节节麦Aegilops tauschii,又名粗山羊草,属一年生禾本科杂草,在世界上分布广泛[1-2]。在中国,节节麦于20世纪90年代仅在河南、陕西及山西省南部沿黄河北岸一线麦田中有发生[3]。目前,受不同区域间种子自由贸易、引种和调种及大型联合收割机的跨区作业等因素的影响,节节麦在中国至少15个省份均有分布,其中,在河南、河北、山东、山西和陕西的麦田中已大面积发生,成为中国冬小麦田危害严重的恶性杂草之一[4]。
节节麦作为小麦D染色体的供体与小麦有着相似的生物学特性,其种子的萌发和出苗对环境具有广泛的适应性,且其分蘖能力及生态适应性强于小麦,在小麦的整个生育期内可与小麦竞争光、水、肥等资源,造成小麦严重减产[5-6]。另外,节节麦是小麦条锈病病原菌的寄主,可以使条锈病菌转主危害小麦,造成小麦减产或品质下降[7]。
化学防治是杂草治理最为直接、高效的措施。为了防止节节麦进一步危害小麦田,亟需可以有效防控的化学防除技术,但节节麦与小麦亲缘关系近,生态位基本重叠,致使药剂因选择性差而导致防治难度增加。目前,仅甲基二磺隆和异丙隆两种除草剂茎叶处理对其有一定的防效[8],但这两种药剂施用后易受天气影响,低温积水条件下易对小麦产生药害。目前通过土壤处理防除小麦田节节麦的相关研究报道甚少。鉴于此,本研究分别采用温室盆栽法和田间药效试验,评价了不同除草剂单剂及混剂通过土壤喷雾处理防治节节麦的效果,旨在筛选出可有效防控节节麦的土壤处理剂,为小麦田节节麦的化学防控提供理论指导。
所用除草剂共8种 (表1),均为常见的土壤处理剂。
表 1 供试除草剂及室内生物活性剂量
Table 1. Herbicides and their doses used in the whole-plant dose–response experiments
除草剂节节麦A. tauschii种子于2017年5月采自山东省济宁市冬小麦田,经清理、晾干后,存放在牛皮纸袋中于室温下保存。
1.1.3 小麦供试小麦Triticum aestivum品种为山农22,为黄淮海地区常见小麦品种。
1.1.4 主要仪器BSA-224S型万分之一电子天平,赛多利斯科学仪器 (北京) 有限公司;SPX型智能光照培养箱,宁波江南仪器厂;ASS-4型自动控制农药喷洒系统 (TEEJET-9503EVS扇形喷头),国家农业信息化工程技术中心研制,北京盛恒天宝科技有限公司;MATABI-16型背负式喷雾器 (扇形喷头),台州市航宇塑胶有限公司。
1.2 试验方法温室生物测定试验参照《农药室内生物测定试验准则》[9-11]进行。
1.2.1 药液配制准确称取一定量的农药制剂,用清水溶解并配制成高浓度母液,再用清水稀释成所需浓度。以清水作为空白对照。现用现配。
1.2.2 试材培养采用温室盆栽法[12]。选用未施用过除草剂的土壤 (壤土,有机质含量1.7%,pH 7.1),经风干、过筛后,填入230 mm × 160 mm的圆形塑料盆钵中,备用。分别选择籽粒饱满的节节麦及小麦种子,在25 ℃下于去离子水中浸泡6 h,于恒温20 ℃生化培养箱中催芽至露白,均匀地播种在土壤表面并覆土 (2 cm左右)。
1.2.3 施药方法于节节麦及小麦种子播种后24 h,使用自动控制农药喷洒系统进行土壤喷雾处理。采用TEEJET-9503EVS扇形喷头,喷雾压力275 kPa,喷液量600 L/hm2,喷头与塑料盆钵间的距离50 cm。将处理后的试材置于山东农业大学可控日光温室内培养,试验期间温度15~25 ℃,自然光照,相对湿度75%,采用盆钵底部渗灌方式保持土壤湿润。
1.2.4 8种除草剂对节节麦的除草活性测定选取8种小麦田常用及部分非小麦田使用的土壤处理剂,参照预试验结果设置6个剂量 (表1),并设空白对照。每处理4次重复。于施药后21 d称取节节麦地上部分鲜重,根据公式 (1) 计算鲜重防效 (E)。
$$ E/ {text{%}} = left[ ( m_{rm{CK}}- m_{rm{T}})/m_{rm{CK}} right] times 100 $$ (1)(1)式中:mCK为对照组节节麦或小麦鲜重,mg;mT为处理组节节麦或小麦鲜重,mg。用DPS v 13.5 进行数据分析,以剂量对数值 (x) 和鲜重防效几率值 (y) 建立回归方程 (y = a + bx),计算8种除草剂对节节麦的GR50、GR90及95%置信限。
1.2.5 3种除草剂对小麦的安全性测定根据8种除草剂对节节麦的除草活性测定结果,选择氟噻草胺、噁草酮及异丙隆测定其对小麦的安全性。参照预试验结果,处理剂量 (有效成分,下同) 分别设置为氟噻草胺50、100、200、400、800 g/hm2,噁草酮25、50、100、200、400 g/hm2,异丙隆200、400、800、1600、3200 g/hm2,并设空白对照。每处理4次重复。处理后观察并记录小麦的生长情况,于药后21 d称取小麦地上部分鲜重,根据公式 (1) 计算小麦的鲜重防效。统计方法同1.2.4节,计算3种除草剂对小麦的GR10及95%置信限,并用公式 (2) 计算选择性指数 (Is)[13]。
$$ I_{rm{s}} = {rm{G}}{{rm{R}}_{10}}/{rm{G}}{{rm{R}}_{90}} $$ (2) 1.2.6 异丙隆与噁草酮的复配 1.2.6.1 异丙隆与噁草酮复配的联合作用测定 根据3种除草剂对小麦安全性的测定结果,选择异丙隆与噁草酮进行复配。以节节麦为试材进行土壤喷雾处理,有效剂量分别为异丙隆100、150、200 g/hm2,噁草酮10、20、30 g/hm2及两种药剂复配。每处理重复4次,另设空白对照。于施药后21 d称取节节麦地上部分鲜重,用公式 (1) 计算节节麦的鲜重防效 (E)。按公式 (3) 计算理论鲜重防效E0。当$E-E_0 $
(3)式 中:X表示异丙隆的实际鲜重防效,%;Y表示噁草酮的实际鲜重防效,%。
1.2.6.2 异丙隆与噁草酮复配的安全性测定将异丙隆和噁草酮按质量比4 : 1混配后,分别对节节麦和小麦进行土壤喷雾处理。有效剂量分别为:异丙隆400、200、100、50、25 g/hm2,噁草酮1600、800、400、200、100 g/hm2。另设空白对照。处理后观察小麦和节节麦生长状况,并在药后21 d 称取植株地上部分鲜重,根据公式 (1) 计算鲜重防效。统计方法同1.2.4节,分别计算其对节节麦的GR90及95%置信限及对小麦的GR10及95%置信限。根据公式 (2)计算各药剂在小麦和节节麦之间的选择性指数。
1.3 田间药效试验试验在山东省泰安市岱岳区大汶口镇进行。试验地块地势平坦,壤土,pH 7.1,灌溉条件良好。小麦品种为泰农18,于2018年10月18日播种,前后茬作物均为夏玉米。田间杂草以节节麦和雀麦Bromus japonicus为主,有少量的播娘蒿Descurainia sophia和猪殃殃Galium aparine。
参照文献[14]方法,于2018年10月20日 (天气阴,最高气温18.1 ℃,最低气温4.8 ℃,平均气温10.8 ℃,东北风,风速0.8 m/s) 采用MATABI-16型背负式喷雾器施药,扇形喷头,喷液量为600 L/hm2。试验采用随机区组设计,设置5个处理,分别为:异丙隆900 g/hm2,噁草酮150 g/hm2,异丙隆 + 噁草酮 (质量比4 : 1) 600、750和900 g/hm2,并设空白对照。每处理4次重复。共24个小区,小区采用长方形设计,面积20 m2 (4 m × 5 m)。药后7 d浇水。
杂草防效调查:采用绝对值调查法[14]。分别在药后30和60 d,在处理小区内随机选取4个取样点,每个样点0.33 m2,记录样点内存活的杂草种类及其株数,根据公式 (4) 计算株防效P(number) (%)。于药后60 d同时测定杂草地上部分鲜重,根据公式 (4) 计算鲜重防效P(biomass)。
$$ P_{({rm{biomass}})}/ {text{%}} = {rm{ }}left[ {1 - {{P_{rm{T}}}}/left( {{{P_{rm{SC}}}}/4} right)} right] times 100 $$ (4)(4)式中:PSC为4个对照组每种杂草的株数或鲜重之和,PT为处理组节节麦株数或鲜重。
小麦的安全性评估:分别在药后20、30、60和150 d,采用目测法观察小麦的出苗生长情况及植株有无药害症状等,并在药后30 d,在处理小区随机选取4个取样点,每点调查1 m行长的小麦出苗数。于作物收获期测产,在处理小区随机选取5 m2进行人工收割小麦,并以公顷为单位表示产量。
由表2数据可知,节节麦对氟噻草胺、噁草酮和异丙隆3种药剂较敏感,GR90值低于或略高于各自大田推荐剂量,分别为284.0、101.8和1814.1 g/hm2;节节麦对丁草胺、仲丁灵、二甲戊灵、吡氟酰草胺和氟唑磺隆5种药剂不敏感,GR90值为各自大田推荐剂量的2倍以上。因此,本研究选择氟噻草胺、噁草酮和异丙隆作为防除冬小麦田节节麦的潜在土壤处理剂进行小麦安全性研究。
表 2 八种除草剂对节节麦的生物活性
Table 2. The biological activities of the eight herbicides against Ae. tauschii
除草剂由表3可知,氟噻草胺、噁草酮和异丙隆在小麦与节节麦的选择性指数分别为0.6、1.0和1.1,均小于2,表明将其用于冬小麦田通过土壤处理防除节节麦的安全性较差。其中,氟噻草胺在小麦和节节麦之间的选择性指数过低,仅为0.6,因此选用选择性指数较高的噁草酮和异丙隆进行混配研究。
表 3 三种除草剂对小麦的生物活性及其在小麦和节节麦之间的选择性指数
Table 3. The biological activities of the three herbicides against wheat and their selectivity index between wheat and Ae. tauschii
除草剂从表4数据可知,异丙隆与噁草酮复配后对节节麦的联合作用类型均为加成作用。其中,当噁草酮的剂量为20~30 g/hm2时,各组合对节节麦的防效均大于80%,且E−E0值较大 (3.66%~5.00%)。因此,异丙隆与噁草酮以(100~200) g/hm2+ (20~30) g/hm2复配较为适宜,即质量比(3.3~10) : 1。
表 4 异丙隆与噁草酮复配对节节麦的联合作用评价
Table 4. The evaluation of the joint effects of isoproturon mixed with oxadiazon against Ae. tauschii
异丙隆由表2、表3和表5数据可知,异丙隆与噁草酮以质量比4 : 1复配混用后对节节麦的GR90值为283.2 g/hm2,活性高于异丙隆单剂,但对小麦的抑制作用也有所增强,GR10值为576.7 g/hm2。同时,复配剂对小麦与节节麦之间的选择性指数为2.0,高于各单剂 (1.0~1.1),表明异丙隆与噁草酮复配提高了各单剂对小麦的安全性,但仍维持在较低水平。
表 5 异丙隆与噁草酮复配对节节麦和小麦的生物活性及选择性指数
Table 5. The Biological activities of isoproturon mixed with oxadiazon against wheat and Ae. tauschii, and their selectivity indexes between them
除草剂结果 (表6) 表明,异丙隆与噁草酮复配制剂对节节麦、雀麦、播娘蒿和猪殃殃均有较高的防效,与单剂相比,复配剂提高了其对4种杂草的防效。当其用量为750 g/hm2时,药后60 d对杂草总体株防效及鲜重防效仍高于90%,说明该复配剂效果好,能有效控制节节麦、雀麦、播娘蒿和猪殃殃的危害。
表 6 异丙隆与噁草酮复配对冬小麦田杂草防除效果
Table 6. The control efficacy of isoproturon mixed with oxadiazon against weeds in winter wheat fields
调查时间将异丙隆与噁草酮复配施用于冬小麦田后,对小麦出苗无显著影响,各处理小区的出苗数在66~76株/m之间 (表7)。分别用高剂量异丙隆与噁草酮复配剂及噁草酮单剂处理30 d后,个别小麦植株出现矮化、叶尖干枯的现象,但药后60 d药害症状消失,对小麦的生长无影响,其他药剂处理小麦生长均正常。通过对小麦产量进行分析发现,异丙隆与噁草酮按质量比4 : 1复配后,在有效成分600~900 g/hm2下进行土壤喷雾处理,小麦平均产量为7713~8263 kg/hm2,显著高于空白对照处理的小麦产量(6788 kg/hm2),增产13.6%~21.7%;除低剂量处理外,复配剂处理显著高于对照药剂异丙隆单剂处理的产量(7288 kg/hm2)和噁草酮单剂处理的产量(7650 kg/hm2)。
表 7 异丙隆与噁草酮复配对冬小麦出苗及产量影响
Table 7. The effects of isoproturon mixed with oxadiazon on emergence number and yields of winter wheat
除草剂节节麦与小麦亲缘关系近,具有相似的生物学特性,导致其在小麦田选择性化学防治难度大,目前仅甲基二磺隆和异丙隆两种除草剂茎叶处理对其有一定的防效,然而关于土壤处理防除小麦田节节麦的相关研究甚少。因此,明确节节麦对各土壤处理剂的敏感性,将药剂进行合理混用,对满足我国冬小麦田节节麦化学防控需求具有重要的意义。
室内药剂筛选结果表明:氟噻草胺、异丙隆和噁草酮对节节麦毒力较高,在田间推荐剂量下可以有效防除节节麦。当除草剂在作物和杂草之间的选择性指数大于2时,则可认为该除草剂可以在此作物田中安全使用[15]。本研究发现,氟噻草胺、噁草酮和异丙隆对山农22与节节麦之间的选择性指数均小于2,对小麦安全性差。目前,噁草酮主要应用于水稻田,在小麦田应用的报道较少。白霜研究发现,噁草酮土壤处理对节节麦的活性高,当剂量为225 g/hm2时其鲜重防效为90%以上,702 g/hm2的噁草酮对小麦的株高和鲜重影响不显著,在小麦田具有一定的应用前景[16]。赵孔平研究发现,噁草酮对雀麦、节节麦和猪殃殃的防效较高,对牛繁缕防效较低,而异丙隆对牛繁缕的防效较高,两种药剂杀草谱存在互补[17]。本研究发现,氟噻草胺在山农22和节节麦之间的选择性指数过低,因此,选择噁草酮与异丙隆复配。通过降低噁草酮用量,探究其在小麦田防治节节麦的可行性。联合作用测定表明,异丙隆与噁草酮复配均呈现加成作用。
单剂间的配比是除草剂科学合理复配的一个重要因素。本研究发现,异丙隆与噁草酮以质量比 (3.3~10) : 1的配比范围复配有助于提高对节节麦的防效;同时,复配剂对节节麦的生物活性明显高于异丙隆单剂,并且提高了噁草酮防治节节麦时对小麦的安全性。此外,两种药剂的作用机理不同,合理的复配也有助于延缓杂草抗药性的发生[18]。
田间药效试验结果表明:异丙隆与噁草酮以质量比4 : 1复配对小麦的出苗无影响,同时对雀麦、节节麦、猪殃殃和播娘蒿均有较高防效,与空白对照相比,对小麦的增产率较高,具有良好的应用前景。在施药后小麦生长初期,高剂量 (900 g/hm2) 的复配剂对个别小麦植株会造成轻微药害 (矮化、叶尖干枯),但在后期药害症状消失,且对小麦的生长发育无影响。药害的产生与小麦品种和灌溉方式等有关。本研究于药后7 d采用漫灌浇水,增加了对噁草酮的淋溶,可能会对小麦嫩芽产生药害。因此,在农事操作中应尽可能地于小麦播种前浇水,然后再施用土壤处理剂。
本研究田间药效试验只进行了1年1地试验,而各地的土壤类型、气候类型和小麦栽培方式等有所差异,下一步应进行多点多年的大田试验,以增加试验结果的合理性和科学性,对异丙隆与噁草酮复配在冬小麦田推广使用提供更全面的理论支持。
相关知识
2024年秋播小麦田和油菜田杂草科学防控技术方案
秋播小麦田和油菜田杂草防控技术学起来
2022年秋播小麦田杂草科学防控技术方案
承德市农业农村局 农牧技术 2024年秋播小麦田和油菜田杂草科学防控技术方案
全国农技中心关于印发《2024年秋播小麦田和油菜田杂草科学防控技术方案》的通知
关于印发《2022年秋播小麦田杂草科学防控技术方案》的通知
秋播小麦田杂草防除技术方案
雄安新区麦田杂草发生现状调查及综合防治策略
关于印发《2024年秋播小麦和油菜田杂草科学防控技术方案》的通知
浅析小麦田恶性杂草多花黑麦草综合防控
网址: 土壤处理防治小麦田杂草节节麦药剂筛选 https://m.huajiangbk.com/newsview610197.html
上一篇: 花友路边挖的腐殖土养花,少做了这 |
下一篇: 如何给盆栽花卉土壤去毒 |