處理雜草株數;EF表示鮮重防效;WCK表示對照雜草鮮重(g);WT表示處理雜草鮮重。
于施藥后50 d 目測雜草蓋度并按下列標準進行評級:輕度,蓋度<30%;中度,蓋度30%~70%;重度,蓋度>70%。
1.3.2 除草劑對玉米安全性和產量的調查 于施藥后14 和28 d 調查玉米藥效的同時,觀察玉米植株株高、整齊度,葉片、葉色是否正常,有無黃化、枯斑、矮化、畸形等藥害癥狀。在玉米收獲時每個小區選擇20 m2單獨測產(用于雜草防效調查的固定樣方不用于測產),記載玉米穗苞鮮重,折算成單位面積產量,并按公式(3)計算增產率(R)。
式中,R表示增產率;YT表示處理產量(kg);YCK表示對照產量。
1.3.3 除草劑對套種大豆安全性和產量的調查 大豆分別于施藥后20 d(5 月22 日)和30 d(6 月2 日)播種。于6 月10 日調查大豆出苗率、成苗率;在收獲時測定各小區產量(用于雜草防效調查的固定樣方不用于測產),折算成單位面積產量,并按公式(3)計算增產率。
用Excel 2019 和R 統計軟件進行數據統計分析,用Duncan 新復極差法比較各處理間差異顯著性。
供試各除草劑處理對雜草的防除效果見表2,與清水(CK)相比,8 種除草劑對雜草均有一定的防除效果,其中以1 號除草劑和8 號除草劑表現最佳,在施藥后14、28 d 及玉米收獲期的株防效和鮮防效均分別保持在95%和97%以上;7 號除草劑的除草效果表現最差,在施藥后14 d 株防效為83.53%,鮮重防效為91.63%,到玉米收獲期分別降至55.01%和28.00%。玉米收獲時7 號除草劑處理的雜草覆蓋面積>70%,表現為重度;其他7 種除草劑處理的雜草蓋度均表現為輕度,因此除7 號除草劑以外的其他7 種除草劑對雜草防除均具有較好的持效性。

表2 不同除草劑處理對雜草的防除效果
各除草劑處理在施藥后14、28 d 和收獲期時,玉米植株的整齊度、葉片和葉色均表現正常,表明供試8 種除草劑對玉米植株均無明顯藥害。由表3可知,各除草劑處理的玉米產量均顯著高于CK,其中以8 號除草劑的產量最高,達8 726.50 kg/hm2,顯著高于其他處理,比CK 增產達19.4%。

表3 不同除草劑處理對玉米產量的影響
由表4 可知,8 種除草劑對大豆出苗率影響較小,但對大豆成苗率有不同程度的影響,施藥時間與大豆播種時間間隔期越長,影響越小,其中影響較小的有7 號和8 號除草劑,其施藥后20 d 播種的成苗率分別比CK 下降16.9%和13.8%,而施藥后30 d播種的成苗率分別只比CK 下降7.7%和6.6%;2 號除草劑對大豆成苗率的影響最大,其施藥20 和30 d播種的成苗率分別比CK 下降92.1%和32.8%。

表4 除草劑對大豆出苗率和成苗率的影響 (%)
產量測定結果(表5)表明:不同除草劑處理對套種大豆的產量影響較大,以2 號除草劑處理大豆的減產最嚴重,施藥后20 和30 d 播種的大豆產量比CK 分別下降85.7%和30.0%;以7 號和8 號除草劑處理對大豆產量影響較小,其施藥后20 d 播種的大豆產量分別比CK 下降9.1%和1.5%,而施藥后30 d 播種的大豆產量只分別比CK 下降2.8%和1.4%。

表5 不同除草劑處理對套種大豆產量的影響
莖葉處理是玉米苗后田間雜草防除的主要方式,筆者采用莖葉處理方法測定了8 種除草劑在大豆—玉米帶狀復合種植時對雜草群體的防除效果。結果表明:供試除草劑在推薦劑量下對雜草均表現出一定的防除效果,其中以1 號(環黃酮·莠去津)和8號(環黃酮·煙嘧·滴辛酯)除草劑表現最佳,在施藥后14、28 d 及玉米收獲期的株防效和鮮防效均分別保持在95%和97%以上;以7 號除草劑(玉清爽)的除草效果表現最差,株防效和鮮重防效在施藥后14 d 分別為83.53%和91.63%,到玉米收獲期分別降至55.01%和28.00%;玉米收獲時7 號除草劑處理的雜草覆蓋面積>70%,表現為重度,而其他7 種除草劑處理的雜草蓋度均表現為輕度,因此,除7號除草劑的藥效持效性不佳外,其他7 種除草劑對雜草防除均具有較好的持效性。8 種除草劑處理的玉米植株均未表現出植株畸形、葉片變色等現象,對玉米生長安全;各除草劑處理的玉米產量均顯著高于CK,其中以8 號除草劑的產量最高,達8 726.50 kg/hm2,顯著高于其他處理,比CK 增產達19.4%。
大豆是玉米主要的套種作物,也是對化學除草劑極為敏感的作物[6]。在玉米—大豆復合種植模式下,使用除草劑時不僅需要考慮對玉米的安全性,同時也要考慮對大豆生長的安全性。在供試的8 種除草劑中,以7 號和8 號除草劑對大豆生長的影響較小,其施藥后20 d 播種的成苗率分別比CK 下降16.9%和13.8%,大豆產量分別比CK 下降9.1%和1.5%;而施藥后30 d 播種的成苗率分別只比CK 下降7.7%和6.6%,大豆產量分別只比CK 下降2.8%和1.4%。因此,這2 個除草劑對大豆生長相對安全。另外,施藥間歇期時間越長,除草劑對大豆生長的影響越低,在施藥后30 d 播種大豆時,除2 號除草劑(苯唑·莠去津)處理的大豆產量下降達30.0%外,其他處理的大豆產量降幅在10.5%及以下。
莠去津是一種高選擇性內吸傳導型除草劑,可以防除一年生禾本科雜草和闊葉雜草[7]。莠去津復配除草劑是當前玉米田高效廉價的除草劑,目前農藥廠家已開發并登記的與莠去津混配、復配的二元、三元玉米除草劑品種達20 余種[8]。但莠去津礦化困難,在環境中的半衰期可長達30~400 d,容易對后茬敏感作物如大豆、甜菜、油菜、甜瓜、蔬菜造成危害[9-10]。在供試除草劑中,1~5 號除草劑中均含有莠去津,從筆者的試驗結果可以看到,雖然它們對雜草防除具有較好的持效性,但對大豆生長的影響較大。因此,不建議在玉米—大豆帶狀套種中使用含莠去津的復配劑。
煙嘧磺隆是20 世紀80 年代末開發的新型磺酰脲類除草劑[11],具有殺草譜廣、低毒、高效的特點,且對抗乙草胺、抗莠去津的雜草有明顯的防除效果。煙嘧磺隆常用于防除玉米田中的雜草[12],但對后茬作物大豆、甜菜、菠菜、白菜、黃瓜等會產生藥害。該藥劑在偏酸性條件下易光解和水解,半衰期較短,一般為15~20 d;但在中性和偏堿性條件下則不易發生降解,半衰期一般為190~250 d[13]。有研究表明,當4%煙嘧磺隆懸浮劑田間施用量為1 950 mL/hm2時對玉米產量影響較大;但在減少用量并添加增效劑的情況下,其對雜草的控制效果明顯提高,且對玉米的安全性好,增產幅度大[14-15]。在供試除草劑中,4~8 號除草劑中均含有煙嘧磺隆,其中8 號除草劑表現出較好的雜草防效,在玉米收獲期的株防效和鮮防效分別達95.53%和98.95%,且對大豆無明顯的抑制作用,適宜于大豆—玉米帶狀復合種植模式中雜草的防除。