韓喜財,韓承偉,趙越,姜穎
(黑龍江省科學(xué)院大慶分院,黑龍江大慶163319)
工業(yè)大麻(Cannabis sativaL.)又稱為漢麻、火麻、線麻、寒麻,大麻科(Cannabinaceae)大麻屬(Cannabis)大麻種(Cannabis SativaL.)一年生草本植物,通常為雌雄異株,也有雌雄同株的[1-2]。大麻適應(yīng)性強(qiáng),種植方便,是人類最早栽培的作物之一。中國每年因雜草危害造成的農(nóng)產(chǎn)品損失近400萬噸,通過雜草防治挽回的損失達(dá)900萬噸。農(nóng)田草害面積約4300萬公頃,其中嚴(yán)重受害面積約1000萬公頃,因雜草危害減產(chǎn)15.4%,估計每年糧食減產(chǎn)1750萬噸[3],防治雜草造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本大幅度增加[4]。隨著具有除草活性的三氮苯類、酰胺類除草劑先后研發(fā)出來,用藥量逐步降低,除草活性逐漸增高,對作物的安全性逐漸提高[5]。任翠梅等[6]在黑龍江安達(dá)工業(yè)大麻田藥劑篩選試驗(yàn)中,得出金都爾播前處理效果最好;楊正博等[7]在云南省經(jīng)過試驗(yàn)得出工業(yè)大麻苗前土壤封閉處理藥劑50%乙草胺效果最好,防效高達(dá)95.7%,對工業(yè)大麻安全;劉敏等[8]在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)播后苗前封閉處理試驗(yàn)得出50%乙草胺和96%異丙甲草胺對大麻安全性有影響,但是在10 d以后恢復(fù)正常,防效分別達(dá)到89.1%和89.4%;趙銘森等[9]在山西進(jìn)行工業(yè)大麻苗后莖葉處理試驗(yàn),56%2甲4氯鈉和烯草酮混劑株防效達(dá)到95%。我國的工業(yè)大麻及亞麻纖維產(chǎn)量超過世界產(chǎn)量的20%,大麻種植面積訊速增加,大麻的登記品種也逐年增多,種植面積逐漸規(guī)模化。工業(yè)大麻大面積種植過程中雜草防除成為目前迫切需要解決的問題。工業(yè)大麻生產(chǎn)田為平播密植,三葉期后生長迅速,不宜進(jìn)行人工除草。為此,進(jìn)行工業(yè)大麻田間化學(xué)除草劑的篩選與應(yīng)用顯得尤為必要。
工業(yè)大麻品種:火麻一號。
試驗(yàn)用除草劑種類、劑型以及用量見表1。
表1 除草劑種類、劑型以及用量Table 1 Herbicides、formulation and dosage
試驗(yàn)地設(shè)在黑龍江省克山縣西建鄉(xiāng)沈陽空軍后勤部農(nóng)副業(yè)基地院內(nèi),試驗(yàn)地為秋翻地,土壤為黑鈣土,pH值為5.98,有機(jī)質(zhì)24.49%,前茬為玉米。
小區(qū)長10 m,寬1.5 m,小區(qū)面積15 m2,區(qū)間道1 m。每個處理設(shè)3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,以空白對照。小區(qū)采用人工播種,播種深度3 cm。小區(qū)5月9日播種,播種量112.5 kg/hm2,播后鎮(zhèn)壓、插小區(qū)標(biāo)識牌。出苗期為5月22日。土壤封閉藥劑在播種后進(jìn)行噴霧處理,莖葉處理在苗高10~15 cm進(jìn)行。
方案1:播后苗前土壤封閉處理,除草劑品種為96%異丙甲草胺、48%仲丁靈、50%乙草胺、50%撲草凈。
方案2:苗后莖葉處理,除草劑品種為56%2甲4氯鈉鹽、10.8%高效氟吡甲禾靈、5%精喹禾靈、41%草甘膦、15%精穩(wěn)殺得、96%異丙甲草胺、24%烯草酮、48%苯達(dá)松。
方案3:苗前封閉除草與苗后莖葉除草相結(jié)合9個處理(見表2)。
表2 苗前封閉除草與苗后莖葉處理Table 2 Pre-seedling soil treatment and post-seedling foliar treatment
1.6.1 工業(yè)大麻安全性調(diào)查
幼苗出苗后進(jìn)行調(diào)查。統(tǒng)計幼苗的出苗率,調(diào)查幼苗是否產(chǎn)生藥害,并統(tǒng)計出現(xiàn)藥害幼苗的比例,計算受害株率。同時,分別在工業(yè)大麻出苗后第7 d和21 d調(diào)查工業(yè)大麻幼苗的株高,每個小區(qū)按照對角線5點(diǎn)取樣法調(diào)查,每點(diǎn)調(diào)查10株,計算工業(yè)大麻平均株高,調(diào)查藥劑對工業(yè)大麻平均株高的影響。
1.6.2 對雜草防效調(diào)查
在施藥后第15 d和30 d分別調(diào)查存活的單子葉雜草及雙子葉雜草數(shù)目,計算除草劑對雜草的株防效;在施藥后第30 d稱取雜草地上部分的鮮重,計算除草劑對雜草的鮮重防效。計算公式如下,統(tǒng)計數(shù)據(jù)利用Excel軟件處理。
株防效(%)=[(對照區(qū)存活株數(shù)-施藥區(qū)存活株數(shù))/對照區(qū)存活株數(shù)]×100%
鮮重防效(%)=[(對照區(qū)鮮重-施藥區(qū)鮮重)/對照區(qū)鮮重]×100%
通過田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),4種封閉除草劑中仲丁靈和撲草凈均對工業(yè)大麻幼苗產(chǎn)生藥害,其癥狀為葉片出現(xiàn)輕微灼燒狀,個別葉片出現(xiàn)輕微卷曲,藥害嚴(yán)重的莖桿會出現(xiàn)萎蔫癥狀。
從表3可以看出,96%異丙甲草胺和50%乙草胺對幼苗株高的影響最小,影響最大的是仲丁靈,其次是撲草凈、乙草胺、異丙甲草胺。由表4可知,96%異丙甲草胺和50%乙草胺對工業(yè)大麻安全性最高,48%仲丁靈用藥7 d后受害程度最嚴(yán)重,受害株率達(dá)到18%,14 d后受害率降低9%。
表3 除草劑對工業(yè)大麻株高的影響Table3 The effect of herbicides on plan height
表4 工業(yè)大麻幼苗受害株率Table4 The in jury rate of industrial hemp seedling%
由表5可知,施藥后15d96%異丙甲草胺和50%乙草胺的株防效高于50%撲草凈和48%仲丁靈,而30d后防效有所降低,分別為81.49%、76.60%、54.24%和54.44%,此為新生雜草數(shù)量增加的原因。
表5 除草劑對工業(yè)大麻田間雜草的株防效Table5 Prevent effec to herbicides
施藥后30d進(jìn)行雜草鮮重調(diào)查,表6顯示,96%異丙甲草胺、50%乙草胺、50%撲草凈和48%仲丁靈的鮮重防效分別達(dá)到了81.85%、80.89%、72.20%、63.27%。因此綜合安全性、高防效的原則,封閉用除草劑優(yōu)先次序?yàn)?6%異丙甲草胺EC>50%乙草胺EC>50%撲草凈WP>48%仲丁靈EC。
表6 除草劑對工業(yè)大麻的鮮重防效Table6 Weed control effect on fresh weight
從表7、8、9可以看出,莖葉處理的8種藥劑中安全性烯草酮、精穩(wěn)殺得>高效氟吡甲禾靈>精喹禾靈>2甲4氯鈉鹽>異丙甲草胺>苯達(dá)松>草甘膦,受害株率由低到高烯草酮<高效氟吡甲禾靈<精喹禾靈<精穩(wěn)殺得<2甲4氯鈉鹽<異丙甲草胺<草甘膦<苯達(dá)松??傊攴佬┎萃靖咝Х良缀天`>精喹禾靈>草甘膦>異丙甲草胺>苯達(dá)松>精穩(wěn)殺得>2甲4氯鈉鹽,其中烯草酮對單子葉雜草的防效較高,對雙子葉雜草防效較低。
表7 莖葉處理除草劑對工業(yè)大麻安全性調(diào)查Table 7 Investigation of safety and prevention effect of herbicides to industrial hemp
表8 除草劑受害株率調(diào)查Table 8 Termite damage percentage(TDP)%
表9 除草劑防效調(diào)查Table 9 Investigation of herbicide efficacy
從表10可以看出,處理5的原莖產(chǎn)量最高,達(dá)到7648 kg/hm2,比對照CK增產(chǎn)22.32%,既在苗前96%異丙甲草胺1350 mL/hm2土壤處理的基礎(chǔ)上,出苗后施用56%2甲4氯375 g/hm2+24%烯草酮300 mL/hm2,纖維產(chǎn)量較單獨(dú)施用苗前土壤處理和單獨(dú)施用苗后莖葉處理小區(qū)產(chǎn)量有顯著增加。由表10、11還可知,莖葉處理較土壤處理的原莖產(chǎn)量與種子產(chǎn)量高,土壤處理與莖葉處理組合5、6較單一的土壤或莖葉處理原莖與種子產(chǎn)量高。
表10 不同施藥處理及處理組合對工業(yè)大麻原莖產(chǎn)量影響Table 10 The effect of different treatments to the stem yield
表11 不同施藥處理及處理組合對工業(yè)大麻種子產(chǎn)量影響Table 11 The effect of different treatments to the seed yield
通過試驗(yàn)初步篩選出對工業(yè)大麻施用安全的6種除草劑,分別是播種后苗前土壤處理除草劑異丙甲草胺與乙草胺;苗后莖葉處理除草劑烯草酮、2甲4氯鈉鹽、高效氟吡甲禾靈、精喹禾靈。綜合對工業(yè)大麻苗前土壤處理和苗后莖葉處理藥劑分析,通過試驗(yàn)得出工業(yè)大麻除草最佳方案:96%異丙甲草胺1350 mL/hm2土壤封閉處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行苗后莖葉處理,即56%2甲4氯鈉鹽375 g/hm2+24%烯草酮300 mL/hm2處理,此處理工業(yè)大麻種子產(chǎn)量和原莖產(chǎn)量分別比空白對照高出31.37%和22.32%。
通過對工業(yè)大麻田雜草化學(xué)防除研究,分別進(jìn)行了苗前、苗后、苗前+苗后除草模式研究,確定了工業(yè)大麻田化學(xué)除草藥劑及其組合,針對農(nóng)田中單子葉雜草和雙子葉雜草選擇不同類型對工業(yè)大麻安全性高的除草劑,因只選擇一種類型除草劑對工業(yè)大麻田間雜草的防除效果存在局限性,因此最佳選擇是防除單子葉與雙子葉雜草的除草劑組合,但在實(shí)際生產(chǎn)中化學(xué)除草受氣象因素、施用條件、土壤因素及用藥劑量的影響,應(yīng)結(jié)合工業(yè)大麻生長時期和高度,確定用藥時間和劑量。在本研究中苗前土壤處理受土壤濕度和天氣影響較大,由于黑龍江省4~5月初空氣干燥,風(fēng)力較大,土壤封閉要特別注意用水量和作業(yè)時風(fēng)力大小,如果風(fēng)力過大會造成藥劑飄移,封閉效果不好。播種后土壤墑情不好要適當(dāng)加大用水量。播種后出苗前溫度較低,如果溫度過低,96%異丙甲草胺會出現(xiàn)輕微藥害現(xiàn)象。2甲4氯鈉(MCPA-sodium)為苯氧乙酸類選擇性內(nèi)吸傳導(dǎo)激素型除草劑,可以破壞雙子葉植物的輸導(dǎo)組織,使生長發(fā)育受到干擾、莖葉扭曲、莖基部膨大變粗或者開裂。2甲4氯鈉在試驗(yàn)地土壤中降解較快,第3天后殘留量小于0.05 mg/kg,遼寧、湖南兩地土壤中均未得到消解半衰期方程,說明該藥為易降解性農(nóng)藥,且在土壤中消解速率比在植株中的消解速率快[10],故其安全性可靠。2甲4氯鈉鹽在施用過程中要嚴(yán)格控制用藥量,在東北地區(qū)和南方地區(qū)的用藥量會有不同,具體要在施用前確定最適濃度和上限用量,確保用藥安全,以免造成不必要的損失。