除草劑減量施用對(duì)麥田雜草的防治效果及對(duì)葉綠素SPAD值的影響

高海峰,白微微,張 航,楊安沛,范貴強(qiáng),方 輝,劉恩良,李廣闊

(1. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)部西北荒漠綠洲作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部庫(kù)爾勒作物有害生物科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,烏魯木齊 830091；2. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 糧食作物研究所，烏魯木齊 830091)

劉恩良，男，副研究員，研究方向?yàn)樾←溂案适碓耘嘤N。E-mail:liuenliang_513@163.com

雜草作為麥田最主要的有害生物之一，通過與小麥競(jìng)爭(zhēng)光照、水分、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生存空間，并傳播病蟲害，是造成小麥減產(chǎn)的主要因素之一[1-2]。新疆小麥常年種植面積約96.2萬hm2，其中小麥?zhǔn)茈s草危害面積超過16.7萬hm2[3]，因此有效控制雜草危害是新疆提高小麥產(chǎn)量的關(guān)鍵措施。目前，麥田雜草防治主要依靠化學(xué)防除，人工拔除較少。但隨著廣大種植戶過度依賴化學(xué)農(nóng)藥、施藥不及時(shí)及加大劑量使用除草劑，造成雜草抗藥性上升，除草劑藥害頻發(fā)[4-6]。

除草劑的使用對(duì)目標(biāo)作物本身也是一種脅迫因子，部分除草劑的使用會(huì)顯著降低作物葉片的光合作用，使葉片同化物輸出受阻[7]。已有研究表明葉片光合作用的強(qiáng)弱與葉綠素含量呈顯著正相關(guān)[8]，噴施除草劑會(huì)對(duì)葉綠素含量產(chǎn)生重要影響。王正貴等[9]發(fā)現(xiàn)麥田使用苯磺隆、使它隆、異丙隆、驃馬、綠麥隆等5種除草劑后，均導(dǎo)致小麥葉片葉綠素SPAD值下降，且異丙隆倍量處理抑制率最大，達(dá)27%；婁國(guó)強(qiáng)等[10]報(bào)道苯磺隆、芐嘧磺隆對(duì)部分小麥品種葉綠素含量影響較大；黨建友等[11]發(fā)現(xiàn)使用2，4-D丁酯降低小麥灌漿期旗葉的葉綠素SPAD值；錢蘭娟等[12]報(bào)道寧麥16噴施炔草酯后葉綠素含量下降68.58%；王鑫等[13]發(fā)現(xiàn)二甲四氯能顯著影響罌粟的葉綠素相對(duì)含量；劉陽等[14]報(bào)道二甲四氯對(duì)水稻葉綠素含量的影響；劉歡等[15]報(bào)道不同濃度除草劑顯著影響燕麥的光合特性。葉綠素SPAD值是代表葉綠素相對(duì)含量的一個(gè)重要指標(biāo)，可用SPAD-502葉綠素測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定。目前葉綠素SPAD值已廣泛用于小麥生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成上[16-18]。因此，本研究在探討化學(xué)除草劑減施后對(duì)麥田雜草的防除效果的同時(shí)，研究除草劑減量噴施后小麥葉片葉綠素SPAD值的變化特征，以期從葉綠素變化等方面研究除草劑對(duì)小麥生長(zhǎng)的安全性，為除草劑減施提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試小麥品種為‘新冬20號(hào)’，其原品系代號(hào)為‘87-5108’(后審定定名為‘冀麥37號(hào)’)，是新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所從河北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院引進(jìn)品系，于1995年經(jīng)新疆農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定通過并命名為‘新冬20號(hào)’。

供試藥劑：28%唑草·苯磺隆可濕性粉劑(天津市華宇農(nóng)藥有限公司)；36%唑草·苯磺隆可濕性粉劑(蘇州富美實(shí)植物保護(hù)劑有限公司)；10%苯磺隆可濕性粉劑(江蘇長(zhǎng)青農(nóng)化股份有限公司)；7%雙氟·炔草酯可分散油懸浮劑(山東省青島農(nóng)冠農(nóng)藥有限責(zé)任公司)； 5%(唑啉草酯+炔草酯)乳油(先正達(dá)中國(guó)有限公司)。

1.2 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)在澤普縣種子公司脫絨廠冬小麥試驗(yàn)田進(jìn)行，試驗(yàn)田土壤肥力較好。冬小麥于2015-10-16播種，除草劑施藥時(shí)間是2016-03-27，施藥時(shí)小麥處于返青起身期。小麥試驗(yàn)田間主要雜草由硬草(SclerochloakengianaTzvel.)、播娘蒿(DescurainiasophiaL.Schur)、扁蓄(PolygonumaviculareL.)和灰綠藜(ChenopodiumglaucumL.)組成。使用3 WBS-16型噴霧器，二次稀釋配藥，藥液量為450 kg/hm2。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共8個(gè)處理(表1)，3次重復(fù)，小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積35 m2，小區(qū)間設(shè)保護(hù)行。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 雜草調(diào)查 施用前調(diào)查雜草種類及數(shù)量，每小區(qū)固定調(diào)查3點(diǎn)，每點(diǎn)調(diào)查0.25 m2。分別于施藥后7 d、15 d目測(cè)觀察對(duì)小麥生長(zhǎng)的影響。施藥后第30 d調(diào)查每小區(qū)的雜草株數(shù)，計(jì)算株防效，施藥后45 d調(diào)查統(tǒng)計(jì)雜草的數(shù)量并稱量其鮮質(zhì)量，計(jì)算株防效和鮮質(zhì)量防效。數(shù)據(jù)以“平均 數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

株防效= [1-(對(duì)照區(qū)藥前雜草株數(shù)×處理區(qū)藥后雜草株數(shù))/(對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)×處理區(qū)雜草株數(shù))]×100%

鮮質(zhì)量防效=(空白對(duì)照區(qū)雜草鮮質(zhì)量-處理區(qū)雜草鮮質(zhì)量)/空白對(duì)照區(qū)雜草鮮質(zhì)量×100%

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experiment design

1.4.2 葉綠素含量(SPAD值)測(cè)定 于除草劑施用后1 d、3 d、5 d、7 d、30 d、45 d，采用日本生產(chǎn)的SPAD-502葉綠素測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定，從旗葉基部到尖端測(cè)3點(diǎn)取平均值，每小區(qū)測(cè)10片旗葉。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用IBM SPSS Statistics 22對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，并采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 藥劑處理對(duì)冬小麥的安全性

施藥后7 d、15 d對(duì)小麥的觀察表明，供試藥劑處理區(qū)小麥與清水對(duì)照區(qū)小麥在株高、葉片大小、葉色等方面均無差異。表明，供試藥劑在試驗(yàn)濃度下對(duì)小麥生長(zhǎng)安全，無不良影響。

2.2 不同藥劑處理對(duì)冬小麥田雜草的防治效果

2.2.1 藥后30 d株防效 藥后30 d調(diào)查結(jié)果表明(表2)，除草劑減施對(duì)麥田1 a生雜草播娘蒿和扁蓄均具有一定的效果，其防效分別為 72.12%～99.09%和29.44%～67.45%，其中處理2(減施33.33%)對(duì)播娘蒿和扁蓄的防效最好，與處理5(農(nóng)戶劑量)、處理6(農(nóng)戶劑量)和處理7(增施33.33%)的株防效之間無顯著性差異；除草劑減施對(duì)麥田1 a生雜草灰綠藜具有較好的防效，其中處理2(減施33.33%)、處理3(減施 60.00%)和處理4(減施60.00%)對(duì)灰綠藜的株防效分別為91.99%、91.68%和97.92%，與處理5(農(nóng)戶劑量)、處理6(農(nóng)戶劑量)和處理7(增施33.33%)的株防效之間無顯著性差異；處理1(減施25.00%)和處理4(減施60.00%)對(duì)麥田1 a生雜草硬草具有較好的防效，其防效分別為 92.25%和83.94%。

表2 不同處理藥后30 d的防治效果Table 2 Broadleaf and grassy weeds after 30 days

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference(P<0.05),The same below.

2.2.2 藥后45 d防效 藥后45 d調(diào)查結(jié)果表明(表3)，除草劑減施對(duì)麥田1 a生雜草播娘蒿的株防效為72.12%～99.09%，鮮質(zhì)量防效為 98.81%～100.00%，其中處理2(減施 33.33%)對(duì)播娘蒿的株防效和鮮質(zhì)量防效均最好，與處理5(農(nóng)戶劑量)、處理6(農(nóng)戶劑量)和處理7(增施33.33%)的株防效之間無顯著性差異；除草劑減施對(duì)麥田1 a生雜草扁蓄的株防效相對(duì)較差，防效為54.39%～72.80%，但對(duì)扁蓄的鮮質(zhì)量防效較好，防效為94.49%～97.56%，與處理5(農(nóng)戶劑量)、處理6(農(nóng)戶劑量)和處理7(增施 33.33%)的鮮質(zhì)量防效之間無顯著性差異；處理2(減施 33.33%)、處理3(減施60.00%)和處理4(減施 60.00%)對(duì)灰綠藜的株防效和鮮質(zhì)量防效均較好，防效分別為91.72%～100.00%和 98.78%～100.00%，與處理5(農(nóng)戶劑量)、處理6(農(nóng)戶劑量)和處理7(增施33.33%)的鮮質(zhì)量防效之間無顯著性差異；處理1(減施25.00%)和處理4(減施60.00%)對(duì)麥田1 a生雜草硬草的株防效和鮮質(zhì)量防效較好，防效均在97.30%以上。

表3 不同處理藥后45 d的防治效果Table 3 Broadleaf and grassy weeds after 45 days

2.2.3 不同藥劑處理對(duì)闊葉雜草的防治效果 藥后30 d調(diào)查結(jié)果表明(表4)，除草劑減施對(duì)麥田1 a生闊葉雜草的株防效為67.77%～ 85.10%，其中處理2(減施33.33%)的株防效最好，為85.10%，與處理5(農(nóng)戶劑量)、處理6(農(nóng)戶劑量)和處理7(增施33.33%)的株防效之間無顯著性差異。藥后45 d調(diào)查結(jié)果表明(表4)，除草劑減施對(duì)麥田1 a生闊葉雜草的株防效相對(duì)較好，株防效為78.13%～88.07%，但對(duì)麥田1 a生闊葉雜草的鮮質(zhì)量防效較好，防效均在 98.54%以上，與處理5(農(nóng)戶劑量)、處理6(農(nóng)戶劑量)和處理7(增施33.33%)的鮮質(zhì)量防效之間無顯著性差異。

表4 不同處理對(duì)闊葉雜草的防治效果Table 4 Different treatments on broad leaf weeds

2.3 除草劑對(duì)小麥葉綠素含量(SPAD)的影響

藥后1 d調(diào)查結(jié)果表明(表5)，除草劑減施后小麥旗葉葉綠素SPAD值為48.49～51.31，與處理5(農(nóng)戶劑量)、處理6(農(nóng)戶劑量)、處理7(增施33.33%)和處理8(空白對(duì)照)的葉綠素SPAD之間無顯著性差異。藥后3 d調(diào)查結(jié)果表明(表5)，施用除草劑后小麥旗葉葉綠素SPAD值均顯著低于或低于處理8(空白對(duì)照)的葉綠素SPAD。處理3(減施60.00%)小麥旗葉葉綠素SPAD值為49.13，顯著高于處理6(農(nóng)戶劑量)和處理7(增施33.33%)的葉綠素SPAD，高于處理5(農(nóng)戶劑量)的葉綠素SPAD；處理1(減施25.00%)、處理2(減施33.33%)和處理4(減施60.00%)小麥旗葉葉綠素SPAD值為46.26～48.37，顯著高于或高于處理7(增施33.33%)的葉綠素SPAD，與處理6(農(nóng)戶劑量)的葉綠素SPAD之間無顯著性差異。藥后5 d調(diào)查結(jié)果表明(表5)，施用除草劑后小麥旗葉葉綠素SPAD值均顯著低于或低于處理8(空白對(duì)照)的葉綠素SPAD。處理1(減施25.00%)、處理3(減施60.00%)和處理4(減施60.00%)小麥旗葉葉綠素SPAD值為51.07～52.17，顯著高于處理6(農(nóng)戶劑量)和處理7(增施33.33%)的葉綠素SPAD，高于處理5(農(nóng)戶劑量)的葉綠素SPAD。藥后7 d調(diào)查結(jié)果表明(表5)，施用除草劑后小麥旗葉葉綠素SPAD值均顯著低于或低于處理8(空白對(duì)照)的葉綠素SPAD。處理3(減施60.00%)小麥旗葉葉綠素SPAD值為50.37，顯著高于處理7(增施 33.33%)的葉綠素SPAD。處理1(減施 25.00%)、處理2(減施33.33%)和處理4(減施60.00%)小麥旗葉葉綠素SPAD值為48.93～49.11，與處理5(農(nóng)戶劑量)、處理6(農(nóng)戶劑量)、處理7(增施33.33%)的葉綠素SPAD之間無顯著性差異。藥后30 d和35 d調(diào)查結(jié)果表明(表5)，除草劑減施小麥旗葉葉綠素SPAD值分別為 53.98～55.35和55.94～57.62，與處理5(農(nóng)戶劑量)、處理6(農(nóng)戶劑量)、處理7(增施33.33%)和處理8(空白對(duì)照)的葉綠素SPAD之間無顯著性差異。

表5 除草劑不同處理對(duì)小麥旗葉SPAD值的影響Table 5 SPAD of flag leaf of winter wheat under treatments of different herbicides

3 結(jié)論與討論

為推進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，有效控制農(nóng)藥使用量，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定《到2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》[19]。近年來，除草劑的產(chǎn)量和使用量增長(zhǎng)率遠(yuǎn)高于殺蟲劑和殺菌劑，且未來有望占到農(nóng)藥市場(chǎng)70%以上的份額[20]。大量使用除草劑，造成雜草抗藥性上升，除草劑藥害頻發(fā)[4-6]。因此除草劑減施是實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥零增長(zhǎng)的重要研究 內(nèi)容。

張錦偉等[20]和李廣闊等[21]報(bào)道苯磺隆減量施用仍對(duì)播娘蒿具有較好的防效。本研究中10%苯磺隆WP在減施60.00%劑量下對(duì)麥田雜草播娘蒿仍具有較好的防效，其株防效和鮮質(zhì)量防效分別為84.64%和99.44%，但其對(duì)扁蓄的株防效較差，僅為56.66%，但對(duì)扁蓄的鮮質(zhì)量防效較好，防效為95.18%，表明10%苯磺隆WP可在南疆冬麥田減量施用。7%雙氟·炔草酯OD 63.00 g/hm2處理(減施25.00%)和28%唑草·苯磺隆WP 16.80 g/hm2處理(減施33.33%)對(duì)麥田闊葉雜草具有較好的防效，其鮮質(zhì)量防效分別為98.54%和98.68%。

除草劑的使用對(duì)目標(biāo)作物本身也是一種脅迫因子。本研究表明，施用除草劑3 d、5 d、7 d，小麥旗葉葉綠素SPAD值均顯著低于或低于處理8(空白對(duì)照)的葉綠素SPAD。而光合作用的強(qiáng)弱與葉綠素含量呈顯著正相關(guān)，這與已報(bào)道的部分除草劑的使用會(huì)顯著降低作物葉片光合作用的結(jié)論相一致[7]。本研究發(fā)現(xiàn)，施用除草劑后，小麥葉片葉綠素SPAD值呈現(xiàn)先下降再上升的趨勢(shì)，最后恢復(fù)到與空白對(duì)照葉綠素SPAD值一致的水平。藥后3 d、5 d、7 d，28%唑草·苯磺隆WP 33.60 g/hm2處理(增施33.33%)小麥葉片葉綠素SPAD值顯著低于7%雙氟·炔草酯OD 63.00 g/hm2處理(減施25.00%)、10%苯磺隆WP 9.00 g/hm2處理(減施60.00%)和清水對(duì)照(CK)的葉綠素SPAD值，低于其他處理的葉綠素SPAD值，這表明除草劑用量越大，施用濃度越高，小麥葉片葉綠素SPAD值降低越多，進(jìn)而影響到小麥的光合作用，從而影響小麥的產(chǎn)量。

噴施除草劑28%唑草·苯磺隆WP 16.80 g/hm2(減施33.33%)、25.20 g/hm2(農(nóng)戶劑量)、33.60 g/hm2(增施33.33%)后，利用SPAD-502葉綠素儀對(duì)3個(gè)處理的小麥旗葉葉綠素相對(duì)含量進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)小麥旗葉葉綠素SPAD值與除草劑濃度呈負(fù)相關(guān)，因此，在除草劑減施劑量篩選過程中，可利用葉綠素SPAD值進(jìn)行協(xié)助評(píng)價(jià)，同時(shí)結(jié)合對(duì)小麥的安全性和雜草的防效進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以便快速、準(zhǔn)確地篩選出適合當(dāng)?shù)赝茝V應(yīng)用的除草劑，為小麥除草劑減量使用提供理論依據(jù)。