趙長山，呂曉曦，周鵬達，范冰冰

（東北農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，哈爾濱 150030）

我國是世界最大水稻生產(chǎn)國，黑龍江省作為重要水稻生產(chǎn)基地，確保水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)對我國糧食安全具有重要意義。稻田雜草是影響水稻產(chǎn)量重要因素之一[1]。野慈姑（Sagittaria trifolia L.）別名狹葉慈姑、三腳剪、水芋、驢耳菜，澤瀉科慈姑屬，為慈姑變種，多年生水生或沼生草本[2]，已成為東三省稻田主要雜草危害之一[3]。野慈姑適應性較強，危害各生育期水稻生長。柴永山研究表明，野慈姑是水稻分蘗盛期雜草危害之一[4]。王長方等研究表明不同密度野慈姑使水稻減產(chǎn)2.94%～23.53%[5]。目前防除水稻田雜草主要以農(nóng)業(yè)防除和化學防除為主。農(nóng)業(yè)防除主要通過耕作措施和調節(jié)水層達到防除目的，水稻插秧前整地后，灌足水泡田，未附著土層野慈姑球莖漂浮在水面上，借助風力作用，田埂邊球莖數(shù)量較多，打撈水面和水邊野慈姑球莖，可減少野慈姑發(fā)生基數(shù)[6]。化學防除方面，磺酰脲類水稻田除草劑芐嘧磺隆、吡嘧磺隆對水田雜草防治效果顯著[7-8]。隨應用年限增多，兩者對野慈姑防效逐漸降低[9]，防除效果仍不理想，芮靜等研究認為野慈姑已對磺酰脲類除草劑芐嘧磺隆和吡嘧磺隆產(chǎn)生抗藥性[10]。觸殺性除草劑排草丹莖葉處理對野慈姑防除效果較好，但無法有效破壞其地下部分營養(yǎng)繁殖器官。

國內(nèi)對野慈姑化學防除效果研究多為地上部分植株受害情況。黃家祥等試驗表明，水稻返青后采用毒土法施用15%吡嘧磺隆·22.5%莎稗磷可濕性粉劑，對野慈姑株高及鮮重抑制效果較好[11]。沈會生等研究表明，在水稻移栽日施用20%稻樂寧和10%水星（吡嘧磺?。σ按裙梅佬л^好[12]。國內(nèi)對野慈姑營養(yǎng)繁殖器官防除效果報道較少。

本文探討野慈姑營養(yǎng)繁殖器官球莖產(chǎn)生、發(fā)育、成熟及再生繁殖能力等營養(yǎng)繁殖規(guī)律，研究野慈姑地上部植株和地下部球莖防除效果，明確化學防除技術對野慈姑球莖次年發(fā)生影響，為有效防除野慈姑提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料

野慈姑球莖：2016年春季采自黑龍省綏化市慶安縣水稻田。

野慈姑種子：2015年采自黑龍江省綏化市慶安縣水稻田。

1.1.2 供試除草劑

本試驗選用9種除草劑，藥劑名稱、劑型、生產(chǎn)廠家及施用劑量、施用方法等信息見表1。

表1 供試除草劑基本信息Table1 Information of tested herbicides

1.2 試驗方法

1.2.1 球莖繁殖規(guī)律

于東北農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院室外盆栽場。將野慈姑球莖和種子于2016年5月18日分別播種在塑料桶內(nèi)（桶高30 cm，直徑32 cm）。每盆播種球莖6株，出苗后每盆留長勢相似3株。球莖播種深度5 cm，種子播種深度1 cm。球莖繁殖野慈姑于播后40 d開始第1次調查，種子繁殖野慈姑于播后65 d開始第1次調查，兩種繁殖方式分別每隔5 d調查1次。記錄野慈姑葉片數(shù)、抽薹數(shù)、地下根狀莖數(shù)、根狀莖節(jié)鞘數(shù)及新生球莖數(shù)量、尺寸等。2016年9月15日最后1次調查，每次調查重復3次。

1.2.2 除草劑對球莖抑制

將采集野慈姑球莖播于塑料桶中（桶高30 cm，直徑32 cm），播深5 cm，每桶播種5粒球莖。

土壤處理除草劑采用粗滴撒施方法，結合水稻田間第2次封閉處理時間及野慈姑生長狀態(tài)，在野慈姑葉片剛出水層時施藥。施用除草劑有噁草酮、芐嘧磺隆、五氟磺草胺、丙嗪嘧磺隆。莖葉于施藥前1 d撤水，施藥后1 d覆水，施用除草劑為2-甲-4-氯鈉鹽、氯氟吡啶酯、滅草松、嘧肟·丙草胺和2-甲·滅草松。各除草劑均采用常規(guī)用藥量處理野慈姑，分別設清水處理為空白對照。共12個處理，每個處理重復3次。施藥后分別于7、14、28和42 d記錄野慈姑受藥癥狀，施藥后45d調查雜草株高防效和鮮重防效，并于9月15日調查所有處理地下部分，確定新球莖產(chǎn)生情況，將新球莖重新播種，研究次年發(fā)生情況。

1.3 統(tǒng)計分析

采用DPS 3.01軟件分析數(shù)據(jù)并作顯著性檢驗，Duncan氏新復極差法作多重比較。

2 結果與分析

2.1 野慈姑球莖繁殖規(guī)律

2.1.1 球莖繁殖野慈姑生長發(fā)育規(guī)律

2.1.1.1 地上部生長發(fā)育特點

球莖繁殖野慈姑在6月初開始出苗，7月25日左右株高達最大值55.9 cm。葉片按沉水葉-漂浮葉-挺水葉順序依次生長，與何軍艇等研究結果一致[21]。7月10日，沉水葉片數(shù)最多，可達6片·株-1，之后逐漸減少；野慈姑挺水葉片在6月25日～8月5日，由3.67片·株-1增至8.33片·株-1，8月5日～8月25日，穩(wěn)定在8.33～8.50片·株-1，8月25日后略有下降，其原因為部分葉片枯萎腐爛，9月15日降至7.63片·株-1，野慈姑挺水葉最多可達13片·株-1；6月25日～6月30日，挺水葉片數(shù)為4片時，開始出現(xiàn)綠色小抽薹，綠色抽薹出現(xiàn)5 d后即7月初開花，7月中旬達開花盛期，抽薹數(shù)在6月25日～8月25日由0.25個·株-1增至2.67個·株-1，至9月15日抽薹數(shù)穩(wěn)定在2.50～2.67個·株-1，抽薹數(shù)最多可達6個·株-1（見圖1）。8月20日開始有種子成熟自行落下。

2.1.1.2 地下部生長發(fā)育特點

7月25日根長達最大值59.2 cm。6月末，野慈姑長至3～4片挺水葉，花挺尚未長出，地下開始出現(xiàn)根狀莖。新球莖最早出現(xiàn)在7月25日，此時野慈姑地上部分有6片挺水葉，2個抽薹。此后至8月25日，野慈姑新球莖個數(shù)從0.25個·株-1緩慢增至0.67個·株-1，8月25日～9月5日為新球莖結球盛期，新球莖個數(shù)由0.67個·株-1增至3.25個·株-1，9月5日～9月15日球莖個數(shù)為3.05～3.33個·株-1（見圖1）。單株野慈姑最多可結5個球莖。7月25日～9月5日，花挺數(shù)為2～3個、挺水葉為7～8片葉時，野慈姑植株根狀莖末端膨大為球莖時期，大部分新球莖生長在根狀莖3～5節(jié)鞘處。新球莖最大橫截直徑0.1～1.4 cm。

野慈姑整個生長階段，當抽薹數(shù)≥2個·株-1時，地下部分存在發(fā)生新球莖可能，隨抽薹數(shù)增加野慈姑結新球莖概率增加，地上部有5～6個抽薹時，野慈姑出現(xiàn)新球莖概率在80%以上；當挺水葉片數(shù)≥3片·株-1時，地下部分存在發(fā)生新球莖可能，野慈姑生長新球莖概率隨挺水葉片數(shù)增長呈先升后降趨勢，其中挺水葉片數(shù)9片葉時，野慈姑生長新球莖概率最高為80%（見圖2）。進入9月后大部分野慈姑均生長新球莖且數(shù)量增多。

圖1 野慈姑挺水葉片、抽薹和球莖發(fā)生規(guī)律Fig.1 Occurrence law of the arrow type leaf,bolting,new corms of Sagittaria trifolia L.

圖2 野慈姑抽薹數(shù)、挺水葉片數(shù)與發(fā)生新球相關關系Fig.2 Relationship between bolting number,arrow type leaf number and probability of occurrence of new corms of Sagittaria trifolia L.

2.1.2 種子繁殖野慈姑生長發(fā)育規(guī)律

2.1.2.1 地上部生長發(fā)育特點

種子繁殖野慈姑在6月底出苗，少量種子延遲至7月中旬。野慈姑8月15日株高達最大值32.9 cm。挺水葉片7月20日～8月15日，由2.17片·株-1增至6.33片·株-1，8月15日～9月10日，挺水葉片數(shù)6.14～6.40片·株-1。挺水葉片最多可達7片·株-1，首次出現(xiàn)在8月10日。沉水葉片最多可達6片·株-1，第1次出現(xiàn)在7月20日。8月5日野慈姑出現(xiàn)第1個抽薹，此時挺水葉片數(shù)為3～5片，沉水葉為3片，抽薹數(shù)在8月5日～8月25日由0.33個·株-1增至1.45個·株-1，之后趨于穩(wěn)定（見圖3），單株野慈姑抽薹數(shù)最多可達3個。抽薹出現(xiàn)10 d后即8月15日見開花。8月末達開花盛期。9月中旬小部分種子成熟落下。

2.1.2.2 地下部生長發(fā)育特點

種子繁殖野慈姑在7月30日根長達最大值38.7 cm。7月25日出現(xiàn)根狀莖，此時野慈姑地上部分未長出花挺，3片挺水葉，3～4片沉水葉。新球莖最早出現(xiàn)在8月25日，為0.09個·株-1，此后每株野慈姑新生球莖數(shù)快速增加至9月10日，為4.00個·株-1（見圖3）。

9月后每株野慈姑均長出新球莖，個數(shù)明顯增多，最多可達6個·株-1。新球莖最大橫截直徑0.1～0.6 cm，在種子繁殖野慈姑整個生長階段，即使未長出抽薹，仍可能發(fā)生新球莖，概率為10.34%，且發(fā)生新球莖概率隨抽薹數(shù)增加而增加，抽薹數(shù)為3時，概率最大為66.67%；當挺水葉片數(shù)為3片·株-1時，發(fā)生新球莖概率為16.67%，明顯低于挺水葉片為4～7片·株-1時，當挺水葉為4片·株-1時，發(fā)生新球莖概率與5片·株-1時接近，分別為44.44%、42.86%，當每株6～7片挺水葉片時，發(fā)生新球莖概率接近，分別為55.56%、57.14%。

圖3 野慈姑挺水葉片、抽薹和新球莖與時間關系Fig.3 Relationship between the arrow type leaf,bolting,new corms and time of Sagittaria trifolia L.

圖4 野慈姑抽薹數(shù)、挺水葉片數(shù)與發(fā)生新球莖相關關系Fig.4 Relationship between bolting number,arrow type leaf number and probability of occurrence of new corms of Sagittaria trifolia L.

2.2 化學防除技術對野慈姑球莖抑制作用

2.2.1 土壤處理防除效果

五氟磺草胺處理下野慈姑當年結球莖數(shù)最少，為0.38個·株-1，與丙嗪嘧磺隆處理0.43個·株-1差異不顯著。噁草酮處理野慈姑當年結球莖數(shù)為0.97個·株-1。芐嘧磺隆處理野慈姑當年結球莖數(shù)最多，為2.77個·株-1，與對照差異不顯著。觀察次年球莖出苗率可知，丙嗪嘧磺隆處理出苗率最低為51.00%，與其他除草劑處理存在顯著性差異，五氟磺草胺處理和噁草酮處理分別為68.00%、68.50%，兩者間明顯差異，芐嘧磺隆出苗率最高為91.00%，與對照差異不顯著（見表2）。

芐嘧磺隆處理14和28 d均輕微抑制野慈姑生長，42 d后抑制程度減輕，出現(xiàn)再生現(xiàn)象；噁草酮處理14、28和42 d后野慈姑均生長緩慢，與對照野慈姑相比，植株矮化，葉面積減少，整株長勢較弱；丙嗪嘧磺隆處理14和28 d后大部分野慈姑停止生長，葉片呈黃色，小部分葉片紅褐色，42 d后未出現(xiàn)再生現(xiàn)象；五氟磺草胺處理14 d，野慈姑生長受抑制，生長點失綠，28和42 d后部分野慈姑死亡。由表2可知，不同除草劑對野慈姑地上部分植株整體防效順序依次為五氟磺草胺＞丙嗪嘧磺?。緡f草酮＞芐嘧磺隆。株高防效：五氟磺草胺與丙嗪嘧磺隆差異不顯著，但兩者顯著高于噁草酮和芐嘧磺隆處理；鮮重防效：五氟磺草胺為91.09%，顯著高于丙嗪嘧磺隆處理81.90%，而丙嗪嘧磺隆處理則依次顯著高于噁草酮處理72.86%、芐嘧磺隆處理36.41%。

表2 4種土壤處理除草劑對野慈姑防除效果Table2 Plant control effect of 4 soil-applied herbicides on Sagittaria trifolia L.

2.2.2 莖葉處理防除效果

結合當年各處理新球莖發(fā)生情況及次年球莖出苗率可知，除草劑對野慈姑營養(yǎng)繁殖器官抑制作用依次為氯氟吡啶酯＞2-甲-4-氯鈉鹽＞2-甲·滅草松＞嘧肟·丙草胺＞滅草松。氯氟吡啶酯處理野慈姑當年所結新球莖顏色為乳黃色，其他處理新球莖顏色與對照相同，為紫色。

當年新球莖發(fā)生個數(shù)：氯氟吡啶酯處理當年新球莖發(fā)生數(shù)量最少，為0.39個·株-1，顯著低于其他各除草劑和對照處理。滅草松處理當年新球莖發(fā)生數(shù)量最多，為2.61個·株-1，顯著高于其他各除草劑處理。2-甲-4-氯鈉鹽處理0.66個·株-1與2-甲·滅草松處理1.00個·株-1間差異不顯著，而與嘧肟·丙草胺處理1.27個·株-1和滅草松處理2.61個·株-1及對照均差異顯著。嘧肟·丙草胺處理與2-甲·滅草松處理結果相近，差異不顯著，與滅草松處理及對照差異顯著。

次年出苗數(shù)：氯氟吡啶酯處理次年球莖出苗率為15.09%，顯著低于其他各處理及對照。滅草松處理的86.45%顯著高于其他各除草劑處理，且與對照差異顯著。2-甲·滅草松處理和嘧肟·丙草胺處理結果分別為67.64%、65.83%，差異不顯著，與滅草松處理差異顯著。

滅草松處理藥效反應迅速，施用7 d后野慈姑葉片大面積失水、萎蔫、枯黃、卷曲，但未著藥莖稈和新葉無明顯癥狀；嘧肟·丙草胺處理施用7、14 d后，野慈姑部分葉片呈黃色，長勢較弱；2-甲·滅草松處理施用7 d后，野慈姑葉片倒伏，14 d后，大部分野慈姑死亡；2-甲-4-氯鈉鹽處理7 d后，野慈姑葉片大面積倒伏漂浮于水面，大部分植株死亡；氯氟吡啶酯處理7 d后，野慈姑根基部腐爛，幾乎全部死亡。

由表3可知，株高防效：氯氟吡啶酯對野慈姑株高防效最佳，為99.95%，與2-甲-4-氯鈉鹽處理97.76%差異不顯著，2-甲-4-氯鈉鹽與2-甲·滅草松96.06%差異不顯著，而2-甲-4-氯鈉鹽處理與嘧肟·丙草胺處理79.64%和滅草松處理81.10%差異顯著；鮮重防效：氯氟吡啶酯、2-甲-4-氯鈉鹽、2甲·滅草松處理對野慈姑鮮重防效分別為99.00%、98.09%、97.16%，三者間差異不顯著，但三者與嘧肟·丙草胺處理79.99%和滅草松處理82.77%差異顯著。

表3 5種莖葉處理除草劑對野慈姑防除效果Table3 Plant control effect of 5 post-emergence herbicides on Sagittaria trifolia L.

3 討論

本研究表明抽薹數(shù)、挺水葉片數(shù)與新球莖發(fā)生規(guī)律與王長方等[5]、芮靜[10]研究結果一致。在球莖繁殖野慈姑有3～4片挺水葉，花挺尚未長出時，地下開始出現(xiàn)根狀莖。本研究大部分球莖繁殖野慈姑發(fā)生新球莖數(shù)2～4個，單株野慈姑最多可結5個球莖，大部分種子繁殖野慈姑發(fā)生新球莖個數(shù)1～2個，與何軍艇研究結果[13]一致，但本文種子繁殖野慈姑最多可發(fā)生6個新球莖，目前尚未見報道。

本試驗中芐嘧磺隆除草劑對野慈姑地上部植株和地下部球莖防效均不理想，可能與野慈姑對其產(chǎn)生較高抗性有關。稻田主要應用磺酰脲類除草劑防除野慈姑。連續(xù)多年使用同一作用機理除草劑，加速抗性雜草發(fā)生[14-16]，應注意除草劑輪換、交替使用并改進栽培管理方式，開發(fā)不同作用機理稻田除草劑[17-19]。

本研究采用室外盆栽方法，與田間真實環(huán)境存在差異，田間野慈姑長勢優(yōu)于試驗盆栽植株，同期觀察田間野慈姑，植株株高較高，葉面積較大，但地上部分抽薹與地下部根狀莖和新球莖發(fā)生時間差異不顯著。土壤處理對野慈姑地上部分防除效果普遍低于莖葉處理，但除芐嘧磺隆以外其他除草劑對當年新球莖發(fā)生抑制效果較好。

本試驗中2-甲-4-氯鈉鹽和氯氟吡啶酯均為激素類除草劑，兩者對野慈姑球莖次年出苗抑制作用是否為打破球莖越冬機制，有待進一步研究。本試驗結果表明，在土壤處理除草劑中丙嗪嘧磺隆對野慈姑當年結球數(shù)控制效果不佳，但次年野慈姑球莖出苗率最低，原因可能為施用丙嗪嘧磺隆雖未有效控制新球莖形成，但破壞新球莖再生能力，其機理尚待后續(xù)試驗深入研究。

4 結論

a.球莖繁殖野慈姑6月初出苗，球莖發(fā)生持續(xù)時間較長，7月下旬開始接球，但結球莖盛期在8月中旬至9月中上旬。當抽薹數(shù)為6個·株-1時，發(fā)生新球莖概率最大83.00%。大部分野慈姑每株發(fā)生新球莖約為2～4個，單株野慈姑最多可結5個球莖。8月20日開始有種子成熟自行落下。

b.種子繁殖野慈姑在6月底出苗，有少量種子可延遲至7月中旬出苗。結球盛期在8月末～9月中上旬，當抽薹數(shù)為3個·株-1時，發(fā)生新球莖概率最大為66.70%。大部分野慈姑每株發(fā)生新球莖約1～2個，最多可達6個·株-1。9月中旬小部分種子成熟落下。

c.土壤處理對當年野慈姑球莖抑制效果最好為五氟磺草胺，對次年球莖出苗控制效果最好為丙嗪嘧磺隆。莖葉處理對野慈姑球莖抑制作用順序依次為氯氟吡啶酯＞2-甲-4-氯鈉鹽＞2-甲·滅草松＞嘧肟·丙草胺＞滅草松。

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