?大豆玉米带状复合种植田茎叶除草剂的防效及安全性?

2024-06-30刘磊黄运友周乐银冯正锐张亚刘双清

湖南农业科学 2024年5期

? 刘磊　黄运友　周乐银　冯正锐　张亚　刘双清

摘要：为探究不同茎叶除草剂对大豆玉米带状间作种植田杂草的防效及对作物的安全性，采用田间小区试验，测定了5种大豆茎叶除草剂和5种玉米茎叶除草剂对杂草的防治效果。结果表明：在施药14 d后，35%精喹·氟磺胺水乳剂和10%乙羧氟草醚乳油对大豆行间杂草的防效较好，株防效分别达到85.61%和84.34%，288 g/L氯氟吡氧乙酸异辛酯乳油和30%硝磺·莠去津可分散油悬浮剂对玉米行间杂草的防效较好，株防效分别达到90.04%和87.34%，且随着时间的推移药害指数逐渐降低，对大豆玉米安全。除草剂处理均增加了大豆和玉米的产量，分别比对照增产11.18%～19.42%和13.11%～25.77%。这4种除草剂在推荐剂量下可有效防除大豆玉米带状间作种植田一年生和多年生杂草，可在生产上推广应用。

关键词：大豆玉米带状间作；茎叶除草剂；安全性；防效

中图分类号：S482.4文献标识码：A文章编号：1006-060X（2024）05-0019-05

Control Effects and Safety of Post-Emergence Herbicides in the Field with Soybean-Maize Intercropping

LIU Lei1，HUANG Yun-you1，ZHOU Le-yin1，FENG Zheng-rui2，ZHANG Ya1，LIU Shuang-qing1

（1. College of Plant Protection， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC; 2. Linxiang Bureau of Agriculture and Rural Affairs， Linxiang 414300， PRC）

Abstract：A field plot experiment was conducted to explore the control effects and safety of five post-emergence herbicides for soybean and five post-emergence herbicides for maize on weeds in the field with soybean-maize intercropping. The results showed that quizalofop-P-ethyl·fomesafen 35% EW and fluoroglycofen 10% EC demonstrated good control effects （85.61% and 84.34%， respectively） on the weeds in soybean rows 14 days after application. The control effects of fluroxypyr-meptyl 288 g/L EC and mesotrione·atrazine 30% OD were 90.04% and 87.34%， respectively， on the weeds in maize rows. Moreover， the phytotoxicity index decreased gradually over time， which indicated that the herbicides were safe for soybean and maize. Compared with the control， the tested herbicides increased the yields of soybean and maize by 11.18%-19.42% and 13.11%-25.77%， respectively. The four herbicides at the recommended doses can control annual and perennial weeds in the field with soybean-maize intercropping and be applied and promoted in production.

Key words： soybean-maize intercropping; post-emergence herbicides; safety; control effect

大豆是我国非常重要的农作物，常被用于食品加工、食用油和饲料，在国家粮食安全中占有重要地位[1]。近年来，国内对大豆需求量不断攀升[2]，同时我国面临着人口基数大、人均耕地资源不足等问题，为确保小麦、水稻、玉米等大宗作物的生产，大豆种植面积受到限制[3]，单作产量较低[4]，每年对大豆的进口依存度在80%以上[5]。2022年我国大豆产量为2 028万t，进口量达9 108万t，严重依赖于进口[3]。为解决粮食产业发展不平衡问题，2023年中央“一号文件”强调要“加力扩种大豆油料，深入推进大豆和油料产能提升工程，扎实推进大豆玉米带状复合种植”。

与单一种植模式相比，大豆玉米带状复合种植模式具有提高粮食产量和土地生产力[6-7]、减少农药使用[8-9]、提高土地资源利用效率[10]、提高养分利用率 [11]、带来较高经济回报[12]等优势。但该种植模式包含两种不同作物，阔叶类的大豆和禾本科的玉米，大豆玉米行间距离较窄，难以避免行间药液漂移而产生药害[13]；田间杂草种类较多、抗逆能力强、繁殖方式多样，与大豆玉米竞争光照、水分和养份，严重影响大豆玉米的高产稳产[14]。已有不少研究印证，化学除草的方式效果显著、成本低[15-17]。

目前，登记在大豆、玉米单作田除草剂的种类繁多[18]，除草技术较为成熟[19]，但关于大豆玉米带状复合种植田茎叶除草剂的选择和作物安全性评价等方面的研究还不够深入。因此，选择对大豆、玉米安全和除草效果好的茎叶除草剂，对提高复合种植产量至关重要。笔者选用市面上常用的5种登记在大豆上的茎叶除草剂和5种登记在玉米上的茎叶除草剂，开展田间药效试验以期筛选出对杂草防效较好且对作物安全的除草剂，为大豆玉米带状复合种植田杂草的高效防除提供有意义的借鉴和参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

（1）试验地位于湖南省临湘市江南镇鸭栏村。试验地大豆、玉米播种时间2023年6月10日，播种后2 d内施用土壤封闭处理剂精异丙甲草胺，采用带状间作模式（大豆∶玉米=6∶4）。复合种植模式以6行大豆和4行玉米形成一个生产单元，每两厢种6行大豆，4行玉米，生产单元宽度4.4～4.8 m，大豆玉米间距60～70 cm，大豆行距30 cm，玉米行距40 cm。大豆和玉米机械播种深度3～4 cm，大豆机械播种株距7～9 cm，每穴播种2～3粒；玉米机械播种株距11～15 cm，每穴播种2～3粒。

（2）试验地杂草种类主要有14种，1种莎草科杂草香附子（Cyperus rotundus L.）；8种阔叶杂草包括喜旱莲子草[Alternanthera philoxeroides （Mart.） Griseb.]、铁苋菜（Acalypha australis L.）、马齿苋（Portulaca oleracea L.）、酸模叶蓼[Persicaria lapathifolia （L.） Delarbre]、刺儿菜[Cirsium seto–sum （Willd.） MB.]、藜（Chenopodium album L.）、田旋花（Convolvulus arvensis L.）和小蓬草（Erigeron canadensis L.）；5种禾本科杂草包括狗牙根（Cynodon dactylon （L.） Persoon）、狗尾草[Setaria viridis （L.） P. Beauv.]、牛筋草[Eleusine indica （L.） Gaertn.]、稗[Echinochloa crus–galli （L.） P. Beauv.]和芦苇[Phragmites australis （Cav.） Trin. ex Steud]。

1.2 试验材料

供试大豆品种为中黄13（中国农业科学院作物科学研究所），玉米品种为必胜118（西科农业集团股份有限公司）。

试验所用10种茎叶除草剂均为市售。其中5种大豆茎叶除草剂（T1～T5）包括：69 g/L精噁唑禾草灵水乳剂（德国拜尔股份公司，T1）；10%乙羧氟草醚乳油（吉林延边天保生物制剂有限公司，T2）；108 g/L高效氟吡甲禾灵乳油（河南豫之星作物保护有限公司，T3）；10%精喹禾灵乳油（江苏华农生物化学有限公司，T4）；35%精喹·氟磺胺水乳剂（安徽丰乐农化有限责任公司，T5）；5种玉米茎叶除草剂（T6～T10）包括：750 g/L 2甲4氯二甲胺盐水剂（澳大利亚纽发姆有限公司，T6）；288 g/L氯氟吡氧乙酸异辛酯乳油（浙江天丰生物科学有限公司，T7）；40 g/L烟嘧磺隆可分散油悬浮剂（河南贝力沃生物科技有限公司，T8）；40%烟嘧·滴辛酯可分散油悬浮剂（河南贝力沃生物科技有限公司，T9）；30%硝磺·莠去津可分散油悬浮剂（江西正邦作物保护股份有限公司，T10）。

1.3 试验设计

采用大田试验，设10种茎叶除草剂，包括5种大豆田茎叶除草剂和5种玉米田茎叶除草剂、大豆清水对照和玉米清水对照，共12个处理，每个处理设3组重复，共36个区组，小区面积为30 m2。试验于2023年7月8日进行，当日天气多云，西南风，风速1～2级，相对湿度70%，平均温度30℃。采用3WBD–16型背负式喷雾器施药，用水量30 L/667m2。

在大豆3～4片复叶，玉米4～6叶期，禾本科杂草3～4片叶，阔叶杂草高度5 cm以下时，使用茎叶喷雾法将各处理按设计用药量对水茎叶喷雾施药1次，T1～T5除草剂剂量分别为60、55、30、40和115 mL/667m2，T6～T10除草剂剂量分别为25、60、85、90、165 mL/667m2，之后进行正常田间管理。

1.4 调查内容与方法

（1）安全性调查。于施药后3、7和14 d调查每个处理大豆、玉米的生长情况，观察叶片颜色和形状变化，与对照进行比较。使用药害指数评价除草剂的安全性，药害指数根据药害等级计算得出，参考戴炜等[17]的研究方法（表1），药害指数使用公式（1）计算。

药害指数=∑（各级级数×株数）/（检查总株数×最高级数）×100% （1）

（2）防治效果调查。于施药后7和14 d记录杂草种类和数量，每小区随机选取3个点，每点调查1 m2，分开记录莎草科杂草、阔叶杂草和禾本科杂草，与对照区杂草进行比较，按公式（2）计算株防效。药后15 d对各小区杂草取样，每小区随机选取3个点，每个点1 m2，称重并与对照区杂草鲜重进行比较，按公式（3）计算鲜重防效。

株防效=（对照区杂草株数-施药区杂草株数）/对照区杂草株数×100% （2）

鲜重防效=（对照区杂草鲜重-施药区杂草鲜重）/对照区杂草鲜重×100% （3）

（3）作物生长指标和产量测定。大豆、玉米生长指标的测定，于施药后15 d每小区选择连续且长势一致的大豆或玉米各9株测定株高和茎粗。大豆、玉米成熟后，每小区分别记录大豆株荚数、荚粒数、百粒重，玉米记录穗数、穗粒数、百粒重，参考戴炜[20]的研究方法，用公式（4）和（5）分别计算大豆玉米理论产量。

大豆理论产量（kg/667m2）=单位面积有效株数×每株荚粒数×百粒重/100/1000 （4）

玉米理论产量（kg/667m2）=单位面积有效穗数×平均穗粒数×百粒重/100/1000 （5）

1.5 数据分析

采用Excel 2019进行数据统计和整理，使用SPSS 26进行数据分析，各指标进行单因素方差检验（One way ANOVA），采取Duncan法进行各处理间差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 茎叶处理除草剂对作物的安全性

施药14 d后，高效氟吡甲禾灵、烟嘧磺隆和硝磺·莠去津的药害指数低于其他除草剂处理（表2）。T6、T7和T10的药害指数在药后14 d内均表现为先升高后降低，药后14 d的药害指数最低，比药后7 d（最高点）降低了4.00～5.33个百分点。T1、T2、T3、T4、T5、T8、T9的药害指数随着作物的生长逐渐降低，在施药后14 d最低，比药后3 d降低了4.89～29.78个百分点。T3、T8和T10在使用茎叶除草剂14 d后的药害指数为0。由此可知，试验所用的10种茎叶处理除草剂在施药后14 d对大豆、玉米产生的药害都有不同程度的减轻或消失，对大豆、玉米安全。

2.2 除草效果

2.2.1 大豆茎叶除草剂对杂草的防效由表3可知，施药后7和14 d，5种除草剂处理对杂草均有不同程度的防除效果且杂草株数均低于对照，株防效为29.14%～85.61%。药后7 d，T2对莎草科杂草的株防效为76.00%，显著高于T1、T3、T4和T5处理；T2和T5对阔叶杂草株防效无显著性差异，株防效分别为73.09%和76.05%，显著高于其他处理；T3、T4和T5对禾本科杂草株防效无显著性差异，株防效为63.08%～69.62%，显著高于T2处理。药后14 d，T2和T4对莎草科杂草株防效无显著性差异，株防效为73.88%和71.82%，显著高于T3，且与T1和T5差异不显著；T5和T2对阔叶杂草的株防效无显著性差异，株防效为85.61%和84.34%，显著高于T1、T3和T4；T4对禾本科杂草的株防效最好，显著高于T1、T2、T3和T5，分别高出10.68、19.08、14.88和8.77个百分点。T2和T5的鲜重防效无显著性差异，鲜重防效分别为73.38%和72.16%，且显著高于其他处理。因此，精喹·氟磺胺和乙羧氟草醚对阔叶杂草的防除效果相对较好，并且分别对禾本科、莎草科杂草有较好的防效。

2.2.2 玉米茎叶除草剂对杂草的防效由表4可知，玉米茎叶处理后7和14 d，5种玉米除草剂杂草株数与对照相比有显著性差异，株防效为40.80%～

90.04%。药后7 d，T6、T7、T9和T10对莎草科杂草株防效无显著性差异，株防效为60.40%～73.20%，显著高于T8处理；T7和T9对阔叶杂草的株防效差异不显著，株防效为87.36%和80.30%，T7与T6、T8、T10处理的株防效有显著性差异；5种玉米茎叶除草剂对禾本科杂草的株防效无显著性差异，株防效为33.33%～46.11%。药后14 d，T7对莎草科杂草的株防效最好，为81.92%，显著高于T8和T9，与T6和T10差异不显著；T7对阔叶杂草的株防效为90.04%，显著高于T6和T8，与T9和T10差异不显著；T10和T9对禾本科杂草的株防效无显著性差异，株防效分别为80.63%和67.02%，显著高于T6、T7和T8。T10对杂草的鲜重防效为75.26%，显著高于其他除草剂。因此氯氟吡氧乙酸异辛酯对莎草科杂草和阔叶杂草有较好的防除效果，硝磺·莠去津对禾本科杂草的防除效果相对好于其他处理。

2.3 茎叶除草剂对作物生长指标和产量的影响

2.3.1 对大豆生长指标的影响由表5可知，在药后15 d，5种大豆田茎叶除草剂对大豆的株高抑制表现为：精喹禾灵＞高效氟吡甲禾灵＞精喹·氟磺胺＞乙羧氟草醚＞精噁唑禾草灵；经除草剂处理

的大豆茎粗与对照相比增粗11.09%～36.93%。T1、T2、T3、T4和T5处理后大豆株高和茎粗与对照差异显著。

2.3.2 对玉米生长指标的影响由表6可知，在药后15 d，5种玉米田茎叶除草剂对玉米的株高抑制表现为：烟嘧磺隆＞氯氟吡氧乙酸异辛酯＞2甲4氯二甲胺盐＞硝磺·莠去津＞烟嘧·滴辛酯。T7、T8、T9和T10处理的玉米茎粗低于对照；T9处理后株高与对照差异显著，其余除草剂处理与对照无显著差异，5种玉米田除草剂处理后茎粗与对照无显著差异。

2.3.3 对大豆理论产量的影响由表7可知，T2、T3、T4和T5处理的株荚数与清水对照相比有显著差异，T1与清水对照相比差异不显著。T1、T2和T3的荚粒数与清水对照差异不显著，其他药剂处理均显著高于清水对照。T2处理的百粒重显著高于T4、T5和清水对照，与T1和T3差异不显著。T1处理的大豆产量与清水对照差异不显著，而其他处理的产量显著高于清水对照，除草剂处理的产量均高于清水对照，比清水对照增产11.18%～19.42%。

2.3.4 对玉米理论产量的影响由表8可知，T10处理的穗长显著高于T6、T9和玉米清水对照，与T7和T8差异不显著。T6处理的穗粒数与清水对照差异不显著，其他处理显著高于清水对照。T10处理的百粒重显著高于其他处理，且5种药剂处理的玉米产量均显著高于清水对照，比清水对照增产13.11%～25.77%。

3 结论与讨论

试验开展了5种大豆茎叶除草剂和5种玉米茎叶除草剂对大豆玉米带状间作种植田杂草的防除效果比较，综合试验结果，筛选出35%精喹·氟磺胺水乳剂、10%乙羧氟草醚乳油2种大豆茎叶除草剂，以及288 g/L氯氟吡氧乙酸异辛酯乳油和30%硝磺·莠去津可分散油悬浮剂2种玉米茎叶除草剂，于杂草2～4叶期施药，除草剂用量分别为115、55、60和165 mL/667m2时，药后14 d对一年生杂草和多年生杂草株防效和鲜重防效较好，能增加作物产量，并且对大豆玉米安全。

试验中使用的35%精喹·氟磺胺水乳剂和10%乙羧氟草醚乳油能有效防除大豆行间一年生阔叶杂草，药害能随大豆的生长而逐渐减轻，对大豆安全，与徐辉[21]、李冬刚等[22]单作田研究结果相同。李春琪[23]在玉米单作田中使用30%硝磺·莠去津可分散油悬浮剂处理后的玉米长势与对照长势接近，对玉米安全，与研究结果一致。10%精喹禾灵乳油处理后的药害指数随大豆生长逐渐降低，与戴炜等[17]研究结果相反，可能与试验施药时期的大豆叶龄较高、补偿能力较强、生长恢复较快有关。研究对于除草剂不同浓度梯度对杂草的防效和除草剂对大豆、玉米不同叶片龄期是否会造成不同影响的研究尚未涉及，有待进一步研究与验证。

大豆玉米带状间作种植田中杂草繁多，当封闭除草效果不理想时，可根据田间杂草发生情况合理选择茎叶除草剂。大豆行间禾本科杂草和阔叶杂草较多时，可选用35%精喹·氟磺胺水乳剂；莎草科杂草和阔叶杂草较多时，推荐选用10%乙羧氟草醚乳油。玉米行间莎草科杂草和阔叶杂草较多时，可选用288 g/L氯氟吡氧乙酸异辛酯乳油；禾本科杂草较多时，选用30%硝磺·莠去津可分散油悬浮剂。

参考文献：

[1] 郭顺堂，徐婧婷. 我国大豆食品产业发展现状及存在的问题[J]. 食品科学技术学报，2023，41（3）：1-8.

[2] 杨辉，林嘉柏，林佳. 外生冲击下中国大豆产业安全：现状、挑战与机遇[J]. 大豆科学，2022，41（3）：352-357.

[3] 袁晓婷，汤松，罗凯，等. 大豆玉米带状复合种植产量与效益分析：基于全国16个示范省（市、区）的调查数据[J]. 四川农业大学学报，2023，41（5）：834-841，872.

[4] 曲厚兰，姜振，李晶，等. 世界大豆产业发展现状及我国大豆产业发展建议[J]. 大豆科技，2022（5）：28-33，39.

[5] 奎国秀，祁春节，方国柱. 中国主要粮食产品进口贸易的资源效应和环境效应研究[J]. 世界农业，2021（5）：16-25，126.

[6] LI Y Y，YU C B，CHENG X，et al. Intercropping alleviates the inhibitory effect of N fertilization on nodulation and symbiotic N2 fixation of faba bean[J]. Plant and Soil，2009，323（1）：295-308.

[7] CHEN P，SONG C，LIU X M，et al. Yield advantage and nitrogen fate in an additive maize-soybean relay intercropping system[J]. Science of the Total Environment，2019，657：987-999.

[8] 陈光荣，王立明，杨如萍，等. 甘肃不同生态区豆科与非豆科间套作高效栽培技术及其应用前景[J]. 中国农业科技导报，2017，19（3）：63-71.

[9] BILALIS D，PAPASTYLIANOU P，KONSTANTAS A，et al. Weed-

suppressive effects of maize–legume intercropping in organic farming[J].

International Journal of Pest Management，2010，56（2）：173-181.

[10] Brooker R W，Bennett A E，Cong W F，et al. Improving intercropping：a synthesis of research in agronomy，plant physiology and ecology[J]. The New Phytologist，2015，206（1）：107-117.

[11] ZHANG Y，SUN Z X，SU Z C，et al. Root plasticity and interspecific complementarity improve yields and water use efficiency of maize/soybean intercropping in a water-limited condition[J]. Field Crops Research，2022，282：108523.

[12] HUANG C D，LIU Q Q，LI X L，et al. Effect of intercropping on maize grain yield and yield components[J]. Journal of Integrative Agriculture，2019，18（8）：1690-1700.

[13] 耿亚玲，王华，王玲慧，等. 10种土壤处理除草剂在大豆-玉米带状复合种植田应用效果评价[J]. 草地学报，2023，31（9）：2890-2896.

[14] 高同彬，何付丽，赵长山. 窄行平作密植大豆田杂草的危害特点[J]. 大豆科学，2008，27（3）：536-538，542.

[15] 吕威，董黎，孙宇涵，等. 浅谈国内外杂草控制方法[J]. 中国农学通报，2018，34（11）：34-39.

[16] 王鹏，李猛，刘鸿恒，等. 大豆、玉米带状复合种植模式下除草剂防效与安全性调查[J]. 南方农业，2022（24）：27-29.

[17] 戴炜，杨继芝，王小春，等. 不同除草剂对间作玉米大豆的药害及除草效果[J]. 大豆科学，2017，36（2）：287-294.

[18] 张玉，谷莉莉，曹丽，等. 大豆玉米带状复合种植田除草剂的种类及其应用[J]. 中国植保导刊，2022，42（7）：71-75.

[19] 李香菊. 近年我国农田杂草防控中的突出问题与治理对策[J]. 植物保护，2018，44（5）：77-84.

[20] 戴炜. 玉米大豆带状间作模式下除草剂的筛选与评价[D]. 雅安：四川农业大学，2019.

[21] 徐辉. 10%乙羧氟草醚微乳剂防除大豆田杂草田间药效试验总结[J]. 农业技术与装备，2018（11）：6-7.

[22] 李冬刚，骆兰平，王汝明，等. 不同除草剂防除夏大豆田一年生阔叶杂草的田间药效试验[J]. 现代农业科技，2018（17）：98-99.

[23] 李春琪. 30%莠去津·硝磺草酮悬浮剂防除玉米田间杂草药效试验研究[J]. 农业技术与装备，2017（3）：13-14.

（责任编辑：肖彦资）