趙夏童,劉韶光,宋喜娥,郭平毅,原向陽,董淑琦,郭美俊
(山西農業(yè)大學農學院,山西太谷030801)
谷子,又稱為稷、粟,脫掉外殼后即是小米,為禾本科狗尾草屬[1]。谷子本身抗旱耐貧瘠,其適應性廣,抗逆性強,在世界多個國家均有種植,在我國主要種植于北方,是我國北方主要糧食作物之一[2]。據記載,從商朝開始,谷子就是我國百姓的主糧之一,可以看出,谷子的地位以及它對人民生活的重要性。而谷子作為“百谷之長”,因其易于消化、好吃可口的特性,成為常見的主食之一[3]。谷子也是藥食兩用的食物之一,具有清涼、滋陰、益氣等功效,對消化不良、利小便等具有一定作用,因其碳水化合物含量低于大米、小麥等其他糧食,是糖尿病患者的理想食物[4]。谷草纖維含量少,質地柔軟,是喂養(yǎng)牲畜的優(yōu)質料草[5]。
隨著谷子被越來越多的人們所喜愛,谷子的消費市場逐漸變大,谷子種植面積逐年增長,田間雜草成為制約谷子產業(yè)化發(fā)展的重要障礙因子之一[6]。如何在谷田防除雜草已成為谷子研究方向中的一個重要課題?;瘜W除草是對谷子雜草最有效果的防治手段[7],但是谷子對除草劑較為敏感,對除草劑抗性差,極易影響谷子的生長發(fā)育,甚至會發(fā)生藥害,因此,適用于谷田的除草劑很少,實際登記使用的產品非常少,所以,化學除草劑在谷田還不能被廣泛使用[8]。
農田地膜覆蓋保墑對農業(yè)的增產增收極為有效,大量數據證明,通過地膜覆蓋的方式可使谷子增產約30%[9-10]。在干旱與半干旱地區(qū),通常通過合理的地膜覆蓋技術來提高作物產量。其中,在谷子[11]、水稻[12]、小麥[13]、棉花[14]、花生[15]、玉米[16]等作物上的研究表明,地膜覆蓋可阻隔膜下雜草進行光合作用,以達到防除雜草的效果,但膜間的雜草不會受到影響,若不及時控制膜間雜草,膜間雜草仍會對谷子生殖生長造成不可逆的危害,所以,膜間雜草問題仍有待解決。我們就這一問題提出了膜間化學除草的方法,該技術可以大大減少谷子種子或幼苗與除草劑的直接接觸機會,提高安全性,擴大除草劑的應用范圍。
本研究選用2種二硝基苯胺類除草劑,通過膜間噴施,旨在篩選出對谷子安全的除草劑品種及劑量,并就目前推廣面積較大的張雜谷10號品種對不同除草劑的抗藥性進行比較,并作出安全性評價。
1.1.1 供試谷子品種 張雜谷10號由河北省張家口市農業(yè)科學院提供。
1.1.2 供試土壤 試驗地土壤為碳酸鹽褐土,0~20 cm土層內有機質平均含量為24.79 g/kg,速效氮為53.21 mg/kg,速效磷為10.05 mg/kg,速效鉀為99.2 mg/kg,pH 值為 8.12。
1.1.3 供試除草劑 二甲戊靈(有效成分含量為330 g/L)由江蘇永安化工有限公司提供;氟樂靈(有效成分含量為480 g/L)由鎮(zhèn)江建蘇農藥化工有限公司提供。
試驗于2017年在山西省太谷縣山西農業(yè)大學試驗田進行,采用完全隨機區(qū)組設計,地膜覆蓋栽培。行距為50 cm,株距23 cm。在播種前,將750 kg/hm2的復合肥均勻撒施并參混到土壤中。2種土壤處理劑于播種后出苗前使用配備有統一型號的噴壺進行膜間噴施。試驗小區(qū)為3.5 m×10.0 m。供試藥劑用量如表1所示。
表1 供試藥劑及用量
1.3.1 谷子安全性測定 施藥待出苗后,定期目測谷子藥害的發(fā)生情況,并記錄藥害變化情況。
1.3.2 株高的測定 在處理后25,40 d在各小區(qū)隨機選取10株,用卷尺測量其株高。
1.3.3 出苗率的測定 出苗率調查在出苗穩(wěn)定3 d后,在每小區(qū)取樣3處,每處取樣0.5 m2,并統計每處出苗穴數、未出苗穴數。
1.3.4 雜草防效的測定 在處理后25,40 d評價除草劑功效;25,40 d后調查各小區(qū)膜間雜草的株數,并稱量連根挖起雜草的總鮮質量,計算株防效和鮮質量防效。
1.3.5 產量的測定 待谷子成熟期,每個小區(qū)隨機選取5 m×4行進行產量測定,并計算小區(qū)的理論產量。
采用統計分析軟件Excel 2010和SAS 9.4對數據進行單因素方差分析,并用Duncan新復極差法進行多重比較。
膜間施藥后待谷子出苗開始通過目測可知,2種除草劑處理下,均未出現植株明顯萎蔫、莖部扭曲變形、莖葉褪綠等藥害癥狀,但高劑量處理下出現抑制出苗率、生長發(fā)育緩慢等輕度藥害癥狀。
由圖1,2可知,膜間噴施氟樂靈25 d后張雜谷10號株高隨劑量的增加呈降低趨勢,其中,CK1,CK2,T1,T2,T3 處理間均無顯著差異,T4 處理株高達最低值28.59 cm,較CK1顯著降低12.03%;二甲戊靈處理25 d后張雜谷10號株高中CK2,T1,T2較CK1無顯著差異,其中,T1達最大值33.03cm,T3,T4處理較CK1差異顯著,分別降低了8.51%,9.84%。藥后40 d,膜間噴施氟樂靈、二甲戊靈高劑量對株高產生顯著抑制作用,其中,氟樂靈處理CK2,T3,T4較CK1顯著降低,分別降低9.12%,10.17%,13.83%,T4處理達到最低值79.08 cm;二甲戊靈處理CK2,T3,T4較CK1顯著降低,分別降低9.12%,8.96%,9.47%,其中,T4處理達最低值83.08 cm。
由圖3可知,覆膜穴播后第2天進行膜間噴施除草劑,待谷子出苗穩(wěn)定后,出苗率表現為隨劑量的增加對谷子出苗抑制作用增強。隨著2種土壤處理劑施用量的增加,CK2~T3氟樂靈處理谷子出苗率較CK1處理無顯著差異;T4處理出苗率受到了顯著的抑制作用,較CK1降低15.30%,氟樂靈處理T1,T2,T3處理分別減少了 5.88%,8.83%,11.39%;二甲戊靈處理T1,T2處理較CK1無顯著差異,T3,T4處理較CK1存在顯著差異,分別降低了17.01%,21.12%。
噴藥25 d后2種除草劑的總雜草防效情況如表2所示。
表2 噴藥25 d后2種除草劑的總雜草防效
從表2可以看出,膜間噴施25 d后,2種土壤 處理劑的雜草防除效果隨著劑量的升高而升高,隨著劑量增加膜間雜草密度、單位面積雜草鮮質量呈現遞減趨勢,其中,雜草防除效果最好的為二甲戊靈T4處理,株防效達到96.39%,鮮質量防效達到93.31%;雜草防除效果較低的是二甲戊靈T1處理,株防效、鮮質量防效分別為72.36%和60.54%。氟樂靈4個處理之間無顯著差異,各處理株防效均在89.56%以上,防除效果良好;二甲戊靈T4處理的株防效顯著高于T1,T2,T3處理,分別增加了24.03,15.88,11.87百分點。由鮮質量防效數據可知,氟樂靈T4處理顯著高于T1處理17.13百分點,其他各處理間無顯著差異;二甲戊靈T4處理顯著高于T1,T2處理,分別增加32.77,15.78百分點。
由表3可知,2種土壤處理劑處理后,隨著劑量增加膜間雜草密度、單位面積雜草鮮質量呈現遞減趨勢,雜草防除效果隨著劑量的升高而升高。其中,雜草防除效果最優(yōu)的是二甲戊靈T4處理,株防效達到95.13%,鮮質量防效達到96.13%;其次依次是氟樂靈T4處理、二甲戊靈T3處理、氟樂靈T3處理,株防效分別為91.47%,87.34%,86.25%,鮮質量防效分別為93.10%,88.48%,86.92%;防除效果最低的是二甲戊靈T1處理,株防效為68.99%,鮮質量防效為62.92%。
表3 噴藥40 d后2種除草劑的總雜草防效
由圖4可知,不同處理成熟期產量隨著土壤處理劑施用量的增加,谷子的產量受到了抑制作用;氟樂靈T3,T4處理產量較CK1顯著降低13.64%,21.94%,CK2由于草害影響產量,較CK1顯著降低21.22%,T1,T2較CK1產量無顯著差異。二甲戊靈的不同處理對產量影響程度不同,CK2,T3,T4較CK1顯著降低 21.16%,11.23%,29.46%,T1,T2較CK1無顯著差異。
氟樂靈、二甲戊靈屬于二硝基苯胺類除草劑,都適用于棉花、大豆作物田等,但是谷子對這些土壤處理劑敏感,直接在谷田播后苗前噴施均導致谷子無法正常出苗。本試驗將2種土壤處理劑播后苗前噴施于覆膜谷田膜間,探討其除草效果及對谷子安全性進行評價。
BARROS等[17]研究表明,雜草對除草劑的敏感性因除草劑的種類不同具有一定差異,氟樂靈和二甲戊靈可以有效控制禾本科雜草。ZHANG等[18]研究發(fā)現,隨著除草劑劑量的增加,雜草的防除效果表現為一定的劑量-效應關系。本試驗中,氟樂靈和二甲戊靈高劑量時,對雜草的株防除效果達91.47%以上,對雜草的鮮質量防除效果達92.36%以上,能較好地控制谷田膜間雜草。
播后苗前膜間噴施這2種土壤處理劑對谷子安全性可以通過對作物的出苗率[19-20]、農藝性狀、產量及產量構成[21]等指標進行評價。2種土壤處理劑按劑量梯度施用,谷子產量隨梯度呈現高劑量抑制趨勢,而氟樂靈和二甲戊靈分別在T1,T2劑量下與除草對照產量間無顯著影響。在本研究中,谷子的產量在土壤處理劑品種間存在一定差異,這可能是由同類型的不同除草劑對谷子的藥效不同所造成的。此外,除草劑還可通過直接影響農藝性狀來影響產量構成因素,最終影響產量[22]。田伯紅等[23]研究表明,2,4-D會對谷子的出苗率產生抑制作用,導致幼苗生長緩慢。在本研究中,高劑量處理對谷子產生抑制作用,表現為出苗率等指標顯著下降,最終引起產量降低。然而,膜間噴施土壤處理劑可以避免谷種直接接觸除草劑,本試驗將2種不能直接施于谷田的土壤處理劑通過膜間噴施后低劑量出苗率與人工除草無顯著差異,高劑量對谷子出苗率產生了抑制作用。本研究發(fā)現,2種土壤處理劑高劑量抑制出苗率,其原因還需要進行深入研究,但本試驗通過膜間噴施的新技術施用氟樂靈與二甲戊靈在谷田中,不僅有效地防除了雜草,而且也保證了產量,減少了谷子藥害的發(fā)生率,擴大了除草劑的適用范圍,對谷田除草劑的施用具有重要指導意義。
綜上所述,采用膜間噴施土壤處理劑的方式,2種土壤處理劑可以安全在谷田施用,6 L/hm2劑量對張雜谷10號相對安全,不僅可以起到雜草防除效果,同時作物也可以獲得較高產量。