二甲戊灵和丙炔氟草胺对棉田一年生杂草的防治效果

吴莉莉,钱 涛,陈 艳,吾买尔江·拜克力,李广阔,丁瑞丰

(1.新疆农业科学院植物保护研究所/农业农村部西北荒漠绿洲作物有害生物综合治理重点实验室,乌鲁木齐 830091;2. 新疆巴音郭楞蒙古自治区州农业技术推广中心,新疆库尔勒 841000;3. 新疆农业大学农学院,乌鲁木齐 830052)

0 引 言

【研究意义】2020年我国棉花种植面积316.9×104hm2(4 753.5×104亩),总产量591.0×104t,新疆棉花种植面积3 752.85×104/667m2,占全国棉花种植总面积的78.3%,产量达516.1×104t,占全国总产量的87.3%[1]。新疆巴音郭楞蒙古自治州(以下简称巴州)是新疆主要的植棉区之一,常年棉花种植面积在20×104hm2(300×104亩)以上。棉田杂草多数为C4植物,而棉花为C3植物,C4植物较C3植物能够更充分的利用光能、二氧化碳和水进行有机物的生产,棉田杂草比棉花表现出更强的竞争力,每年因杂草可造成14%～16%的棉花产量损失[2-3]。棉田杂草防除效果的优劣将影响棉纤维品质和病虫害滋生等问题,因此棉田除草对于保证棉花优质高产具有重要意义。【前人研究进展】新疆棉田杂草的防治,多采用播前土壤封闭处理。二甲戊灵是二硝基苯胺类除草剂,通过抑制分生组织细胞分裂达到除草效果,在新疆棉田应用广泛,对棉田常见禾本科杂草如马唐[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.]的防效较好,但对马齿苋(PortulacaoleraceaL.)、反枝苋(AmaranthusretroflexusL.)等阔叶杂草以及莎草科杂草香附子(CyperusrotundusL.)防效不理想[4-6],且新疆北部局部棉田的田旋花(ConvolvulusarvensisL.)群体已经对其产生了抗药性[7]。【本研究切入点】龙葵(SolanumnigrumL.)由于其与棉花的竞争、以及易碎浆果造成棉花品质下降和减产[8-9],已经上升为新疆棉田优势杂草种群[10],而二甲戊灵对新疆近年来种群增长较快的龙葵防治效果不甚理想[11],需筛选出作用机理不同的除草剂进行混配或替代,从而扩大杀草谱、降低杂草抗性风险,也是延缓杂草抗药性发展和提高棉花产量品质的有效手段之一[12-13]。丙炔氟草胺是原卟啉原氧化酶抑制剂类的触杀型选择性除草剂,可用于防除大豆、棉花、葡萄等多种作物田的阔叶杂草防除[14],具有杀草谱广、作用迅速、施药方式灵活等优点[15],其作用机制与二甲戊灵不同,且能够互补杀草谱,二者混配能够解决目前二甲戊灵对棉田阔叶杂草防除效果不佳的问题。【拟解决的关键问题】研究二甲戊灵乳油和丙炔氟草胺可湿性粉剂单剂以及混配后对棉田一年生杂草的除草效果,丰富新疆棉田封闭除草剂的应用研究,更好的解决棉田阔叶杂草难以防除的问题。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试药剂330 g/mL二甲戊灵乳油(EC)购自江苏龙灯化学有限公司,50%丙炔氟草胺可湿性粉剂(WP)购自日本住友化学工业株式会社。当地田间主要一年生禾本科杂草为稗、狗尾草,一年生阔叶杂草主要为灰绿藜(ChenopodiumglaucumL.)、反枝苋、马齿苋和龙葵。棉花品种为新陆早39号。选用台州市椒江博莱塑料制品厂生产的3WBD-20型背负式电动喷雾器进行施药。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验地点为新疆巴州库尔勒市和什力克乡库勒村棉田(85.81°N,41.75°E),试验地土壤为砂壤土,有机质含量18.47 g/kg,pH=8.55,灌溉模式为膜下滴灌。设12个处理,随机区组处理,每处理重复4次,共计48个小区,小区面积为30 m2。施药方式为播前土壤封闭处理,用水量675 L/hm2。施药时间为2021年4月21日上午,播种时间为2021年4月21日下午,田间调查于2021年6月5日结束,药前无降雨,药后5月13日小雨,试验期间温度(最低/最高)为3℃/35℃。表1,表2

表1 试验设计

表2 小区排列

1.2.2 测定指标

参照文献除草剂防治棉花田杂草GB/T 17980.128-2004[16],施药后15、30和45 d时目测各供试药剂对作物的安全性。施药后30 d数测除草效果,施药后45 d调查杂草株数和地上部分鲜重。

出苗率:每小区随机选择3行棉花,每行30穴,合计90穴,调查出苗数。

杂草防效:施药后30和45 d在各处理小区随机4点取样,每个样点1 m2,分别记载样点内杂草种类和数量,施药后45 d记载杂草株数和地上部分鲜重。

田间调查每小区即为1次重复,共重复4次。

1.3 数据处理

统计棉花田一年生禾本科和阔叶杂草的数量和鲜重,分别计算禾本科杂草、阔叶杂草和总草的防效。按式(1)和式(2)计算株防效和鲜重防效,利用EXCEL和SPSS20.0软件[17]进行计算和方差分析,Duncan’s新复极差法进行多重比较。

株防效(%)=

(1)

鲜重防效(%)=

(2)

2 结果与分析

2.1 棉花出苗率差异性

研究表明,施药后15、30和45 d时,各供试处理与对照小区相比,棉花株高和叶色均表现正常,未出现抑制生长、褪绿和畸形的症状。

药后15 d各处理出苗率在76.67%～83.89%,各处理出苗率差异未达显著水平(df=11.36,F=0.391,P=0.951)。表3

表3 不同处理下出苗率

2.2 不同处理对棉田一年生禾本科杂草的防效

研究表明,药后30 d,330 g/mL二甲戊灵EC 1 732.5 g/hm2、50%丙炔氟草胺WP 120 g/hm2、混配的2个浓度和人工除草的处理对棉田一年生禾本科杂草的株防效在96.24%～96.99%,显著高于其余各处理。330 g/mL二甲戊灵EC 990 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 75 g/hm2的处理对棉田一年生禾本科杂草的株防效略低,30 d防效分别为90.23%和90.98%。330 g/mL二甲戊灵EC 742.5、866.25 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 45、60 g/hm2的处理对棉田一年生禾本科杂草的株防效在81.95%～85.71%,显著低于其余各处理。

药后45 d,混配(866.25+60)g/hm2的处理对棉田一年生禾本科杂草的株防效最高,达97.01%,但与混配(742.5+45)g/hm2和人工除草的处理株防效差异不显著,显著高于其余各处理。330 g/mL二甲戊灵EC 990 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 75 g/hm2的处理对棉田一年生禾本科杂草的株防效略低,30 d防效分别为92.54%和94.03%。330 g/mL二甲戊灵EC 742.5、866.25 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 45、60 g/hm2的处理对棉田一年生禾本科杂草的株防效在80.60%～84.58%,显著低于其余各处理。

药后45 d,330 g/mL二甲戊灵EC 1 732.5 g/hm2、50%丙炔氟草胺WP 120 g/hm2、混配2个浓度和人工除草的处理对棉田一年生禾本科杂草的鲜重防效在91.41%～94.29%,显著高于其余各处理。330 g/mL二甲戊灵EC 990 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 75 g/hm2的处理对棉田一年生禾本科杂草的鲜重防效略低,30 d防效分别为88.20%和88.17%。330 g/mL二甲戊灵EC 742.5 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 45 g/hm2的处理对棉田一年生禾本科杂草的鲜重防效分别81.77%和81.21%,显著低于其余各处理。表4

2.3 不同处理对棉田一年生阔叶杂草的防效

研究表明,药后30和45 d,各处理对棉田一年生阔叶杂草的株防效表现完全一致。

混配2个浓度的处理对棉田一年生阔叶杂草30 d株防效分别为96.75%、98.70%,45 d株防效分别为95.74%、96.10%,与50%丙炔氟草胺WP 120 g/hm2的处理株防效差异未达显著水平,但显著高于其余各处理。330 g/mL二甲戊灵EC 742.5 g/hm2对棉田一年生阔叶杂草的株防效最低,30和45 d为80.52%和80.14%,仅与50%丙炔氟草胺WP 45 g/hm2的处理株防效差异未达显著水平,显著低于其余各处理。

药后45 d,混配2个处理对棉田一年生阔叶杂草的鲜重防效最高,分别为93.52%和94.65%,与50%丙炔氟草胺WP 120 g/hm2的处理鲜重防效差异未达显著水平,但显著高于其余各处理。330 g/mL二甲戊灵EC 742.5 g/hm2对棉田一年生阔叶杂草的鲜重防效最低,仅为80.21%,显著低于各处理。表5

2.4 不同处理对棉田一年生杂草防效

研究表明,药后30 d,混配2个处理对棉田一年生杂草的株防效最高,分别为96.52%和97.91%,但与50%丙炔氟草胺WP 120 g/hm2处理的株防效差异未达显著水平,显著高于其余各处理。330 g/mL二甲戊灵EC 742.5 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 45 g/hm2的处理对棉田一年生杂草的株防效最低,仅为81.88%和82.93%。

药后45 d,50%丙炔氟草胺WP 120 g/hm2、混配2个浓度和人工除草的处理对棉田一年生杂草的株防效在94.20%～96.48%,显著高于其余各处理。330 g/mL二甲戊灵EC 742.5 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 45 g/hm2的处理对棉田一年生杂草的株防效最低,仅为81.16%和82.19%,显著低于各供试处理株防效。

药后45 d,混配药剂(866.25+60)g/hm2的处理对棉田一年生杂草的鲜重防效最高,为94.44%,但与(742.5+45)g/hm2的处理鲜重防效差异不显著,显著高于其余各处理。330 g/mL二甲戊灵EC 742.5 g/hm2和50%丙炔氟草胺WP 45 g/hm2的处理对棉田一年生杂草的鲜重防效最低,为80.59%和81.97%,显著低于各供试处理鲜重防效。表6

表6 不同处理对棉田一年生杂草防效

3 讨 论

3.1棉田杂草不仅与棉花争夺营养、水分和光照,直接影响棉花的产量,还会增加机采棉纤维的含杂率,进而影响棉花的品质和质量。新疆棉田目前多利用二硝基苯胺类化合物作为封闭除草剂使用,以氟乐灵和二甲戊灵为主,其中二甲戊灵对禾本科杂草具有较好的防效,但对部分阔叶杂草,如龙葵、灰藜和马齿苋等防除效果不佳[7,18]。近年来新疆棉田一年生阔叶杂草的占比呈上升趋势,棉田由一年生禾本科杂草为主的杂草群落演替为以阔叶杂草为主的杂草群落[19]。

3.2丙炔氟草胺对棉花田常见阔叶杂草,如马齿苋、反枝苋、龙葵和藜的选择性均高于二甲戊灵,且对3种棉花的选择性系数相近[20],大田试验也表明其对棉田灰藜和龙葵等阔叶杂草均有较好的抑制和防除作用[21],但对于花生田禾本科杂草的防效较差[22]。将二甲戊灵和丙炔氟草胺复配后,由于二者杀草谱互补,以此扩大杀草谱,降低杂草抗性风险,提高对棉花的安全性[5,21]。

3.3虽然目前对丙炔氟草胺的安全性负面报道较少,但有研究表明气候条件和使用剂量决定了丙炔氟草胺是否会产生药害[23],在棉花田播后苗前时遇到极端低温、高温和连续降雨等天气时仍应加以注意,避免出现药害从而影响棉花出苗。研究中选用的二甲戊灵和丙炔氟草胺均设计中浓度的倍量作为安全性评价依据,在试验期间,也未出现极端的天气情况。试验结果表明,在该试验浓度下,试验区棉花出苗及生长正常,未发现药害。

4 结 论

4.1330 g/mL二甲戊灵EC和50%丙炔氟草胺WP按照(742.5+45)g/hm2和(866.25+60)g/hm2的浓度混配施用后,对棉田一年生禾本科和阔叶杂草均表现出很好的防治效果。330 g/mL二甲戊灵EC 866.25～990 g/hm2的处理对棉田禾本科杂草30～45 d株防效为83.58%～90.23%,50%丙炔氟草胺WP 60～75 g/hm2的处理株防效为84.58%～90.98%,最高鲜重防效分别为88.20%和88.17%,二者对棉田禾本科杂草的株防效和鲜重防效相近;330 g/mL二甲戊灵EC 866.25～990 g/hm2的处理对棉田阔叶杂草 30～45 d株防效为82.62%～85.06%,而50%丙炔氟草胺WP (60～75)g/hm2的处理株防效可达85.06%～92.21%,最高鲜重防效分别88.90%和90.66%,丙炔氟草胺对于棉田阔叶杂草的株防效优于二甲戊灵的处理,且总草株防效和鲜重防效也相对较高。

4.2330 g/mL二甲戊灵EC、50%丙炔氟草胺WP单剂和混配后的处理在供试剂量范围内对棉花安全性较好,无药害产生。棉花田使用2种除草剂时,应综合考虑除草效果和成本的因素,选择适合于当地的除草剂进行施用。