史 駿, 陳若霞, 柴偉綱, 諶江華, 汪 峰

(寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院, 寧波 315040)

稻田雜草通過(guò)與水稻競(jìng)爭(zhēng)肥、水、空間、光照等環(huán)境因素,來(lái)影響水稻的生長(zhǎng)與發(fā)育[1-2]。同時(shí),稻田雜草也是水稻病蟲(chóng)害的中間寄主,嚴(yán)重制約著水稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[3]。目前,化學(xué)除草是稻田雜草防除的主要方法,但除草劑的大量、高頻使用,對(duì)水稻安全、水土環(huán)境等構(gòu)成了重大威脅[4-6],也加速了稻田雜草抗藥性的產(chǎn)生[7-8]。因此,如何提高稻田除草劑的使用效率,提升除草劑的防除效果與防除效率,是當(dāng)下稻田雜草研究的一個(gè)方向。

在提升除草劑防除效果的研究方面,部分學(xué)者在不影響水稻產(chǎn)量和除草劑防效的前提下,以減少除草劑使用次數(shù)和(或)用藥量的方式,來(lái)間接地提升除草劑的防除效果,如,史駿等采用速效肥拌入基肥的方法,于苗期增加土壤有效氮含量,來(lái)促進(jìn)水稻苗期快速發(fā)棵,使其提前封行,減少雜草生長(zhǎng)所需的空間及光照等,間接提高水稻對(duì)雜草幼苗的競(jìng)爭(zhēng)力,達(dá)到水稻苗期減少一次使用除草劑的目的[9]。郝春新等研究發(fā)現(xiàn),在雜草發(fā)生的特定階段,如,于稗草Echinochloacrus-galli2葉期,施57%苯唑草酮·二甲酚草胺乳油,可減少除草劑使用量,而不影響防除效果[10]。袁元榮等通過(guò)深水漫灌的方法,將“深水抑草”與“酵土培肥”和“水淹灌控病蟲(chóng)”相結(jié)合,發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)咎锼畬由疃仍? cm以上時(shí),即可明顯控制草害的發(fā)生,當(dāng)水層深度10 cm以上,保持8～12 d,可根除苗期雜草,將除草劑使用量和使用次數(shù)降為零[11]。上述學(xué)者主要通過(guò)減少除草劑的使用次數(shù)或用藥量來(lái)實(shí)現(xiàn)除草劑的減量增效;也有學(xué)者通過(guò)直接提高除草劑的使用效率直接達(dá)到提升除草劑防除效果的目的,如,保持除草劑用量不變的情況下,田志慧等通過(guò)將助劑添加至除草劑中,降低除草劑藥液表面張力及接觸角,致使除草劑在靶標(biāo)表面潤(rùn)濕展布,增加藥液沉積量,改善藥劑濕潤(rùn)性,以達(dá)到用量不增加,防效大大提高的目的[12]。另外,楊永杰等和張建萍等采用移栽田“隨移隨用”施藥技術(shù),以每叢水稻為中心,進(jìn)行除草劑的定點(diǎn)噴施,大幅提高除草劑的利用率[13-14];又如,采用植保無(wú)人機(jī)進(jìn)行作業(yè),由于全田噴霧均勻性較好,在除草劑不減量的情況下,提高除草劑的防除效果。此外,有研究發(fā)現(xiàn),減少除草劑的部分用量,在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不一定會(huì)對(duì)雜草防除效果帶來(lái)明顯的負(fù)面效應(yīng)。

對(duì)寧波稻區(qū)移栽田的調(diào)查表明,水稻移栽后7～15 d左右出現(xiàn)第一個(gè)出草高峰,主要雜草為禾本科的稗草、千金子Leptochloachinensis等;第二個(gè)出草高峰通常于移栽后20～30 d左右出現(xiàn),除后發(fā)的稗草、千金子等禾本科雜草外,還包括耳葉水莧Ammanniaauriculata、多花水莧A.multiflora、鴨舌草Monochoriavaginalis、丁香蓼Ludwigiaprostrata、鱧腸Ecliptaprostrate等闊葉類(lèi)雜草及部分莎草科雜草,此階段發(fā)生量最大的闊葉類(lèi)雜草為耳葉水莧。對(duì)寧波地區(qū)除草劑用藥情況的調(diào)查表明,目前較為傳統(tǒng)的防除方法為“一封一殺”,即,移栽后3～5 d采用封閉除草劑封閉雜草一次,并于移栽后15～30 d采用莖葉噴霧對(duì)漏封的雜草或苗期新發(fā)生的闊葉類(lèi)雜草和莎草科雜草進(jìn)行一次莖葉噴霧殺草;部分在“一封一殺”的基礎(chǔ)上,根據(jù)田間雜草發(fā)生情況,再進(jìn)行一次補(bǔ)殺,形成“一封一殺一補(bǔ)”模式。

因此,本研究以秈粳雜交稻‘甬優(yōu)1540’為試驗(yàn)材料,以稗草、千金子、耳葉水莧和異型莎草Cyperusdifformis4種具有潛在危害的稻田雜草為研究對(duì)象,進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)。在除草劑總用藥量不變的前提下,通過(guò)改變除草劑使用次數(shù)及其施藥時(shí)間節(jié)點(diǎn),來(lái)研究如何提高除草劑的使用效率。本研究通過(guò)上述試驗(yàn),揭示不同施藥方式在‘甬優(yōu)1540’移栽田中對(duì)除草效果的影響,為秈粳雜交稻‘甬優(yōu)1540’稻田雜草防除提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試藥劑為30%芐嘧·丙草胺乳油(江蘇豐山集團(tuán)股份有限公司)。

供試雜草為稗草Echinochloacrus-galli、千金子Leptochloachinensis、耳葉水莧Ammanniaauriculata,采自寧波市邱隘鎮(zhèn)祥宇農(nóng)場(chǎng) (121°39′E,29°49′N(xiāo));異型莎草Cyperusdifformis采自象山縣西周鎮(zhèn)偉平農(nóng)場(chǎng)(121°38′E,29°29′N(xiāo))。大田試驗(yàn)供試水稻品種為‘甬優(yōu)1540’(寧波種業(yè)股份有限公司)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1溫室盆栽試驗(yàn)

雜草發(fā)生量試驗(yàn)為單因素試驗(yàn),包含6種不同的除草劑施藥處理。各藥劑處理所用除草劑均為30%芐嘧·丙草胺乳油。處理1為“移前封”:于移栽前3 d封草,制劑用藥量100 mL/667m2,與5 L/667m2的泥沙混拌后,撒施于土表進(jìn)行雜草封閉;處理2為“移時(shí)封”:于移栽當(dāng)天,制劑用藥量100 mL/667m2,兌水30 kg/667m2,噴施于土表進(jìn)行雜草封閉;處理3為“移后封”:于移栽后3 d封草,制劑用量100 mL/667m2,兌水30 kg/667m2,噴施于土表進(jìn)行雜草封閉;處理4為“移前封-移后封”二次施藥:于移栽前3 d和移栽后3 d各封草一次,移前封制劑用藥量50 mL/667m2,與5 L/667m2的泥沙混拌后撒施于土表進(jìn)行雜草封閉,移后封制劑用藥量50 mL/667m2,兌水30 kg/667m2,噴施于土表進(jìn)行雜草封閉;處理5為“移后封-苗期殺”二次施藥:于移后3 d封草一次和移栽后20 d苗期噴霧殺草一次,每次制劑用藥量均采用50 mL/667m2,兌水30 kg/667m2,其中,移后封采用噴霧法,將藥液噴施于土表進(jìn)行雜草封閉,苗期殺為移后20 d,將藥液噴施于水稻莖葉進(jìn)行雜草防治;處理6為不施除草劑。

每處理設(shè)置1個(gè)長(zhǎng)、寬、高分別為60、60、5 cm的托盤(pán),各處理重復(fù)3次。每托盤(pán)含營(yíng)養(yǎng)土約4.5 kg,該土壤的有機(jī)質(zhì)含量≥46%,總養(yǎng)分≥2%,托盤(pán)填滿(mǎn)營(yíng)養(yǎng)土后,注水淋透。托盤(pán)中水稻種植的株行距為30 cm×20 cm。在播種雜草種子前,將水稻移栽處留空,留空面積為一個(gè)直徑約5 cm的圓形。水稻移栽前5 d,于營(yíng)養(yǎng)土表面均勻撒播稗草、千金子、耳葉水莧和異型莎草4種雜草種子各100粒,采用人工混合的方式進(jìn)行撒播,撒播后用營(yíng)養(yǎng)土覆蓋,覆蓋厚度約為0.5 cm左右?！畠?yōu)1540’水稻種子浸種48 h,經(jīng)催芽露白后,撒播于育苗盤(pán)中,盤(pán)中每個(gè)格子規(guī)格為5 cm×5 cm,每個(gè)格子內(nèi)撒播種子約10粒,待水稻秧苗1葉1心至2葉期,每個(gè)格子進(jìn)行間苗,最終保留1株,用于移栽。播種后25 d,水稻株高(葉長(zhǎng)展開(kāi))約30～35 cm,處于4葉1心至5葉1心期,選擇長(zhǎng)勢(shì)相近的水稻,移栽于托盤(pán)留空處,每孔移栽1株。試驗(yàn)過(guò)程中,水稻移栽至托盤(pán)后,保持水層深度3 cm,在施藥前排干水層,在施藥后24 h回水,并保持水層深度3 cm,繼續(xù)保水至試驗(yàn)結(jié)束(移栽后24 d試驗(yàn)結(jié)束);無(wú)藥對(duì)照的水層深度同施藥處理,且自移栽后持續(xù)保水至盆栽試驗(yàn)結(jié)束。在移栽后的6、12、18 d和24 d,對(duì)所有處理的雜草發(fā)生量進(jìn)行調(diào)查和記錄。溫室溫度及光照設(shè)置:06:01-18:00為32℃,光照為5 000 lx;18:01-06:00為22℃,光照為室內(nèi)自然光,無(wú)其他補(bǔ)光,約為0～600 lx。

1.2.2大田試驗(yàn)

于2019年6月在浙江省寧波市鄞州區(qū)邱隘鎮(zhèn)祥宇農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行大田試驗(yàn)。水稻用種量為1 kg/667m2,移栽規(guī)格為30 cm×20 cm。播種時(shí)間為5月25日,移栽時(shí)間為6月20日,秧齡為26 d,約5～6葉期。移栽田前茬為冬閑田。祥宇農(nóng)場(chǎng)的土壤理化性質(zhì):pH為5.76,電導(dǎo)率為145 μs/cm,有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別為49.9 g/kg、4.3 g/kg、345.1 mg/kg、92.92 mg/kg和234.0 mg/kg。

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理,每處理3個(gè)重復(fù),每重復(fù)設(shè)1個(gè)小區(qū),小區(qū)面積為40 m2。6個(gè)處理的施藥方式同溫室盆栽試驗(yàn)。其中,除草劑噴霧施藥采用合美HM-16A型背負(fù)式電動(dòng)噴霧器(中山市合美電器有限公司)進(jìn)行噴霧,工作壓力為0.2～0.4 MPa,施藥當(dāng)天為晴朗無(wú)風(fēng)天氣。于移栽后20 d施尿素10 kg/667m2為分蘗肥;于移栽后37 d施復(fù)合肥(N-P-K為15-15-15) 26 kg/667m2為穗肥。大田試驗(yàn)中,在水稻移栽后,保持水層深度3～5 cm(稻田地勢(shì)不平整)。在每次施藥前排干田水,保持田面濕潤(rùn),在施藥后24 h回水至水層深度3～5 cm,繼續(xù)保水至移栽后36 d;無(wú)藥對(duì)照的水層深度同施藥處理,且自移栽后持續(xù)保水至移栽后36 d。本試驗(yàn)中,水稻移栽前8 d進(jìn)行土壤平整,移栽前3 d和移栽當(dāng)天,均有少量禾本科雜草處于1葉1心期,闊葉類(lèi)和莎草科雜草未見(jiàn)萌發(fā);移栽后3 d,過(guò)半數(shù)禾本科雜草處于1～2葉期,闊葉類(lèi)雜草未見(jiàn)萌發(fā);移栽后20 d,稗草處于4～6葉期,株高(葉片展開(kāi))約40 cm;千金子處于4～7葉期,大部分雜草株高小于9 cm;闊葉類(lèi)雜草中的耳葉水莧、多花水莧、丁香蓼和鱧腸大部分處于4～6葉期,且大部分闊葉類(lèi)雜草株高小于10 cm;莎草類(lèi)雜草中的異型莎草大部分處于2～4葉期,且大部分莎草科雜草株高小于15 cm。

水稻分蘗測(cè)定:每小區(qū)3點(diǎn),每點(diǎn)取水稻10株,自移栽后12 d起,每6 d調(diào)查1次,共調(diào)查5次。雜草發(fā)生量及除草劑防效測(cè)定:每小區(qū)5個(gè)點(diǎn),每點(diǎn)放置1個(gè)1.0 m×1.0 m樣框,自移栽后18 d起,每6 d對(duì)樣框中的雜草種類(lèi)和數(shù)量進(jìn)行記錄,調(diào)查4次,并對(duì)末次調(diào)查的雜草地上部分進(jìn)行鮮重稱(chēng)量,并計(jì)算株防效和鮮重防效。

株防效=(空白對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)-處理區(qū)雜草株數(shù))/空白對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)×100%;

鮮重防效=(空白對(duì)照區(qū)雜草鮮重-處理區(qū)雜草鮮重)/空白對(duì)照區(qū)雜草鮮重×100%。

1.3 數(shù)據(jù)分析

溫室試驗(yàn)中,設(shè)雜草發(fā)生量為因變量,設(shè)施藥處理為固定因子。大田試驗(yàn)中,設(shè)水稻分蘗、雜草發(fā)生量、雜草鮮重、雜草株防效和雜草鮮重防效為因變量,設(shè)施藥處理為固定因子。采用一般線(xiàn)性模型,對(duì)每個(gè)調(diào)查周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,利用post-hoc(LSD)進(jìn)行兩兩比較分析;大田試驗(yàn)的水稻分蘗、雜草發(fā)生量和雜草鮮重,以及溫室試驗(yàn)的雜草發(fā)生量均采用SPSS statistics v22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫室盆栽試驗(yàn)

溫室盆栽試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,在各個(gè)調(diào)查周期內(nèi),與不施用除草劑的處理對(duì)比,施用除草劑后的雜草發(fā)生量顯著降低。施用除草劑的5個(gè)處理中,移栽后6、12 d的各類(lèi)雜草發(fā)生量沒(méi)有顯著差異。移栽后18 d,“移后封-苗期殺”對(duì)稗草的防除效果顯著優(yōu)于其他處理；“移后封-苗期殺”對(duì)千金子的防除效果顯著優(yōu)于“移前封-移后封”,但與其他處理相比,效果不顯著;在闊葉類(lèi)和莎草科雜草上,移栽后6、12、18 d的所有施藥處理間的差異不顯著。移栽后24 d,“移后封-苗期殺”在稗草和耳葉水莧上的防除效果顯著優(yōu)于其他所有處理;“移后封-苗期殺”在千金子上的防除效果優(yōu)于“移前封-移后封”,但效果不顯著,但該處理的防除效果顯著優(yōu)于所有單次施藥處理;在莎草科雜草上,所有施藥處理間的差異不顯著(表1)。

表1 30%芐嘧·丙草胺乳油不同施藥次數(shù)及施藥時(shí)間對(duì)4種盆栽雜草發(fā)生量的影響1)

續(xù)表1 Table 1(Continued)

2.2 大田試驗(yàn)

2.2.1不同施藥次數(shù)及施藥時(shí)間對(duì)水稻分蘗的影響

大田試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,移栽后12 d,“移時(shí)封”處理的水稻分蘗數(shù)最多,為6.60萬(wàn)株/667m2,而“移前封-移后封”處理的分蘗數(shù)最少,為5.00萬(wàn)株/667m2,但各處理間的分蘗數(shù)差異不顯著;移栽后18、24、30、36 d,二次施藥處理中,“移后封-苗期殺”處理的分蘗數(shù)較多,分別為15.00萬(wàn)、20.40萬(wàn)、19.10萬(wàn)、16.90萬(wàn)株/667m2,略高于“移前封-移后封”處理的分蘗數(shù)。其中,移栽后24、30、36 d,二次施藥處理的分蘗數(shù)顯著高于“移前封”單次施藥處理(表2)。

表2 30%芐嘧·丙草胺乳油不同施藥次數(shù)及施藥時(shí)間對(duì)水稻分蘗數(shù)的影響1)

2.2.2不同施藥次數(shù)及施藥時(shí)間對(duì)雜草出草量及除草劑防效的影響

大田試驗(yàn)顯示,不使施除草劑的處理其雜草出草量顯著高于施用除草劑的處理。移栽后18、24、30 d,二次施藥處理的雜草出草量較少,但所有處理間的差異不顯著;移栽后36 d,二次施藥處理的雜草出草量低于單次施藥處理;而二次施藥的鮮重高于單次施藥中的“移時(shí)封”和“移后封”,但低于“移前封”(表 3)。

表3 30%芐嘧·丙草胺乳油不同施藥次數(shù)及施藥時(shí)間對(duì)雜草出草數(shù)量及末次調(diào)查雜草鮮重的影響1)

雜草株防效數(shù)據(jù)顯示,移栽后18 d 和24 d,各施藥處理間的株防效無(wú)顯著差異。移栽后30 d,“移后封-苗期殺”處理的防效顯著高于“移前封”處理的防效;移栽后36 d,“移后封-苗期殺”處理的株防效顯著高于所有的單次施藥的處理。鮮重防效方面,“移后封-苗期殺”的防效略高于“移后封”和“移時(shí)封”，但顯著高于“移前封”及“移前封-移后封”(表4)。

表4 30%芐嘧·丙草胺乳油不同施藥次數(shù)及施藥時(shí)間對(duì)雜草株防效及鮮重防效1)

3 討論

本研究首次提出,在水稻全生育期內(nèi),控制除草劑總量一致的前提下,通過(guò)改變施藥次數(shù)及其施藥時(shí)間節(jié)點(diǎn),來(lái)探索如何提高除草劑的防除效果。溫室盆栽試驗(yàn)及大田試驗(yàn)結(jié)果均表明,采用二次施藥的防除效果優(yōu)于單次施藥;在二次施藥處理下,“移后封-苗期殺”的雜草防除效果優(yōu)于“移前封-移后封”,表明除草劑總量一致的情況下,可通過(guò)改變施藥策略,來(lái)提高除草劑的防除效果,間接地降低稻田除草劑的用藥量。

3.1 不同稻田雜草對(duì)不同除草方式的響應(yīng)

溫室試驗(yàn)表明,供試雜草在“移后封-苗期殺”處理下均出現(xiàn)了最佳防除效果,其中,移栽后24 d，“移后封-苗期殺”處理對(duì)禾本科的稗草和闊葉類(lèi)的耳葉水莧的防除效果顯著優(yōu)于其他處理,表明同種除草劑同種施藥方式的防除效果在各類(lèi)雜草間存在差異?！耙坪蠓?苗期殺”與其他處理相比,最大的特點(diǎn)是插秧后20 d進(jìn)行了一次莖葉噴霧處理。與稗草不同的是,在插秧后20 d左右的千金子,部分已出現(xiàn)匍匐莖。一方面,此階段的千金子因匍匐莖貼近土壤,部分甚至潛入泥中,不易接觸到藥劑,另一方面,該類(lèi)雜草的匍匐莖可能對(duì)除草劑的代謝能力要顯著強(qiáng)于直立莖葉。上述原因可能導(dǎo)致移栽后20 d時(shí)莖葉噴霧對(duì)千金子的防除效果略差于同為禾本科的稗草。此外,供試藥劑在“移后封-苗期殺”處理下對(duì)耳葉水莧表現(xiàn)出良好的防除效果,主要來(lái)自于供試藥劑中的部分成分“芐嘧磺隆”,該成分對(duì)未產(chǎn)生抗藥性的闊葉類(lèi)雜草具有極好的防除效果。

3.2 不同施藥模式對(duì)水稻分蘗、雜草發(fā)生量及防效的影響

除草劑通過(guò)抑制稻田雜草的發(fā)生來(lái)減少雜草對(duì)水稻生長(zhǎng)的干擾,間接地促進(jìn)水稻生長(zhǎng)。二次施藥處理下,水稻分蘗量顯著高于單次施藥,說(shuō)明二次施藥對(duì)稻田雜草的整體抑制效果較好,導(dǎo)致該結(jié)果的原因可能在于移栽田存在多個(gè)出草高峰,主要的出草高峰一般發(fā)生在水稻移栽后的7～15 d和(或)20～30 d,不同地區(qū)不同氣候條件下,出草高峰的數(shù)量及持續(xù)時(shí)間存在差異[15-16]。本研究中,按30%芐嘧·丙草胺乳油推薦量采用“移前封”、“移時(shí)封”及“移后封”單次施藥,可能僅對(duì)移秧后第一個(gè)出草高峰的雜草起到了較好的防除作用,而漏殺了第二個(gè)出草高峰的雜草所致。同理,我們發(fā)現(xiàn)二次施藥處理中,“移后封-苗期殺”的防除效果優(yōu)于“移前封-移后封”處理,其原因同樣是“移后封-苗期殺”中的“苗期殺”的時(shí)間與移栽田中第二個(gè)出草高峰的時(shí)間節(jié)點(diǎn)高度契合有關(guān),并由此導(dǎo)致“移后封-苗期殺”處理下的水稻分蘗量及除草劑防效在苗期階段高于“移前封-移后封”,同時(shí),雜草發(fā)生量低于“移前封-移后封”。值得注意的是,在苗期階段,“移后封-苗期殺”相對(duì)于“移前封-移后封”多了一次有效的苗期殺草處理,前者的效果雖優(yōu)于后者,但差異并未達(dá)到顯著水平,極有可能與本研究中嚴(yán)格的保水抑草管理方式有關(guān)。有研究表明,移栽田中采用較好的保水措施,對(duì)苗期控草具有極大的促進(jìn)作用,在深水控草的試驗(yàn)中,部分試驗(yàn)表明,即使不施用除草劑,也可以有效防除稻田雜草[11]。因此,我們認(rèn)為,苗期雜草的發(fā)生,除了與是否施用除草劑密切相關(guān)以外,與是否采取了有效的保水控草管理方法,以及采用何種水層深度的控草措施,有一定關(guān)聯(lián)。

通過(guò)本研究,我們發(fā)現(xiàn),對(duì)稻田雜草發(fā)生高峰期的把握,是稻田除草劑減藥的一個(gè)理論基礎(chǔ)。在稻田雜草發(fā)生高峰來(lái)臨前3～5 d進(jìn)行除草劑適當(dāng)減量施藥,對(duì)雜草的防除效果不會(huì)造成顯著的負(fù)面影響;其次,針對(duì)稻田雜草發(fā)生高峰的時(shí)間節(jié)點(diǎn),控制總量一定,進(jìn)行多次精準(zhǔn)施藥,是大幅提高除草劑藥效的有效途徑。