叶面喷施硝磺草酮对不同谷子品种农艺性状的影响

史国栋，王园园，郭平毅，原向阳，董淑琦，宋喜娥，郭美俊

（山西农业大学农学院，山西太谷030801）

谷子是一种起源于我国的粮草兼用型作物[1-2]，栽培历史比较悠久，据考证，7000a前在我国黄河流域一带已有种植[3]，有“百谷之长”之称，其具有耐旱、耐瘠薄、营养价值高等特点[4-5]。谷子生长适应能力强，被广泛种植在干旱、半干旱地区[3]，尤其适合山地丘陵等地区种植，目前我国谷子的种植区域大多分布在河北、山西、陕西、甘肃、内蒙古等省区，种植面积125万hm2，占全国谷子播种面积的95%以上[6]。

谷子在我国北方的种植面积较为广泛，且食用品质较佳，小米中含有人体所必需的8种氨基酸，而且除赖氨酸之外的其他必需氨基酸含量均高于大宗作物；小米中的维生素E含量较高，有助于抵抗多种疾病，还能保护细胞，延长细胞寿命。同时谷子也具有很高的经济价值。其中，晋谷21号品质好，产量高，其中突出的特点是米色金黄发亮、出米率高、口感细腻香甜，营养成分高[7]。张杂谷10号性状表现良好，品相好，根系发达，抗旱能力强，有很高的适应性和稳产性，具有高产、稳产、抗病、抗倒伏、分蘖能力强、米质优良等优点。但因为谷子田杂草种类多，谷粒小、茎秆细，草害极大地限制了谷子高产稳产，常年造成我国谷子减产20%以上，严重时甚至绝收[8-9]。一直以来，我国谷田除草以人工为主，费工耗时，用工费用高，因此，当前我国最切实可行的除草方法仍旧是化学除草[10]。

硝磺草酮又名甲基磺草酮，是一种广谱、内吸、触杀性，苗前、苗后选择性三酮类除草剂，是一种主要的玉米田除草剂，可有效防除玉米田1年生阔叶杂草，如苍耳、苘麻、苋、蓼、藜属杂草、芥菜等，尤其对磺酰脲类抗性杂草有效果，对玉米田最难防治的阔叶杂草具有非常好的防除效果，保证了作物的健康生长；硝磺草酮也能防除玉米田部分禾本科杂草，如稗草、狗尾草、马唐等，但对禾本科杂草的防除效果不如对阔叶杂草的防除效果好。硝磺草酮持效期长，用药量灵活，并且可与多种产品进行复配，从而更好地满足种植者对杂草防除的需求[11]。它对对羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶（HPPD）有抑制作用，HPPD可以将络氨酸转化为质体醌。而质体醌是八氢番茄红素去饱和酶的辅助因子，是类胡萝卜素合成的关键酶，种子、幼根、幼芽与叶片均可吸收，由木质部和韧皮部进行传导，使用硝磺草酮3～5 d后，杂草迅速吸收，到达分生组织后，可以造成杂草白化，14 d后可以遍布整株植物，药效为3～5 d，对环境友好[12]。2002年沈阳化工科学院利用硝磺草酮在温室和田间分别进行了药效和安全性试验，因其诸多优点（安全性高、活性强等），在国内的玉米田得到了很好的推广。截至目前，在谷田里大量推广使用的化学除草剂很少。因此，研究更多的谷田除草剂显得尤为重要。

本试验通过在谷子3～5叶期叶面喷施硝磺草酮，研究其对晋谷21号和张杂谷10号不同时期农艺性状的影响，拟从栽培学的角度分析硝磺草酮对2种谷子品种可能产生的影响，研究评价其在谷子田施用的可行性和安全性，旨在为谷子田安全、有效、科学地施用除草剂提供科学的理论依据[13]。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试药剂为10%硝磺草酮可分散油悬浮剂（山东胜邦绿野化学有限公司）。

供试谷子品种为晋谷21号（由山西省农业科学院提供）和张杂谷10号（由河北省张家口农业科学院提供）。

1.2 试验地概况

试验于2017年5—10月在山西农业大学试验基地申丰村进行。试验田土壤为碳酸盐褐土。0～20cm土层土壤肥力情况：pH值8.36，有机质16.59g/kg，全盐量 0.056 6 g/kg，碱解氮 48.76 g/kg，有效磷19.11 mg/kg，速效钾 149.1 mg/kg。

1.3 试验设计

试验采取完全随机区组设计，待谷子长到3～5叶期，叶面喷施10%硝磺草酮可分散油悬浮剂，以清水作为对照，设置3个重复。每个小区面积为10 m2，共30个小区。共设置5个剂量梯度，分别为0（CK），T1（1/2 推荐剂量）、T2（推荐剂量）、T3（2 倍推荐剂量）、T4（4倍推荐剂量），硝黄草酮各处理具体剂量如表1所示。2017年5月20日，谷子播种前统一灌水、旋耕。使用韩国播种机统一播种，出苗后进行统一田间管理。待出苗3～5叶期时统一间苗，按照株距10 cm、行距30 cm的要求定苗。

表1 硝磺草酮处理剂量

1.4 测定项目及方法

在每个小区随机选取10株，用红布条做标记，在谷子拔节期、抽穗期、成熟期用直尺和游标卡尺测定其形态指标，包括株高、叶长、叶宽、茎粗等，并计算叶面积。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0统计分析软件对数据进行处理和分析，采用Dunnant新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 喷施硝磺草酮对拔节期谷子农艺性状的影响

2.1.1 喷施硝磺草酮对谷子株高和茎粗的影响从图1可以看出，喷施不同剂量的硝磺草酮后，不同谷子品种的株高和茎粗整体上呈现降低的趋势，与CK相比，晋谷21号T1，T2，T3，T4处理的株高分别降低5.75%，8.30%，14.96%，25.09%，张杂谷10号 T2，T3，T4处理的株高分别降低 13.19%，18.25%，25.53%，而T1处理的株高比CK增加7.07%；晋谷 21 号 T1，T2，T3，T4 处理的茎粗分别降低2.40%，5.12%，7.92%，9.20%，张杂谷10号T1，T2，T3，T4各处理的茎粗分别降低 0.46%，1.46%，2.07%，2.83%，说明喷施硝磺草酮在拔节期对2个谷子品种均产生了影响，对晋谷21号的影响程度较张杂谷10号大。

2.1.2 喷施硝磺草酮对谷子拔节期叶面积的影响

由表2可知，叶面喷施不同剂量硝磺草酮后，不同谷子品种的叶长、叶宽、叶面积与CK相比呈现降低的趋势，张杂谷10号叶面积T1，T2与CK间差异不显著，T3，T4与CK间差异达显著水平，分别比CK降低28.28%和46.74%；晋谷21号T1，T2处理叶面积与CK均未达到显著水平，T3，T4与CK相比差异显著，分别降低了19.36%和31.05%，T1与CK相比增加了15.00%。说明喷施硝磺草酮对2个谷子品种在拔节期均产生了影响，对张杂谷10号的影响程度比晋谷21号大。

表2 喷施硝磺草酮对拔节期谷子叶面积的影响

2.2 喷施硝磺草酮对抽穗期谷子农艺性状的影响

2.2.1 喷施硝磺草酮对抽穗期谷子株高和茎粗的影响 由图2可知，喷施不同剂量的硝磺草酮后，不同谷子品种的株高和茎粗整体上呈现降低的趋势，晋谷21号各处理的株高分别比CK降低9.92%，8.85%，12.33%，19.10%，张杂谷 10号 T3，T4处理的株高则分别比CK降低4.56%，8.33%，而T1，T2处理则分别比CK增加3.20%，10.64%；晋谷21号T1，T4处理后茎粗分别比CK降低6.84%，18.07%，T2，T3处理的茎粗分别比CK增加0.67%，0.04%，张杂谷10号T1，T3，T4各处理的茎粗分别比CK降低2.37%，8.49%，13.31%，T2处理的茎粗分别比CK增加1.48%。说明喷施硝磺草酮对2个谷子品种在抽穗期均产生了轻微的影响，对晋谷21号的影响程度比对张杂谷10号大。

2.2.2 喷施硝磺草酮对抽穗期谷子叶面积的影响

由表3可知，喷施不同剂量硝磺草酮后，不同谷子品种的叶长、叶宽、叶面积与CK相比整体上降低的趋势，晋谷21号叶面积T1，T2，T3与CK间差异不显著，T4 与 CK 间差异显著，T1，T2，T3，T4 降低的幅度分别为0.06%，0.47%，12.44%，16.89%；张杂谷10号T1，T2，T3，T4处理叶面积与CK间差异均未达到显著水平，其中，T1，T4降幅分别为2.03%，0.86%，T2，T3增幅分别为4.48%，3.37%。说明喷施硝磺草酮对2个谷子品种在抽穗期均产生了影响，对晋谷21号的影响程度比对张杂谷10号大。

表3 喷施硝磺草酮对抽穗期谷子叶面积的影响

2.3 喷施硝磺草酮对灌浆期谷子农艺性状的影响

2.3.1 喷施硝磺草酮对谷子灌浆期株高和茎粗的影响 由图3可知，喷施不同剂量的硝磺草酮后，不同谷子品种的株高和茎粗整体上呈现降低的趋势，晋谷21号T2，T3，T4处理的株高与CK相比降低10.44%，5.84%，3.35%，T1与CK相比增加0.48%，张杂谷10号T1，T2，T3，T4处理的株高与CK相比降低1.22%，0.81%，2.10%，4.50%；晋谷21号各处理的茎粗与CK相比降低15.46%，6.43%，20.99%，25.76%，张杂谷10号T2，T3和T4处理的茎粗与CK相比降低13.99%，12.29%，15.32%，T1与CK相比增加4.74%。说明喷施硝磺草酮对2个谷子品种在灌浆期均产生了影响，对晋谷21号的影响程度比对张杂谷10号大。

2.3.2 喷施硝磺草酮对灌浆期谷子叶面积的影响

由表4可知，喷施不同剂量硝磺草酮后，灌浆期不同谷子品种的叶长、叶宽、叶面积与CK相比整体上呈现降低的趋势，晋谷21号叶面积T1，T2，T3与CK相比分别显著降低8.35%，12.20%，9.00%，T4与CK间差异不显著，比CK降低4.90%；张杂谷10号各处理叶面积与CK均未达到显著水平，T1，T3，T4与CK相比，分别降低了6.85%，7.87%，12.11%，T2与CK相比增加了3.50%。说明喷施硝磺草酮对谷子品种在灌浆期均产生了轻微影响，相对于拔节期影响程度显著减小，对晋谷21号的影响程度比对张杂谷10号的影响大。

表4 喷施硝磺草酮对灌浆期谷子叶面积的影响

3 结论与讨论

硝磺草酮是一种芽前、芽后选择性三酮类除草剂，可防除1年生阔叶杂草及部分禾本科杂草。硝磺草酮主要用于玉米田，还可以应用在水稻、甘蔗、草坪草、小宗作物等领域。谷子田的杂草主要有1年生阔叶杂草，如苍耳、苘麻、苋、蓼和藜等，还有一些禾本科杂草。硝磺草酮研究主要集中于玉米田，很少应用于谷子田除草。寸植贤等[14]研究表明，硝磺草酮正常剂量下的使用会抑制玉米的株高。高鸣等[15]研究表明，在上一茬喷施硝磺草酮后，下茬在土壤中残留量为正常剂量20%时，对谷子的生长有很大的抑制作用。孔约兵等[16]研究表明，10%硝磺草酮悬浮剂在土壤中残留半衰期为3.51～3.83 d，属于易降解农药，在土壤中最高残留量仅为0.176 3 mg/kg，低于欧美最大残留标准，说明硝磺草酮在田间使用不会对下茬作物产生影响。耿亚玲等[17]研究指出，硝磺草酮在推荐剂量的3.0～5.0倍用量下，对玉米株高和鲜质量无显著影响。APPLEBY等[18]研究表明，硝磺草酮对环境和后茬作物比较安全。张全国等[19]研究表明，10%硝磺草酮使用不仅不会影响玉米的生长，还可以提高玉米的株高。刘君良等[20]研究表明，硝磺草酮在2倍推荐剂量下，会对少量的玉米品种株高产生抑制作用。

本试验以抗性较强的张杂谷10号和常规品种晋谷21号作为试验材料，采取苗期叶面喷施不同剂量的硝磺草酮，在不同时期测定其农艺性状，探讨其对不同谷子品种安全性的评价。苗期叶面喷施不同剂量的硝磺草酮，在拔节期对不同谷子品种农艺性状均产生了影响，高剂量处理（T4）对不同谷子品种产生了较为严重的影响，在抽穗期和灌浆期对农艺性状依然会产生轻微影响，但较与拔节期有很大的缓解，各处理的株高、叶面积与对照相比均不显著。而且硝磺草酮对谷子农艺性状的影响与不同谷子品种对药害胁迫敏感程度不同有关，抗性强的谷子品种，其主要农艺性状受硝磺草酮的影响较小，而抗性弱的品种受硝磺草酮的影响较大。在药害胁迫条件下，晋谷21号在2倍推荐剂量下，株高和叶长与对照相比差异显著，而茎粗与对照间差异不显著，这表明晋谷21号对硝磺草酮较为敏感；张杂谷10号只有4倍推荐剂量下，株高和茎粗与对照差异达到显著水平，其他处理与对照差异均不显著。综合分析认为，张杂谷10号的抗药性大于晋谷21号。

本试验结果表明，硝磺草酮对谷子处理后，随着剂量的增大，对农艺性状的影响逐渐增大，低剂量处理（T1，T2）对谷子影响较小，在高剂量处理（T4）对谷子影响较大；对谷子拔节期的农艺性状影响较大，达到显著水平，对抽穗期和灌浆期农艺性状影响不显著；此外，硝磺草酮对张杂谷10号农艺性状的影响程度要小于晋谷21号。说明晋谷21号比张杂谷10号对除草剂胁迫的耐受性弱。综上所述，硝磺草酮在谷子田使用前期对不同谷子品种会产生一定影响，但在后期会缓解。