不同除草剂对黄芪田杂草防除效果及黄芪生物量、药材产量的影响研究

李 雪，尹大保，刘致尧，王 健，王俊杰

（内蒙古农业大学草原与资源环境学院/内蒙古自治区中蒙药材良种繁育工程技术研究中心，内蒙古 呼和浩特010010）

黄芪素有“补气圣药”之称，是常用大宗药材之一［1-2］。《中国药典》（2020 年版一部）规定豆科植物 膜 荚 黄 芪 ［Astragalus membranaceus（Fisch.）Bge］或蒙古黄芪［A.membranaceus（Fisch.）Bge.var.mongholicus Bge.］作为黄芪药材的基源植物，以干燥根入药［3］。黄芪味甘性温，归脾、肺经。中医认为黄芪具有补气升阳、益气固表、利水消肿、行滞通痹、托毒排脓、敛疮生肌等功效［4-5］。现代药理学研究表明黄芪中含有黄酮类、多糖类、皂苷类、生物碱类、氨基酸类等活性物质，临床上具有抗肿瘤、保护心脑血管、提高机体免疫功能、抗衰老、防治骨质疏松等功效［6-9］。

随着黄芪的应用日益广泛，野生黄芪资源已远远不能满足人们对黄芪药材的需求，目前黄芪药材主要依靠人工栽培［10］。中药材大面积人工栽培背景下，杂草防治是当前黄芪产业发展的重要制约因素［11］。田间杂草与作物争水、争肥、争光、争空间，阻碍作物生长，增加病虫害传播风险，增加生产费用和劳动力成本。现今研究多集中在除草剂对农作物杂草防效［12］及其抗药性上［13］，除草剂对中药材产量和防除效果的研究相对较少［14］。地上生物量和鲜干比在一定程度上反映了作物总生物量和含水量情况，同时可反映作物整体的生长状况，药材产量与地上生物量呈现正相关性［15］，因此，选择黄芪田高效除草剂，对于节约劳动力成本，提高黄芪单位面积产量，促进黄芪药材产业健康发展具有积极意义。

为此，该研究采用5 种黄芪田间常用且可有效防除禾本科、阔叶类杂草的苗后除草剂：精喹禾灵、灭草松乳油、烯草酮乳油、高效氟吡甲禾灵乳油和烯禾啶乳油开展杂草防除效果评价试验，统计黄芪地上生物量和鲜干重，对采收季产量进行变异分析和对比分析，以期筛选出黄芪田除草效果最佳的除草剂，为黄芪田间科学高效除草提供数据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

2021 年4—11 月，在内蒙古自治区呼和浩特市赛罕区黄合少镇开展试验。试验基地地理位置为40°48＇N、111°40＇E，平均海拔为1 090 m，属中温带大陆性季风气候，无霜期年平均125～135 d，降水量约为430 mm。砂质壤土，地势平整，适于移栽黄芪。

1.2 试验材料

黄芪苗：1 年生蒙古黄芪移栽苗，购于盛齐堂生态药植公司。

试验除草剂：药草除1 号（YCC），含10.8%精喹禾灵，郑州大韩农业科技有限公司产品，主要防除禾本科和阔叶类杂草；灭草松（MCS），含480 g/L灭草松乳油，巴斯夫植物保护有限公司产品，主要防除阔叶类杂草；烯草酮（XCT），含240 g/L 烯草酮乳油，山东侨昌现代农业有限公司产品，主要防除禾本科杂草；盖草能（GCN），含108 g/L 高效氟吡甲禾灵乳油，江苏中旗作物保护股份有限公司产品，主要防除禾本科杂草；拿捕净 （NBJ），含12.5%烯禾啶乳油，中农立华（天津）农化有限公司产品，主要防除禾本科杂草。

1.3 试验设计

2021 年5 月初田间栽培1 年生蒙古黄芪苗，平栽，行距0.5 m，株距0.1 m。各处理依气候状况正常灌溉。试验采用完全区组设计，小区面积为3 m×6 m，相邻小区之间设置2 m 隔离带。试验共计6 个处理，分别施用药草除1 号750 mL/hm29 000倍液 （YCC）、灭草松3 000 mL/hm23 000 倍液（MCS）、烯草酮450 mL/hm24 500 倍液（XCT）、盖草能600 mL/hm27 500 倍液（GCN）和拿捕净1 350 mL/hm23 000 倍液（NBJ）5 种除草剂，另设对照组（CK），喷施清水。每个处理3 次重复，共18 个小区。6 月初，当杂草展叶不超过5 cm，采用3WBD-16 型背负式电动喷雾器按各除草剂推荐使用浓度兑水喷施，施药当天天气晴朗，微风。

1.4 样品采集及指标测定方法

1.4.1 样品采集

在喷施除草剂后，分别于2021 年7 月10 日、8 月10 日和9 月10 日在每小区内随机挖取10株蒙古黄芪，用剪刀剪下地上部分，待测；于11 月初测产，在每小区内随机挖取10 株蒙古黄芪，除掉泥土、枝叶，待测。

1.4.2 指标测定

地上生物量鲜、干重测定：采用电子秤（精度0.1 g）测定地上部分鲜重，待阴干至恒重后测定干重；黄芪根部鲜、干重测定：采用电子秤（精度0.1 g）测定根部鲜重，待阴干至恒重后测定干重。

1.5 数据分析

变异分析：分别对黄芪地上生物量鲜重、干重及鲜干比利用SigmaPlot 14.0 软件绘制箱线图，保留极值点和奇异值点，同时计算变异系数（表征单位均值上数据的离散程度）。箱线区间表征数据可信变异范围，箱体表征数据靠近中位数50%的分位数变化区间，超过可信变异范围的数据用黑色圆点表示，代表极值点和奇异值点，因此，箱线图表征指标数据的集中和离散程度。

对比分析：分别对黄芪地上生物量鲜重、干重及鲜干比，药材鲜重、干重进行单因素方差分析，组间均数采用LSD 法进行显著性差异多重比较，分析软件采用IBM SPSS Statistics 22.0。

防治百分比效果计算：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；干质量防效（%）=（对照区杂草干质量-处理区杂草干质量）/对照区杂草干质量×100。

2 结果与分析

2.1 不同除草剂对黄芪地上生物量变异的影响

2.1.1 黄芪地上生物量鲜重的变异分析

7—9 月黄芪地上生物量鲜重均有较大变异（见图1A、图1B、图1C）。其中，8 月箱体区间、箱体及中位数明显高于7 月，但与9 月大体相同。在7—9 月整体变异分析中（见图1D），与CK 对照组相比，除草剂YCC 和GCN 处理区都具有较大的地上生物量；且除草剂NBJ 处理区变异系数与XCT 和MCS 处理区差异显著（P＜0.05）。可见，在7、8、9 月生长期间，8 月为生长旺季，7 月生长初期和9 月生长后期生长比较缓慢；除草剂YCC 和GCN 处理存在明显促进黄芪地上生物量增长的情况，但其变异系数介于CK、XCT、MCS、NBJ 之间，且这两者之间无显著（P＞0.05）差异。

图1 黄芪地上生物量鲜重的变异分析

2.1.2 地上生物量干重的变异分析

黄芪地上生物量干重变异趋势和变异系数表现的规律与鲜重大体相同（见图2），即7、8、9月黄芪地上生物量干重均有较大变异（见图2A、图2B、图2C），各除草剂处理变异系数与对照均无显著（P＞0.05）差异；其中8 月箱体区间、箱体及中位数明显大于7 月，但与9 月大致相同。然而，在7—9 月整体变异分析中（见图2D），与CK对照组相比，除草剂YCC 和GCN 处理存在明显促进黄芪地上生物量增长的情况，但其变异系数方差分析结果显示，除草剂XCT 处理区变异系数显著（P＜0.05）高于除草剂YCC、GCN 和NBJ处理区，表征XCT 处理地上生物量干重积累较为离散。

图2 黄芪7—9 月地上生物量干重的变异分析

2.1.3 地上生物量鲜干比的变异分析

黄芪地上生物量鲜干比变异系数与CK 对照组比无显著差异，但7 月箱体中位线高于8 月和9 月，8 月和9 月箱体中位线接近（见图3）。由图3可知，各除草剂处理对黄芪地上生物量鲜干比的影响未达到显著（P＞0.05）水平，7 月黄芪地上部分相对含水量高于8 月和9 月。

图3 黄芪7—9 月地上生物量鲜干比的变异分析

2.2 7—9 月不同除草剂对黄芪地上生物量积累的影响

2.2.1 7—9 月地上生物量鲜重的对比分析

从图4 可看出：7—9 月各试验处理黄芪地上部分鲜重无显著（P＞0.05）差异。但YCC 和GCN 处理黄芪地上部分鲜重明显高于其他处理，其中，MCS 处理在各处理中最低，表现出对黄芪地上生物量鲜重积累具有明显的抑制作用。

图4 黄芪7—9 月地上生物量鲜重的对比分析

2.2.2 7—9 月地上生物量干重的对比分析

从图5 可看出：7—9 月各试验处理黄芪地上部分干重无显著（P＞0.05）差异。但YCC 和GCN 处理黄芪地上部分干重明显高于其他处理，其中，MCS 处理在各处理中最低，表现出对黄芪地上生物量干重积累具有明显的抑制作用。

图5 黄芪7—9 月地上生物量干重的对比分析

2.2.3 7—9 月地上生物量鲜干比的对比分析

从图6 可看出：7—9 月各试验处理黄芪地上部分鲜干比无显著（P＞0.05）差异，并且各处理间比值比较接近，说明不同除草剂处理对黄芪地上生物量鲜干比未产生显著（P＞0.05）影响。

图6 黄芪7—9 月地上生物量鲜干比的对比分析

2.3 不同除草剂黄芪药材田杂草防控效果比较

该研究选用的5 种除草剂，主要依据文献查阅及试验地杂草本底调查：杂草种类主要以禾本科和阔叶类杂草为主［16］。除草剂喷施30 d 后，进行除草剂杂草防控效果调查（见表1）。由表1 可知，药草除1 号（YCC）处理在杂草株数、鲜质量及干质量防效中均表现出明显的优势；在杂草株防效方面灭草松（MCS）次之。YCC 干物质防效达到80.81%，XCT 干物质防效最低只有36.03%，从7月黄芪地上部分生物量鲜重、生物量干重比较分析中得知，YCC 处理生物量积累高于其他除草剂处理，与杂草实际防效相对应，说明农药防除效果好，促进了黄芪地上生物量积累。

表1 蒙古黄芪移栽田杂草防控效果 单位：%

2.4 采收季黄芪药材产量鲜重、干重对比分析

在11 月采收季，比较黄芪药材产量鲜重、干重的差异，如图7 所示，不同除草剂对黄芪药材产量鲜重和干重表现出不同程度的影响作用。对药材产量鲜重进行比较发现，药草除1 号处理组（YCC）显著（P＜0.05）高于其他处理组，其余各处理组之间差异不显著（P＞0.05）（见图7A）。对药材产量干重进行比较，药草除处理组（YCC）与拿捕净处理组（NBJ）无显著（P＞0.05）差异，与其他处理组差异显著（P＜0.05）（见图7B）。

图7 不同农药处理对黄芪产量鲜重和干重的影响

3 讨论

作物地上生物量积累与整株生物量成正相关的关系，喷施除草剂可影响黄芪地上生物量，从而影响黄芪整株生物量的积累。药草除1 号（YCC）除草剂主要成分为精喹禾灵，配合助剂可以有效杀灭一年生禾本科杂草、阔叶杂草、莎草科杂草及部分多年生杂草，不用助剂则仅对禾本科杂草有效，而不杀灭阔叶杂草［17］。其作为中药材专用苗后除草剂广泛应用于黄芪、甘草、决明子等豆科植物，杂草吸收后在其体内双向传导而死亡，较单一成分除草剂杂草防效高，在土壤中降解速度快，对后茬作物无残留药害［18］。

黄芪作为中药材，选用除草剂应在提高药材产量的同时确保其质量安全。该试验选取了5 种高效、低毒、易降解的茎叶处理除草剂进行黄芪田杂草防除田间药效试验，结果表明：药草除1 号处理组（YCC）7—9 月的地上生物量鲜重和干重积累与其他处理组之间无显著差异，但其箱线中位数较高，说明其对地上生物量鲜重与干重积累有促进作用。7—9 月的鲜干比分析表明，各农药处理组与对照组无显著差异，药草除处理组箱线中位数最低，说明其干物质积累最多。从月份之间的比较来看，8、9 月地上生物量鲜重和干重显著高于7月，说明黄芪在此阶段生物量积累最多。比较7—9月的杂草防效效果发现，药草除1 号处理组（YCC）的株防效、鲜质量防效、干质量防效均最高。在11月采收季，药草除1 号处理组（YCC）根鲜重和根干重显著（P＜0.05）高于其他处理组，显示出杂草防除效果对产量的促进作用。刘华等［19］研究发现，不同黄芪苗后除草剂的使用可有效促进黄芪产量的增加。袁志强等［20］和王向东等［21］在研究柴胡时均得出，不同除草剂的使用均能提高柴胡产量。

黄芪田施用除草剂，使部分或全部杂草被清除，可以让黄芪植株获得更多生长空间，获得更多阳光和养分，促进黄芪地上生物量的积累，从而提高黄芪的产量。除草剂的防效越好，这种促进作用就越明显。药草除1 号除草剂因含有杀灭禾本科杂草和阔叶杂草的复合成分而使除草效果更佳，因此相较其他处理组有较高黄芪产量。该研究中其他除草剂处理组与对照组在地上生物量积累和药材产量上的促进作用不明显，可能原因：单一杀灭禾本科或阔叶类杂草在黄芪田除草效果不理想。在生长季仅喷施1 次除草剂，药效维持30 d左右，在农药作用减弱或消失后，杂草再次旺盛生长，可能是7—9 月黄芪地上生物量积累以及鲜干比之间没有显著差异的原因，这与牛树君等［16］究结果一致，针对黄芪田杂草生长情况，应采用除草剂补喷及人工除草共同防治，也可交替使用除草剂或禾阔除草剂搭配使用，以减缓杂草抗药性并达到良好的除草效果。兰献敏等［22］也在半夏田杂草防除研究中得到相同的结果。该研究结果对内蒙古自治区呼和浩特市周边黄芪田的杂草防治具有参考意义。

4 结论

黄芪田除草适宜选择同时杀灭禾本科杂草和阔叶类杂草的除草剂，该研究所选用的“药草除1号”防除杂草效果明显，对黄芪地上生物量和药材产量有显著促进作用。