除草剂减量配施喷雾助剂对杂草防效及玉米生理代谢的影响

张志刚， 袁水霞， 张佳佳

(河南农业职业学院，河南中牟 451450)

杂草是危害玉米生长的重要生物因子，据相关研究调查，玉米每年因杂草造成的产量损失可达22.7%以上[1-3]。在玉米生长前期，由于玉米生长速度较缓以及株行距较宽，为田间杂草的快速生长提供了良好的生存环境，如果不及时进行人为干预，田间杂草会与玉米争夺水肥气热等自然资源，造成玉米生长速度减缓、苗弱甚至严重减产等现象[4-5]。因此，玉米田间杂草的早期控制显得尤为重要。而有研究表明，化学除草是目前玉米田间杂草防控的主要手段，大量除草剂被广泛应用于玉米生产中，截至2015年底，国内玉米田登记使用的除草剂品种已达1 395种，占玉米田农药类别登记的73%，其中包括单剂以及不同成分的复配除草剂[6-7]。目前，高效除草剂种类繁多，但不同玉米品种对不同除草剂的敏感性差别很大，且不同地区玉米田间杂草群落也不尽相同，如果除草剂选择与剂量不当，不仅起不到杂草控制的效果，还会对作物生长发育、土壤环境等各方面产生负面影响[8-9]，且单一地长期使用某一种除草剂也有可能使杂草产生耐药性以及使得某种残留物质在土壤中累积，进而影响土壤生产力[10]。董改改等研究表明，除草剂广佳安能够不同程度地抑制油菜根系的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶以及抗坏血酸过氧化物酶活性，对根系生物量积累及形态建成也有一定的抑制作用[11]；任瑞玉等研究表明，25%辛酰溴苯腈乳油对阔叶杂草的鲜质量防效可达73.4%，但产量减少19.9%[12]；冯煜等研究表明，与单施除草剂相比，除草剂复配安全剂能够显著降低要害指数，提高土壤酶活性以及根系超氧化物歧化酶活性，以及提高糜子的株高、茎粗、穗长、主穗质量及产量[13]。由此可见，选择适宜的除草剂和安全助剂对提高除草剂药效及作物安全性生产具有重要意义[14]。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验于2021年6—9月在河南农业职业学院农业工程学院实训基地进行，地处114°02′E，34°73′N，属于暖温带半温润大陆性季风气候，夏季炎热潮湿，冬季寒冷干燥，四季分明。年平均温度为 14.2 ℃，年平均日照时数为2 366 h，无霜期240 d，年平均降水量600～700 mm，且降水主要集中在6—9月。试验地供试土壤为黄潮土，质地中壤，试验地常年为小麦—玉米轮作种植。试验前基础土壤理化性质：土壤有机质含量为8.98 g/kg、速效磷含量为75.61 mg/kg、碱解氮含量为49.36 mg/kg、速效钾含量为134.65 mg/kg，pH值为8.02。

1.2 供试药剂

1.3 供试作物

供试玉米：郑单958(河南省农业科学院粮食作物研究所)，6月15日播种，9月25日收获。

1.4 试验设计

1.5 测试项目与方法

1.5.1 杂草防效调查 (1)安全性调查：施药5 d后，观察记录玉米植株是否发生幼苗矮化、畸形、心叶卷曲等药害症状。(2)杂草防效：在施药15、30、45 d时，每小区选定固定点样方3个，大小为1 m2，调查各小区杂草株数、鲜质量，计算禾本科与阔叶杂草株防效和鲜质量防效，公式如下[22]：株防效=(对照区杂草株数-处理区杂草株数)/对照区杂草株数×100%；鲜质量防效=(对照区杂草鲜质量-处理区杂草鲜质量)/对照区杂草鲜质量×100%。

1.5.2 玉米叶片生理指标测定 分别在施药后7、14、21 d时，进行玉米叶片生理指标测定，其中丙二醛(MDA)含量测定采用硫代巴比妥酸法；超氧化物歧化酶(SOD)活性测定采用氮蓝四唑光化还原法；过氧化物酶(POD)活性测定采用愈创木酚法；过氧化氢酶(CAT)活性测定采用紫外吸收法[23]。

1.5.3 玉米叶片叶绿素含量测定 分别在施药后7、14、21、28 d时，选择不靠近边行的连续10株玉米用叶绿素测定仪(FK-LY01)测定主茎顶端三叶的叶绿素含量，并定位标记，之后每隔7 d测定1次。

1.5.4 玉米产量及构成因素测定 在玉米拔节期选择不靠近边行的连续10株进行株高、茎粗的测定；在玉米收获时每小区单独测定玉米穗粒数、百粒质量以及玉米产量，并进行公顷折算，取平均值。

1.6 数据处理与分析

采用 WPS进行数据整理、计算与作图，采用SPSS 19.0利用新复极差法进行方差与多重比较。

2 结果与分析

2.1 除草剂减量配合不同助剂对玉米田杂草株防效与鲜质量防效的影响

表1 不同处理对玉米田间杂草株防效与鲜质量防效的影响

2.2 除草剂减量配合不同助剂对玉米叶片部分生理指标的影响

2.2.1 不同处理对玉米叶片叶绿素含量的影响 由图1可知，随着施药时间的延长，各处理叶片叶绿素SPAD值均呈逐渐增高的趋势，其中与CK处理相比，T1处理的SPAD值显著下降，而除草剂减量配施助剂处理表现出不同的变化。其中施药后7、14 d时，除草剂减量配施助剂处理SPAD值均显著低于CK处理；施药后21 d，T2、T4处理SPAD值显著低于CK处理，而T3、T5处理SPAD值与CK处理均无显著性差异；施药后28 d，除草剂减量配施助剂处理与CK处理均无显著性差异。在不同施药处理对比中可知，除草剂减量配施不同助剂处理的SPAD值较除草剂单施处理均可显著提高，其中施药后 28 d 时，T2、T3、T4、T5处理SPAD值较T1处理分别显著提高5.38%、10.32%、7.43%、9.69%，T3处理叶绿素SPAD值最高。

2.2.2 不同处理对玉米叶片丙二醛含量的影响 由图2可知，不同处理玉米叶片丙二醛含量随着施药时间的延长而逐渐升高。施药后7 d，不同施药处理的MDA含量较CK处理显著提高11.18%～34.40%，其中T1处理MDA含量最高。施药后14 d，除T3处理外， 其余施药处理的MDA含量均显著高于CK处理，T3处理的MDA含量在所有施药处理中最低，较T1显著降低13.62%， 但与T2、T4、T5处理均无显著性差异；施药后21 d时，除T1处理的MDA含量显著高于CK处理外，其他施药处理的MDA含量与CK处理相比均无显著性差异，而T5处理的MDA含量在所有施药处理中最低，较T1处理显著降低13.23%，且显著低于T2处理，与T3、T4处理均无显著性差异。

2.2.3 不同处理对玉米超氧化物歧化酶活性的影响 由图3可知，不同处理玉米叶片超氧化物歧化酶活性随着施药时间的延长而先增高后降低，施药后14 d，SOD活性达到最大值。施药后 7 d，施药处理的SOD活性较CK处理均显著提高，而与单施除草剂T1处理相比，T2、T3、T4、T5处理的SOD活性分别显著降低14.17%、18.07%、10.32%、18.35%，其中除草剂减量30%与助剂配施处理叶片SOD活性均明显高于相同除草剂减量20%与助剂配施处理；施药后14 d，与施药后7 d相比，各处理的SOD活性均有不同程度的提高，其中T3、T5处理的SOD活性与CK处理相比无显著性差异；施药后21 d时，与施药后14 d时相比，各处理的SOD活性均有不同程度的下降，在不同施药处理对比中可知，T2、T3、T4、T5处理的SOD活性均显著低于T1处理，其中T5处理的SOD活性最低，但与T2、T3、T4处理间均无显著性差异。

2.2.4 不同处理对玉米过氧化物酶活性的影响 由图4可知，不同处理玉米叶片过氧化物酶活性随着施药时间的延长而逐渐降低。施药后7、14 d时，不同施药处理POD活性均显著提高，其中T1处理最高，而T2、T3、T4、T5处理的POD活性较T1处理均显著降低；施药后21 d时，在不同施药处理对比中可知，T2、T3、T4、T5处理的POD活性较T1处理分别显著降低16.93%、30.21%、20.39%、35.52%，T5处理下降幅度最大，与CK处理无显著差异。

2.2.5 不同处理对玉米过氧化氢酶活性的影响

由图5可知，不同处理玉米叶片过氧化氢酶(CAT)活性随着施药时间的延长而逐渐降低。施药后7、14 d时，不同施药处理的CAT活性较CK处理均显著提高。在不同施药处理对比中可知，T1处理的CAT活性显著高于T2、T3、T4、T5处理，说明与除草剂单施处理相比，除草剂减量配施不同助剂能够降低叶片的CAT活性，其中T2、T3、T4、T5处理的CAT活性喷药后7、14 d较T1处理分别显著降低6.02%、22.29%、14.08%、16.63%和14.28%、22.27%、10.68%、24.86%；施药后21 d，与CK处理相比，T1、T2、T4处理的CAT活性显著提高，T3、T5处理CAT活性下降，其中T3处理显著降低。而在不同施药处理对比中可知，与T1处理相比，不同除草剂减量与助剂配合处理的CAT活性均显著性下降，其中T3处理的CAT活性最低。

2.3 除草剂减量配合不同助剂对玉米农艺性状、产量及构成因素的影响

在玉米拔节期进行株高与茎粗的测定，发现不同施药处理玉米株高和茎粗表现出不同的变化。由表2可知，CK处理玉米株高、茎粗均为最低值，说明如果不进行杂草防控，会对玉米的生长发育产生一定的负面影响，而不同施药处理对玉米株高、茎粗的提高都有一定的促进作用，其中T3处理的株高、茎粗均为最高值，较其他施药处理分别提高0.75%～5.24%、4.96%～7.98%。在玉米收获期进行产量及其构成因素测定发现，不同施药处理表现不同，其中T3处理的穗粒数为最大值，较其他处理分别提高1.63%～8.19%，显著高于CK处理，而与其他处理相比均无显著性差异；T2处理百粒质量值最大，但不同处理间百粒质量均无显著性差异；T3处理的玉米产量最高，较CK处理显著提高24.59%，较其他施药处理分别提高3.87%～15.72%，显著高于T1、T2处理，不同除草剂减量与助剂配施处理的玉米产量均显著高于除草剂单施处理。

表2 不同处理对玉米农艺性状、产量及构成因素的影响

3 讨论

4 结论