文章信息
- 吴晗, 张佩, 张玉华, 张健, 董立尧
- WU Han, ZHANG Pei, ZHANG Yuhua, ZHANG Jian, DONG Liyao
- 防除小麦田鬼蜡烛主要除草剂的筛选
- Screening of main herbicides to control Phleum paniculatum in wheat fields
- 南京农业大学学报, 2018, 41(4): 670-675
- Journal of Nanjing Agricultural University, 2018, 41(4): 670-675.
- http://dx.doi.org/10.7685/jnau.201709028
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文章历史
- 收稿日期: 2017-09-17
蜡烛(Phleum paniculatum), 又名假看麦娘, 英文名British timothy, 属禾本科(Gramineae)梯牧草属(Phleum), 越年生或一年生杂草[1], 俗名又叫蜡烛草。它广泛分布在温带欧亚大陆, 在中国分布在陕西、山西、甘肃及长江流域等地区[2]。鬼蜡烛的生育周期与许多夏熟作物相似, 包括小麦(Triticum aestivum L.)、油菜(Brassica campestris)等, 一般每年9—10月出苗, 翌年4—6月开花结实, 种子繁殖[1]。过去鬼蜡烛作为路边休闲杂草, 多发生于路边、田埂, 鲜有发生于小麦田[3], 因此鬼蜡烛一直未被关注。
然而近几年关于鬼蜡烛向麦田入侵和扩散的报道越来越多, 部分地区危害日益加重[4-5]。如鬼蜡烛在陕西省多地区已上升成为小麦田主要恶性杂草[6]; 在长江中下游地区局部小麦田也已发展为危害程度仅次于日本看麦娘(Alopecurus japonicus)和菵草(Beckmannia syzigachne)的次要恶性杂草[7-8]。笔者研究发现, 鬼蜡烛种子结实量大(单株结实1 500~2 900粒)、体积小, 易于传播, 并且种子萌发对温度、光照、酸碱度和盐分等环境条件具有较广泛的适应性。这些都为其进一步发生和扩散提供条件。此外, 鬼蜡烛还可作为小麦丛矮病毒(Wheat ro-sette stunt virus, WRSV)和燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae)的寄主植物, 前者可引起小麦丛矮病[3], 后者可引起禾谷孢囊线虫病[9]。
为防止鬼蜡烛进一步侵入麦田, 我们急需找到鬼蜡烛扩散的原因和有效防控以鬼蜡烛为优势种的田间杂草防除技术。但是目前对鬼蜡烛化学防除技术相关研究甚少, 到底哪些除草剂能够有效防控鬼蜡烛且对小麦安全?仍不甚清楚。因此, 本文测定了小麦田常用除草剂及部分非小麦田除草剂对鬼蜡烛的毒力, 同时也研究了非小麦田药剂对小麦的安全性, 旨在筛选出能够有效防除鬼蜡烛且对小麦安全的除草剂, 为小麦田的鬼蜡烛防除提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 供试种子鬼蜡烛种子于2016年5月采自江苏省徐州市睢宁县路边休闲田。采集的种子清洁晾干后, 装入纸袋中, (25±5)℃室温放置2个月使其解除休眠, 后转至4 ℃冷藏冰箱干储, 备用。小麦品种为‘扬麦10号’, 2016年5月购于江苏省农业科学院。
1.2 供试药剂供试药剂及喷施剂量见表 1。
| 除草剂类型 Types |
除草剂 Herbicides |
生产企业 Corporations |
剂量/(g·hm-2) Doses |
| 小麦田常用茎叶处理剂 Post-emergenceherbicides usingin wheat field |
69 g·L-1精唑禾草灵水乳剂 69 g·L-1 fenoxaprop EW |
拜耳作物科学(中国)有限公司 Bayer Crop Science(China)Co., Ltd. |
0、5.18、10.35、20.70、41.40、82.80 |
| 15%炔草酯乳油 15% clodinafop EC |
江苏长青农化股份有限公司 Jiangsu Changqing Agrochemical Co., Ltd. |
0、1.13、2.25、4.50、9.00、18.00 | |
| 7.5%啶磺草胺水分散粒剂 7.5% pyroxsulam WG |
陶氏益农中国有限公司 Dow AgroSciences China Ltd. |
0、0.66、1.32、2.64、5.28、10.55 | |
| 30 g·L-1甲基二磺隆油悬浮剂 30 g·L-1mesosulfuron OF |
拜耳作物科学(中国)有限公司 Bayer Crop Science(China)Co., Ltd. |
0、1.13、2.25、4.50、9.00、18.00 | |
| 70%氟唑磺隆水分散粒剂 70% flucarbazone WG |
爱利思达生物化学品北美有限公司 Alessandro Biochemicals North America Co., Ltd. |
0、0.52、1.58、4.67、14.00、42.00 | |
| 40%三甲苯草酮水分散粒剂 40% tralkoxydim WG |
江苏省农用激素工程技术研究中心 Jiangsu Agricultural Hormone Engineering Technology Research Center |
0、5.93、17.78、53.33、160.00、480.00 | |
| 小麦田常用土壤处理剂 Pre-emergence herbicides usingin wheat field |
25%绿麦隆可湿性粉剂 25% chlortoluron WP |
江苏快达农化股份有限公司 Jiangsu Kuaida Agricultural Chemical Co., Ltd. |
0、35.26、70.31、140.63、281.25、562.50 |
| 75%异丙隆可湿性粉剂* 75% isoproturon WP |
江苏绿利来股份有限公司 Jiangsu Lülilai Co., Ltd. |
0、4.94、14.81、44.44、133.33、400.00 | |
| 50%吡氟酰草胺可湿性粉剂* 50% diflufenican WP |
江苏龙灯化学有限公司 Jiangsu Dragon Lantern Chemical Co., Ltd. |
0、1.48、4.44、13.33、40.00、120.00 | |
| 50%丙草胺水乳剂 50% pretilachlor EW |
江苏长青生物科技有限公司 Jiangsu Changqing Biotechnology Co., Ltd. |
0、7.41、22.22、66.67、200.00、600.00 | |
| 非小麦田茎叶处理剂 Post-emergence herbicides not usingin wheat field |
70%氨唑草酮水分散粒剂 70% amicarbazone WG |
江苏明德立达作物科技有限公司 Jiangsu Mingde Lida Crop Technology Co., Ltd. |
0、3.89、11.67、35.00、105.00、315.00 |
| 5%嘧啶肟草醚乳油 5% pyribenzoxim EC |
韩国LG生命科学有限公司 Korea LG Life Science Co., Ltd. |
0、0.46、1.39、4.17、12.50、37.50 | |
| 10%双草醚悬浮剂 10% bispyribac-sodium SC |
江苏富田农化有限公司 Jiangsu Futian Agricultural Chemical Co., Ltd. |
0、0.56、1.67、5.00、15.00、45.00 | |
| 75%异唑草酮水分散粒剂 75% isoxaflutole WG |
江苏禾裕泰化学有限公司 Jiangsu Heyutai Chemical Co., Ltd. |
0、6.13、18.38、55.13、165.38、330.76 | |
| 非小麦田土壤处理剂 Pre-emergenceherbicides not usingin wheat field |
|||
| 900 g·L-1乙草胺乳油 900 g·L-1acetochlor EC |
江苏绿利来股份有限公司 Jiangsu Lülilai Co., Ltd. |
0、3.33、10.00、30.00、90.00、270.00 | |
| 90%禾草丹乳油 90% benthiocarb EC |
北京比荣达生化技术开发有限公司 Beijing Birongda Biochemical Technology Development Co., Ltd. |
0、25.00、75.00、225.00、675.00、2 025.00 | |
| 80%敌草隆可湿性粉剂 80% diuron WP |
江苏快达农化股份有限公司 Jiangsu Kuaida Agricultural Chemical Co., Ltd. |
0、18.52、55.56、166.67、500.00、1 500.00 | |
| 240 g·L-1乙氧氟草醚乳油 240 g·L-1 oxyfluorfen EC |
山东三农生物科技有限公司 Shandong Sanong Biotechnology Co., Ltd. |
0、2.22、6.67、20.00、60.00、180.00 | |
| 30%二甲戊灵悬浮剂 30% pendimethalin SC |
江苏富田农化有限公司 Jiangsu Futian Agricultural Chemical Co., Ltd. |
0、7.22、21.67、65.00、195.00、585.00 | |
| 50%苯噻酰草胺可湿性粉剂 50% mefenacet WP |
江苏快达农化股份有限公司 Jiangsu Kuaida Agricultural Chemical Co., Ltd. |
0、5.56、16.67、50.00、150.00、450.00 | |
| 4%甲氧咪草烟水剂 4% imazamox AS |
江苏省农用激素工程技术研究中心 Jiangsu Agricultural Hormone Engineering Technology Research Center |
0、0.62、1.85、5.56、16.67、50.00 | |
| 注:1)除草剂喷施剂量均表示有效成分量, 下同。*表明药剂既可作土壤处理也可作茎叶处理。The herbicide doses indicate the active ingredients, the same as follows. * means the herbieide can be used as pre-emergence or post-emergence herbieide. 2)EW:Emulsion in water; EC:Emulsifiable concentrate; WG:Water dispersible granule; OF:Oil miscible flowable concentrate; WP:Wettable powder; SC:Suspension concentrate; AS:Aqueous solution. |
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采用温室整株生物测定法[10-11]测定。将取自南京城郊农田土与有机栽培基质(镇江兴农)按质量比1:1混匀过筛并高温灭菌后, 装于直径9 cm、深约10 cm的塑料盆钵内, 加水浸湿, 每盆播鬼蜡烛种子25粒。播后出苗前, 采取喷雾法对鬼蜡烛进行土壤喷雾处理。采用3WPSH-500D型生测喷雾塔(农业部南京农业机械化研究所)喷雾, 圆盘直径50 cm, 主轴转动速度6 r·min-1, 喷头孔径0.3 mm, 喷雾压力0.3 MPa, 雾滴直径100 μm, 喷头流量90 mL·min-1。药剂和处理剂量见表 1, 以清水喷雾为对照, 每处理重复4次。待药剂晾干后, 放入培养室内培养, 昼夜温度25 ℃/15 ℃, 自然光照。施药后30 d剪下鬼蜡烛地上部分称鲜质量, 计算鲜质量抑制率。
1.3.2 鬼蜡烛对茎叶处理除草剂敏感性测定采用室内整株生物测定法[10-11]测定。每盆播鬼蜡烛种子25粒, 播后放入培养室内培养, 土壤和培养条件同1.3.1节。待鬼蜡烛长至3~4叶期时, 选择长势一致的植株, 每盆定苗10株。采取茎叶喷雾法测定鬼蜡烛对常用除草剂单剂敏感性, 喷雾方法同1.3.1节, 药剂和处理剂量见表 1, 以清水喷雾为对照, 每个处理重复4次。待药剂吸收后, 放入培养室内培养, 培养条件不变。喷药后21 d, 将鬼蜡烛地上部分剪下称鲜质量, 计算鲜质量抑制率。
1.3.3 非小麦田除草剂对小麦安全性的测定除草剂安全性测定采用室内整株生物测定法[10-11]。每盆种小麦15粒。土壤处理方法和时间同1.3.1节; 茎叶处理时, 待小麦长至3~4叶期, 每盆定苗10株。其他处理同1.3.2节。药剂和施药剂量见表 1, 以清水喷雾为对照, 每处理重复4次, 各药剂喷雾方法同1.3.1节。待药剂晾干后, 放入培养室内培养, 培养条件不变。土壤处理施药后30 d、茎叶处理施药后21 d, 称量各处理小麦地上部分鲜质量, 计算鲜质量抑制率。并据此计算除草剂对小麦的选择性指数[12]。
鲜质量抑制率=(对照鲜质量-处理鲜质量)/对照鲜质量×100%,
选择性指数=ED10(作物)/ED90(杂草)。
式中:ED10表示抑制作物鲜质量10%的剂量; ED90表示抑制杂草鲜质量90%的剂量。
1.4 数据处理R软件“drc”程序包的drm函数提供了“LL.3()”Logistic曲线模型, 专门用于毒力回归方程拟合[13], 以及除草剂对杂草抑制剂量值的计算[14-15]。采用Logistic曲线拟合方程[13]计算各种药剂对鬼蜡烛鲜质量抑制率达到50%的剂量值(ED50)和90%的剂量值(ED90)以及非小麦田除草剂对小麦抑制10%的剂量值(ED10)。
2 结果与分析 2.1 小麦田常用除草剂对鬼蜡烛的毒力 2.1.1 土壤处理剂对鬼蜡烛的毒力由表 2可见:4种药剂均可对鬼蜡烛产生较好的抑制作用, 吡氟酰草胺、丙草胺、绿麦隆、异丙隆对鬼蜡烛的ED90值分别为21.14、224.21、363.25、551.19 g·hm-2, 均低于各自推荐剂量。因此在田间推荐剂量下, 吡氟酰草胺、丙草胺、绿麦隆、异丙隆均可以有效防除鬼蜡烛。
| 药剂 Herbicides |
抑制50%的剂量/(g·hm-2) ED50 |
抑制90%的剂量/(g·hm-2) ED90 |
推荐剂量/(g·hm-2) Recommended dose |
P值 P value |
| 异丙隆Isoproturon | 42.97±13.47 | 551.19±273.67 | 1 050.00 | 0 |
| 绿麦隆Chlortoluron | 99.52±12.40 | 363.25±78.66 | 1 125.00 | 0 |
| 吡氟酰草胺Diflufenican | 5.80±0.63 | 21.14±4.01 | 101.25 | 0 |
| 丙草胺Pretilachlor | 32.76±9.74 | 224.21±105.30 | 525.00 | 0 |
| 注:1)“
P值”为基于R软件“drc”程序包的drm函数提供的“LL.3()”Logistic曲线模型, 计算ED50值得到反应模型有效性的参数,
P < 0.05表示数据显著符合Logistic模型。下同。 2)ED50表示抑制植物生物量50%的剂量; ED90表示抑制植物生物量90%的剂量。 Note:1)“ P value”is based on the R software“drc”program package drm function that provides a“LL.3()”Logistic curve model to calculate the parameters of the ED50 the valued reaction model, P < 0.05 data significantly in compliance with the Logistic model. The same as follows. 2)ED50 means effective dose of 50% restrain plant growth, ED90 means effective dose of 90% restrain plant growth. |
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由表 3可见:鬼蜡烛对8种药剂的敏感性有较大差异。鬼蜡烛对啶磺草胺、炔草酯、三甲苯草酮、氟唑磺隆、异丙隆5种药剂较为敏感, ED90值分别为6.85、29.27、193.20、14.02、144.33 g·hm-2, 均低于各自的推荐剂量; 对甲基二磺隆和精唑禾草灵不敏感, ED90值分别为20.75和141.46 g·hm-2, 为各自推荐剂量的2和3.5倍, 毒力较差; 吡氟酰草胺作茎叶处理时ED90值为其推荐剂量的100多倍, 没有效果。因此麦田常用茎叶处理剂啶磺草胺、炔草酯、三甲苯草酮、氟唑磺隆、异丙隆对鬼蜡烛毒力较好, 推荐剂量下即可有效防除鬼蜡烛。
| 药剂 Herbicides |
抑制50%的剂量/(g·hm-2) ED50 |
抑制90%的剂量/(g·hm-2) ED90 |
推荐剂量/(g·hm-2) Recommended dose |
P值 P value |
| 啶磺草胺Pyroxsulam | 1.39±0.09 | 6.85±0.79 | 10.55 | 0 |
| 甲基二磺隆Mesosulfuron | 1.86±0.23 | 20.75±4.73 | 9.00 | 0 |
| 精唑禾草灵Fenoxaprop | 21.59±3.85 | 141.46±45.06 | 41.40 | 0 |
| 炔草酯Clodinafop | 4.73±1.07 | 29.27±10.94 | 36.00 | 0 |
| 氟唑磺隆Flucarbazone | 1.08±0.23 | 14.02±6.31 | 31.50 | 0 |
| 三甲苯草酮Tralkoxydim | 20.09±4.91 | 193.20±83.38 | 390.00 | 0 |
| 异丙隆Isoproturon | 33.86±4.04 | 144.33±38.34 | 1 050.00 | 0 |
| 吡氟酰草胺Diflufenican | 217.75±82.67 | 169 373.00±249 718.00 | 101.25 | 0.02 |
由表 4可见:鬼蜡烛对7种药剂的敏感性有较大差异。根据ED90值, 甲氧咪草烟(31.07 g·hm-2)、乙氧氟草醚(94.90 g·hm-2)、敌草隆(184.40 g·hm-2)、乙草胺(33.19 g·hm-2)、二甲戊灵(426.38 g·hm-2)均低于各自的推荐剂量; 苯噻酰草胺(3 939.64 g·hm-2)和禾草丹(16 045.00 g·hm-2)ED90值为各自推荐剂量的10倍。因此二甲戊灵、乙草胺、甲氧咪草烟、敌草隆、乙氧氟草醚在各自推荐剂量下, 均能有效防除鬼蜡烛。
| 药剂 Herbicides |
抑制50%的剂量/(g·hm-2) ED50 |
抑制90%的剂量/(g·hm-2) ED90 |
推荐剂量/(g·hm-2) Recommended dose |
P值 P value |
| 禾草丹Thiobencarb | 758.29±295.90 | 16 045.00±14 531.00 | 1 687.50 | 0.02 |
| 敌草隆Dailon | 53.94±9.00 | 184.40±70.12 | 1 200.00 | 0 |
| 乙草胺Acetochlor | 8.22±1.49 | 33.19±10.80 | 810.00 | 0 |
| 乙氧氟草醚Oxyfluorfen | 13.36±2.99 | 94.90±28.00 | 144.00 | 0 |
| 甲氧咪草烟Imazamox | 2.51±0.58 | 31.07±10.28 | 45.00 | 0 |
| 苯噻酰草胺Mefenacet | 111.41±62.70 | 3 939.64±4 910.02 | 375.00 | 0.05 |
| 二甲戊灵Pendimethalin | 49.68±11.46 | 426.38±157.80 | 585.00 | 0 |
如表 5所示:氨唑草酮ED90值为37.52 g·hm-2, 低于其推荐剂量; 而双草醚(55.91 g·hm-2)、嘧啶肟草醚(162.10 g·hm-2)、异唑草酮(1 641.22 g·hm-2)的ED90值远大于各自推荐剂量。因此氨唑草酮在推荐剂量下可有效防除鬼蜡烛。
| 药剂 Herbicides |
抑制50%的剂量/(g·hm-2) ED50 |
抑制90%的剂量/(g·hm-2) ED90 |
推荐剂量/(g·hm-2) Recommended dose |
P值 P value |
| 嘧啶肟草醚Pyribenzoxim | 4.96±1.80 | 162.10±107.84 | 30.00 | 0.01 |
| 双草醚Bispyribac-sodium | 2.07±0.39 | 55.91±16.99 | 30.00 | 0 |
| 氨唑草酮Amicarbazone | 11.04±1.18 | 37.52±7.14 | 210.00 | 0 |
| 异唑草酮Isoxaflutole | 61.74±22.30 | 1 641.22±1 067.69 | 141.75 | 0.01 |
根据选择性指数各药剂的安全性从大到小依次为二甲戊灵(2.49)、氨唑草酮(2.47)、甲氧咪草烟(1.79)、乙草胺(1.77)、乙氧氟草醚(1.69)、双草醚(0.97)、敌草隆(0.96)、异唑草酮(0.28)、苯噻酰草胺(0.16)、禾草丹(0.15)和嘧啶肟草醚(0.14)(表 6)。一般温室试验中选择性指数大于2, 即表示药剂对作物安全性较好[12]。因此, 二甲戊灵和氨唑草酮对小麦比较安全, 可在麦田使用。
| 处理方式 Treatment |
药剂 Herbicide |
作物ED10/(g·hm-2) ED10 of crop |
杂草ED90/(g·hm-2) ED90 of weeds |
选择性指数 Selectivity index |
| 土壤处理 Pre-emergence treatment |
禾草丹Thiobencarb | 2 353.11 | 16 045.00 | 0.15 |
| 敌草隆Dailon | 177.56 | 184.40 | 0.96 | |
| 乙草胺Acetochlor | 58.75 | 33.19 | 1.77 | |
| 乙氧氟草醚Oxyfluorfen | 161.08 | 94.90 | 1.69 | |
| 甲氧咪草烟Imazamox | 55.61 | 31.07 | 1.79 | |
| 苯噻酰草胺Mefenacet | 648.74 | 3 939.64 | 0.16 | |
| 二甲戊灵Pendimethalin | 1 016.00 | 426.38 | 2.49 | |
| 茎叶处理 Post-emergence treatment |
嘧啶肟草醚Pyribenzoxim | 21.93 | 162.10 | 0.14 |
| 双草醚Bispyribac-sodium | 54.00 | 55.91 | 0.97 | |
| 氨唑草酮Amicarbazone | 92.60 | 37.52 | 2.47 | |
| 异唑草酮Isoxaflutole | 466.10 | 1 641.22 | 0.28 |
在过去近20年内, 精唑禾草灵是我国防除麦田禾本科杂草普遍使用的药剂, 甲基二磺隆也是近几年麦田主打药剂。从药剂筛选的结果可以看出, 鬼蜡烛对甲基二磺隆和精唑禾草灵不敏感。可能正是这2种药剂在田间无法有效防控鬼蜡烛, 导致鬼蜡烛近年在局部地区从路边、田埂侵入麦田, 并发展成为田间优势的恶性杂草。因此, 明确鬼蜡烛对各种药剂的敏感性对鬼蜡烛的田间防控具有极为重要的指导意义。
药剂筛选结果表明:小麦田常用药剂中, 土壤处理剂吡氟酰草胺、丙草胺、绿麦隆、异丙隆对鬼蜡烛毒力较好; 茎叶处理剂中, 鬼蜡烛对啶磺草胺、炔草酯、异丙隆、三甲苯草酮和氟唑磺隆比较敏感, 在田间推荐剂量下均可有效防控鬼蜡烛。非小麦田土壤处理除草剂只有二甲戊灵药效较好, 在一定剂量范围内对小麦安全; 茎叶处理剂氨唑草酮毒力较好且一定范围内对小麦安全, 适宜剂量下可在麦田使用。
根据研究结果, 对麦田鬼蜡烛防除提出以下策略:1)阻断或减少田埂路边鬼蜡烛种子侵入麦田的可能性。可在田埂路边鬼蜡烛种子成熟前进行药剂处理, 减少田间种子数量的输入。2)抓住苗前最佳防治时期。近年来浅耕免耕的耕作模式不断推广, 导致大量的草种残存于土壤的浅表层[16-17]。一般10月下旬和11月上旬是鬼蜡烛种子萌发和出苗旺盛期, 用异丙隆、绿麦隆、吡氟酰草胺、二甲戊灵、丙草胺等药剂进行播前封闭或播后苗前处理。此时麦田中大多杂草, 如菵草、早熟禾、棒头草等均是萌发盛期[18-20], 可一同兼治。3)抓好冬后茎叶处理关键期。在冬后小麦返青后拔节前, 即鬼蜡烛3叶左右, 使用啶磺草胺、炔草酯、三甲苯草酮、异丙隆、氨唑草酮、氟唑磺隆等茎叶处理药剂, 可较好地控制鬼蜡烛的发生和扩散。
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