車 麗,韓彥青,孫常青,楊 麗
(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所,山西太原030031;2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,山西太原030031)
谷子是山西省的特色作物,其種植面積占全國(guó)的1/4。由于其多種植于旱薄地區(qū),隨著農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力的流失,簡(jiǎn)約化栽培成為谷子生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)提升的重要環(huán)節(jié)。隨著簡(jiǎn)約化栽培技術(shù)不斷完善與成熟[1-3],草害成為制約谷子簡(jiǎn)約化栽培和規(guī)?;a(chǎn)的重要因素,通過(guò)化學(xué)除草可以解決這一難題?;瘜W(xué)除草不僅節(jié)約勞動(dòng)力,而且是提高谷子生產(chǎn)效率、促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的有效途徑之一。除草劑在谷子生產(chǎn)中應(yīng)用較多,如谷友、拿撲凈、二甲四氯鈉等[4-7]。2,4-D 丁酯主要用于禾本科作物雙子葉雜草、莎草雜草的防除[8-9]。
目前,關(guān)于2,4-D 丁酯在小麥、高粱、糜子等作物上的應(yīng)用效果多有報(bào)道。王艷秋等[9]研究發(fā)現(xiàn),五葉期噴施2,4-D 丁酯可保證高粱較高的出苗率和相對(duì)較低的傷苗率,且在除草種類和數(shù)量上較單一除草劑具有優(yōu)勢(shì)。張盼盼等[10]研究發(fā)現(xiàn),2,4-D 丁酯乳油處理對(duì)糜子田闊葉雜草的平均株防效為39.62%,但對(duì)禾本科雜草無(wú)防除效果。田伯紅等[6]研究發(fā)現(xiàn),2,4-D 丁酯只對(duì)闊葉雜草有效,而對(duì)禾本科雜草無(wú)效。2,4-D 丁酯作為一種廣譜除草劑,使用安全,除草效果好[11],在谷子田間除草上使用廣泛,而針對(duì)谷子抵抗除草劑的效應(yīng)報(bào)道較少。
本試驗(yàn)通過(guò)研究不同劑量2,4-D 丁酯對(duì)谷子生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響,篩選出2,4-D 丁酯的適宜用量,為谷子的化學(xué)除草提供理論依據(jù)。
供試谷子品種為張雜5 號(hào),源自河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院。供試除草劑為2,4-D 丁酯乳油,由黑龍江省農(nóng)藥工程技術(shù)研究中心生產(chǎn)。
試驗(yàn)于2015 年5—10 月在忻州市河曲縣社梁鄉(xiāng)井峪溝村進(jìn)行。5 月25 日播種,密度為42 萬(wàn)株/hm2,小區(qū)面積15 m2。根據(jù)除草劑使用劑量,設(shè)375,750,1 125,1 500,2 250 mL/hm2等5 個(gè)處理,加上人工除草、噴施清水不除草(CK)2 個(gè)處理共7 個(gè)處理。除草劑在播種10 d 后噴施。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共3 次重復(fù),
1.3.1 株防效與鮮質(zhì)量防效 采用絕對(duì)數(shù)調(diào)查法,每小區(qū)固定1 個(gè)點(diǎn)(用1 m×1 m 的鐵絲框確定),分別按單、雙子葉雜草調(diào)查記錄每點(diǎn)內(nèi)各類雜草株數(shù)、地上部鮮質(zhì)量。噴藥后25 d,記錄雜草的出苗株數(shù)、地上部鮮質(zhì)量;噴藥后40 d,記錄雜草株數(shù)、地上鮮質(zhì)量和谷子株高、葉面積、干物質(zhì)質(zhì)量,分別計(jì)算株防效和鮮質(zhì)量防效。
株防效=(對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)-處理區(qū)雜草株數(shù))/對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)×100% (1)
鮮質(zhì)量防效=(對(duì)照區(qū)雜草鮮質(zhì)量-處理區(qū)雜草鮮質(zhì)量)/對(duì)照區(qū)雜草鮮質(zhì)量×100% (2)
1.3.2 產(chǎn)量及測(cè)產(chǎn) 成熟期收獲時(shí),對(duì)谷子進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。從每小區(qū)中間收獲谷穗2 m2,自然晾干稱質(zhì)量,計(jì)算理論產(chǎn)量。
利用Excel 2003 和SPSS 13 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、統(tǒng)計(jì)。
谷子田間雜草主要由青蒿(Artemisia carvifolia)、豬毛菜(Salsola collina Pall.)、灰菜(Chenopodium album)、反枝莧(Amaranthus retroflexus L)、蒼耳(Xanthium sibiricum Patrin ex Widder)、苦 菜(Sonchus oleraceus L.)、打碗花(Calystegia hederacea Wall)等雙子葉雜草和馬唐(Digitaria sanguinalis L.Scop.)、牛筋草(Eleusine indica(L.)Gaertn)、香附子(Cyperus rotundus)、狗尾草(Setaria viridis(L.)Beauv.)等單子葉雜草構(gòu)成。
從表1 可以看出,噴藥25 d 后,不同劑量2,4-D 丁酯對(duì)谷子田間雙子葉雜草和單子葉雜草的防除效果之間差異明顯,隨著2,4-D 丁酯使用劑量的增加雜草防效隨之上升,2 250 mL/hm2處理雙子葉雜草和單子葉雜草的株防效均最高,分別為79.21%和80.03%,鮮質(zhì)量防效為79.74%。
表1 噴藥25 d 后對(duì)谷子田間雜草的防除效果 %
表2 噴藥40 d 后對(duì)谷子田間雜草的防除效果 %
由表2 可知,噴藥40 d 后,谷子田間雙子葉雜草株防效最好的是2 250 mL/hm2處理,株防效達(dá)到84.94%,單子葉雜草株防效達(dá)到83.87%,鮮質(zhì)量防效達(dá)到85.82%。
2.3.1 對(duì)谷子株高的影響 從圖1 可以看出,與CK 相比,噴施不同劑量的2,4-D 丁酯均可以對(duì)谷子的株高產(chǎn)生一定的抑制作用,且隨著劑量的增加抑制作用逐漸加強(qiáng),說(shuō)明2,4-D 丁酯的噴施對(duì)谷子有一定的藥害和抑制作用。
2.3.2 對(duì)谷子葉面積的影響 由圖2 可知,噴施2,4-D 丁酯后可以對(duì)谷子的葉面積產(chǎn)生一定影響,各處理谷子的葉面積均高于CK,其中,750 mL/hm2處理的葉面積最高。
2.3.3 對(duì)谷子干物質(zhì)積累的影響 從圖3 可以看出,噴施不同劑量的2,4-D 丁酯可以對(duì)谷子的干物質(zhì)積累和分配產(chǎn)生影響,其中,2 250 mL/hm2處理的谷子干物質(zhì)積累量明顯低于其他各處理,說(shuō)明其對(duì)谷子有較強(qiáng)的抑制作用。
由表3 可知,與人工除草相比,噴施不同劑量的2,4-D 丁酯后谷子均有一定的減產(chǎn),說(shuō)明2,4-D丁酯對(duì)谷子的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成有一定的抑制作用。與CK 相比,不同劑量2,4-D 丁酯對(duì)谷子的增產(chǎn)效果不同,且隨著噴施劑量的增加呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢(shì)。2,4-D 丁酯1 125 mL/hm2處理的增產(chǎn)效果最好,達(dá)到29.44%,其次為1 500 mL/hm2處理,達(dá)到23.35%。
表3 不同劑量2,4-D 丁酯對(duì)谷子的增產(chǎn)效果
由于除草劑種類眾多,作用機(jī)制不盡相同,谷子對(duì)除草劑的耐藥性又有很大差別[12],因此,除草劑的不當(dāng)使用和殘留可能會(huì)對(duì)谷子的生長(zhǎng)發(fā)育及后茬作物的生長(zhǎng)等產(chǎn)生一定的抑制作用和影響[13-15],因此,確定適宜晉西北地區(qū)谷田生產(chǎn)所需2,4-D 丁酯的最佳劑量及其對(duì)谷子生產(chǎn)的安全性意義重大。
株防效和鮮質(zhì)量防效是除草劑對(duì)于雜草防治效果的最直觀體現(xiàn),也是藥效試驗(yàn)的重要參考指標(biāo)[16]。田間除草效果會(huì)隨著除草劑用量的增加而升高,但高劑量的除草劑應(yīng)用會(huì)增大使用成本,增加藥害殘留,污染農(nóng)田環(huán)境[17]。本研究通過(guò)噴灑的2,4-D丁酯發(fā)現(xiàn),該除草劑可以對(duì)谷子田間雜草防效有顯著影響。不同劑量2,4-D 丁酯對(duì)雙子葉雜草和單子葉雜草均有良好的防治效果,且防效隨劑量的增加而提高,噴藥25,40 d 后,2,4-D 丁酯2 250 mL/hm2處理的株防效和鮮質(zhì)量防效均最好。這與趙桂琴等[18]的研究結(jié)果一致。
高劑量2,4-D 丁酯的應(yīng)用雖然對(duì)雜草防效提高,但谷子籽粒產(chǎn)量并沒(méi)有隨之提高,反而受高劑量藥害影響,導(dǎo)致作物生長(zhǎng)發(fā)育抑制,產(chǎn)量降低。本研究結(jié)果表明,較高劑量對(duì)于谷子生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生了較強(qiáng)的抑制作用,使用劑量為2 250 mL/hm2處理的株高最低,為129.3 cm。同時(shí),干物質(zhì)積累量也為各處理最低。主要原因在于2,4-D 丁酯屬激素類除草劑,高劑量應(yīng)用會(huì)干擾植物體內(nèi)代謝過(guò)程,從而造成莖稈彎曲、組織腫脹、光合作用受到抑制等[19]。與噴施清水(CK)相比,1 125 mL/hm2處理的增產(chǎn)效果最佳,增產(chǎn)率達(dá)到29.44%。因此,該劑量為最佳噴灑劑量。
除草劑使用劑量超過(guò)作物的耐受范圍會(huì)產(chǎn)生一系列藥害,尤其是激素類除草劑,典型癥狀是致使作物畸形,根、莖、葉、花及穗均產(chǎn)生明顯的畸形現(xiàn)象,莖葉褪色、變黃、干枯,并長(zhǎng)久不能恢復(fù)正常[20]。因此,2,4-D 丁酯在使用過(guò)程中應(yīng)該選擇適合劑量,在提高對(duì)雜草的化學(xué)防除效果的同時(shí),減少對(duì)作物的藥害影響,從而達(dá)到作物高效增產(chǎn)、農(nóng)田環(huán)境友好的目標(biāo)。