机械水直播稻田随播随用芽前除草剂筛选及其安全性评价

沈丽丽,施圣高,陈芳芳

(1 光明食品集团上海川东农场有限公司种植业中心,盐城 224133;2 上海上实现代农业开发有限公司,上海 202183;3 光明食品集团上海农场有限公司种植业中心,盐城 224151)

水稻机械直播作为一项农机农艺结合的轻简栽培技术,已成为当今水稻栽培的主要方式之一。 在美国和澳大利亚,水稻已全部采用机械直播方式种植,意大利直播稻面积已占到水稻种植总面积的98%,斯里兰卡以及马来西亚等国直播稻面积均占水稻种植面积的一半以上[1]。 我国北方曾于20 世纪50 年代大面积推广水稻直播,80 年代前黑龙江省水稻直播面积占其水稻种植面积的70%[2]。 近年来,直播稻种植面积在我国南方稻区逐渐加大,上海、江苏、浙江、广州等东南沿海地区发展速度尤其快[3]。 2022 年,上海直播种植面积已占当年水稻种植总面积的68.9%。 杂草是影响水稻直播技术推广和产量的重要制约因素之一,由于水稻直播栽培前期采用湿润管理模式,十分有利于田间杂草的萌发和生长,易导致直播稻田杂草发生种类多、数量大[4-7],危害程度明显重于机插秧稻田,尤其是稗属杂草Echinochloaspp.、千金子Leptochloa chinensis(L.) Nees.、杂草稻Oryza sativaf.spontanea等禾本科杂草,严重危害直播稻田[8-11]。 直播稻田杂草发生时间长,水稻前期群体小,如不及时防除或者防除质量不高,极易形成草荒,导致水稻大幅减产甚至绝收[12-14]。

化学药剂具有高效、稳定、用户友好等优点,仍然是当前管理杂草最重要的手段[15-16]。 芽前处理是指在作物播种后、杂草出土前,将除草剂均匀地喷洒到土壤表面形成药层,通过杂草的幼芽接触、吸收药剂进而发挥除草效果。 该技术可使除草时间前移,受温度影响小,除草效果明显,能有效减少除草剂和人工投入,对防控抗药性杂草意义尤其重大[17-18],是目前生产实践中解决杂草抗药性发展的有效措施。 现今适用于水直播稻田芽前处理的除草剂品种较少,主要以酰胺类的丙草胺(Pretilachlor)、丁草胺(Butachlor)和其与磺酰脲类的苄嘧磺隆(Bensulfuron-methyl)混配为主,均需要添加相关的安全剂后才能使用,而且这些品种使用年限均较长。 双唑草腈(Pyraclonil)系原卟啉原氧化酶(PPO)抑制剂,能有效防除稻田主要优势杂草千金子、异型莎草Cyperus difformisL、耳基水苋菜Ammannia arenariaH. B. K.、丁香蓼Ludwigia prostrataRoxb.,对水稻安全,但对稗属杂草的防效略差[19];嘧草醚(Pyriminobac-methyl)是嘧啶类选择性传导型除草剂,对水稻移栽田和直播田稗属杂草有特效[20];嗪吡嘧磺隆(Metazosulfuron)属磺酰脲类除草剂,能够有效防除稗属杂草、阔叶草和莎草[21],但该药剂对千金子无效。 上述3 个除草剂品种作用机理和杀草谱各具特色,筛选并评价其在机械水直播稻田随播随用的前景,对丰富机械水直播稻田适用除草剂品种,完善机械水直播稻田化学除草技术体系具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试药剂和水稻品种

供试药剂:300 g∕L 丙草胺(Pretilachlor)EC,先正达作物保护有限公司,市售;4%双唑草腈悬浮剂(Pyraclonil)SC,湖北相和精密化学有限公司;10%嘧草醚(Pyriminobac-methyl)WP,日本组合化学工业株式会社,市售;30%苄嘧·丙草胺(Bensulfuron-methyl·pretilachlor)OD,江苏省苏科农化有限责任公司,市售;33%嗪吡嘧磺隆(Metazosulfuron)WG,日产化学株式会社,市售;10%苄嘧磺隆(Bensulfuron-methyl)WP,江苏快达农化股份有限公司,市售;安全解毒剂,江苏省苏科农化有限责任公司,市售。

供试水稻品种:粳稻品种‘南粳46’,市售。 水稻种植方式为机械(穴)直播,采用上海世达尔2BDXZ-12CP(20)水稻穴直播机播种。

1.2 试验田概况

试验田前茬作物为小麦,收割后翻耕,田块平整后高低落差不超过3 cm,保水性能良好。 水稻播种前落干田水,并开好排水沟。

为确保田间小区有足够杂草基数,所有处理小区均人工接种稗草Echinochloa crusgalli(L.) Beauv.、千金子、异型莎草、耳基水苋菜、陌生菜Lindernia procumbens(Krock.)Borbas。

1.3 试验设计

除草剂品种筛选和评价采用田间小区试验。 稻谷浸种48 h、催芽24 h 后使用穴直播机播种,播种量60 kg∕hm2,播种时水稻种子为露白状态。 试验设8 个处理,分别为(1)4%双唑草腈SC 1 500 mL∕hm2;(2)4%双唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+300 g∕L 丙草胺EC 1 125 mL∕hm2;(3)10%嘧草醚WP 450 g∕hm2;(4)4%双唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+ 10% 嘧草醚WP 375 g∕hm2;(5) 30% 苄嘧·丙草胺OD 1 500 mL∕hm2+ 专用安全剂375 mL∕hm2;(6)30%苄嘧·丙草胺OD 1 500 mL∕hm2;(7)33%嗪吡嘧磺隆WG 300 g∕hm2;(8)空白对照。 水稻播种完成后随即使用新加坡利农私人有限公司生产的HD400 背负式喷雾器进行土壤喷雾,兑水量600 kg∕hm2。 小区面积60 m2,随机区组排列,单排单灌,各处理3 次重复。

1.4 试验调查

施药后14 d 按GB∕T 17980.40—2000《农药田间药效试验准则(一)除草剂防治水稻田杂草田间药效试验准则》中的9 级估计值调查法(表1)评价各处理的防除效果,并取样测定水稻出苗数、株高和地上部鲜重;施药后28 d 取样,分种类测定株数和地上部鲜重。 调查时每小区随机取5 个样方,每样方面积0.25 m2。

表1 估计值调查法分级标准与防除效果对应表Table 1 Corresponding table of classification standards and prevention and control effects of estimation survey method

式中,CK 为空白对照区杂草株数或鲜重,PT 为施药区残存杂草株数或鲜重。

1.5 数据处理

利用SPSS 25.0 软件处理数据,应用单因素方差分析(One-way ANOVA)中Duncan 氏新复极差测验法进行差异性分析。

2 结果与分析

2.1 不同芽前除草剂对杂草的防除效果

由表2 可知,药后14 d,除4%双唑草腈SC 1 500 mL∕hm2处理对稗草的防除效果稍差(75%—84.9%),为6 级外,其余6 个处理对稗草防除效果优异(95%—100%),为1—3 级;10%嘧草醚WP 450 g∕hm2和33%嗪吡嘧磺隆WG 300 g∕hm2处理对千金子无效,其余5 个处理对千金子均表现出1—2 级(97.5%—100%)的优异防除效果;除10%嘧草醚WP 450 g∕hm2处理对异型莎草和阔叶类杂草无效外,其他各供试处理对异型莎草和阔叶类杂草均表现出良好的防除效果(97.5%—100%),为1—2 级。 从总草防除效果看,4%双唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+300 g∕L 丙草胺EC 1 125 mL∕hm2、4%双唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+10%嘧草醚WP 375 g∕hm2和30%苄嘧·丙草胺OD 1 500 mL∕hm2(加安全剂和不加安全剂)4 个处理对所有供试杂草均有最佳防除效果(95%—100%),总防效达到1—3 级。

表2 不同除草剂处理对稻田杂草的防除效果(药后14 d)Table 2 Control effects of different herbicide treatments on weeds in rice fields(14 days after treatment)

施药后28 d,各处理防除效果与药后14 d 目测评价结果一致,其中4 个复配剂处理[4%双唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+300 g∕L 丙草胺EC 1 125 mL∕hm2、4% 双唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+ 10% 嘧草醚WP 375 g∕hm2和30%苄嘧·丙草胺OD 1 500 mL∕hm2(加安全剂和不加安全剂)]的杀草谱和总防效明显优于单剂处理,对供试禾本科杂草稗草和千金子、莎草科杂草异型莎草、阔叶类杂草耳基水苋菜和陌上菜的株数防效和鲜重防效均在94.2%—100%;10%嘧草醚WP 450 g∕hm2处理对稗草有优异防除效果,对其他供试杂草无效;4%双唑草腈SC 1 500 mL∕hm2处理对稗草的株数防效和鲜重防效略差,为76.2%—80.5%,对其他杂草防效达97.5%—100%;33%嗪吡嘧磺隆WG 300 g∕hm2处理对千金子基本无效,对其他杂草防效为92.6%—98.2%(表3)。

表3 不同除草剂处理对稻田杂草的防除效果(药后28 d)Table 3 Control effects of different herbicide treatments on weeds in rice fields(28 days after treatment)

2.2 不同芽前除草剂对水稻成苗的影响

施药后14 d,33%嗪吡嘧磺隆WG 300 g∕hm2处理对水稻安全性较差,出苗数、株高和地上部鲜重等指标与空白对照相比均有显著下降;30%苄嘧·丙草胺OD 1 500 mL∕hm2+安全剂375 mL∕hm2处理对水稻生长无明显影响,未加安全剂处理对出苗有轻度影响,但对株高和地上部鲜重等指标无显著影响;4%双唑草腈SC 1 500 mL∕hm2、4%双唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+300 g∕L 丙草胺EC 1 125 mL∕hm2、4%双唑草腈SC 1 500 mL∕hm2+ 10%嘧草醚WP 375 g∕hm2和10%嘧草醚WP 450 g∕hm2对水稻生长安全,出苗数、株高和地上部鲜重等指标与空白对照相比均无显著差异(表4)。

3 结论与讨论

根据直播稻田杂草发生的特点,目前生产上通常采用“一封二杀三补”的防治策略[22-23],种植户一般在播后3—5 d 进行除草剂封闭处理[24]。 研究结果表明,在杂草萌发敏感期施用除草剂对禾本科和阔叶类杂草的防效优于播种后4 d 施药处理,延迟封闭会降低禾本科特别是稗草的防除效果[25]。 不同于人工直播,机械作业时会对泥土进行翻搅,播种前使用除草剂进行杂草封闭处理的效果下降,所以,机械直播稻田以播后苗前使用芽前除草剂进行土壤封闭处理的防除效果更佳[26]。

苄嘧·丙草胺是目前国内使用最广泛的直播稻田芽前处理除草剂品种,已有很久的使用历史。 本试验表明,双唑草腈与嘧草醚或丙草胺复配可以有效防除稻田禾本科、莎草科和阔叶类三大杂草,且对水稻出苗和生长无不良影响,是机械水直播稻田随播随用芽前处理除草剂的候选品种,对解决当前机械水直播稻田芽前除草剂品种不足的问题具有重要意义。

已有研究表明,在水稻播种的同时喷施300 g∕L 丙草胺EC+10%苄嘧磺隆WP,不同地区其药效和安全性表现不一,在安徽宣城单季稻田对杂草防效较好、效果稳定,而在湖南大通湖试验区不同品牌丙草胺对杂草防除效果不一致[27-28]。 张建萍等[21]研究表明,33%嗪吡嘧磺隆WG 有效成分255.0 g∕hm2或300.0 g∕hm2处理对水稻出苗没有影响,本试验中,30%苄嘧·丙草胺OD 1 500 g∕hm2对水稻出苗有轻微影响,而33%嗪吡嘧磺隆WG 300 g∕hm2严重影响水稻生长,产生差异的原因是否与播种方式有关待进一步验证。