3种土壤处理除草剂对棉花出苗及幼苗生长的安全性评价*

（石河子大学农学院/新疆绿洲农业病虫害治理与植保资源利用自治区普通高校重点实验室，新疆 石河子 832000）

棉花是我国主要的经济作物之一，在农业生产中占据了重要地位[1]。新疆是我国最大的棉花生产基地，2013年棉花总产已占全国总产的57%[2]。棉田杂草是影响棉花产量和品质的主要因素之一，棉花播后苗前用除草剂进行土壤处理是防除杂草的有效措施之一[3]。棉田杂草常年与棉花争夺水分、养分和空间，严重影响了棉花的生长、分枝和结桃，造成产量损失在14%～16%，严重制约了棉花的优质、高效生产[4]，危害严重时，可造成棉花减产高达60%[5]。新疆棉田杂草莎草科杂草和阔叶类杂草防除难度较大。茎叶处理剂大多只对禾本科杂草有较好防效。采用播后苗前土壤处理剂防除棉田杂草，因具有经济、安全、效果好等优点，已成为棉田重要的化学除草方式[6]。常见的土壤处理除草剂有很多种，如二甲戊灵、氟乐灵、乙草胺等。已有前人研究土壤处理除草剂的药效、消解动态、助剂的增效作用、敏感性和安全性评价[7-8]。本试验旨在探究土壤处理除草剂对棉花种子萌发的影响。除草剂的室内生物测定方法包括滤纸法、琼脂法和盆栽法。本研究采用滤纸法，对常用的二甲戊灵、甲草胺、乙氧氟草醚3种土壤处理除草剂对棉花的安全性进行了测定，以期为其在棉田的实际应用提供理论依据，为棉田生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

供试的3种常用土壤处理除草剂，分别是33%二甲戊灵EC（pendimethalin，山东滨农科技有限公司）、24%乙氧氟草醚EC（oxyfluorfen，美国陶氏益农公司）、96%精异丙甲草胺 EC（S-Metolachlor，瑞士先正达作物保护有限公司）。

1.2 试验设计

根据3种土壤处理除草剂在登记作物上的使用推荐浓度，分别对每种土壤处理除草剂设定了5个用药浓度梯度，即33%二甲戊灵EC使用浓度分别为 495 g a.i./hm2、750 g a.i./hm2、990 g a.i./hm2、1 240 g a.i./hm2和 1980 g a.i./hm2；24%乙氧氟草醚EC 使用浓度分别为 180 g a.i./hm2、360 g a.i./hm2、540 g a.i./hm2、720 g a.i./hm2和 900 g a.i./hm2；96%精异丙甲草胺EC使用浓度分别为864 g a.i./hm2、1 008 g a.i./hm2、1 152 g a.i./hm2、1 296 g a.i./hm2和 1 440 g a.i./hm2，每个处理设3次重复，设清水作为对照。

1.3 试验方法

采用培养皿生物测定法[9]。选择饱满、大小一致的供试棉花种子，先后用清水和蒸馏水清洗若干次，风干后用1%的次氯酸钠消毒30 min，种子用蒸馏水冲洗，浸种24 h（25℃）。在直径为9 cm的培养皿中放2层滤纸，加入5 mL相应药液 （对照加清水），每个培养皿放入10粒处理催芽后露白的棉花种子，盖上皿盖，放入生物培养箱中，在30℃、16 h光照、8 h黑暗条件下培养。3 d后每日定时统计日发芽量，棉花种子萌发以胚根顶出种皮为发芽标准。每个处理第一粒种子发芽的时间为该处理种子开始发芽时间，第3天统计发芽势，第6天结束发芽，并计算发芽率、发芽势和发芽指数。在试验的第6天，每个处理选择3株生长较好的棉花幼苗测定株高，计算平均株高和根长。

1.4 统计分析

根据调查结果计算各处理3种除草剂对棉花的根长和株高的抑制率，其中：

式中：Gt表示在第t天种子的发芽数；Dt代表相应的发芽天数[10]。

数据用Spss19.0统计分析软件对调查结果进行Duncan差异显著性分析，评价不同除草剂对棉花萌发的影响。

2 结果与分析

2.1 3种土壤处理除草剂对棉花根长的影响

用滤纸法分别测定33%二甲戊灵EC、24%乙氧氟草醚EC和96%精异丙甲草胺EC对棉花种子萌发的影响。结果表明，在相同处理时间内，药剂浓度越高对棉花根长生长的影响越大。在相同浓度处理下，对棉花根长的生长量有一定的影响，33%二甲戊灵EC不同浓度对棉花根长生长量的抑制不明显，除33%二甲戊灵EC以外，24%乙氧氟草醚EC和96%精异丙甲草胺EC使用浓度达到720 g a.i./hm2和1 296 g a.i./hm2及以上时，棉花根部基本停止生长。从第5天开始，96%精异丙甲草胺EC使用浓度在1 152 g a.i./hm2以上时，棉花根部出现枯黄现象，24%乙氧氟草醚EC在540 g a.i./hm2以上时，根部出现缢缩萎蔫现象，33%二甲戊灵EC各使用浓度下的棉花都能生长正常，见表1。

表1 3种土壤处理除草剂对棉花根长的影响

2.2 3种土壤处理除草剂对棉花株高的影响

用与测定根长相同的方法测定棉花株高。结果表明，在相同处理时间内，药剂浓度越高对棉花株高的影响越大，药剂浓度达最大时，24%乙氧氟草醚EC对棉花株高的抑制明显高于二甲戊灵，96%精异丙甲草胺EC浓度达到1 296 g a.i./hm2时，棉花种子未能正常生长，故株高为0。在相同处理浓度下，33%二甲戊灵EC浓度为990 g a.i./hm2以上时，棉花株高生长量并不明显，24%乙氧氟草醚EC浓度为360 g a.i./hm2以上时棉花基本停止生长，96%精异丙甲草胺EC浓度为1 008 g a.i./hm2时，棉花停止生长，见表2。

2.3 3种土壤处理除草剂对棉花萌发的影响

供试棉花种子开始发芽的时间相同，都是从第2天开始发芽。从表3可以看出，33%二甲戊灵EC处理过的棉花发芽率与对照相同，发芽率均为100%，24%乙氧氟草醚EC在浓度为900 g a.i./hm2时棉花发芽率只有50%，96%精异丙甲草胺EC浓度为1 296 g a.i./hm2和1 440 g a.i./hm2时棉花发芽率为0。33%二甲戊灵EC对棉花种子的萌发没有影响。

表2 3种土壤处理除草剂对棉花株高的影响

表3 3种土壤处理除草剂对棉花萌发的影响

3 讨论

土壤处理除草剂必须等到处理一定时间才能发挥药效，随着培养时间的延长，除草剂药效在植株体内逐渐获得累积，在较高浓度时则表现敏感，随着时间的延长，作为土壤处理除草剂会被土壤微生物吸收、分解。集约化农业的种植方式一直将土壤处理作为防治杂草的关键措施，这其中涉及到药土层的深度、土壤类型、pH、药剂类型等诸多因素[10]。本试验中3种除草剂处理过的棉花除了96%精异丙甲草胺EC在使用浓度为1 296 g a.i./hm2第3天茎还没生长以外，33%二甲戊灵EC和24%乙氧氟草醚EC都在第4天和第5天对棉花的根和茎产生了明显抑制作用，这也进一步验证了农业生产中要求用除草剂土壤处理后5～7 d后播种的科学道理。 播前土壤处理或是播后苗前土壤处理的效果很大程度上取决于除草剂的有效浓度[11]。

4 结论

从3种不同土壤处理除草剂的各个浓度的数据分析可以看出，供试土壤处理除草剂对棉花种子萌发的影响顺序为96%精异丙甲草胺EC＞24%乙氧氟草醚EC＞33%二甲戊灵EC。33%二甲戊灵EC是较为安全的土壤处理除草剂。由于试验中选用根长和株高作为测定参数，不能全面的反应各药剂活性，因此，本试验结果仅供其它田间试验作理论参考。