10种除草剂对裸燕麦田杂草的药效、燕麦产量及安全性影响

刘 欢，慕 平，许维诚，姬承东，赵桂琴

(1.甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070；2.甘肃农业大学农学院，甘肃 兰州 730070；3. 榆中县良种场,甘肃 榆中 730100；4.湖南高尔夫旅游职业学院，湖南 常德 415900)

10种除草剂对裸燕麦田杂草的药效、燕麦产量及安全性影响

刘 欢1，慕 平2，许维诚3，姬承东4，赵桂琴1

(1.甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070；2.甘肃农业大学农学院，甘肃 兰州 730070；3. 榆中县良种场,甘肃 榆中 730100；4.湖南高尔夫旅游职业学院，湖南 常德 415900)

为筛选出黄土高原半干旱地区裸燕麦田的适宜高效除草剂，研究了10种除草剂在常规剂量下对田间杂草防效、燕麦产量及安全性的影响。结果表明：不同除草剂在燕麦田的表现差异显著(P<0.05)。其中，苗期茎叶除草剂双氟·唑嘧磺草胺和人工除草的防效较高，均在80%以上；而双氟·唑嘧磺草胺对产量的增效高于人工除草，可使白燕2号干草及种子产量分别达到10 739.0、3 238.3 kg/hm2，比对照增产28.7%。其次，播前土壤处理除草剂仲丁灵和播后苗前土壤处理精异丙甲草胺也具有较好的防效和增产效果。而除草剂氟乐灵、乙氧氟草醚、唑草酮对燕麦田杂草防除效果较差，且对燕麦表现出一定的药害，2,4-D丁酯还可使裸燕麦籽粒出现带壳现象。各产量构成指标中，施用除草剂对燕麦的株高、穗长、千粒质量等影响较小，对小穗数、穗粒数、干草产量、种子产量有较显著的影响。

除草剂；裸燕麦；药效；产量；安全性

燕麦是禾本科(Gramineae)燕麦属(Avena)的一年生粮、饲兼用作物[1]。世界各国种植的燕麦以普通栽培燕麦(Avenasativa)为主，也称皮燕麦；而在中国主要种植裸粒型的裸燕麦(Avenanuda)，俗称莜麦、玉麦等。我国燕麦主要分布在自然条件恶劣的高纬度、高海拔的高寒山区，是人工草地的主要栽培种，每年实际种植面积在100万hm2，其中华北、西北以种植裸燕麦为主，青藏高原地区种植皮燕麦用作冬春家畜补饲[2]。

杂草是危害燕麦田的重要生物因素之一，据报道[3]，当田间杂草达到100～200株/m2时，可使谷物减产750～1 500 kg/hm2。近年来，我国对燕麦种质资源、营养成分等方面的研究屡见报道[4，5]，而针对燕麦田除草剂的研究却十分局限，有袁卉馥[6]、冷廷瑞等[7]、郭小刚等[8]分别对冀西北、吉林、内蒙古等地区的除草剂在燕麦田间的药效进行相关研究。目前，国内市场上几乎没有适用于燕麦田的专用除草剂，国外有相关产品但并未在国内推广使用，其相关研究也同样集中在除草剂对燕麦田安全性方面[9，10]。针对当前我国燕麦田草害严重，而燕麦田除草无规范性，加之市场上缺乏适用于燕麦田的专用除草剂等问题，筛选效果较好的化学除草剂种类及施用方法，解决杂草与燕麦争水肥、争劳力的矛盾，提高燕麦单位面积产量，在燕麦生产发展方面显得尤为重要。选择市售的西北地区小麦(Triticumaestivum)、大麦(Hordeumvulgare)、玉米(Zeamays)等禾本科作物田常用的10种除草剂在常规剂量下对裸燕麦田进行杂草防除，研究不同除草剂对杂草控制防效和对燕麦植株产量及安全性的影响，初步筛选出适合燕麦田杂草防除的除草剂种类，为燕麦田合理选择和使用除草剂提供基础理论依据和技术指导。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试裸燕麦为白燕2号，由甘肃农业大学草业学院提供；供试除草剂10种(表1)。

1.2 试验方法

1.2.1 试验地条件 试验田设在兰州市榆中县良种场，地处陇中黄土高原，位于甘肃省中部、兰州市东郊；年均降水量300 mm，蒸发量1 406 mm，年平均气温6.6 ℃，无霜期102 d，燕麦为该地区主栽的谷类作物之一[11]。试验地土壤类型为灰钙土，前茬作物为燕麦，试验前取土样，测定0～20 cm土层土壤理化指标为有机质8.7 g/kg，全氮2.2 g/kg，全磷1.1 g/kg，全钾16.5 g/kg，pH 8.26。播种期为2011年4月2日，播种机条播，播种量为150 kg/hm2。室内试验在甘肃农业大学实验室进行。

1.2.2 试验设计及方法 将10种麦田常用除草剂分别施用于燕麦田，另设2个对照：对照CK1为不使用除草剂，人工除草；对照CK2为不使用除草剂，不除草。共计12个处理，重复3次，随机区组排列；小区之间设隔离带，小区面积4 m×5 m。试验剂量均为产品推荐使用剂量，其中，处理1，2为播前土壤处理，需要播种前5 d进行土壤处理，土壤处理采用喷雾器在燕麦播种前进行全面土壤喷雾，出苗后统计出苗率；处理3～5为播后苗前土壤处理，需要播种后5 d趁土壤湿润时喷洒除草剂；处理6～10为苗期茎叶处理(于燕麦3叶期至分蘖期施药)，将除草剂按设计用量兑水450 kg/hm2，用YS-16C型背负式手动喷雾器均匀喷雾。人工除草对照区在燕麦分蘖前期和抽穗前期共进行2次除草。

(1)田间草相调查 于茎叶除草剂喷药前1 d，采用对角线法调查田间草相，每小区取1 m×1 m的样方重复3次，分别记录各小区杂草及燕麦的高度、盖度、多度，以燕麦为标准，计算杂草的相对高度、相对盖度及相对多度，并按上海农业科学院方法分级(表2)，确定杂草的危害程度[12，13]。

高度：用尺子测量植物的自然高度，藤本植物测其长度。相对高度即样方内杂草平均高度与燕麦平均高度之比。

盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，用针刺法测定。相对盖度即样方内针刺杂草点数与燕麦点数之比。

表1 供试除草剂及其用量Table1 Herbicide treatments and dosages

表2 农田杂草危害五级分级表Table2 Five scales of farmland weeds damage

多度：样方中燕麦及杂草个体的株数。相对多度即样方内杂草株数与燕麦株数之比。

(2)株防效和鲜重防效 燕麦苗期统计出苗率，并对杂草生长情况进行调查。施药后15 d每小区对角线3点取样调查杂草株数，药后30 d调查杂草株数和鲜重(地上部分鲜重)，计算株防效和鲜重防效。

株防效(%) = (对照区株数-施药区株数)/对照区株数×100

鲜重防效(%) = (对照区鲜重-施药区鲜重)/对照区鲜重×100

(3)产量测定 鲜草和干草产量在灌浆期取样，每小区3个1 m样段齐地刈割，3次重复。室内先将样品105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒重，留下干样测产。

粒籽产量在成熟期取样，每小区对角线法选取有代表性的3个1 m2样方收割计产，并全区收获测产。并在每小区随机选取10株燕麦考种，分别测定其千粒质量、株高、有效分蘖数、小穗数、穗粒数和穗长等产量指标。

(4)安全性调查

在燕麦出苗期调查对照及土壤处理条件下1 m×1 m样方的出苗株数和苗期株高，重复3次。并计算相对出苗率和相对苗期株高。

相对出苗率(%) =(土壤处理区燕麦出苗株数/对照区燕麦出苗株数)×100

相对苗期株高(%) =(土壤处理区燕麦苗期株高/对照区燕麦苗期株高)×100

药后不定期观察燕麦生长情况，如有药害，按文献[14]的作物药害分级标准对药害进行分级(表3)，并记录药害症状、后期的恢复情况以及对抽穗的影响。

表3 药害分级标准Table3 Grading standards of herbicides injury

2 结果与分析

2.1 燕麦田草相调查

田间主要杂草为藜(Chenopodiumalbum)、卷茎蓼(Polygonumconvolvulus)、打碗花(Calystegiahederacea)、二裂委陵菜(Potentillabifurca)、萹蓄(Polygonumaviculare)、野油菜(Brassicajuncea)、刺儿菜(Cirsiumsetosum)等一年生阔叶杂草及少数以马唐(Digitariasanguinalis)为主的禾本科杂草，同时还零星分布着野苜蓿(Medicagofalcata)、苦苣菜(Sonchusoleraceus)、荠菜(Capsellabursapastoris)、酸模(Rumexacetosa)等杂草，但数量较少。在施药前各种杂草多处于2～4叶期，分布密度可达到54株/m2，平均株高为3.14 cm，燕麦种植区的杂草分布较为一致，所有杂草在白燕2号的田间多度为28.19%(表4)，对燕麦田的危害程度可达到2级轻度危害(表2)。其中，藜是为害最严重的主要杂草，分布广、数量大，占所有杂草比例的30%左右；卷茎蓼、打碗花的危害也较大，这2种植物都是缠绕茎，且繁殖力强，对燕麦田的不利影响超过藜，其他几种杂草的危害较小，所占比例均在10%。

表4 苗期燕麦田杂草的调查Table4 Survey on weeds in oat field at seedling stage

2.2 供试除草剂对裸燕麦田杂草的防除效果

不同处理对杂草的防治效果具有一定的差异性，白燕2号燕麦田，药后15 d株防效以人工除草防效最高，为80.39%，其次为处理6(双氟·唑嘧磺草胺)，二者均与其他除草剂差异显著(P<0.05)；防效最差的为处理4(乙氧氟草醚)，其次为处理1(氟乐灵)，防效分别为11.77%及19.61%。药后30 d，株防效和鲜重防效以人工除草的最高，达到82.61%和88.65%，防效最差的除草剂仍为乙氧氟草醚，株防效和鲜重防效分别为19.56%和23.41%；氟乐灵和唑草酮的防效也较差(表5)。

播前土壤处理除草剂中，以处理2(仲丁灵A)的防效较好；播后苗前土壤处理5(精异丙甲草胺)的防效较优；茎叶除草剂中以处理6对杂草的防效最优。除草剂仲丁灵播前处理A的效果优于播后苗前处理B，且所有土壤处理剂的平均防效(51.9%)低于茎叶处理的(60.0%)。

2.3 供试除草剂对裸燕麦生产性能的影响

对成熟期燕麦生产性能观测结果表明(表6)，不同除草剂对燕麦营养生长及其产量构成具有一定的影响，与未除草对照和人工除草对照相比，经过除草剂处理的燕麦在株高、穗长、千粒质量等指标上差异并不显著(P>0.05)。各除草剂处理在小穗数、穗粒数、千粒质量、鲜草产量、干草产量及种子产量等指标的值均高于未除草对照。在多种除草剂中，处理6的各项指标值最高，其小穗数、穗粒数显著高于未除草对照，干草产量、种子产量也分别超出对照44.89%和12.51%；其次，为人工除草及处理5，上述3个处理在除株高、穗长和千粒质量以外的几个指标上均与未除草对照间有显著差异(P<0.05)。在种子产量方面，以处理1最低，其次为处理10，2种除草剂分别比对照低出了9.09%和2.95%；而处理4的燕麦田的穗长、穗粒数、鲜、干草产量4项指标也受到了一定程度的抑制。

CK1具有较高的鲜、干草产量和种子产量，个别除草剂处理优于人工除草，处理6的干草产量比CK1高出1.91%；种子产量高出3.40%；除草剂双氟·唑嘧磺草胺与人工除草之间差异并不显著(P>0.05)。

表5 燕麦田不同除草剂杂草防除效果Table5 Effect of different herbicides on weeds control in oats

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),数据为±标准误差,下同

表6 不同除草剂对燕麦产量及产量构成的影响Table6 Effect of herbicides on yields and component indexes of yield

2.4 供试除草剂对裸燕麦安全性的影响

试验针对播前、苗前及播后土壤处理剂在燕麦苗期进行了出苗率及苗期株高的调查(表7)。5个土壤处理剂对燕麦苗期株高无显著的影响，燕麦苗期株高为23.79～24.57 cm，虽均低于对照，但各处理间差异不显著(P>0.05)。而土壤处理剂对燕麦苗期的出苗率影响极大，处理5出苗株数与对照接近，甚至超出对照0.3%，其他处理出苗率均显著低于对照(P<0.05)。播前土壤处理剂氟乐灵对燕麦出苗和苗期株高的影响最大，施用后造成燕麦出苗率、株高分别比对照降低了47.70%和14.32%。其次，苗前播后处理2和处理4对出苗率也有一定的抑制作用。

表7 不同除草剂对燕麦的药害及苗期安全性的影响Table7 Phytotoxicity of herbicides on oat and effects on its seedling safety

观测燕麦田药害发现，在燕麦苗期，处理4对燕麦有药害，燕麦幼苗表现出叶顶端轻微下垂，叶中间部位变黄干枯，部分叶片出现白斑，少量叶片僵直增厚变脆，浓绿，受害严重者茎秆出现畸形、扭曲，成熟期受害现象有所减缓；对产量有一定的影响，其鲜草产量比未除草对照降低了4.4%，其干草、种子产量与对照差异不显著(P>0.05)，虽未造成籽粒减产，但成熟期形成瘪粒数较多。处理1对燕麦出苗和株高抑制较大，造成苗期燕麦田长势稀疏，低矮，进一步影响到灌浆期干草及成熟籽粒产量，但燕麦植株未出现明显的药害症状，说明氟乐灵对燕麦种子的生长抑制作用强于对燕麦植株的影响。此外，在燕麦分蘖期观察，茎叶除草剂处理7对燕麦也有药害，表现为田间18%的燕麦幼苗叶片出现白斑，症状到成熟期明显减缓，最终未出现减产现象。处理10可使田间少数燕麦幼苗的叶缘出现皱褶，茎秆出现扭曲，植株生长后期其药害作用减轻。研究发现2,4-D丁酯对裸燕麦田的产量，尤其是种子产量相比对照有明显的减产作用。2,4-D丁酯可使裸燕麦灌浆期植株籽粒出现与正常植株不同的带壳现象，处理小区中有52.02%的裸燕麦植株带壳，对照及喷施其他除草剂小区中有极个别的裸燕麦植株也出现带壳籽粒。

3 讨论

(1)除草剂的使用量与杂草的发生情况密切相关，试验地以藜、卷茎蓼、打碗花为主的杂草群落相对稳定，对燕麦田可造成2级危害，极有防除的必要。该类田间草相对于指导相似地区的燕麦田化学除草具有实践意义，生产中还可依据田间杂草发生情况适当调整除草剂的剂量。

(2)为了避免数据分析的不准确性和差异性，试验在进行除草剂药效评价时采用反正弦平方根法进行了数据转换[15，16]。结果表明，不同除草剂对燕麦田杂草防效的影响差异显著(P<0.05)。所有除草剂以双氟·唑嘧磺草胺的防效最佳，其次分别为播前处理仲丁灵A、播后苗前处理精异丙甲草胺和茎叶处理苄嘧磺隆。2种触杀型土壤处理剂乙氧氟草醚和氟乐灵的防除效果最差。可见，土壤处理剂在使用不当的情况下，较之茎叶处理危害更大。与对照相比，多数除草剂在推荐剂量下对燕麦田鲜、干草产量及种子产量均有不同程度的增产作用，主要是由于除草剂能够有效地控制燕麦田中的杂草生长及后期次生，减少其对光合空间、土壤养分的竞争，从而促进燕麦生长发育[17]。人工除草的总体表现优于除草剂，但药后15 d的株防效和30 d的鲜重防效低于施用效果较好的除草剂，是由于前期杂草在苗期生长低矮，不易识别，而且杂草种子量大、萌发期各不相同，经常连续几茬生长，给人工除草造成一定的难度。结合收益比较来看，传统的人工除草方式，劳动强度大，劳动力成本高，不适宜当今集约化生产的要求[18]，其增产作用甚至比不上双氟·唑嘧磺草胺等药效较好的化学除草剂。

(3)田间安全性调查发现，应试的多数除草剂在大田表现较好，而除草剂氟乐灵、乙氧氟草醚、唑草酮和2,4-D丁酯在常规剂量下，不但没有起到较好的防除杂草作用，反而对燕麦引起药害，对出苗、生长有所抑制，最终影响产量，在燕麦田间施用时应引起注意。当然，这些除草剂在其他作物上引起药害也多有报道。如宋忠利等[19]报道，施用高剂量氟乐灵对大豆根生长有抑制作用，可减少根瘤，并使大豆减产30%以上。Vargas等[20]研究表明，燕麦对烯草酮、二氯苯氧基丙酸、吡氟乐草灵等除禾本科除草剂的耐受性很差，田间植株受害率较高。Large等[21，22]报道，燕麦及大麦2～3叶期施用2,4-D丁酯可使其出现生长缓慢，根部扭曲等药害现象。Schroeder，Soltani报道，施用2,4-D丁酯后会对小麦田造成类似的药害[23，24]。虽然药害或减产通常是由施用方法和施用剂量不当造成[25]，但试验使用的除草剂均为常规推荐剂量，仍然对燕麦产生药害现象，而袁卉馥、杨书成等均报道，燕麦田施用2,4-D未发现药害现象，并未对燕麦生长发育产生影响，甚至在山西等地已展开示范性应用[26,27]；王林等[29]的研究中发现2,4-D 丁酯的除草效果明显，且至少可使燕麦增产30%，与此次试验结果有所不同。这种差异与除草剂的品质及施用剂量、施用时期、施用环境、杂草群落类型及作物品种的耐药性等多种因素有关。

(4)相关裸燕麦田喷施2,4-D丁酯除草剂导致带壳率增多的现象，河北省张家口坝上农业科学研究所进行多点调查发现，在裸燕麦生育期间，尤其是拔节期喷施2,4-D丁酯，会使裸燕麦带壳率增加，产量下降。不同品种、不同施药量喷施结果有差异，但不显著。试验中2,4-D丁酯造成燕麦田中的带壳现象也极为明显，究其原因，应该与其化学性质相关，2,4-D丁酯属于苯氧羧酸类激素型除草剂，从某种程度上可以作用于植物的内源激素，进一步对植物的生理生化过程产生影响，影响受精、生长发育等过程。另有研究报道，对大麦和燕麦在早期喷施2,4-D可引起不孕小穗的产生，也有2,4-D丁酯造成小麦麦穗畸形的报道，李宪章等[30]发现2,4-D丁酯可以使野燕麦不孕，可能是由于2,4-D本身影响了雌蕊组织中的某些生理过程，致使受精作用不能正常进行，从而不能形成正常种子。而试验中其他处理也发现极个别籽粒带壳的裸燕麦植株，此种情况是个别的基因突变或是环境漂移所致，除草剂2,4-D丁酯挥发性强、飘移性大，药剂雾滴可在空气中飘移到附近小区；另外，分装和喷施器械的“二次污染”，也可使周围小区出现少量带壳现象。总之，2,4-D丁酯作为内吸传导茎叶除草剂可被植物的根、茎、叶吸收，易进入植物体内，虽然其不易被雨水冲刷，不影响倒茬，价格低廉，加之对燕麦田杂草有一定的防除效果，但其对裸燕麦可以明显导致带壳率增多，故进一步导致裸燕麦田产量的降低，对于燕麦生产，尤其是对燕麦带壳率要求很高的燕麦加工业有不利的影响。因此，对其施药时期、使用量及影响评估应进一步讨论研究。

4 结论

(1)不同除草剂对燕麦田杂草的防效差异显著(表5)。综合药后15 d、30 d防效来看，苗期茎叶除草剂双氟·唑嘧磺草胺和人工除草在裸燕麦田的防效总体较高，平均在80%以上(P>0.05)；其次为播前土壤处理剂仲丁灵和播后苗前土壤处理剂精异丙甲草胺，二者与茎叶除草剂2,4-D丁酯、使它隆之间无显著差异。土壤处理剂乙氧氟草醚和氟乐灵防效甚至达不到50%。

(2)对各产量构成指标分析可知，施用除草剂对燕麦的株高、穗长、千粒质量等影响较小，对小穗数、穗粒数、鲜、干草产量、种子产量有较显著的影响。

(3)结合除草剂的药效安全性、防除杂草能力和对燕麦生产性能的影响几方面考虑，茎叶除草剂双氟·唑嘧磺草胺不仅对杂草有较好的防效，而且对燕麦生产性能的各项指标有明显的促进作用，其对产量的增效甚至高于人工除草对照。相对来说，播前土壤处理仲丁灵和播后苗前土壤处理精异丙甲草胺在燕麦田都无药害发生，且在杂草防效和燕麦增产性能上也有较为突出的表现；可见，这几种除草剂在试验剂量下比较适用于燕麦田除草，然而，相关除草剂及其残留能否对燕麦安全性产生进一步的影响还需结合对燕麦品质、生理特性、土壤环境及后茬药害的研究探讨。

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Preliminary studies on effects of herbicides for control efficacy,yield and safety in naked oat

LIU Huan1,MU ping2,XU Wei-cheng3,JI Cheng-dong4,ZHAO Gui-qin1

(1.CollegeofPrataculturalScience,GansuAgriculturalUniversity/KeyLaboratoryofGrasslandEcosystem，MinistryofEducation/PrataculturalEngineeringLaboratoryofGansuProvince/Sino-U.S.CentersforGrazinglandEcosystemSustainability,Lanzhou730070,China；2.CollegeofAgronomy,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China；3.ImprovedVarietyFarminYuzhong,Yuzhong730070,China；4.Hunangolfandtourismcollege,Changde415900,China)

In order to screen the suiTableherbicides in field with Baiyan No.2 naked oat (Avenanuda) in semi-arid regions of the Loess Plateau,the study conducted a studying of 10 kinds of herbicides for control efficacy,yield and safety in oats.The results showed that there were differences among the treatments with herbicides(P<0.05).The Flumetsulam plus Florasulam(FLF) and manual weeding at seeding stage had higher weed control efficacy,which were more than 80%.The effect of FLF was higher than that of manual weeding,the hay yield and kernel yield of FLF were highest to10 739.0 kg/hm2and 3 238.3 kg/hm2,respectiveily,which averagely increased 28.7% comparing with the control.Followed by Butralin used before sowing and S-metolachlor used before seeding had better effects of weeds control and yield increasing.The weeds control efficacy of Fluoroglycofen,Trifluralin and Carfentrazone-ethyl were worst and they injuried oats,and there were covered grain in naked oat individually by using of 2,4-D butylate.Among the indexes of grain yield.The indexes such as plant height,ear length and 1 000-kernel weight were been less affected by the herbicides,but more affects on ear number,kernels number,hay yield and kernel yield.

herbicides;naked oat;control efficacy;yield;safety

2014-10-14；

2015-03-07

国家燕麦荞麦产业技术体系(CARS-08)和农业行业专项(201003023)资助

刘欢(1982-)，女，山东招远人，讲师，在读博士。 E-mail：liuhuan@gsau.edu.cn 赵桂琴为通讯作者。

S 451.2

A

1009-5500(2015)02-0001-08