張佳雨，焦越佳，鄒博坤，王欣銘，褚章彬，錢永強(qiáng)

（中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院生態(tài)保護(hù)與修復(fù)研究所 / 國(guó)家林業(yè)和草原局草原研究中心, 北京 100091）

野牛草(Buchloe dactyloides)為禾本科多年生暖季型草本植物，起源于美洲中南部[1]，具有極強(qiáng)的耐旱性、耐熱性和耐寒性。自20 世紀(jì)40 年代引入我國(guó)后，野牛草作為重要的水土保持與生態(tài)修復(fù)草種在華北、西北等地區(qū)路域流域邊坡、退化草地、廢棄礦區(qū)等被廣泛應(yīng)用[2]。野牛草具有突出的坪用特性，植株低矮、葉片纖細(xì)柔軟、抗病蟲害強(qiáng)，通過匍匐莖營(yíng)養(yǎng)體繁殖生長(zhǎng)可迅速形成致密裸露地覆蓋[3]，是我國(guó)北方地區(qū)公園、機(jī)場(chǎng)等低養(yǎng)護(hù)公共綠地最主要的建植草種[4-5]。近年來，隨著水資源日趨緊張與園林大量用水矛盾不斷加劇，野牛草以其突出的抗旱性，將更廣泛地應(yīng)用于困難立地植被修復(fù)、園林綠化以及不同功能草坪建植[6]。

雜草防控是影響野牛草草坪建植初期成坪質(zhì)量最關(guān)鍵的因素，也一直是該領(lǐng)域研究的難點(diǎn)。國(guó)內(nèi)迄今為止還未見國(guó)家相關(guān)部門登記備案的適用于野牛草的專用高效除草劑及相關(guān)研究報(bào)道。國(guó)外對(duì)野牛草草坪中的雜草化學(xué)防控已有大量研究，已篩選出多個(gè)苗前雜草封閉及苗后莖葉除草劑[7-9]，并對(duì)不同除草劑復(fù)配、實(shí)施濃度及時(shí)間、藥效與安全性等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)野牛草在不同建坪區(qū)域及時(shí)間對(duì)除草劑安全性存在顯著差異，雜草譜構(gòu)成及其生長(zhǎng)發(fā)育階段不同對(duì)除草劑敏感性也存在差異。

基于此，本研究以野牛草初建草坪為研究對(duì)象，在對(duì)區(qū)域雜草譜構(gòu)成與生物學(xué)特性調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過比較分析不同苗后莖葉除草劑對(duì)雜草的防除效果與對(duì)野牛草的安全性，篩選出適宜于野牛草草坪建坪的化學(xué)除草劑，從而為野牛草高質(zhì)量建坪和生態(tài)修復(fù)應(yīng)用提供技術(shù)支撐，也為有效避免以往傳統(tǒng)人工拔除費(fèi)工、費(fèi)時(shí)且防控效果差等問題，實(shí)現(xiàn)野牛草輕簡(jiǎn)化、低成本建管奠定重要基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況與試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟蘇尼特右旗，海拔1 000 m，屬于溫帶大陸性氣候，年均氣溫4.3 ℃，年均降水量為190 mm，年平均蒸發(fā)量為2 384 mm，土壤為棕壤土。供試品種為野牛草‘中林育1 號(hào)’。試驗(yàn)選用苗后乙酰乳酸合成酶( acetolactate synthase, ALS)-磺酰脲類、三嗪類、環(huán)己二酮類、對(duì)-羥苯基丙酮酸雙氧化酶(4-hydroxyphenyl-pyruvate dioxygenase, HPPD)類、吡啶類等不同作用方式的18 種除草劑(表1)。

表1 苗后除草劑及用量Table 1 Recommended dosage of the post-emergence herbicides

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，對(duì)照為噴施不含除草劑的清水，各除草劑均按推薦用量施用，共19 個(gè)處理。小區(qū)面積3 m × 3 m，每個(gè)處理重復(fù)3 次，共設(shè)57 個(gè)小區(qū)。各小區(qū)間設(shè)置寬度為1 m 的隔離帶，于2020 年6 月20 日在小區(qū)內(nèi)按30 cm × 30 cm 株行距栽植野牛草植株。建植后一周開始除草劑處理，施藥時(shí)間為07:00 - 09:00 和16:00 - 18:00，避開強(qiáng)光和高溫時(shí)段；施藥當(dāng)天平均溫度為19 ℃，空氣濕度為34%，西風(fēng)3～4 級(jí)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 雜草種類調(diào)查

試驗(yàn)開始前調(diào)查雜草種類。在試驗(yàn)區(qū)及周邊區(qū)域隨機(jī)選取20 個(gè)3 m × 3 m 樣方，在樣方內(nèi)調(diào)查雜草種類及構(gòu)成。

1.3.2 雜草防效調(diào)查

除草劑噴施后第15 天對(duì)試驗(yàn)地的野牛草雜草防除效果進(jìn)行調(diào)查。在每個(gè)小區(qū)內(nèi)再隨機(jī)選取3 個(gè)0.5 m × 0.5 m 樣方，分禾本科雜草和闊葉雜草兩類來統(tǒng)計(jì)各個(gè)樣方內(nèi)殘存雜草株數(shù)；第30 天調(diào)查殘存雜草的地上生物量鮮重，計(jì)算鮮重防效。

1.3.3 野牛草株高與新增匍匐莖

每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10 株，測(cè)量每株野牛草的自然高度與每株形成的新生匍匐莖數(shù)，取平均數(shù)為小區(qū)平均株高和新生匍匐莖個(gè)數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 23.0 軟件對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤表示測(cè)定結(jié)果，分別對(duì)施藥后第15 天和第30 天的雜草防效進(jìn)行單因素方差分析，并用最小顯著極差法(least significance difference, LSD)進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜草種類調(diào)查

2020 年6 月23 日，對(duì)野牛草初建草坪各樣方的雜草種類與分布情況進(jìn)行了調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)了24 種雜草，其中禾本科雜草9 種，闊葉雜草15 種(表2)。

表2 野牛草試驗(yàn)地主要雜草Table 2 Most abundant weeds in buffalograss experimental field

2.2 不同除草劑對(duì)野牛草初建草坪雜草的防除效果

除草劑施用15 d 后調(diào)查不同除草劑對(duì)不同類型雜草的防除效果，闊葉雜草和禾本科雜草對(duì)不同除草劑的敏感性及其株防效存在顯著差異(P＜ 0.05)(表3)。對(duì)闊葉雜草株防效最好的除草劑是滅草松，株防效達(dá)到88.76%；對(duì)禾本科雜草株防效最好的除草劑是苯唑草酮，株防效為90.02%；對(duì)雜草總體株防效最好的除草劑是苯唑草酮，株防效為90.07%。

表3 施藥后第15 天不同除草劑對(duì)野牛草試驗(yàn)地的雜草防除效果Table 3 Weed control effects of different herbicides on buffalograss test site 15 days after application

除草劑施用后第30 天，不同除草劑對(duì)闊葉雜草和禾本科雜草的鮮重防效存在顯著差異(P＜ 0.05)(表4)。對(duì)闊葉雜草鮮重防效最好的是苯唑草酮處理，鮮重防效達(dá)到97.89%，其次是甲咪唑煙酸處理，鮮重防效達(dá)到96.48%。對(duì)禾本科雜草鮮重防效最好的是苯唑草酮處理，鮮重防效達(dá)到89.51%，其次是三氟啶磺隆處理，鮮重防效達(dá)到89.43%。對(duì)雜草總體鮮重防效最好的除草劑為苯唑草酮，鮮重防效達(dá)到93.75%。其中苯磺隆、烯草酮和煙嘧磺隆處理下的雜草鮮重防效不到60%，三氟啶磺隆和硝磺草酮處理的雜草防除效果也較好，分別達(dá)到89.54%和81.36%。

表4 施藥后第30 天不同除草劑對(duì)野牛草試驗(yàn)地的雜草防除效果Table 4 Weed control effects of different herbicides on buffalograss test site 30 days after application

2.3 不同除草劑對(duì)野牛草的安全性評(píng)價(jià)

進(jìn)一步評(píng)價(jià)參試除草劑對(duì)野牛草的安全性，發(fā)現(xiàn)不同除草劑對(duì)野牛草的株高生長(zhǎng)抑制存在差異(表5)。二氯吡啶酸對(duì)野牛草株高生長(zhǎng)影響最小，株高抑制率為7.11%；其次是乙羧氟草醚，株高抑制率為17.56%；氯氟吡氧乙酸異辛酯對(duì)野牛草株高生長(zhǎng)影響最大，株高抑制率達(dá)到了53.11%，部分植株枯萎死亡。精噁唑禾草靈對(duì)野牛草的株高抑制率也超過50%。

不同除草劑對(duì)野牛草新生匍匐莖形成的影響存在差異(表5)。二氯吡啶酸對(duì)野牛草匍匐莖生長(zhǎng)無明顯影響，新生匍匐莖數(shù)最多，平均每株野牛草有1.6 個(gè)新生匍匐莖，精噁唑禾草靈和精喹禾靈處理對(duì)野牛草匍匐莖生長(zhǎng)影響最大，新生匍匐莖僅為0.1 個(gè)。

表5 施藥后第30 天不同除草劑對(duì)野牛草的影響Table 5 Effects of different herbicides on buffalograss 30 days after application

3 討論與結(jié)論

野牛草建坪與管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一是雜草防除。本研究通過比較18 種不同類型除草劑對(duì)雜草防效及對(duì)野牛草的安全性，得出野牛草建坪初期最適宜除草劑為苯唑草酮，其對(duì)闊葉雜草及禾本科雜草幼苗具有較理想的防除效果。

除草劑在施用后30 d 其雜草防效多高于施用后15 d 的防效，但部分除草劑施用后15 d 調(diào)查時(shí)雜草防效較高，特別是苯唑草酮，其作用效果快且明顯，施藥后2～5 d 雜草白化明顯，一周左右雜草陸續(xù)死亡[10]。此外，苯唑草酮安全性高、殺草譜廣且兼容性高，是目前適用于玉米(Zea mays)等C4作物防除雜草的新型選擇性吡唑酮類除草劑[11-13]。其在玉米3～5 葉期，雜草2～4 葉期時(shí)，對(duì)牛筋草(Eleusine indica)、馬唐(Digitaria sanguinalis)、稗草(Echinochloa crusgalli)等一年生禾本科雜草和部分闊葉雜草較敏感[14]，特別是田旋花(Convolvulus arvensis)、馬唐和狗尾草(Setaria viridis)，苯唑草酮對(duì)其防除效果均超過90%[15]。本研究發(fā)現(xiàn)，苯唑草酮對(duì)禾本科雜草和闊葉雜草的防效均超過了85%，野牛草的株高與返青率較高，證明其對(duì)野牛草的安全度較高。但是后期調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該除草劑實(shí)施初期對(duì)野牛草生長(zhǎng)也有一定影響，表現(xiàn)為葉尖枯萎或黃化，與對(duì)照相比，生長(zhǎng)明顯延后。

滅草松和氯氟吡氧乙酸異辛酯對(duì)禾本科雜草防除的選擇性差，對(duì)野牛草的安全性較差。莠去津?qū)﹂熑~雜草的防除效果較好，但其在土壤中殘留嚴(yán)重，長(zhǎng)期使用會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境[15]，不推薦大面積施用，在大田使用中需減施[16]。三氟啶磺隆對(duì)棉田常見闊葉雜草和禾本科雜草均有較好防效，對(duì)莎草科雜草香附子(Cyperus rotundus)的防效顯著[17]。本研究中，其對(duì)草地雜草鮮重防效達(dá)到89.54%，但對(duì)野牛草株高生長(zhǎng)和新生匍匐莖生長(zhǎng)均有明顯抑制作用，不適用于野牛草草坪。

施藥后第30 天苯唑草酮處理下的野牛草草坪雜草較少且野牛草植株返青率較高，而三氟啶磺隆處理下的野牛草草坪雜草雖較少，但野牛草返青少且植株低矮、新生匍匐莖少；此外其他除草劑處理下的野牛草草坪均有部分雜草殘留，成坪后的野牛草草坪整體顏色、密度、均勻度較差。

由于雜草構(gòu)成的復(fù)雜性及其生物學(xué)特性存在差異，除草劑單劑難以達(dá)到既安全又高防效的目標(biāo)。因此，后期研究需要進(jìn)一步加強(qiáng)安全性除草劑的篩選，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合雜草譜特征，分析各類除草劑的防除機(jī)理，采用單劑減量、多劑復(fù)配的思路，以提高除草劑的篩選效率及安全性[16,18]，優(yōu)選野牛草最適、高安全性雜草防效復(fù)配除草劑，為野牛草高質(zhì)量建植與管理提供數(shù)據(jù)支撐。