文章信息
- 刘庆虎, 陈国奇, 张玉华, 孙仲华, 董立尧
- LIU Qinghu, CHEN Guoqi, ZHANG Yuhua, SUN Zhonghua, DONG Liyao
- 不同叶龄千金子、稗和马唐对氰氟草酯和五氟磺草胺的敏感性
- Sensitivities of Leptochloa chinensis, Echinochloa crusgalli and Digitaria sanguinalis at different leaf stages to cyhalofop-butyl and penoxsulam
- 南京农业大学学报, 2016, 39(5): 771-776
- Journal of Nanjing Agricultural University, 2016, 39(5): 771-776.
- http://dx.doi.org/10.7685/jnau.201510047
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文章历史
- 收稿日期: 2015-10-30
2. 礼嘉镇农技农机站, 江苏 武进 213176
2. Agricultural Technology and Machine Station of Lijia Town, Wujin 213176, China
直播稻省工、省时, 并且随着育种和栽培技术的进步, 其产量不断提高, 成为我国许多地区快速发展的水稻轻型栽培模式。然而, 直播稻田杂草种类多、危害较重[1-2], 且与水稻基本同步出苗[3-4], 尤其是禾本科杂草。在水稻直播田, 千金子(Leptochloa chinensis)和稗(Echinochloa crusgalli)的出草量可占总出草量的34.5%~70.5%, 是我国长江中下游稻作区直播稻田发生早、发生期长、发生量大的恶性杂草[5-6]。当稗的密度达到13株·m-2时, 水稻产量下降53%, 千金子密度达到21株·m-2时, 水稻产量损失44.36%[7-9]。马唐(Digitaria sanguinalis)原为旱田恶性杂草[10], 在直播稻田尤其是在旱直播稻田危害也逐年加重, 近年来已上升为稻田的主要恶性杂草种类[11]。
化学除草是稻田除草技术的核心[3, 12]。氰氟草酯和五氟磺草胺是我国水稻田最主要的2种茎叶处理剂[13], 销售额年均增长14%以上, 市场占有率也逐年递增, 尤其是在华东地区, 市场空间广阔[14]。氰氟草酯是对水稻具有高度安全性的芳氧苯氧丙酸类除草剂, 作用靶标为乙酰辅酶A羧化酶, 在田间主要用于防除千金子等恶性禾本科杂草。五氟磺草胺是三唑并嘧啶磺酰胺类除草剂, 作用靶标为乙酰乳酸合成酶, 杀草谱广、使用适期宽且对水稻安全性高, 在田间主要用于防除稗等禾本科杂草、莎草科杂草及多种阔叶杂草[12]。
据笔者田间调查及与基层农技人员交流中发现, 氰氟草酯、五氟磺草胺对千金子、稗及马唐的防除效果不一致, 同时同一种草的不同叶龄对药剂的敏感性也存在较大差异。一般而言, 杂草叶龄越低, 对苗后除草剂越敏感[15]。五氟磺草胺可以有效防控大龄稗草[12], 氰氟草酯对1.5~3.5叶期的千金子具有较好的防控效果[16]。然而目前关于这2种药剂对马唐的防效鲜有报道, 不同叶龄的稗、千金子、马唐对五氟磺草胺和氰氟草酯的敏感性到底如何也缺乏研究, 解答这些问题对于直播稻田五氟磺草胺和氰氟草酯的准确使用具有直接指导意义。本研究以直播田恶性杂草稗、千金子、马唐为研究对象, 通过整株生物测定法测定并比较3种杂草不同叶龄对氰氟草酯、五氟磺草胺的敏感性, 研究这2种除草剂对3种杂草不同叶龄的准确施用剂量, 以指导田间精准用药和减少用药, 为实现科学、高效化学防除直播稻田杂草提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 供试种子千金子种子2012年采自连云港市赣榆区休闲田; 稗种子2012年采自南京市牌楼休闲田; 马唐种子2012年采自盐城市阜宁县休闲田。
1.1.2 供试药剂氰氟草酯:美国陶氏益农公司生产的10%氰氟草酯EC; 五氟磺草胺:美国陶氏益农公司生产的2.5%五氟磺草胺SC。
1.1.3 供试土壤取自南京城郊农田土与有机栽培基质(镇江兴农)按1 : 1(质量比)比例混匀, 风干备用。
1.2 方法 1.2.1 推荐剂量下氰氟草酯及五氟磺草胺对千金子、稗和马唐的毒力测定采用整株生物测定的方法, 将塑料盆钵装约3/4的供试土壤, 分别播种已解除休眠的千金子、稗和马唐种子, 每盆播种30粒, 表面覆盖0.5 cm土层, 塑料盆钵吸水至饱和后放于自然光照培养室中培养, 及时补水保持土表湿润, 待到3种杂草生长到相应施药叶龄(表 1), 对每个盆钵的杂草数定至20株, 按照试验药剂剂量设计进行喷雾处理。每个处理4个重复。喷雾采用农业部南京农业机械化研究所生产的3WPSH-500D型生测喷雾塔, 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。根据氰氟草酯、五氟磺草胺的田间实际推荐剂量, 并结合实验室前期的室内生物测定的结果, 设置氰氟草酯推荐施药剂量为75 g·hm-2, 五氟磺草胺推荐施药剂量为30 g·hm-2, 对千金子、稗和马唐施药, 处理后20 d, 测定千金子、稗、马唐植株地上部分鲜质量, 计算杂草鲜质量抑制率(%)。
| 千金子 Leptochloa chinensis |
稗 Echinochloa crusgalli |
马唐 Digitaria sanguinalis |
| 1.5~2.5 | 1~1.5 | 1~1.5 |
| 3~4 | 2~2.5 | 2~2.5 |
| 5~6 | 3~4 | 3~4 |
| 7~8 | 5~6 | 5~6 |
施药方法同1.2.1节, 施药阶段按照表 1的杂草不同叶龄进行, 氰氟草酯剂量设计为0、9.375、18.75、37.5、75和150 g·hm-2, 五氟磺草胺剂量设计为0、3.75、7.5、15、30和60 g·hm-2。处理后20 d, 测定千金子、稗、马唐植株地上部分鲜质量, 计算杂草鲜质量抑制率(%), 计算千金子、稗、马唐鲜质量抑制率达到50%的除草剂剂量(ED50值), 每处理设4个重复。
1.3 数据统计分析除草剂对千金子鲜质量抑制率计算方法为:
鲜质量抑制率=(对照组鲜质量-处理组鲜质量)/对照组鲜质量×100%。
用Excel 2007根据设置药剂剂量与杂草鲜质量抑制率绘图。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[17], 用于除草剂对杂草抑制剂量值的计算[18-19]。采用Logistic曲线拟合方程分析2种药剂对3种杂草不同叶龄鲜质量抑制率50%的剂量值(ED50值)。
2 结果与分析 2.1 推荐剂量下氰氟草酯及五氟磺草胺对千金子、稗和马唐的毒力在推荐剂量下, 氰氟草酯及五氟磺草胺对千金子、稗和马唐表现出的毒力有所差异。在氰氟草酯的推荐剂量下, 千金子的敏感性最高, 鲜质量抑制率达到100%, 稗的敏感性低于千金子, 鲜质量抑制率为(94.56±0.37)%, 马唐的敏感性最低, 鲜质量抑制率仅为(76.91±2.31)%。总体而言, 3种杂草对氰氟草酯的敏感性从高到低为:千金子、稗、马唐(图 1)。在五氟磺草胺的推荐剂量下, 稗的敏感性最高, 鲜质量抑制率达到(99.29±0.13)%, 千金子的敏感性次之, 鲜质量抑制率为(67.95±4.70)%, 马唐的敏感性最低, 鲜质量抑制率仅为(41.57±4.72)%, 总体而言, 3种杂草对五氟磺草胺的敏感性从高到低为:稗、千金子、马唐(图 2)。
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图 1 不同叶龄的千金子、稗和马唐对氰氟草酯的敏感性 Figure 1 Sensitivities of L.chinensis, E.crusgalli and D.sanguinalis under different leaf stages to cyhalofop-butyl 氰氟草酯用量(有效成分)分别为:9.375、18.75、37.5、75、150 g·hm-2 Cyhalofop-butyl doses were:9.375, 18.75, 37.5, 75, 150 g·hm-2 |
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图 2 不同叶龄的千金子、稗和马唐对五氟磺草胺的敏感性 Figure 2 Sensitivities of L.chinensis, E.crusgalli and D.sanguinalis under different leaf stages to penoxsulam 五氟磺草胺用量(有效成分)分别为:3.75、7.5、15、30、60 g·hm-2 Penoxsulam doses were:3.75, 7.5, 15, 30, 60 g·hm-2 |
不同叶龄的千金子对氰氟草酯表现出较高的敏感性(图 1), 4个生育期在1/4田间推荐剂量下的鲜质量抑制率均能达到90%以上, 千金子对氰氟草酯的敏感性随着叶龄的增加有所降低(图 1), 在1/8推荐剂量下千金子鲜质量抑制率由1.5~2.5叶期时的100%降至7~8叶期时的64.07%。不同叶龄稗对氰氟草酯的敏感性随叶龄的增大有所波动(图 1、表 2), 其中1~1.5叶期施药最敏感, 在1/4田间推荐剂量下鲜质量抑制率即达到98.90%, 2~2.5叶期、3~4叶期和5~6叶期的ED50值接近(8.64~9.10 g·hm-2), 且均明显高于1~1.5叶期(6.73 g·hm-2), 氰氟草酯田间推荐剂量(75 g·hm-2)对4个生育期稗的鲜质量抑制率均在90%以上。不同叶龄的马唐对氰氟草酯的敏感性随着叶龄的增加而有所下降(图 1), 在1/4田间推荐剂量下对1~1.5叶期马唐鲜质量抑制率为69.20%, 而对5~6叶期马唐鲜质量抑制率为30.13%。氰氟草酯对马唐2~2.5叶期、3~4叶期和5~6叶期的ED50值接近, 且均高于1~1.5叶期(表 2)。
| 杂草 Grasses |
叶龄 Leaf age |
ED50/(g·hm-2) | 95%置信区间/(g·hm-2) 95% confidence interval |
P值 P value |
| 1.5~2.5 | < 6 | — | — | |
| 千金子 | 3~4 | < 6 | — | — |
| L.chinensis | 5~6 | 6.04 | 3.87~7.65 | 0.00 |
| 7~8 | 7.30 | 5.44~8.72 | 0.00 | |
| 1~1.5 | 6.73 | 3.98~9.20 | 0.00 | |
| 稗 | 2~2.5 | 9.10 | 7.90~11.13 | 0.00 |
| E.crusgalli | 3~4 | 8.76 | 6.35~11.03 | 0.00 |
| 5~6 | 8.64 | 6.87~10.13 | 0.00 | |
| 1~1.5 | 11.96 | 10.17~13.63 | 0.00 | |
| 马唐 | 2~2.5 | 23.86 | 21.82~30.22 | 0.00 |
| D.sanguinalis | 3~4 | 23.24 | 20.84~29.97 | 0.00 |
| 5~6 | 24.31 | 20.28~27.51 | 0.00 | |
| 注: 1)千金子1.5~4叶期时, 在氰氟草酯1/8推荐剂量下的抑制率均在95%以上; 2)“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。 Note: 1)For L.chinensis at 1.5 to 4 leaf stages, the control efficacies of cyhalofop-butyl with 1/8 of the recommended does were all more than 95%. 2)“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. |
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不同叶龄稗对五氟磺草胺表现出极高的敏感性, 在1/8田间推荐剂量下, 1~6叶期时的鲜质量抑制率均在91%以上, 表明五氟磺草胺可以有效防除不同叶龄的稗。不同叶龄的千金子对五氟磺草胺表现出一定敏感性差异(图 2), 1.5~2.5叶期施药表现最敏感(ED50值为5.37 g·hm-2), 2~2.5叶期、3~4叶期和5~6叶期的ED50值均大幅提高(表 3); 五氟磺草胺在60 g·hm-2处理下对千金子4个生育期的鲜质量抑制率分别为(85.03±2.22)%、(74.39±1.49)%、(62.50±2.46)%和(64.38±6.98)%(图 2)。不同叶龄马唐对五氟磺草胺的敏感性差异较大(表 3), 1~1.5和2~2.5叶期较为敏感, 在3~4叶期和5~6叶期施药ED50值分别达到48.20 g·hm-2、46.00 g·hm-2, 均超过了五氟磺草胺的田间推荐剂量; 五氟磺草胺在60 g·hm-2处理下马唐4个生育期的鲜质量抑制率分别为(90.21±0.91)%、(73.74±3.51)%、(50.72±0.56)%和(54.53±1.25)%。
| 杂草 Grasses |
叶龄 Leaf age |
ED50/(g·hm-2) | 95%置信区间/(g·hm-2) 95% confidence interval |
P值 P value |
| 1.5~2.5 | 5.37 | 3.20~7.52 | 0.00 | |
| 千金子 | 3~4 | 11.80 | 8.57~15.62 | 0.00 |
| L.chinensis | 5~6 | 12.05 | 8.75~25.93 | 0.01 |
| 7~8 | 15.82 | 7.30~20.68 | 0.00 | |
| 1~1.5 | < 3.75 | — | — | |
| 稗 | 2~2.5 | < 3.75 | — | — |
| E.crusgalli | 3~4 | < 3.75 | — | — |
| 5~6 | < 3.75 | — | — | |
| 1~1.5 | 3.30 | 1.73~4.88 | 0.00 | |
| 马唐 | 2~2.5 | 10.11 | 6.59~14.10 | 0.00 |
| D.sanguinalis | 3~4 | 48.20 | 33.24~88.25 | 0.00 |
| 5~6 | 46.00 | 30.59~93.34 | 0.00 | |
| 注:稗1~6叶期, 在五氟磺草胺最低剂量下鲜质量抑制率均在91%以上。 Note:For E.crusgalli at 1 to 6 leaf stages, the control efficacies of penoxsulam with the lower recommended does were all above 91%. |
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氰氟草酯及五氟磺草胺是目前我国稻田最重要的茎叶处理除草剂, 尤其是在2种药剂专利保护期过后, 廉价的国产品牌除草剂大量涌现, 用药成本大幅下降, 田间施用量极大。本文的研究结果显示:氰氟草酯对千金子有特效, 并能兼治稗和马唐, 3种杂草对氰氟草酯的敏感性从高到低依次为千金子、稗、马唐, 敏感性均随着叶龄的增加而降低。因此该除草剂同时可用于相关抗性杂草的治理。3种杂草对五氟磺草胺的敏感性从高到低依次为稗、千金子、马唐, 五氟磺草胺对各个叶龄的稗均具有较高的毒力, 同时对低龄千金子和马唐具有较好的毒力, 然而对叶龄略大的千金子和马唐毒力不佳, 尤其是对5叶期以上的这2种杂草。Matzenbacher等[18]对采自巴西南部抗咪唑啉酮水稻田间的624个稗种群进行了一系列敏感性测定试验, 发现所有种群均对氰氟草酯敏感。
在直播稻田实际运用化学除草剂时应根据田间草相选择适宜的药剂。水直播稻田土壤封闭处理除草剂主要是丙草胺+苄嘧磺隆、丁草胺+
直播田杂草防除应“预防为主, 综合防治”, 采取杂草综合治理措施[22], 化学除草为主, 辅以农艺控草措施, 以创造对水稻生长有利而对杂草生存不利的条件[23]。首先应提高整地质量, 大田平整度直接影响秧苗的出苗率及出苗的整齐度, 从而间接影响化除措施能否及时进行及用药的安全性[24]。其次要合理施肥, 当田间杂草较多时, 应先除草后施用氮肥, 使水稻在除草时受到的影响得以迅速恢复[23], 起到促苗控草的作用。第三, 应根据不同田块的具体情况选择合理的耕作方式, 深翻耕土层使土表的杂草种子掉落深层土中, 使之不能发芽出土, 又能把多年生杂草的根茎翻至土表冻晒, 失去发芽能力[25], 可有效减轻杂草危害。
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