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甲基二磺隆与唑啉草酯混用对麦田节节麦和多花黑麦草的防治效果

2022-09-03吴仁海徐洪乐孙兰兰苏旺苍魏红梅鲁传涛

河南农业科学 2022年6期
关键词:黑麦草混用药害

吴仁海,徐洪乐,孙兰兰,苏旺苍,魏红梅,薛 飞,鲁传涛

(河南省农业科学院 植物保护研究所/河南省农作物病虫害防治重点实验室,河南 郑州 450002)

小麦是我国主要粮食作物,在国民经济中占有重要地位。河南是小麦生产大省,年种植小麦567.37 万hm2,种植面积及产量均居全国首位[1]。近年来,节节麦(Aegilops tauschiiCoss.)、多花黑麦草(Lolium multiflorumLamk.)等杂草在河南省麦田暴发成灾,严重影响小麦的丰产丰收[2-5]。节节麦别称粗山羊草,属禾本科小麦族(Triticeae)山羊草属(Aegilops),原产于中东地区,后经新疆入侵黄河流域,2006 年首次报道其严重危害我国小麦,目前已成为黄淮海地区麦田的常见杂草。节节麦对土壤、水分等生存环境要求低,环境适应性强,与小麦亲缘关系近,是世界公认的十大恶性杂草之一[5-6]。多花黑麦草是一种优良的冬季牧草,近年来入侵定植小麦田。多花黑麦草分蘖、繁殖能力极强,一株多花黑麦草有效分蘖高达86个,产生种子达1.5万粒。在驻马店驿城区,多花黑麦草危害较为严重,一般可使小麦减产30%左右,严重时可达95%[7-9]。

甲基二磺隆、唑啉草酯分别是防治节节麦、多花黑麦草的特效除草剂。甲基二磺隆为磺酰脲类苗后除草剂,其作用靶标为乙酰乳酸合成酶(ALS),阻止植物体内支链氨基酸的合成,进而导致敏感植物死亡[10-12]。唑啉草酯属于新苯基吡唑啉类除草剂,它的作用靶标是乙酰辅酶A 羧化酶(ACCase),通过阻碍脂肪酸的生物合成,干扰细胞膜形成,导致杂草生长停止,最终死亡[13-14]。这2种除草剂作用机制不同,杀草谱也有很大差异,二者混用具有互补性。朱文达等[15]、顾慧玲等[16]研究表明,甲基二磺隆与唑啉草酯混用对麦田菵草、日本看麦娘等杂草具有很好的防治效果。然而,二者混用的联合效应、最佳比例及对麦田恶性杂草多花黑麦草和节节麦的防治效果尚未有文献报道。鉴于此,研究了甲基二磺隆与唑啉草酯混用的联合效应及田间应用效果,以期为麦田恶性杂草节节麦和多花黑麦草的防治提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

节节麦种子采集于开封市祥符区杜良乡麦田,多花黑麦草种子采集于遂平县诸市镇麦田,于室温自然越夏后保存于4 ℃冰箱中。供试小麦品种为百农207,市售,河南百农种业有限公司生产。

1.2 试验药剂

93%甲基二磺隆TC、95%唑啉草酯TC 由河南锦绣之星作物保护有限公司提供;95%吡唑解草酯TC 由杭州宇龙化工有限公司提供;3%甲基二磺隆OD(含有安全剂吡唑解草酯),市售,合肥星宇化学有限责任公司生产;5%唑啉草酯EC,市售,先正达作物保护有限公司生产。

1.3 试验方法

1.3.1 除草剂混用对多花黑麦草、节节麦的协同效应测定

1.3.1.1 试验方法 采用温室盆栽法[17]。土壤取自河南省农业科学院河南现代农业研究开发基地,阴干后过1.19 mm 筛,加入草炭与蛭石,三者比例为3∶1∶1。取该混合土壤适量置于塑料盆(直径8.50 cm,高8.20 cm)中。多花黑麦草、节节麦分别播种、施药。每盆播种9粒种子,覆土1 cm。置于恒温培养箱中培养,光照/黑暗=12 h/12 h,光照时25 ℃,黑暗时20 ℃,需要时底部供水以保湿。待苗长至二叶期,定苗至6 株/盆,喷药处理。使用农业部南京农业机械化研究所3WP-2000型行走式喷雾塔进行喷药处理,TP6501 型扇形喷头,喷雾高度300 mm,药液量450 L/hm2。喷药后继续培养。

1.3.1.2 药剂设置 药剂对多花黑麦草室内盆栽活性的测定试验设置如下处理:甲基二磺隆360、180、90、45、22.5、11.25、5.625 g/hm2,唑啉草酯27、13.5、6.75、3.375、1.687 5 g/hm2,甲基二磺隆∶唑啉草酯(1∶1)剂量为(27+27)、(13.5+13.5)、(6.75+6.75)、(3.375+3.375)、(1.687 5+1.687 5)g/hm2,甲基二磺隆∶唑啉草酯(1∶2)剂量为(13.5+27)、(6.75+13.5)、(3.375+6.75)、(1.687 5+3.375)、(0.843 75+1.687 5)g/hm2,甲基二磺隆∶唑啉草酯(1∶3)剂量为(9+27)、(4.5+13.5)、(2.25+6.75)、(1.125+3.375)、(0.562 5+1.687 5)g/hm2,甲基二磺隆∶唑啉草酯(1∶4)剂量为(6.75+27)、(3.375+13.5)、(1.687 5+6.75)、(0.843 75+3.375)、(0.421 875+1.687 5)g/hm2,甲基二磺隆∶唑啉草酯(1∶6)剂量为(4.5+27)、(2.25+13.5)、(1.125+6.75)、(0.562 5+3.375)、(0.281 25+1.687 5)g/hm2,以喷施清水为对照,各处理重复3次,每个重复1盆。

药剂对节节麦室内盆栽活性的测定试验设置如下处理:甲基二磺隆27、13.5、6.75、3.375、1.687 5、0.843 75 g/hm2,唑啉草酯216、108、54、27、13.5 g/hm2,甲基二磺隆∶唑啉草酯(1∶1)剂量为(27+27)、(13.5+13.5)、(6.75+6.75)、(3.375+3.375)、(1.687 5+1.687 5)g/hm2,甲基二磺隆∶唑啉草酯(1∶2)剂量为(27+54)、(13.5+27)、(6.75+13.5)、(3.375+6.75)、(1.687 5+3.375)g/hm2,甲基二磺隆∶唑啉草酯(1∶4)剂 量 为(27+108)、(13.5+54)、(6.75+27)、(3.375+13.5)、(1.687 5+6.75)g/hm2,甲基二磺隆∶唑啉草酯(1∶8)剂 量 为(27+216)、(13.5+108)、(6.75+54)、(3.375+27)、(1.687 5+13.5)g/hm2,喷施清水为对照,各处理重复3次,每个重复1盆。

1.3.1.3 调查方法 药后14 d,将杂草地上部分剪下称鲜质量,计算鲜质量抑制率,采用共毒系数法(CTC法)[18]计算除草剂混用联合效应。

鲜质量抑制率=(对照鲜质量-处理鲜质量)/对照鲜质量×100%;

共毒系数(CTC)=实测毒力指数/理论毒力指数×100。

共毒系数在80~120 为相加作用,大于120 为增效作用,小于80为拮抗作用[19]。

1.3.2 吡唑解草酯对混用除草剂所致小麦药害的缓解作用测定 每盆播种8 粒小麦种子,于播种后12 d(小麦二叶期)施药,培养条件及施药方法同

1.3.1.1。结合前期试验结果及田间实践用量,试验药剂处理设置如下:唑啉草酯+甲基二磺隆分别设置(480+120)、(240+60)、(120+30)g/hm2,唑 啉 草酯+甲基二磺隆+吡唑解草酯分别设置(480+120+240)、(240+60+120)、(120+30+60)g/hm2,以喷施清水为对照,各处理重复3 次,每个重复1 盆。药后18 d 调查小麦地上部分鲜质量,计算鲜质量抑制率。

1.3.3 除草剂混用对节节麦的田间小区防效测定

试验在河南省开封市祥符区杜良乡进行,小麦于2018 年10 月18 日播种,2019 年3 月12 日进行施药处理。以浙江台州市下牌电动喷雾器(型号SXCS5F)喷施除草剂,喷雾水量为450 kg/hm2。根据1.3.1 结果,甲基二磺隆∶唑啉草酯为1∶2~1∶4 时具有显著增效作用。在田间防治节节麦过程中,甲基二磺隆剂量18 g/hm2左右为实际生产中的用量;唑啉草酯在麦田推荐使用剂量为45~90 g/hm2,但其对节节麦防效较差,在防治节节麦时唑啉草酯起辅助作用,故本试验中,在增效范围内唑啉草酯剂量设置为推荐剂量的低剂量至中剂量,即为45~67.5 g/hm2。具体试验处理设置为3%甲基二磺隆OD 有效成分用量(下同)18 g/hm2、3%甲基二磺隆OD 18 g/hm2+5%唑啉草酯EC 45 g/hm2、3%甲基二磺隆OD 18 g/hm2+5%唑啉草酯EC 67.5 g/hm2,以喷施清水为对照。每个处理设置3 个重复,每个小区30 m2,采用随机区组排列。

药后15、42 d 调查各处理小麦的药害级别,药后15 d 调查节节麦危害级别,药后42 d 调查节节麦的鲜质量并计算防治效果。小麦的药害分级标准参照《农药生物活性测试标准操作规范:除草剂卷》[20]:0级,很安全;1级,安全;2级,轻微药害;3级,有药害;4级,严重药害。

节节麦危害级别分级参照GB/T 17980.41—2000[21]:处理区与空白对照区的杂草数量比较,1级,无草;2 级,杂草数量相当于空白对照区的0~2.5%;3 级,杂草数量相当于空白对照区的2.6%~5.0%;4级,杂草数量相当于空白对照区的5.1%~10.0%;5级,杂草数量相当于空白对照区的10.1%~15.0%;6级,杂草数量相当于空白对照区的15.1%~25.0%;7级,杂草数量相当于空白对照区的25.1%~35.0%;8级,杂草数量相当于空白对照区的35.1%~67.5%;9级,杂草数量相当于空白对照区的67.6%~100%。

1.3.4 除草剂混用对多花黑麦草的田间大区防效测定 试验于2019 年在多花黑麦草危害较重的河南省舞阳县进行。根据1.3.1 结果,甲基二磺隆∶唑啉草酯为1∶2~1∶4 时具有显著增效作用,但甲基二磺隆对多花黑麦草防效较差,在防治多花黑麦草时唑啉草酯起主要作用。在防治多花黑麦草田间试验中,唑啉草酯设置剂量为常用剂量的低中量,即为54 g/hm2,而甲基二磺隆在增效配伍范围内以1/4的量最廉价,故设置为13.5 g/hm2。因此,试验设置3% 甲基二磺隆OD 13.5 g/hm2+5% 唑啉草酯EC 54 g/hm2,处理区面积5.34 hm2;对照区(CK)喷施清水,面积为333 m2,不设重复。3月15日进行施药处理,以兰博尔公司3WP-150 自走式喷雾机进行喷药,喷雾水量为600 kg/hm2,喷雾压为0.4 MPa。药后30 d,调查多花黑麦草数量及鲜质量并计算防治效果。小麦收获前调查小麦穗数、穗粒数、千粒质量,计算增产率。

1.4 数据处理与统计

采用DPS 7.05 统计软件对药剂剂量的对数值与杂草鲜质量抑制率的概率值进行回归分析,计算毒力回归方程及GR50(抑制杂草生长50%的除草剂剂量);以Duncan’s新复极差法进行多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 唑啉草酯与甲基二磺隆混用对多花黑麦草的协同作用

由表1可见,甲基二磺隆、唑啉草酯对多花黑麦草的GR50值分别为3.49 g/hm2和3.28 g/hm2。甲基二磺隆与唑啉草酯按照1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶6比例混用,对多花黑麦草GR50值分别为9.05、1.77、1.16、1.28、3.25 g/hm2。CTC 值 分 别 为37.37、189.10、287.08、259.37、101.80,表明甲基二磺隆与唑啉草酯比例为1∶2~1∶4混用具有显著增效作用。

表1 唑啉草酯与甲基二磺隆混用对多花黑麦草的活性Tab.1 The activity of the mixture of pinoxaden and mesosulfuron-methyl on L.multiflorum

2.2 唑啉草酯与甲基二磺隆混用对节节麦的活性

由表2 可见,甲基二磺隆对节节麦活性较好,GR50值为9.27 g/hm2,而唑啉草酯对节节麦几乎无活性,最大测试剂量(216 g/hm2)下对节节麦鲜质量抑制率仅10.39%。添加唑啉草酯能够提高甲基二磺隆对节节麦的活性,甲基二磺隆与1、2、4、8 倍的唑啉草酯混用,以甲基二磺隆计GR50值分别为6.19、5.27、2.53、1.64 g/hm2,对节节麦的活性较甲基二磺隆单用提高,分别是甲基二磺隆单用的1.50、1.76、3.66、5.65倍。

表2 唑啉草酯与甲基二磺隆混用对节节麦的活性Tab.2 The activity of pinoxaden mixed with mesosulfuron-methyl on A.tauschii

续表2 唑啉草酯与甲基二磺隆混用对节节麦的活性Tab.2(Continued) The activity of pinoxaden mixed with mesosulfuron-methyl on A.tauschii

2.3 吡唑解草酯对唑啉草酯、甲基二磺隆混用小麦药害的缓解作用

唑啉草酯、甲基二磺隆对小麦均有一定的药害风险,需要与安全剂进行混合使用。室内盆栽整株测定结果(表3)表明,唑啉草酯与甲基二磺隆4∶1混用,使用剂量为(480+120)、(240+60)、(120+30)g/hm2时,小麦鲜质量抑制率为34.43%、19.70%、10.28%;加入甲基二磺隆2 倍量的安全剂吡唑解草酯,上述剂量下甲基二磺隆与唑啉草酯混合物对小麦鲜质量抑制率降低至5%以下,表明安全剂吡唑解草酯能够有效缓解甲基二磺隆与唑啉草酯混合物对小麦的药害。

表3 唑啉解草酯对甲基二磺隆、唑啉草酯混用小麦药害的缓解作用Tab.3 Mitigation effect of mefenpyr-diethyl on the phytotoxicity of pinoxaden and mesosulfuron-methyl to wheat

2.4 唑啉草酯与甲基二磺隆混用对节节麦的田间小区防效

由表4 可见,药后15 d,3%甲基二磺隆OD、3%甲基二磺隆OD与5%唑啉草酯EC混用处理小麦有轻微药害,表现为生长轻度抑制、叶色略黄;药后42 d,各药剂处理小麦与清水对照长势一致,表明前期小麦轻微药害能够自行恢复。药后15 d 上述处理对节节麦表现出较高的防效,节节麦危害级别为2~3 级;药后42 d 节节麦鲜质量测定结果表明,3%甲基二磺隆OD 18 g/hm2,3%甲基二磺隆OD+5%唑啉草酯EC混用(18+45)g/hm2、(18+67.5)g/hm2处理,节节麦鲜质量防效分别为83.28%、89.28%、91.83%。显著性分析表明,3%甲基二磺隆OD+5%唑啉草酯EC 混用(18+45)g/hm2、(18+67.5)g/hm2处理节节麦鲜质量显著低于3% 甲基二磺隆OD 18 g/hm2,表明添加唑啉草酯能够显著增加甲基二磺隆对节节麦的防效。

表4 唑啉草酯与甲基二磺隆混用对节节麦的田间小区防效Tab.4 Field control effect of the mixture of pinoxaden and mesosulfuron-methyl on A.tauschii

2.5 唑啉草酯与甲基二磺隆混用对多花黑麦草的田间大区防效

由表5可见,喷施3%甲基二磺隆OD 13.5 g/hm2+5% 唑啉草酯EC 54 g/hm2后30 d,多花黑麦草的株防效及鲜质量防效分别为97.89%、99.79%。收获期测产表明,处理区小麦穗数较对照提高12.63%,穗粒数较对照显著提高,千粒质量与对照相当,产量较对照提高17.43%。结果表明,3 月中旬,3%甲基二磺隆OD 13.5 g/hm2+5% 唑啉草酯EC 54 g/hm2防治多花黑麦草效果较好,增产效果明显。

表5 唑啉草酯与甲基二磺隆混用对多花黑麦草的田间大区防效Tab.5 Field control effect of the mixture of pinoxaden and mesosulfuron-methyl on L.multiflorum

3 结论与讨论

节节麦、多花黑麦草是黄淮海麦田广泛发生的恶性杂草,甲基二磺隆、唑啉草酯分别是防治节节麦、多花黑麦草的高效药剂,其他除草剂对这2种杂草防效均不理想。近年来,随着使用面积扩大及使用时间的增加,杂草抗药性水平上升,甲基二磺隆、唑啉草酯对这2 种恶性杂草的防效呈下降状态[12,22-23]。由于甲基二磺隆、唑啉草酯对小麦药害风险较高,容易出现药害[24-27],不可能通过提高使用剂量来控制节节麦、多花黑麦草的危害。本研究发现,甲基二磺隆∶唑啉草酯为1∶2~1∶4对多花黑麦草具有显著增效作用,在该比例下对节节麦的防效是甲基二磺隆单独使用的1.76~3.66 倍。田间试验表明,3%甲基二磺隆OD 18 g/hm2与5%唑啉草酯EC 45~67.5 g/hm2混用对节节麦防效为89.28%~91.83%,3%甲基二磺隆OD 13.5 g/hm2与5%唑啉草酯EC 54 g/hm2混用对多花黑麦草鲜质量防效达99.79%,小麦增产达17.43%。以上结果表明,甲基二磺隆与唑啉草酯混用防治节节麦、多花黑麦草效果较好,应用前景广阔。

麦田杂草较多,发生情况复杂,常有多种杂草混合发生,不同田块草相也有很大差异,麦田常见禾本科杂草包括节节麦、多花黑麦草、日本看麦娘、大穗看麦娘、菵草、硬草、碱茅、早熟禾、棒头草、雀麦等[3-4,28-29]。甲基二磺隆对节节麦、雀麦、早熟禾等防效较好,对菵草、碱茅、多花黑麦草防效较差,而唑啉草酯对菵草、碱茅、多花黑麦草防效较好,对节节麦、雀麦、早熟禾防效较差[30],二者混用互补作用较强,能够扩大杀草谱。朱文达等[15]、顾慧玲等[16]研究表明,甲基二磺隆与唑啉草酯混剂对牛繁缕、棒头草、菵草、日本看麦娘、硬草等具有较好的控制效果,本研究证实二者混用对节节麦、多花黑麦草的防治效果较好。由此可知,甲基二磺隆与唑啉草酯混用除草具有较好广谱性,对于防治复杂草相下的麦田杂草具有广阔应用前景。

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