徐洪樂, 李慧龍, 張 彬, 孫蘭蘭, 蘇旺蒼, 薛 飛, 吳仁海*

(1. 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所, 鄭州 450002; 2. 河南省信陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 信陽 464000; 3. 河南省南陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 南陽 473000)

多花黑麥草Loliummultiflorum又稱意大利黑麥草,是具有世界栽培意義的禾本科牧草。它作為綠化草坪草和牧草引入我國,但近幾年來,多花黑麥草逐漸入侵小麥田,在河南、安徽、江蘇及山東等地大面積發(fā)生,成為小麥田的一種惡性雜草,其生長量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于日本看麥娘Alopecurusjaponicus、菵草Beckmanniasyzigachne等惡性雜草,嚴(yán)重影響小麥生產(chǎn)[1]。在多花黑麥草發(fā)生嚴(yán)重的地區(qū),一般造成小麥減產(chǎn)20%～30%,重者達(dá)40%～50%,甚至造成絕產(chǎn)[2]。

防除麥田禾本科雜草,一般于雜草2～4葉期,采用精噁唑禾草靈、炔草酯、甲基二磺隆、啶磺草胺、唑啉草酯等除草劑莖葉噴霧處理[3-6]。精噁唑禾草靈、炔草酯十幾年來一直是麥田防除多花黑麥草的最主要藥劑[7]。但是,隨著麥田除草劑的長期使用,抗藥性問題日益突出,特別是一些作用靶標(biāo)單一的除草劑易產(chǎn)生抗藥性問題。張佩[8]采用整株生物測(cè)定法測(cè)定了50個(gè)多花黑麥草種群對(duì)精噁唑禾草靈的敏感性,證實(shí)50個(gè)種群中有42個(gè)種群對(duì)精噁唑禾草靈產(chǎn)生了抗藥性,表明多花黑麥草對(duì)精噁唑禾草靈的抗性已經(jīng)發(fā)生較為普遍。作者研究發(fā)現(xiàn)河南省多個(gè)地方的多花黑麥草已經(jīng)對(duì)精噁唑禾草靈、炔草酯、唑啉草酯、甲基二磺隆、啶磺草胺、氟唑磺隆均產(chǎn)生了抗藥性(暫未發(fā)表)。

我國小麥田雜草抗藥性發(fā)生嚴(yán)重,而土壤處理劑能有效延緩抗藥性的發(fā)生。目前,關(guān)于土壤封閉方法防治多花黑麥草的研究較少。氟噻草胺是德國拜耳公司成功開發(fā)的氧乙酰替苯胺類除草劑,其主要通過抑制細(xì)胞分裂與生長而發(fā)揮作用[9]。吳仁海等[10]室內(nèi)試驗(yàn)得出氟噻草胺與二甲戊靈1∶2混配對(duì)多花黑麥草防治有增效作用。高興祥等[11]也證實(shí)氟噻草胺對(duì)多花黑麥草的效果較好且對(duì)小麥安全。砜吡草唑是近兩年來日本組合化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社開發(fā)的一種新型廣譜、高活性的芽前土壤處理劑[12],屬于異噁唑類除草劑,通過抑制超長鏈脂肪酸延長合成酶而達(dá)到除草的效果[13-14]。徐洪樂等[15]通過室內(nèi)盆栽生物活性測(cè)定試驗(yàn)得出,砜吡草唑土壤處理對(duì)麥田多花黑麥草具有良好的防除效果。

砜吡草唑與氟噻草胺均為芽前或芽后早期處理藥劑,目前未見關(guān)于二者混配用于小麥田的報(bào)道。為此,通過生物測(cè)定法探討二者混配施用對(duì)小麥的安全性及對(duì)多花黑麥草的防效,旨在為延緩雜草抗藥性的發(fā)生以及麥田惡性雜草多花黑麥草的防除提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

試驗(yàn)所用的除草劑分別為70%氟唑磺隆水分散粒劑(WG),山東科賽基農(nóng)生物科技有限公司;30 g/L甲基二磺隆可分散油懸浮劑(OD),拜耳作物科學(xué)(中國)有限公司;7.5%啶磺草胺水分散粒劑(WG),科迪華農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司;69 g/L精噁唑禾草靈水乳劑(EW),拜耳作物科學(xué)(中國)有限公司;15%炔草酯可濕性粉劑(WP),河南錦繡之星作物保護(hù)有限公司;5%唑啉草酯乳油(EC),瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司;330 g/L二甲戊靈乳油(EC),滄州潤德農(nóng)藥有限公司;300 g/L丙草胺乳油(EC),瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司;40%砜吡草唑懸浮劑(SC),上海群力化工有限公司;41%氟噻草胺懸浮劑(SC),瀘州東方農(nóng)化有限公司。

1.2 供試材料

多花黑麥草種子于2019年5月20日采自河南省駐馬店市驛城區(qū)胡廟鄉(xiāng)的冬小麥田。供試小麥品種為‘鄭麥9023’。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1不同莖葉處理除草劑對(duì)多花黑麥草的防除效果

將過篩細(xì)土裝入直徑10 cm的塑料盆至4/5處,采用盆底滲灌方式使土壤完全濕潤,將多花黑麥草種子均勻撒播于土壤表面,每盆20粒,播種后覆蓋約1 cm的細(xì)土,置于人工氣候箱中培養(yǎng)(日溫28℃,夜溫22℃,L∥D=16 h∥8 h,光照強(qiáng)度30 000 lx,相對(duì)濕度65%～75%)。待多花黑麥草出苗整齊后,每盆定苗至16株。定苗后繼續(xù)培養(yǎng)至雜草2～3葉期進(jìn)行噴霧處理。試驗(yàn)共設(shè)7個(gè)處理,分別為70%氟唑磺隆WG 42 g/hm2(有效成分用量,下同)、30 g/L甲基二磺隆OD 15.75 g/hm2、7.5%啶磺草胺WG 14 g/hm2、69 g/L精噁唑禾草靈EW 62 g/hm2、15%炔草酯WP 67.5 g/hm2、5%唑啉草酯EC 60 g/hm2(設(shè)計(jì)劑量均為各莖葉處理除草劑的田間推薦劑量),噴施清水為空白對(duì)照(CK),每個(gè)處理4次重復(fù)。噴霧器械采用行走式生測(cè)噴霧塔(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化工研究所生產(chǎn)的3W-2000型行走式生測(cè)噴霧塔,噴霧壓力2 kg/m2,錐形噴頭，流量100 mL/min,下同),藥后21 d,測(cè)量每盆多花黑麥草株高及鮮重,計(jì)算株高、鮮重抑制率。

1.3.2不同土壤處理除草劑對(duì)多花黑麥草的防除效果

多花黑麥草播種20粒/盆,人工氣候箱中培養(yǎng),培養(yǎng)方法同1.3.1,選用4種土壤處理除草劑噴施,劑量設(shè)置分別為40%砜吡草唑SC 11.25、22.5、45、90、180、360 g/hm2,41%氟噻草胺SC 45、90、180、360、720 g/hm2,330 g/L二甲戊靈EC 247.5、495、990、1 980、3 960 g/hm2,300 g/L丙草胺EC 150、300、600、1200、2 400 g/hm2,噴施清水為空白對(duì)照(CK),每個(gè)處理4次重復(fù),于播后2 d進(jìn)行土壤噴施。藥后14 d,調(diào)查出苗情況,計(jì)算出苗抑制率。藥后28 d,測(cè)定每盆多花黑麥草鮮重,計(jì)算鮮重抑制率。

1.3.3砜吡草唑和氟噻草胺混配防除多花黑麥草室內(nèi)配方配比篩選

多花黑麥草培養(yǎng)及處理方法同1.3.2。砜吡草唑和氟噻草胺的劑量設(shè)置分別為40%砜吡草唑SC 3、6、12、24、48 g/hm2,41%氟噻草胺SC 3.75、7.5、15、30、60g/hm2,砜吡草唑+氟噻草胺(1∶1.2)分別為0.75+0.9、1.5+1.8、3+3.6、6+7.2、12+14.4 g/hm2,砜吡草唑+氟噻草胺(1∶1.8)分別為1.5+2.7、3+5.4、6+10.8、12+21.6、24+43.2 g/hm2,砜吡草唑+氟噻草胺(1∶2.4)分別為1.5+3.6、3+7.2、6+14.4、12+28.8、24+57.6 g/hm2,砜吡草唑+氟噻草胺(1∶3)分別為1.5+4.5、3+9、6+18、12+36、24+72 g/hm2,噴施清水為空白對(duì)照(CK)。藥后28 d,測(cè)定每盆多花黑麥草鮮重,計(jì)算鮮重抑制率。根據(jù)活性方程得到生長抑制中劑量(ED50),以共毒系數(shù)法(CTC)[16]評(píng)價(jià)除草劑混用聯(lián)合效應(yīng)。

1.3.4砜吡草唑和氟噻草胺混配對(duì)小麥的安全性測(cè)定

小麥播種9粒/盆,培養(yǎng)2 d后于土壤表面噴藥。40%砜吡草唑SC和41%氟噻草胺SC 的劑量設(shè)置分別為砜吡草唑+氟噻草胺(1∶1.2)=22.5+27、45+54、90+216、180+216、360+432 g/hm2,砜吡草唑+氟噻草胺(1∶1.8)=22.5+40.5、45+81、90+162、180+324、360+648 g/hm2,砜吡草唑+氟噻草胺(1∶2.4)=22.5+54、45+108、90+216、180+432、360+864 g/hm2,砜吡草唑+氟噻草胺(1∶3)=22.5+67.5、45+135、90+270、180+540、360+1 080 g/hm2,噴施清水為空白對(duì)照(CK)。施藥后28 d,測(cè)定每盆小麥鮮重,計(jì)算鮮重抑制率和選擇性指數(shù)。

1.4 計(jì)算公式及數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2010及DPS 18.10,IBM SPSS Statistics 19數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)試驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、差異顯著性分析(鄧肯氏新復(fù)極差法)及卡方檢驗(yàn)。

株高抑制率=(對(duì)照株高平均值-處理株高平均值)/對(duì)照株高平均值×100%;

鮮重抑制率=(對(duì)照鮮重平均值-處理鮮重平均值)/對(duì)照鮮重平均值×100%;

出苗抑制率=(對(duì)照出苗數(shù)-處理出苗數(shù))/對(duì)照出苗數(shù)×100%;

理論毒力指數(shù)=[A的毒力指數(shù)×A在混劑中的含量%+B的毒力指數(shù)×B在混劑中的含量%]×100%;

(當(dāng)CTC≥120,表示增效作用;CTC≤80時(shí),表示拮抗作用;80

選擇性指數(shù)=抑制10%小麥生長的劑量(ED10)/抑制90%多花黑麥草生長的劑量(ED90)×100%;

選擇性指數(shù)越高,表明該藥劑越安全,當(dāng)除草劑在作物和雜草之間的選擇性指數(shù)大于2時(shí),該除草劑在該作物田可安全使用[17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同莖葉處理除草劑對(duì)多花黑麥草的防除效果

由表1可知,在70%氟唑磺隆WG 42 g/hm2、69 g/L精噁唑禾草靈EW 62 g/hm2、15%炔草酯WP 67.5 g/hm2處理下多花黑麥草株高、鮮重與空白對(duì)照相比無顯著性差異;69 g/L精噁唑禾草靈EW 62 g/hm2對(duì)多花黑麥草株高無抑制作用。30 g/L甲基二磺隆OD 15.75 g/hm2、7.5%啶磺草胺WG 14 g/hm2處理下的多花黑麥草株高顯著低于空白對(duì)照,株高抑制率分別為33.28%、32.30%,均低于50%。5%唑啉草酯EC 60 g/hm2處理對(duì)多花黑麥草的鮮重抑制率達(dá)到86.60%,鮮重顯著低于空白對(duì)照?？傮w來說,只有唑啉草酯對(duì)多花黑麥草具有一定的防效,其他5種藥劑尤其是精噁唑禾草靈對(duì)多花黑麥草株高抑制率及鮮重抑制率均較低,表明該多花黑麥草種群對(duì)麥田常用莖葉處理劑精噁唑禾草靈等藥劑產(chǎn)生了不同程度的抗藥性。

表1 不同莖葉處理除草劑對(duì)多花黑麥草株高、鮮重的抑制作用1)Table 1 The inhibitory effect of different post-emergence herbicides on plant height and fresh weight of Lolium multiflorum

2.2 不同土壤處理除草劑對(duì)多花黑麥草的防除效果

由2.1可知,多花黑麥草對(duì)莖葉處理除草劑已經(jīng)產(chǎn)生抗藥性,因此采用4種土壤封閉除草劑處理,調(diào)查其對(duì)多花黑麥草出苗及鮮重的影響。由表2得出,40%砜吡草唑SC 11.25、22.5 g/hm2劑量處理下對(duì)多花黑麥草鮮重抑制率分別為91.91%、95.59%, 而45～360 g/hm2劑量處理下對(duì)多花黑麥草的出苗抑制率和鮮重抑制率均達(dá)到100.00%;表明該藥劑對(duì)多花黑麥草的防除效果優(yōu)異。41%氟噻草胺SC 180～720 g/hm2處理下對(duì)多花黑麥草鮮重抑制率分別為97.06%、97.79%和100.00%,防除效果較好。330 g/L二甲戊靈EC兩個(gè)較高劑量1 980、3 960 g/hm2處理下的鮮重抑制率也可以達(dá)到90%以上,但其他劑量防除效果并不理想。300 g/L丙草胺EC和其他3種除草劑相比防除效果較差,最高劑量2 400 g/hm2處理下的出苗抑制率僅為24.32%。

表2 不同土壤處理除草劑對(duì)多花黑麥草出苗及鮮重的抑制作用Table 2 The inhibitory effects of soil treatment with different herbicides on emergence and fresh weight of Lolium multiflorum

綜合比較4種土壤封閉除草劑的防除效果,篩選出砜吡草唑和氟噻草胺進(jìn)行進(jìn)一步的配方配比篩選研究。

2.3 砜吡草唑和氟噻草胺混配室內(nèi)配方配比篩選

砜吡草唑與氟噻草胺不同配比防除多花黑麥草的毒力測(cè)定結(jié)果見表3。砜吡草唑、氟噻草胺對(duì)多花黑麥草均有較好的抑制效果,ED50分別為3.04、9.02 g/hm2,ED90分別為5.87、42.00 g/hm2。砜吡草唑與氟噻草胺1∶1.2～1∶3混合使用,ED50分別為3.46、6.59、4.81、6.61 g/hm2,ED90分別為6.71、13.63、9.52、12.61 g/hm2,CTC分別為137.40、80.36、118.77、91.37,表明砜吡草唑與氟噻草胺1∶1.2混合時(shí)具有增效作用,而1∶1.8～1∶3混合使用均具有相加作用。

表3 砜吡草唑與氟噻草胺不同配比防除多花黑麥草的毒力測(cè)定結(jié)果Table 3 Toxicity test results of pyroxasulfone and flufenacet at different ratios to Lolium multiflorum

2.4 小麥安全性測(cè)定結(jié)果

砜吡草唑與氟噻草胺不同配比對(duì)小麥的安全性測(cè)定結(jié)果見表4。砜吡草唑和氟噻草胺分別以1∶1.2、1∶1.8、1∶2.4、1∶3混配下小麥的ED10分別為381.98、180.09、405.95 g/hm2和170.53 g/hm2。由表5可以得出砜吡草唑與氟噻草胺1∶1.2、1∶1.8、1∶2.4、1∶3不同配比對(duì)多花黑麥草和小麥的選擇性指數(shù)分別為56.93、13.22、42.64和13.52,砜吡草唑與氟噻草胺不同配比均對(duì)小麥較為安全。結(jié)合表4、表5可以得出砜吡草唑和氟噻草胺1∶1.2混配對(duì)多花黑麥草和小麥的選擇性指數(shù)最高,對(duì)小麥最安全。

表4 砜吡草唑與氟噻草胺不同配比對(duì)小麥的安全性測(cè)定結(jié)果Table 4 Safety test results of pyroxasulfone and flufenacet at different ratios on wheat

表5 砜吡草唑與氟噻草胺不同配比對(duì)多花黑麥草和小麥的選擇性指數(shù)Table 5 Selectivity indices of pyroxasulfone and flufenacet at different ratios for Lolium multiflorum and wheat

3 結(jié)論與討論

小麥?zhǔn)侨澜绶N植面積最大、分布范圍最廣、總產(chǎn)量最高的糧食作物,也是我國種植面積僅次于水稻的第二大糧食作物,在解決國民溫飽問題中起著舉足輕重的作用。因此,保障小麥產(chǎn)量直接關(guān)乎著我國的糧食安全。雜草危害是小麥減產(chǎn)的主要因素之一,我國麥田雜草導(dǎo)致的損失約占小麥總產(chǎn)量的15%[18]。隨著化學(xué)除草劑在小麥田長期大量的使用,已經(jīng)極大加速了雜草抗藥性演化[19]。多花黑麥草作為一種國外草坪草引入我國,近年來在我國多地逐漸蔓延到小麥田,已經(jīng)發(fā)展成為一種難防除的麥田惡性雜草,且對(duì)多種常用藥劑已產(chǎn)生抗藥性;其發(fā)生面積逐年擴(kuò)大,嚴(yán)重制約了我國的糧食生產(chǎn),迫切需要能夠有效防治多花黑麥草的除草劑。本文通過盆栽法研究了麥田常用6種莖葉處理除草劑對(duì)河南駐馬店地區(qū)多花黑麥草的防除效果,發(fā)現(xiàn)多花黑麥草對(duì)這些藥劑產(chǎn)生了不同程度的抗藥性,且抗性水平較高,這與張佩[8]的結(jié)果一致。隨著多花黑麥草對(duì)麥田常用莖葉處理除草劑抗性的產(chǎn)生,通過土壤封閉處理除草劑進(jìn)行抗性雜草的防除成為雜草防除的新方向[15]。

砜吡草唑?qū)傩滦瓦吝蝾愡x擇性除草劑,在苗前施藥用于控制旱地作物田主要禾本科雜草和闊葉雜草。施用時(shí)間范圍廣,從種植前到出苗后均可施用,并且與大多數(shù)常用除草劑兼容[20]。對(duì)于已經(jīng)對(duì)常用藥劑產(chǎn)生抗藥性的雜草來說,防效較理想。它可以安全地用于玉米、棉花、花生、小麥、向日葵等作物田有效防除狗尾草屬Setaria、馬唐屬Digitaria、稗屬Echinochloa等禾本科雜草以及莧屬Amaranthus、曼陀羅屬Datura、茄屬Solanum、苘麻屬Abutilon等闊葉雜草[21-22]。李琦等[23]試驗(yàn)得出40%砜吡草唑懸浮劑于小麥3～4葉期進(jìn)行莖葉噴霧處理,有效成分用量為150～210 g/hm2時(shí),對(duì)小麥田一年生雜草雀麥Bromusjaponicus、播娘蒿Descurainiasophia的防效較好,中高劑量防效優(yōu)于異丙隆和甲基二磺隆,對(duì)小麥安全,無藥害發(fā)生,與空白對(duì)照相比增產(chǎn)7.60%～11.34%。但砜吡草唑連續(xù)對(duì)黑麥草屬雜草施用可導(dǎo)致其產(chǎn)生抗性,同時(shí)對(duì)其他藥劑產(chǎn)生交互抗性[24-26]。與其他作用機(jī)制的除草劑混用,可延緩雜草抗藥性的產(chǎn)生。氟噻草胺為細(xì)胞分裂和生長抑制劑,通過抑制蛋白質(zhì)合成干擾雜草種子發(fā)芽及生長[27]。具有除草活性高、殺草譜廣、適用作物寬、高度安全等優(yōu)點(diǎn)。目前主要用于玉米、大豆、小麥、大麥等作物田防除一年生禾本科雜草、莎草和某些闊葉雜草[28]。一般在作物種植前或播后苗前施用,且通常與其他除草劑混用[29]。高興祥等[11]室內(nèi)測(cè)定得出氟噻草胺作為一種新的小麥田土壤除草劑,對(duì)小麥安全性高,對(duì)小麥田雜草的防除譜也廣,可有效防除多花黑麥草。白霜[30]試驗(yàn)得出在室內(nèi)條件下氟噻草胺于小麥播后苗前對(duì)多種雜草均具有較高的生物活性;在田間條件下,氟噻草胺單劑初期對(duì)小麥出苗有影響,后期恢復(fù)正常;氟噻草胺混劑對(duì)小麥無任何程度藥害,且對(duì)雜草防效好。

本文篩選出砜吡草唑及氟噻草胺對(duì)抗性多花黑麥草的防除效果較好,為進(jìn)一步延緩雜草抗藥性,建立抗性多花黑麥草的化學(xué)防除技術(shù),本文對(duì)砜吡草唑及氟噻草胺的最優(yōu)配比進(jìn)行了篩選研究,得出砜吡草唑和氟噻草胺以1∶1.2混配具有增效作用,對(duì)多花黑麥草防除效果較好,并且對(duì)小麥安全。砜吡草唑和氟噻草胺具有協(xié)同作用,經(jīng)過進(jìn)一步田間驗(yàn)證,可作用麥田防除抗性多花黑麥草的理想藥劑。