蘇旺蒼，李慧龍，雷海霞，馮長松，孫蘭蘭，徐洪樂，吳仁海

（1. 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所, 河南 鄭州 450002；2. 信陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 河南 信陽 464099；3. 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所, 河南 鄭州 450002）

紫花苜蓿(Medicago sativa)為豆科多年生草本植物，是我國栽培歷史最悠久、分布面積最大的優(yōu)良牧草，也是世界上栽培面積最廣、最主要的牧草之一，目前全球紫花苜蓿種植面積約為3 億hm2，我國種植面積達(dá)0.2 億hm2[1-4]。紫花苜蓿的蛋白質(zhì)含量豐富，約占干物質(zhì)質(zhì)量的20%，有“牧草之王”的美稱[5]，在我國農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。

紫花苜蓿田中的雜草，尤其是刈割后的老根雜草嚴(yán)重危害紫花苜蓿的生長，造成產(chǎn)量減少，甚至絕產(chǎn)，并導(dǎo)致品質(zhì)下降[6-7]。人工防除雜草雖然對紫花苜蓿安全，但費工、費時，往往難以將雜草除盡，尤其是老根雜草?；瘜W(xué)除草劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用效果佳、見效快，能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。目前，紫花苜蓿田雜草主要依靠化學(xué)除草劑進(jìn)行防控，大量化學(xué)除草研究表明，除草劑的施用可有效降低雜草的種類和數(shù)量，并且能夠提高紫花苜蓿的產(chǎn)量和品質(zhì)[8-21]，咪唑乙煙酸等咪唑啉酮類除草劑在紫花苜蓿的雜草防除上取得了較好的效果[8,14-15]，但咪唑乙煙酸對莎草(Cyperus rotundus)等雜草的防效較差，長期使用咪唑乙煙酸后造成莎草等雜草發(fā)生嚴(yán)重。筆者走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一些草地使用甲咪唑煙酸防治紫花苜蓿田莎草等雜草，并取得不錯效果。甲咪唑煙酸同屬于咪唑啉酮類除草劑，它可以防除一年生和多年生雜草以及闊葉雜草、莎草科雜草等，主要登記在花生(Arachis hypogaea)和甘蔗(Saccharum officinarum)田[22]，未見在紫花苜蓿田登記使用，在紫花苜蓿田使用存在藥害風(fēng)險。

為探討甲咪唑煙酸不同劑量處理對紫花苜蓿安全性及產(chǎn)量的影響，本研究分析了甲咪唑煙酸對種植4 年與10 個月的紫花苜蓿生長、品質(zhì)的影響及對不同雜草的防治效果，以期為紫花苜蓿田雜草防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

試驗所用的除草劑240 g·L-1甲咪唑煙酸水劑，購自巴斯夫歐洲公司；5%咪唑乙煙酸水劑購自江蘇長青生物科技有限公司。

1.2 試驗地概況

試驗地位于鄭州市惠濟區(qū)花園口鎮(zhèn)，地處34°18′ N，113°04′ E。試驗區(qū)氣候溫和，四季分明。年降水量600 mm 左右，年平均氣溫14.3 ℃，年日照時數(shù)2 000～2 500 h，無霜期210～230 d。試驗地土壤為沙壤土，pH 8.43，有機質(zhì)含量為1.07%，速效氮含量為95.9 mg·kg-1，速效磷含量為2.1 mg·kg-1，速效鉀含量為127.1 mg·kg-1。地力均勻，管理一致，草相豐富；田間雜草主要有馬唐(Digitaria sanguinalis)、稗草(Echinochloa crusgalli)、鱧腸(Eclipta prostrata)、香附子(Cyperus rotundus)等，雜草分布相對均勻。

1.3 試驗設(shè)計

試驗對象分別為種植4 年和種植10 個月的紫花苜蓿，紫花苜蓿品種為勁能5 020。試驗設(shè)置7 個處理，如表1 所列。每個處理設(shè)置4 次重復(fù)，共56 個小區(qū)，小區(qū)面積20 m2，隨機區(qū)組排列。試驗于2019 年7 月進(jìn)行，紫花苜蓿刈割后10 d 進(jìn)行噴霧處理，兌水量為450 L·hm-2，施藥1 次。試驗器械為新加坡利農(nóng)AGROLEX 公司生產(chǎn)的HD400 型背負(fù)式手動噴霧器，容量16 L。

表1 不同處理的除草劑用量Table 1 Herbicide dosage for different treatments

1.4 調(diào)查項目與方法

1.4.1 除草效果調(diào)查

施藥后14 d，每小區(qū)隨機取4 點，每點0.25 m2，調(diào)查各種雜草數(shù)量，計算株防效；施藥后28 d，每小區(qū)隨機取4 點，每點0.25 m2，拔除所有雜草分類計數(shù)、稱雜草鮮重，計算株防效和鮮重防效。

1.4.2 紫花苜蓿安全性調(diào)查及產(chǎn)量、品質(zhì)測定

生長指標(biāo)調(diào)查：施藥后7、14、28 d 調(diào)查紫花苜蓿株高、分枝量、分枝鮮重、地上鮮重、根瘤量等指標(biāo)。

其他指標(biāo)抑制率計算公式同株高抑制率。

產(chǎn)量測定：紫花苜蓿成熟后，每小區(qū)取中間2 行(或相應(yīng)量)紫花苜蓿，稱其地上部分的生物產(chǎn)量，烘干后測其干重，換算出產(chǎn)量(kg·hm-2)。

品質(zhì)測定：紫花苜蓿成熟后，每小區(qū)取一定量紫花苜蓿，取樣后對樣品進(jìn)行烘干處理，烘干后磨粉、過篩，過篩后樣品用凱氏定氮法測定粗蛋白(crude protein, CP)含量，采用索氏抽提法測定粗脂肪(ether extract, EE)含量，使用洗滌法測定中性洗滌纖維(neutral detergent fiber, NDF)和酸性洗滌纖維(acid detergent fiber, ADF)含量，并計算相對飼喂價值(relative feed value, RFV)[23]。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用DPS 18.10 版數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件對試驗中苜蓿的生長指標(biāo)、產(chǎn)量和品質(zhì)等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，用平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤表示測定結(jié)果，并用Duncan法對各測定數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對紫花苜蓿生長指標(biāo)的影響

不同藥劑于紫花苜蓿刈割后10 d 莖葉處理，藥后7、14、28 d 調(diào)查結(jié)果如表2、表3 和表4 所列。施藥后7 d，甲咪唑煙酸72.0 g·hm-2(T1)處理對種植4 年的紫花苜蓿株高影響較小，藥后7、14、28 d，甲咪唑煙酸86.4 (T2)、100.8 (T3)、129.6 g·hm-2(T4)處理對種植4 年和10 個月紫花苜蓿的株高、鮮重均產(chǎn)生顯著抑制作用(P＜ 0.05)。且藥后7 和14 d，隨著劑量的升高、處理時間的延長，抑制作用加重；而藥后14 和28 d，除最高劑量129.6 g·hm-2外，其他處理對紫花苜蓿株高、鮮重的抑制作用明顯減輕，種植4 年和10 個月紫花苜蓿的株高、鮮重抑制率均在10%以下，表明240 g·L-1甲咪唑煙酸水劑處理對紫花苜蓿藥害明顯，藥害呈現(xiàn)先加重后緩解的現(xiàn)象。藥后28 d，甲咪唑煙酸86.4、100.8 g·hm-2處理下紫花苜蓿株高和鮮重與咪唑乙煙酸97.5 g·hm-2(T5)處理間存在顯著差異(P＜ 0.05)，但紫花苜蓿鮮重、株高抑制率差均在6%之內(nèi)，表明二者對紫花苜蓿藥害程度較輕。

表2 藥后7 d 不同處理對紫花苜蓿生長的影響Table 2 Effects of different treatments on growth of alfalfa after 7 days

表3 藥后14 d 不同處理對紫花苜蓿生長的影響Table 3 Effects of different treatments on growth of alfalfa after 14 days

表4 藥后28 d 不同處理對紫花苜蓿生長的影響Table 4 Effects of different treatments on growth of alfalfa after 28 days

藥后7 和14 d，甲咪唑煙酸72.0、86.4、100.8 和129.6 g·hm-2處理對種植4 年和10 個月紫花苜蓿的分枝數(shù)量影響不大，但藥后28 d 甲咪唑煙酸100.8和129.6 g·hm-2處理顯著降低了種植4 年紫花苜蓿的分枝數(shù)量(P＜ 0.05)，甲咪唑煙酸129.6 g·hm-2處理顯著降低了種植10 個月紫花苜蓿的分枝數(shù)量(P＜ 0.05)。

藥后7 d，各處理對紫花苜蓿分枝重?zé)o顯著差異(P＞ 0.05)；藥后14 d，甲咪唑煙酸86.4、100.8 和129.6 g·hm-2處理對種植4 年和10 個月紫花苜蓿分枝重產(chǎn)生嚴(yán)重抑制作用(P＜ 0.05)。但藥后28 d，甲咪唑煙酸對種植4 年紫花苜蓿抑制作用減弱，僅高劑量129.6 g·hm-2處理有顯著抑制作用(P＜ 0.05)，但種植10 個月紫花苜蓿，低劑量甲咪唑煙酸72.0 g·hm-2處理對分枝重顯著高于空白對照(P＞ 0.05)，甲咪唑煙酸其他處理與空白對照間無顯著差異。

藥后7 d，各處理紫花苜蓿根瘤數(shù)量無顯著差異(P＞ 0.05)；藥后14 d，甲咪唑煙酸86.4、100.8 和129.6 g·hm-2處理對種植4 年紫花苜蓿根瘤數(shù)量均產(chǎn)生嚴(yán)重抑制作用，而高劑量甲咪唑煙酸129.6 g·hm-2處理對種植4 年紫花苜蓿田根瘤數(shù)量抑制作用顯著(P＜ 0.05)。但藥后28 d，甲咪唑煙酸水劑72.0、86.4 和100.8 g·hm-2處理對種植4 年和10 個月紫花苜蓿根瘤數(shù)量均無顯著影響(P＞ 0.05)，僅高劑量129.6 g·hm-2處理對種植4 年紫花苜蓿有顯著抑制作用(P＜ 0.05)。

2.2 不同處理對紫花苜蓿田雜草的防效

施藥后14 d 進(jìn)行株防效調(diào)查(圖1)?？偛葜攴佬щm然隨著甲咪唑煙酸劑量的增加而提高，但總體來說株防效仍處于50%～70%。對照藥劑咪唑乙煙酸處理對香附子的株防效較差，僅為30%左右，顯著低于甲咪唑煙酸不同劑量處理及人工除草處理(P＜ 0.05)，導(dǎo)致其對總草株防效亦顯著低于甲咪唑煙酸處理(P＜ 0.05)。

圖1 藥后14 d 不同處理對雜草的株防效Figure 1 Effects of different weed treatments on plant control after 14 days

同藥后14 d 相比，甲咪唑煙酸各處理(72.0、86.4、100.8 和129.6 g·hm-2)施藥后28 d 對各雜草的株防效進(jìn)一步提高，對馬唐、稗草、鱧腸的株防效均在75%以上，對香附子的株防效為82%～95%，種植4 年和10 個月的紫花苜蓿田雜草株防效差異不大。甲咪唑煙酸各處理(72.0、86.4、100.8 和129.6 g·hm-2)對稗草的株防效與對照藥劑咪唑乙煙酸97.5 g·hm-2處理相比無顯著差異(P＞ 0.05)，對香附子的株防效顯著高于對照藥劑咪唑乙煙酸97.5 g·hm-2處理(P＜ 0.05)，總草株防效顯著高于對照藥劑咪唑乙煙酸97.5 g·hm-2處理(P＜ 0.05) (圖2)。

圖2 藥后28 d 不同處理對雜草的株防效Figure 2 Effects of different weed treatments on plant control after 28 days

藥后28 d，甲咪唑煙酸不同劑量處理對馬唐、稗草、鱧腸的鮮重防效均高于75%，對香附子的鮮重防效為83%～96%。對照藥劑咪唑乙煙酸97.5 g·hm-2處理對稗草的鮮重防效與甲咪唑煙酸各處理相當(dāng)；對馬唐的鮮重防效與甲咪唑煙酸72.0、86.4 g·hm-2處理相當(dāng)，顯著低于甲咪唑煙酸高劑量129.6 g·hm-2處理(P＜ 0.05)；對鱧腸的鮮重防效顯著低于甲咪唑煙酸86.4、100.8 g·hm-2處理(P＜ 0.05)，對香附子及總草鮮重防效極顯著低于甲咪唑煙酸各處理(P＜ 0.01) (圖3)。

圖3 藥后28 d 不同處理對雜草的鮮重防效Figure 3 Effects of different weed treatments on fresh weight control after 28 days

這表明，雖然咪唑乙煙酸97.5 g·hm-2處理對馬唐、稗草、鱧腸的鮮重防效與甲咪唑煙酸的部分劑量處理相當(dāng)，但對香附子的鮮重防效較差，導(dǎo)致其對苜蓿田總草鮮重防效亦顯著低于甲咪唑煙酸處理(P＜ 0.05)，說明甲咪唑煙酸對苜蓿田雜草防效優(yōu)于對照藥劑咪唑乙煙酸。

2.3 不同處理對紫花苜蓿田產(chǎn)量的影響

苜蓿收獲時測產(chǎn)，甲咪唑煙酸不同劑量處理均不同程度增加了苜蓿產(chǎn)量，其中甲咪唑煙酸86.4 和100.8 g·hm-2處理下增產(chǎn)超過12%，增產(chǎn)率顯著高于人工除草(T6)及對照藥劑咪唑乙煙酸97.5 g·hm-2處理(P＜ 0.05)，但甲咪唑煙酸129.6 g·hm-2處理下種植4 年和10 個月的紫花苜蓿增產(chǎn)均在3%以下，顯著低于對照藥劑咪唑乙煙酸97.5 g·hm-2處理(P＜ 0.05) (表5)。

表5 不同處理對紫花苜蓿干草產(chǎn)量的影響Table 5 Effects of different treatments on alfalfa hay yield

2.4 不同處理對紫花苜蓿品質(zhì)的影響

對收獲后紫花苜蓿干草的品質(zhì)進(jìn)行測定，結(jié)果表明(圖4)，甲咪唑煙酸72.0、86.4 和100.8 g·hm-2處理下紫花苜蓿粗蛋白含量、粗脂肪含量、中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量、相對飼喂價值與人工除草及對照藥劑咪唑乙煙酸97.5 g·hm-2處理無明顯差異，但甲咪唑煙酸高劑量129.6 g·hm-2處理的粗蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量、中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量均顯著低于人工除草處理(P＜0.05)。Schonher[24]認(rèn)為，干草的品質(zhì)應(yīng)根據(jù)消化率及營養(yǎng)成分含量來評定，其中粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量是青干草品質(zhì)的重要指標(biāo)。甲咪唑煙酸高劑量129.6 g·hm-2處理的粗蛋白質(zhì)含量顯著降低(P＜ 0.05)，表明最高劑量對紫花苜蓿的生長造成傷害影響，進(jìn)而導(dǎo)致紫花苜蓿蛋白質(zhì)含量降低。其他各處理均與空白對照(T7)無顯著差異(P＞ 0.05)，說明甲咪唑煙酸72.0、86.4 和100.8 g·hm-2在紫花苜蓿田使用并不會影響作物品質(zhì)。

圖4 不同處理對紫花苜蓿品質(zhì)的影響Figure 4 Effects of different treatments on alfalfa quality

3 討論與結(jié)論

雜草是影響紫花苜蓿產(chǎn)量的重要因素，苜蓿田雜草一般大面積發(fā)生在第2 茬至第4 茬苜蓿生長之間，此時光、熱、水同期，有利于雜草生長，形成草害[25]。紫花苜蓿田專用除草劑較少。目前，紫花苜蓿田雜草治理存在藥害風(fēng)險高、抗藥性高、藥效低等問題，市場上缺乏高效、廣譜、簡便的紫花苜蓿田除草劑。除草劑選擇的標(biāo)準(zhǔn)在于抑制雜草生長的同時，不減少作物的產(chǎn)量[26]。甲咪唑煙酸常用于花生等豆科旱田作物，對大部分一年生闊葉雜草、禾本科雜草及莎草有較好防效。崔東亮等[27]指出240 g·L-1甲咪唑煙酸水劑在花生3 片復(fù)葉期、闊葉雜草2-4 葉期、禾 本 科 雜 草2-3 葉 期，以72～108 g·hm-2的劑量莖葉噴霧處理，對闊葉雜草苘麻(Abutilon theophrasti)、禾本科雜草金色狗尾草(Setaria glauca)以及東北地區(qū)的難防雜草鴨跖草(Commelina communis)均有較高的防效，在108 g·hm-2劑量下，處理后5～7 d，有輕微的藥害產(chǎn)生，30 d 后花生藥害恢復(fù)，對花生產(chǎn)量無影響。高興祥等[28]指出甲咪唑煙酸可以用于紫花苜蓿田防除禾本科或者闊葉雜草，對紫花苜蓿安全性好且雜草防除效果好。紫花苜蓿作為豆科植物有著特殊的固氮能力，其固氮能力和根瘤菌直接相關(guān)，根瘤菌數(shù)量的多少、固氮能力的強弱直接影響豆科植物的產(chǎn)量和質(zhì)量，尤其對蛋白質(zhì)含量影響顯著[29]。

本研究發(fā)現(xiàn)，在紫花苜蓿刈割后10 d 噴藥，正處于苜蓿再生苗期，不是施藥敏感時期。240 g·L-1甲咪唑煙酸水劑在有效成分用量86.4 和100.8 g·hm-2處理后對馬唐、稗草、醴腸、香附子等均有較好防效，表現(xiàn)出良好的廣譜殺草活性。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，施藥 后7、14 d，240 g·L-1甲 咪 唑 煙 酸 水 劑 在86.4 和100.8 g·hm-2處理下對紫花苜蓿有輕微藥害，表現(xiàn)為植株新葉發(fā)黃，生長受到抑制；藥后28 d，藥害癥狀逐步恢復(fù)。240 g·L-1甲咪唑煙酸水劑86.4 和100.8 g·hm-2處理在前期明顯降低紫花苜蓿的根瘤數(shù)量，后期逐漸恢復(fù)，但高劑量129.6 g·hm-2處理對紫花苜蓿根瘤數(shù)量影響嚴(yán)重，無法恢復(fù)到正常水平，并對紫花苜蓿品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響。測產(chǎn)表明，240 g·L-1甲咪唑煙酸水劑在86.4 和100.8 g·hm-2處理下對紫花苜蓿增產(chǎn)明顯，增產(chǎn)幅度大于10%，顯著高于人工除草及對照藥劑咪唑乙煙酸處理且不影響苜蓿品質(zhì)。以上研究表明，240 g·L-1甲咪唑煙酸水劑在有效成分用量為86.4 和100.8 g·hm-2時在紫花苜蓿田有較好的應(yīng)用價值。綜合考慮對紫花苜蓿藥害、產(chǎn)量、品質(zhì)以及雜草防效等方面的影響，建議在紫花苜蓿刈割后7～14 d，雜草幼苗期噴施240 g·L-1甲咪唑煙酸水劑86.4～100.8 g·hm-2，可有效防除紫花苜蓿田中一年生禾本科雜草、闊葉雜草及莎草科雜草，對紫花苜蓿有輕度藥害但可逐漸恢復(fù)，在紫花苜蓿田具有較好的應(yīng)用價值。