不同除草剂施用下高粱芽苗生物学性状的响应

李志华，张 飞，朱 凯，邹剑秋

(辽宁省农业科学院创新中心，辽宁 沈阳 110161)

不同除草剂施用下高粱芽苗生物学性状的响应

李志华，张 飞，朱 凯，邹剑秋*

(辽宁省农业科学院创新中心，辽宁 沈阳 110161)

试验选取当前生产上较有代表性的高粱杂交种辽杂10号，辽杂11号为试材，采取沙土盆栽试验对乙草胺、莠去津、硝磺·莠去津、2,4-滴丁酯和莠去津乙草胺合剂5种除草剂(每种除草剂设3个浓度)对2个高粱的发芽率、成活率、芽苗株高、根系长度、地上部和地下部干重等指标进行了测定与分析，结果表明：乙草胺处理对高粱芽苗影响程度较大；莠去津胁迫下，生长基本没有受到大的影响，尽管在高浓度下生长出现了小幅度迟缓；硝磺·莠去津胁迫下的高粱幼苗地上部分发育受到一定阻碍，而根部5 d后出现溃烂现象；在2,4-滴丁酯C1的胁迫下，播种后前5 d出现发育迟缓；莠乙合剂胁迫下，2个品种生长缓慢或已停止生长，幼苗顶端出现溃烂现象。综合分析认为莠去津适宜高粱芽苗期施用，乙草胺不适宜使用，其他除草剂慎用。

除草剂；高粱；幼苗；生物学

在农业生产上，正确及时地使用除草剂，不仅能有效地控制田间杂草的生长，同时还能减轻劳动强度，提高工作效率，从而大大地降低生产成本，获得更高的经济收益[1-3]。高粱是我国重要的粮饲作物，具有抗旱、耐涝、耐盐碱、耐瘠薄等多重抗逆性，在我国农业生产中发挥着重要作用，其产业优势非常明显[4]。然而，多年来高粱杂草问题始终是高粱生产中的一大关键问题，高粱田杂草种类繁多，它们在外形、生态、繁殖习性、危害特点以及对除草剂的敏感性等方面都不相同。杂草与高粱争光争肥争水，导致养分流失，造成高粱的产量和品质下降。

除草剂是解决高粱田杂草问题的重要途径[5]。已有研究表明除草剂在玉米、水稻、小麦、花生等作物上除草剂均有广泛的应用，且得到了良好的功效[6-7]。然而，在高粱对部分除草剂反应敏感，对其研究相对较少。同时，在全球大气巨变的环境下，由于气候条件的变化和极端天气的频发，可适时播种的年份越来越少。在播种期，干旱、低温、多雨等不同环境频繁出现，使其播期难以确定，也直接影响后期的田间管理。在苗前除草剂的使用上，由于播期的延迟和多变的气候，时常影响除草剂及时有效地实施。高温干旱，影响除草剂的能效；低温连雨，除草剂无法喷施。因此，在高粱破土或部分破土后才适合喷施除草剂的气象条件时有发生。在此背景下，本文针对喷施苗前除草剂对高粱幼苗的伤害情况以及除草剂种类、浓度对高粱出苗和幼苗生长发育的影响进行了试验和筛查，以便为除草剂在高粱田间能得到更好地应用，为高粱轻简栽培提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料及药剂基本情况

参试品种为：辽杂10号、辽杂11号，均由辽宁省农科院高粱研究所选育并提供。参试药剂为：河北宣化农药有限公司生产的乙草胺乳油(有效成分含量：50 %)、 河北宣化农药有限公司生产的莠去津悬浮剂(有效成分含量：38 %)、大连松辽化工有效公司生产的硝磺-莠去津可分散油悬浮剂(有效成分含量：硝磺草酮含量3 %，莠去津含量15 %)、大连松辽化工有效公司生产的2,4-滴丁酯乳油(有效成分含量：57 %)。

1.2 试验设计

试验于2014年6月在辽宁省农科院试验基地进行。采取沙土盆栽，5种除草剂处理(乙草胺、莠去津、硝磺·莠去津、2,4-滴丁酯和莠去津乙草胺合剂)和1个对照(对照不喷洒药剂，以下简称CK)，每种除草剂3个浓度，随机区组设计，3个重复。

参试品种在每个药剂及浓度下播种200粒。除草剂设3个浓度，分别为浓度1(Concentration，以下简称C1)∶乙草胺(药剂∶水=1∶250)、莠去津(药剂∶水=1∶400)、硝磺-莠去津(药剂∶水=1∶140)、2,4-滴丁酯(药剂∶水=1∶730)、莠去津乙草胺合剂(已下简称莠乙合剂，分别为药剂∶水=1∶250和1∶400)；浓度2(Concentration，以下简称C2)∶乙草胺(药剂∶水=1∶200)、莠去津(药剂∶水=1∶350)、硝磺-莠去津(药剂∶水=1∶90)、2,4-滴丁酯(药剂∶水=1∶630)、莠乙合剂(分别为药剂∶水=1∶200和1∶350)；浓度3(Concentration，以下简称C3)∶乙草胺(药剂∶水=1∶150)、莠去津(药剂∶水=1∶300)、硝磺-莠去津(药剂∶水=1∶40)、2,4-滴丁酯(药剂∶水=1∶530)、莠乙合剂(分别为药剂∶水=1∶150和1∶300)。

1.3 测定项目与方法

在胚芽破土后第2天喷施药剂，第5天调查出苗率，第8天调查成苗率；分别在施药后第3、5和8天调查幼苗高度、培根长度和生理情况等进行统计、测量与观察。同时，每处理取幼苗样品5株，将地上部与地下部分开，105 ℃杀青30 min，60 ℃烘至恒重，以测定幼苗干重和根部干重。

1.4 数据统计与分析方法

采用Excel 2003软件对数据进行处理和统计分析。

表1 不同除草剂及各浓度配剂下幼苗出苗率和芽苗成活率的比较

2 结果与分析

2.1 不同除草剂及各浓度胁迫对高粱幼苗出苗率和成活率的影响

由表1可以看出，辽杂10号和辽杂11号2个品种对乙草胺、莠去津、硝磺·莠去津、2,4-滴丁酯和莠去津乙草胺合剂5种除草剂处理下的出苗率和成活率的影响程度存在差异。莠去津、硝磺·莠去津和2,4-滴丁酯在C1、C2和C3浓度下与对照差异较小，尤其在浓度C1条件下，对发芽率影响很小。乙草胺和莠乙合剂在不同浓度下出苗率和成苗率差相对较大，说明其对高粱芽苗影响较大。同时，2个品种间的出苗率和芽苗成活率受各除草剂的影响存在差异。

2.2 不同除草剂及各浓度配剂对高粱芽苗长度的影响

参试品种在不同除草剂施用后第3天、5天和8天，在C1、C2、C3药液浓度下其芽苗长度均受不同程度影响(表2)。2个高粱品种对乙草胺表现出相同的结果，即施药后的3 d，各浓度胁迫下的芽苗均未停止生长，而第3天到第5天芽苗停止生长，且从第5天开始幼苗逐渐开始溃烂，直至第8天幼苗长度萎缩。2个品种在莠去津各浓度的胁迫下，生长基本没有受到明显减慢，尽管和对照相比有些迟缓，但幼苗发育完整，生长旺盛。硝磺·莠去津胁迫下的高粱幼苗发育受到一定影响，同对照相比生长速度减慢。2个品种在2，4滴丁酯C1的胁迫下，播种后前5 d发育迟缓，第5天药害开始显现出来，幼苗不但停止生长，其叶片顶端和根部开始有溃烂产生，第8天幼苗整体基本腐烂。2个品种在2,4滴丁酯C2、C3胁迫下，3 d时停止生长，第8天幼苗全部腐烂。在莠乙合剂C1浓度的胁迫下，长势虽没有对照旺盛，但生长基本没有受到大的阻碍，而在C2、C3的胁迫下，2个品种生长缓慢且部分植株已停止生长，幼苗顶端出现溃烂现象。

2.3 不同除草剂及浓度配剂对高粱芽苗根系长度影响

参试品种在施药后第3、5和8天，受C1、C2、C3药液的胁迫，其芽苗根部的生长存在差异(表3)。表3显示，2个品种在乙草胺C1的胁迫下，幼苗根部生长虽受到制约，但有缓慢增长，在C2、C3的胁迫下，幼苗根部5 d前有所增长，5 d后生长停止。2个品种在莠去津C1下，根部发育没有受到影响，而在C2、C3下，其根部生长迟缓。2个品种对硝磺·莠去津的反应比较敏感，施药后第5天各浓度下的幼苗根部都出现了烂根现象，第8天根部溃烂已相当严重，然而幼苗的地部分在8 d里却没有停止生长，说明幼苗根部对硝磺·莠去津药液反应特别敏感。2个品种的根部对2,4滴丁酯3个药液浓度反应相同，5 d前生长缓慢，第5天根部开始部分腐烂，第8天调查时根部基本腐烂殆尽。2个品种在莠乙合剂C1的胁迫下，其根部生长5 d后放缓。在C2、C3的胁迫下，第8天调查时2个品种的根部完全变黑，并部分溃烂。

表2 不同除草剂及各浓度配剂对高粱芽苗生长的影响

注：表中“—”处因幼苗腐烂萎蔫严重无法准确测量，故没有结果，下同。

Note:‘—’indicate that not get result,because the seedling be decayed and not to be measured. The same as below.

表3 不同除草剂及浓度配剂对高粱芽苗根系长度影响

2.4 高粱芽苗在不同除草剂及浓度配剂胁迫下各时期地上部分干重

参试品种在施药后第3、5和8天，受C1、C2、C3药液的胁迫，其芽苗地上部分的干重(表4)。2个品种的干重在乙草胺3个浓度的胁迫下，第8天幼苗叶部都出现了明显溃烂现象，干物质被破坏，出现干重下降现象。莠去津对2个品种没有产生影响，其干物质累积没有受到阻碍，幼苗粗壮生长旺盛。2个品种在硝磺-莠去津3个浓度的胁迫下，虽然幼苗没有产生药害，但干物质积累受到一定影响，幼苗比对照要弱小很多。2,4-滴丁酯对芽苗地上部分干重影响明显，5 d前干物质积累缓慢，第8天地上部分已经完全腐烂，无法采集样品。2个品种在莠乙合剂3个浓度的胁迫下，其幼苗地上部分的干物质积累和对照相比明显缓慢，尤其在C2、C3的胁迫下，5 d后2个品种的干物质累积基本停止。

表4 高粱芽苗在不同除草剂及浓度配剂胁迫下各时期地上部分干重的变化

表5 高粱芽苗在不同除草剂及浓度配剂胁迫下各时期根部干重的比较

2.5 高粱芽苗在不同除草剂及浓度配剂胁迫下各时期根部干重的比较

参试品种在施药后第3、5和8天，受C1、C2、C3药液的胁迫，其芽苗根部的干重受影响程度存在差异(表5)。2个品种对乙草胺的反应相同， 5 d后都停止了干物质积累，甚至萎缩。莠去津对2个品种的根部的干物质积累没有受到影响，和对照相比发育完全正常。2个品种对硝磺-莠去津的反应也基本一致，前期干物质积累缓慢，第5天根部出现萎缩和溃疡现象，第8天根部溃烂。2个品种对2,4-滴丁酯胁迫也是反应敏感，除了5 d前干物质积累迟缓以外，第8天根部完全腐烂。2个品种在莠乙合剂C1的胁迫下，其根部干物质累积缓慢，在C2、C3的胁迫下，2个品种在第8天根部基本腐烂。

3 结论与讨论

高粱田除草剂的合理施用是高粱产业发展和轻简栽培的基础预关键，试验应用当前生产应用较为广泛的几种除草剂及其合剂，对高粱进行试验与筛选。结果显示：2个品种芽苗对乙草胺的胁迫反应敏感，幼苗地上及地下部分的干重在5 d后也停止了增长，尤其发生溃烂现象后，其干物质不但停止了累积，在第8天还出现流失，使其干重降低。因此，在高粱芽苗期该除草剂不适合喷施。此研究结果与朱凯[8]对除草剂的研究相一致。硝磺-莠去津对高粱幼苗影响是地上部分发育缓慢，芽苗细弱，这一点从它的芽苗平均长度和地上部分的平均干重可以看出，硝磺-莠去津也不适合苗后使用。关于此类除草剂在高粱芽苗期施用的研究较少，尚有待于进一步研究。2,4-滴丁酯对高粱苗后使用危害是最大的，3个药液浓度均对2个品种产生重大影响。此研究结果与叶非[9],等的研究结果略有差异，可能是因为药剂浓度差异造成的，也可能是处理方法和使用时期不同所致。通过5种药液对高粱品种胁迫的试验可以看出莠去津是最适合高粱苗后喷施的除草剂，即使是在其浓度超过标准浓度的14.28 %时(标准浓度为350 %)，仍可保持较轻药害，因此在生产中可根据杂草发生状况适当调配和使用。

[1]刘志学, 刘占江, 高振东, 等. 国内外高粱发展趋势及对策[J].杂粮作物, 2002(2):12-14.

[2]邹剑秋，王艳秋，张志鹏，等. A3型细胞质能源用甜高粱生物产量、茎秆含糖锤度和出汁率研究[J]. 中国农业大学学报，2011，16(2)：8-13.

[3]卢庆善.甜高粱[M].北京：中国农业科学技术出版社，2008.

[4]董 海，杨 皓，杨 眉，等.高粱田苗前化学除草技术初探[J]．杂粮科学，2007(3)：48-79.

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[9]叶 非, 徐伟钧. 除草剂安全剂的生理生化作用机制研究进展[J]. 植物保护学报, 2008, 35(4):367-372.

(责任编辑 李山云)

Response of Biological Character of Sorghum Seedlings under Different Herbicide Application

LI Zhi-hua, ZHANG Fei, ZHU Kai, ZOU Jian-qiu*

(Innovative Center, Liaoning Academy of Agricultural Sciences, Liaoning Shenyang 110161, China)

This study selected the more representative current production of sorghum hybrids Liaoza 10, Liaoza 11 as test materials, using sand pot experiment with five kinds of herbicides, including acetochlor, atrazine, mesotrione·atrazine, 2,4-D and atrazine ester mixture with each set three concentration ，measured and analyzed the germination rate, survival, sprout height, root length, shoot and root dry weight. The results showed that acetochlor had a large influence on sorghum. Atrazine stress had not been a big impact on basically growth of sorghum, although growth at high concentrations appeared slight retardation. Sorghum seedling development of aerial part by certain obstacles under the stress of mesotrione·atrazine, demonstrated root growth decay phenomenon at five days.Under the stress of 2,4-D of C1, the first 5 days after sowing in retardation, under the stress of 2,4-D and atrazine ester mixture, the two varieties growth has stopped or slowly, The top of the seedling fester. Comprehensive analysis considers that atrazine appropriate sorghum bud seedling fertilization, acetochlor is not suitable for using, and other herbicides should be used carefully.

Herbicide; Sorghum; Seedlings; Biology

1001-4829(2016)10-2383-05

10.16213/j.cnki.scjas.2016.10.024

2015-10-12

农业部现代农业产业技术体系项目(CARS-06)

李志华(1963-)，河北汾县人，助理研究员，主要从事高粱遗传育种与高产栽培技术研究，E-mail: 785219004@qq.com，*为通讯作者：邹剑秋，研究员，主要从事高粱遗传育种研究，E-mail:jianqiuzou@126.com。

S514

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