作物杂志, 2019, 35(2): 173-178 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.02.027

植物保护

膜间喷施芽前除草剂对谷子安全性及对杂草防效的影响

刘韶光, 赵夏童, 宋喜娥, 原向阳, 董淑琦, 郭美俊, 郭平毅

山西农业大学农学院,030801,山西太谷

Effects of Intermembrane Spraying Pre-Germination Herbicide on the Safety of Millet and Weed Control

Liu Shaoguang, Zhao Xiatong, Song Xi’e, Yuan Xiangyang, Dong Shuqi, Guo Meijun, Guo Pingyi

College of Agronomy, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, Shanxi, China

通讯作者: 宋喜娥,副教授,主要研究方向为作物化学调控与逆境生理

第一联系人:

刘韶光,硕士研究生,主要研究方向为作物化学调控与逆境生理

收稿日期: 2018-11-23   修回日期: 2018-12-18   网络出版日期: 2019-04-15

基金资助: 山西省自然科学基金面上青年基金.  201601D202075
国家现代农业产业体系.  CARS-06-13.5-A28
山西农业大学青年拔尖创新人才支持计划.  TYIT201406
谷子全程机械化产业技术开发.  2015-TN-09
山西省科技重点研发项目.  2015-TN-09-05

Received: 2018-11-23   Revised: 2018-12-18   Online: 2019-04-15

摘要

筛选对谷子安全且杀草效果较好的谷田芽前除草剂品种及施用剂量。以张杂谷10号为材料,针对覆膜穴播谷子膜间杂草危害问题,在前期试验的基础上选择乙草胺和异丙甲草胺两种芽前除草剂,设置不同剂量(乙草胺:2.25、4.50、6.75、9.00L/hm 2;异丙甲草胺:3.00、6.00、9.00、12.00L/hm 2),于谷子播后苗前进行土壤处理,从出苗率、形态指标、产量考察除草剂对谷子的安全性,从杂草株数、鲜重考察除草剂的防效。结果表明:2.25L/hm 2剂量的乙草胺和3.00、6.00L/hm 2剂量的异丙甲草胺处理对谷子较安全,出苗率、株高、叶面积等形态指标与对照均无显著差异,可使谷子不同程度地增产;4.50~9.00L/hm 2剂量的乙草胺和9.00~12.00L/hm 2剂量的异丙甲草胺对禾本科杂草防效较好,最高可达99%以上,对阔叶杂草防效最高可达90%以上,但显著抑制谷子出苗、株高和叶面积,对产量也有一定影响。因此,覆膜穴播谷田应用乙草胺推荐2.25L/hm 2,异丙甲草胺推荐6.00L/hm 2,对谷子安全且能有效控制谷田杂草。

关键词: 谷子 ; 除草剂 ; 膜间喷施 ; 乙草胺 ; 异丙甲草胺 ; 安全性 ; 防效

Abstract

The objective of this study was to identify the selection of herbicides and dosage which was safe to millet growth and gain a better weed control. Zhangzagu 10 was selected as the test material, aiming at weed damage between travelling in the millet fields by plastic mulching and hole seeding. Based on the results of previous experiments, acetochlor and metolachlor had been selected. 4 doses such as 2.25, 4.50, 6.75, 9.00 liter per hm 2 for acetochlor and 3.00, 6.00, 9.00, 12.00 liter per hm 2 for metolachlor were used before seedling. The safety of millet in emergence rate, morphological index and yield, the control effects of herbicides in plant number and fresh weight were compared. Results showed that the treatment of 2.25L/hm 2 of acetochlor and 3.00L/hm 2, 6.00L/hm 2of metolachlor were safe to the millet under which the emergence rate, plant height, and leaf area had no significant difference from control, but had significant effect on yield of millet. The treatment of 4.50-9.00L/hm 2 of acetochlor and 9.00-12.00L/hm 2 of metolachlor had a great effect on grass weeds and broadleaf weeds, the highest being above 99% and 90%, respectively. However, under the higher dose the treatment significantly inhibited the emergence rate, plant height, leaf areas and the yield of millet. The recommended dose of acetochlor and metolachlor were 2.25L/hm 2 and 6.00L/hm 2 , respectively in millet fields with plastic mulch and hole seeding which could effectively control weeds but safety for millet.

Keywords: Millet ; Herbicide ; Intermembrane spraying ; Acetochlor ; Metolachlor ; Security ; Control effect

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本文引用格式

刘韶光, 赵夏童, 宋喜娥, 原向阳, 董淑琦, 郭美俊, 郭平毅. 膜间喷施芽前除草剂对谷子安全性及对杂草防效的影响[J]. 作物杂志, 2019, 35(2): 173-178 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.02.027

Liu Shaoguang, Zhao Xiatong, Song Xi’e, Yuan Xiangyang, Dong Shuqi, Guo Meijun, Guo Pingyi. Effects of Intermembrane Spraying Pre-Germination Herbicide on the Safety of Millet and Weed Control[J]. Crops, 2019, 35(2): 173-178 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.02.027

杂草危害影响农作物的生命活动。中国常年杂草发生面积接近0.97亿hm2,造成巨大损失。化学除草省时省力,且效果明显[1],但过度依赖和长期使用相对有限的、作用机制相同的化学除草剂,导致了抗药性杂草的发生和发展,更为严重的是杂草还具有交互抗性和多抗性,倍受全球关注[2]。这就需要不断地为这些作物开发新的除草剂,特别是新作用机制的除草剂[3]。目前除可应用于普通谷田的谷友[4]和应用于特定抗除草剂品种的拿捕净外,未见可用于谷田除草的其他除草剂的报道。赵治海团队[5]从张杂谷3号开始,引入了抗除草剂拿捕净的基因。但高爱保等[6]研究表明推荐剂量拿捕净使用后对张杂谷仍有抑制作用,并可导致苗期死亡。因此,张杂系列谷田施用拿捕净同样存在一定安全隐患,而且常年施用单一除草剂,也会导致抗药性杂草的产生,给杂草防除带来新的问题。乙草胺、异丙甲草胺同属于酰胺类最具代表性的土壤处理除草剂,具有低毒、高效、稳定、安全、持效长、残留量小等特点[7],且对一年生禾本科杂草及部分阔叶杂草都具有较好的防除效果[8,9],主要用于大豆[10]、高粱[11]、棉花[12]、花生[13]等作物的杂草防除,但在谷田的应用鲜见报道。如果乙草胺、异丙甲草胺直接施用于谷田会对谷子产生药害,导致出苗缓慢甚至不出苗[14],膜间定向喷施技术可以有效减少谷子种子与除草剂直接接触的机会,降低药害,提高安全性。本研究通过膜间喷施不同剂量的乙草胺和异丙甲草胺,旨在筛选对谷子安全的剂量,为推广和应用谷田化学除草技术提供理论基础。继而降低谷田单一除草剂施用引起的抗性杂草的发生率,扩大覆膜谷田除草剂适用范围。为谷子规模化、机械化生产提供保障,对推动谷子产业化发展具有重要意义。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试谷子品种张杂谷10号,由河北省张家口市农业科学院提供。

供试土壤:试验地土壤为碳酸盐褐土,0~20cm土层内有机质平均含量为24.79g/kg,速效氮为53.21mg/kg,速效磷为10.05mg/kg,速效钾为99.2mg/kg,pH为8.12。

供试除草剂:乙草胺(有效成分含量50%),由山东乐邦化学品有限公司提供;异丙甲草胺(720g/L)由山东东泰农化有限公司提供。

1.2 试验设计

试验在山西省太谷县山西农业大学试验田进行,前茬作物为玉米,试验采用随机区组设计,地膜覆盖栽培,穴距为23cm,行距为70cm。在播种前,将750kg/hm2的复合肥均匀撒施并参混到土壤中。2017年5月23日播种,除草剂于2017年5月24日喷施,天气晴朗、无风。供试药剂用量如表1所示,采用同一型号手持压缩喷雾器进行膜间均匀喷施,对水量为450kg/hm2,小区面积为10m2(2m×5m),共10个小区,重复3次。

表1   供试药剂及用量

Table 1  Herbicide and dosage

除草剂类型
Herbicide type
除草剂
Herbicide
剂量Dosage (L/hm2)
T1T2T3T4
酰胺类Amides乙草胺Acetochlor2.254.506.759.00
异丙甲草胺Metolachlor3.006.009.0012.00

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1.3 调查指标及方法

1.3.1 出苗率 基于覆膜穴播种植方式,出苗率调查方法为:出齐苗稳定3d后,除去过道空白,每小区在膜上取3个点,每点取样面积0.5m2(2×0.25m2样方),统计每样点出苗穴数、未出苗穴数,计算出苗率,重复3次,结果取平均值。

出苗率(%)=样点出苗穴数/样点总穴数×100

1.3.2 株高、叶面积 分别于谷子出苗后25和40d进行测定,每个小区采用蛇形取样法随机取9株进行株高、叶面积的测定,重复3次,结果取平均值。株高用卷尺测量;叶面积计算公式为:叶面积=叶长×叶宽×0.75,其中0.75为叶面积系数。

1.3.3 杂草防效 施药7d后,每天观察各处理小区杂草的出苗情况。于谷子出苗后25、40d调查各小区膜间杂草的株数、鲜重,计算株防效和鲜重防效。

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

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

1.3.4 产量 于2017年10月收获谷子并测产。

1.4 统计分析

用Excel 2010对试验数据进行整理,用统计分析软件DPS 6.5对数据进行单因素方差分析,出苗率、杂草防效用反正弦平方根转换后,用Duncan新复极差法等进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 田间观测两种除草剂对谷子出苗及苗后生长的影响

覆膜穴播后第2天膜间喷施除草剂,待谷子出苗后,经田间观测,发现低剂量处理对谷子出苗无影响,高剂量处理对谷子出苗有明显影响,即使谷子能正常出苗,苗后生长也比较缓慢。

不同剂量乙草胺和异丙甲草胺对谷子出苗率的影响趋势相同(图1),随着药剂剂量的增加,出苗率降低,乙草胺的抑制作用大于异丙甲草胺。两种除草剂T1处理谷子出苗率较CK无显著差异;T3、T4处理谷子的出苗率受到显著的抑制作用。乙草胺T2、T3、T4处理谷子的出苗率分别较CK显著降低35.22%、37.42%、52.26%;T2剂量异丙甲草胺处理较CK无显著差异;但T3、T4处理较CK显著降低,分别下降了14.73%,16.77%。

图1

图1   除草剂对谷子出苗率的影响

不同字母表示0.05水平差异显著

Fig.1   Effects of herbicide on emergence rate of millet

Different letters indicate significant difference at 0.05 level


2.2 两种除草剂对谷子株高、叶面积的影响

植物的株高、叶面积能反映植株的健壮程度。分别于出苗后25和40d调查了谷子的株高、叶面积。由表2可知,出苗后25d,谷子株高随乙草胺剂量的增加而降低,其中T1处理的株高和T1、T2处理的叶面积与CK间无显著差异;T3、T4处理则显著低于CK,株高分别降低了11.17%、13.32%,叶面积分别降低了15.02%、16.31%,在T4时达到所有处理的最低值,说明这2个剂量在出苗后25d时对谷子的生长有抑制作用。出苗后40d谷子生长有所恢复,T1、T2处理的株高与CK无显著差异;但T3、T4处理株高仍显著低于CK,分别降低了7.73%、7.20%;T1处理的叶面积与CK差异不显著;T2、T3、T4处理与CK相比差异显著,分别降低了14.07%、16.07%、21.67%。

表2   除草剂对谷子株高、叶面积的影响

Table 2  Effects of herbicide on plant height and leaf area of millet

除草剂
Herbicide
处理
Ttreatment
出苗后25d 25 days after emergence出苗后40d 40 days after emergence
株高Plant height (cm)叶面积Leaf area (cm2)株高Plant height (cm)叶面积Leaf area (cm2)
乙草胺AcetochlorCK32.50±2.35a24.16±1.43ab91.77±3.23a80.90±3.66a
T133.32±1.52a25.74±3.61a92.58±3.59a83.16±3.86a
T230.84±1.72b22.82±3.51bc89.57±4.14a73.40±7.38b
T328.87±0.85c20.53±1.47c84.68±4.51b67.90±8.58bc
T428.17±1.67c20.22±2.52c85.16±3.56b63.37±5.62c
异丙甲草胺MetolachlorCK32.50±2.35a24.16±1.44b91.77±3.23a80.90±3.66a
T132.62±1.66a28.33±3.22a92.13±2.01a81.87±6.69a
T232.70±1.84a27.44±5.58a92.84±1.54a81.11±3.05a
T329.97±1.61b23.02±2.61b87.72±4.20b73.21±7.36b
T428.59±2.31b22.99±1.97b86.49±3.10b69.80±6.10b

Note: Different letters in the table indicate significant difference at 0.05 level, the same below

注:表中不同字母表示在0.05水平差异显著,下同

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出苗后25d,谷子株高随异丙甲草胺剂量的增加而降低,其中T1、T2处理与CK无显著差异,T3、T4处理的株高与CK相比差异显著,分别降低了7.78%、12.03%;但T1、T2处理的叶面积与 CK差异达到了显著水平,分别增加了21.17%、17.37%。随着谷子生育期的推进,出苗后40d,株高和叶面积整体趋势与出苗后25d时一致,其中T1、T2处理的株高与CK差异不显著;T3、T4处理的株高与CK相比差异显著,分别降低了4.41%、5.75%;T3、T4处理的叶面积与CK相比差异显著,分别降低了9.51%、13.72%。

2.3 两种除草剂对谷子田杂草防效的影响

表3可知,出苗后25d除草效果随喷施剂量的增加呈上升趋势,供试除草剂对禾本科杂草防除效果优于对阔叶杂草。除乙草胺T3与T4处理的阔叶杂草鲜重防效有显著差异外,其余两种除草剂T1与T2、T3与T4处理的株防效和鲜重防效之间均无显著差异。乙草胺处理杂草株防效和鲜重防效分别为67.14%~99.13%和57.09%~99.67%,其中T4处理时达到最大,禾本科、阔叶杂草株防效分别为99.13%和89.67%,鲜重防效分别为99.67%和86.74%。异丙甲草胺处理杂草株防效和鲜重防效分别为63.14%~95.02%和43.40%~95.00%,综合防效较好的为T4处理,禾本科、阔叶杂草株防效高达95.02%和90.86%,鲜重防效高达95.00%和89.23%。

表3   谷子出苗后25d田间杂草防效

Table 3  Field weed control after seedling emergence 25d

除草剂
Herbicide
处理
Treatment
杂草株防效Weed plant control effect杂草鲜重防效Weed fresh weight control effect
禾本科杂草
Gramineous weeds
阔叶杂草
Broadleaf weeds
禾本科杂草
Gramineous weeds
阔叶杂草
Broadleaf weeds
株数
Plant
number
株防效
Plant control
effect

株数
Plant
number
株防效
Plant control
effect
鲜重
Fresh
weight
鲜重防效
Fresh weight
control effect
鲜重
Fresh
weight
鲜重防效
Fresh weight
control effect
乙草胺AcetochlorT140.0074.38b15.3367.14c29.6278.09c25.8157.09c
T220.6789.77ab11.3376.18bc21.1384.00bc20.5566.01c
T35.6797.19a7.6785.00ab7.3795.36ab13.8277.28b
T41.0099.13a5.3389.67a0.4199.67a8.1086.74a
CK210.67-59.33-152.97-60.71-
异丙甲草胺MetolachlorT147.3369.93b17.6763.14c44.0666.28b33.9443.40c
T224.3386.48ab13.0069.86bc25.1682.72ab25.5857.93bc
T316.6790.71a7.3383.33ab19.3086.97ab16.3972.98ab
T410.6795.02a4.0090.86a9.6295.00a6.7889.23a
CK210.67-59.33-152.97-60.71-

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表4可知,出苗后40d时随药剂剂量的增加,杂草防效呈逐渐升高的趋势。乙草胺处理杂草株防效和鲜重防效分别为74.03%~95.77%和58.56%~98.01%,其中T4处理时达到最大,禾本科、阔叶杂草株防效分别为95.77%和89.03%,鲜重防效分别为98.01%和89.79%。乙草胺T1与T2、T3与T4处理的杂草株防效之间差异均不显著;T1与T2、T3、T4处理的禾本科杂草鲜重防效差异显著,阔叶杂草鲜重防效各处理间均差异显著。异丙甲草胺处理杂草株防效和鲜重防效分别为58.61%~95.05%和68.04%~97.56%,综合防效较好的为T4处理,禾本科、阔叶杂草株防效分别高达95.05%和82.64%,鲜重防效分别高达96.81%和89.66%。异丙甲草胺T4处理的阔叶杂草株防效与T1、T2、T3处理均差异显著;T1与T2、T3与T4处理的杂草鲜重防效之间差异均不显著。

表4   谷子出苗后40d田间杂草防效

Table 4  Field weed control after seedling emergence 40d

除草剂
Herbicide
处理
Treatment
杂草株防效Weed plant control effect杂草鲜重防效Weed fresh weight control effect
禾本科杂草
Gramineous weeds
阔叶杂草
Broadleaf weeds
禾本科杂草
Gramineous weeds
阔叶杂草
Broadleaf weeds
株数
Plant
number
株防效
Plant control
effect

株数
Plant number
株防效
Plant control
effect
鲜重
Fresh
weight
鲜重防效
Fresh weight
control effect
鲜重
Fresh
weight
鲜重防效
Fresh weight
control effect
乙草胺AcetochlorT19.6778.35b4.0074.03b614.2571.41c301.5658.56d
T25.0088.59ab4.0073.75b195.0089.40b230.4568.31c
T32.3393.72a1.6789.03a20.4798.46a165.0077.36b
T41.6795.77a1.6789.03a27.0398.01a73.3989.79a
CK43.77-5.33-703.00-770.63-
异丙甲草胺MetolachlorT18.0080.70b3.6758.61c166.9073.00b227.1468.04b
T24.6788.58ab2.6765.14bc100.8582.62b234.6167.49b
T32.3394.01a4.6769.45b15.0097.56a87.5388.09a
T42.0095.05a5.3382.64a15.7196.81a72.9089.66a
CK43.77-5.33-703.00-770.63-

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2.4 两种除草剂对谷子产量的影响

表5可以看出,不同处理对谷子产量有不同影响,但乙草胺处理的谷子减产幅度要大于异丙甲草胺。T1剂量乙草胺处理的谷子产量最大,与CK差异显著,增产率为10.63%;T2处理谷子产量有所降低,但与CK差异不显著;T3、T4处理谷子产量显著下降,与CK相比分别降低了27.75%、41.15%。T1、T2剂量异丙甲草胺处理谷子产量分别比CK增加了12.46%、2.96%,但与CK差异不显著;T3处理产量有所降低,但与CK差异不显著,T4处理产量大幅下降,降低27.06%,且与CK差异显著。

表5   除草剂对谷子产量的影响

Table 5  Effects of herbicide on grain yield

除草剂
Herbicide
处理
Treatment
重复Ⅰ产量(kg/hm2)
Repeat Ⅰyield
重复Ⅱ产量(kg/hm2)
Repeat Ⅱ yield
重复Ⅲ产量(kg/hm2)
Repeat Ⅲ yield
平均产量(kg/hm2)
Average yield
增产率(%)
Yield increase rate
乙草胺AcetochlorCK8 940.378 834.788 578.378 784.51b-
T19 726.299 665.679 764.239 718.73a10.63
T28 621.828 636.038 861.418 706.42b-0.09
T37 385.286 253.665 400.266 346.40c-27.75
T44 893.585 533.285 082.765 169.87d-41.15
异丙甲草胺MetolachlorCK8 940.378 834.788 578.378 784.51ab-
T19 120.509 724.8910 790.879 878.75a12.46
T28 415.179 497.139 221.029 044.44ab2.96
T37 460.098 854.037 887.138 067.08b-8.17
T45 741.466 499.566 981.206 407.41c-27.06

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3 讨论与结论

本试验中,高剂量除草剂对谷子生长的抑制作用主要表现为降低谷子出苗率。2.25L/hm2剂量的乙草胺和3.00、6.00L/hm2剂量的异丙甲草胺处理谷子出苗率与CK差异不显著,相对安全;4.50~9.00L/hm2剂量的乙草胺和9.00、12.00L/hm2剂量的异丙甲草胺显著抑制谷子出苗率。王艳秋等[11]研究表明,乙草胺用量达到750mL/hm2时,可使高粱保持较好的出苗率,但高于750mL/hm2时,出苗率下降,本试验与其研究结果一致。试验中高剂量抑制谷子出苗的原因可能是在施药后,药剂在土表分布较为分散,由于自然风力致使施药土壤颗粒漂移,或者药剂在土壤中发生迁移行为,致使谷子幼芽直接接触到药剂所致。郑和辉等[15]、常玉君等[16]研究表明乙草胺移动等级为Ⅱ级,异丙甲草胺在土壤中的移动性则较小,这两种对禾谷类作物敏感的除草剂,由于移动性及谷子的敏感度不同导致出苗率之间存在差异。

株高和叶面积是反映植物生长状况的重要指标[17]。丁超等[18]研究发现50%二氯喹啉酸可湿性粉剂、56%二甲四氯钠粉剂和57% 2,4-D丁酯乳油剂量分别在中剂量750g/hm2、1 800g/hm2和1 050mL/hm2时,因控制草害、改善高粱生长环境而促进高粱营养生长;杜小娟等[19]研究表明,乙草胺和草甘膦对黄芩的种子萌发无影响,但可以使其幼苗生长受到抑制。本试验结果显示,不同剂量的乙草胺和异丙甲草胺,膜间除草效果不同,均对谷子的株高、叶面积生长有不同程度的影响。2.25L/hm2剂量的乙草胺和3.00、6.00L/hm2剂量的异丙甲草胺处理的株高、叶面积与对照差异不显著,较为安全;而4.50~9.00L/hm2剂量的乙草胺和9.00、12.00L/hm2剂量的异丙甲草胺处理的株高、叶面积均低于对照。随着时间的推移,谷子生长得到一定的缓解,但仍对谷子株高、叶面积产生一定的影响,与范润珍等[20]研究结果一致。试验表明两种除草剂在一定用量范围内,对谷子无药害,对谷子表现出良好的安全性和环境友好性。

本试验结果显示,随着除草剂剂量的增加,杂草的防除效果表现为增加趋势,且对禾本科杂草防除效果优于对阔叶杂草,与前人[21,22,23,24]研究结果一致。2.25L/hm2剂量的乙草胺和3.00、6.00L/hm2剂量的异丙甲草胺处理在谷子出苗后25d时禾本科、阔叶杂草株防效最高分别达86%和69%;谷子出苗后40d时分别达88%和74%;而4.50~9.00L/hm2乙草胺和9.00~12.00L/hm2的异丙甲草胺株防效较低剂量处理显著增加;9.00L/hm2剂量的乙草胺和12.00L/hm2剂量的异丙甲草胺达到最大防除效果,但此剂量下,显著抑制谷子出苗、株高和叶面积。

除草剂自身对小麦无任何增产、保产作用,有草条件下的增产效果是由于草害的减少而起到的间接效应[7]。但除草剂若使用不当造成药害,对作物的胁迫会更加严重,对产量的影响更大[25]。本试验是在相同种植条件下进行的,3次重复推算出的单位面积产量取平均数,单从产量结果来看,2.25L/hm2剂量的乙草胺比对照显著提高10.63%;4.50L/hm2剂量的乙草胺和3.00~9.00L/hm2剂量的异丙甲草胺不影响谷子产量,相对安全;而6.75、9.00L/hm2剂量的乙草胺和12.00L/hm2剂量的异丙甲草胺对谷子产生药害,导致产量下降,与王艳秋等[11]、张晓芳等[12]、高越等[13]的研究结果一致。

综合安全性和除草效果,2.25L/hm2剂量的乙草胺与6.00L/hm2剂量的异丙甲草胺对谷子株高、叶面积均无显著影响,且杂草防除效果较好,乙草胺处理谷子增产显著,异丙甲草胺处理谷子增产幅度较小,未达显著水平。

The authors have declared that no competing interests exist.
作者已声明无竞争性利益关系。

参考文献

李燕敏, 祁显涛, 刘昌林 , .

除草剂抗性农作物育种研究进展

作物杂志, 2017(2):1-6.

DOI:10.16035/j.issn.1001-7283.2017.02.001      URL     [本文引用: 1]

概述了我国农作物田间杂草的主要类型、除草剂主要类型及其作用机制以及农作物除草剂抗性主要机制,综述了作物除草剂抗性育种的研究进展,比较了传统育种和转基因育种方式培育除草剂抗性作物的优缺点,总结了转基因育种存在的安全性问题。同时介绍了转基因培育除草剂抗性作物中常用的抗性基因以及基因转入受体的方式,展望了CRISPR/Cas9 ( clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR-associated protein 9 )等基因编辑技术在农作物除草剂抗性育种研究中的应用与发展前景。

张朝贤, 倪汉文, 魏守辉 , .

杂草抗药性研究进展

中国农业科学, 2009,42(4):1274-1289.

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.04.019      URL     Magsci     [本文引用: 1]

<FONT face=Verdana>目前全球已有188种杂草(112种双子叶,76种单子叶)的324个生物型对19类化学除草剂产生了抗药性,几乎涵盖各类重要的除草剂。抗药性杂草已成为杂草治理和农业生产的严重威胁,由其引发的严重经济和安全问题倍受全球关注。研究证实,杂草体内除草剂作用位点发生改变、杂草代谢解毒能力增强、杂草的屏蔽作用或与作用位点的隔离作用是杂草对除草剂产生抗性的三大主要机制。杂草的抗药性机制相当复杂,同种杂草不仅对不同除草剂的抗药性机制不同,而且能以完全不同的抗药性机制对多种作用机制不同的除草剂产生抗药性,即交互抗性和多抗性。本文重点描述杂草对8大类重要除草剂的抗药性机制,杂草抗药性研究方法,以期为中国抗药性杂草研究和农田杂草科学治理提供参考和借鉴,并提出在杂草治理中必须汲取他人的经验教训,阐明了中国杂草抗药性研究应关注问题。<BR></FONT>

叶萱 .

除草剂抗性现状

世界农药, 2017,39(3):1-6.

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李志华, 景小兰, 李会霞 , .

谷子苗期除草剂的安全性及杂草防效研究

作物杂志, 2017(1):150-154.

URL     [本文引用: 1]

针对谷子对大多除草剂较为敏感,人工除草费时又费工,制约谷子生产发展这一问题,以晋谷50号为材料,筛选10%谷友可湿性粉剂、40%扑草净可湿性粉剂、56%2甲4氯纳可湿性粉剂及57%的2,4-D丁酯乳油4种目前在生产上较常用的除草剂,在谷苗三叶一心期茎叶喷施,对谷苗的安全性及杂草的防治效果进行研究。结果表明,10%谷友可湿性粉剂在谷子苗期喷施,剂量浓度为1.8kg/hm2时防草效果最佳,施药40d后杂草平均株防效达65.23%,杂草平均鲜重防效达89.90%,对谷子安全并起到有效控制谷田杂草的作用,谷友可作为谷子苗期谷田的理想除草剂。其余3种除草剂,谷子苗期使用对谷子安全性及杂草防效均不如谷友,可作为谷友的辅助除草剂,在阔叶草害严重时适当剂量配合使用。

赵治海, 朱学海, 王天宇 , .

谷子抗除草剂杂交种“张杂谷3号”的选育与应用

首届全国谷子产业大会文集, 2009.

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利用光温敏两系法选育出抗除草剂杂交种张杂谷3号,表现产量高,米质优,抗旱耐瘠,抗病抗倒,适应性广,高抗除草剂拿捕净;繁种产量达750kg/hm2,制种产量平均达到2250kg/hm2,杂交率在60%~80%之间。解决了谷子杂交种利用繁种、制种的关键技术,为谷子杂交种的应用提供了成熟的技术支撑,谷子杂交种的应用进入了实用化阶段。

高爱保, 郭平毅 .

除草剂稀禾啶对不同品种谷子的毒害

杂草学报, 2017,35(1):57-61.

DOI:10.19588/j.issn.1003-935X.2017.01.011      URL     [本文引用: 1]

对6个谷子品种进行盆栽试验,研究不同浓度稀禾啶处理对不同品种谷子的影响.测定株高、茎粗、叶面积、鲜质量等生长状况及相关的生理生化指标.结果表明,稀禾啶对大部分谷子生长有一定的抑制作用,从生长状态上看张杂谷抗药性要强于普通品种.不同浓度稀禾啶对同一品种谷子的生理指标影响是有差异的.不同浓度稀禾啶对不同谷子品种影响差异较大,当稀禾啶浓度为0.80 mL/L时,叶绿素相对含量与对照组差异不显著.稀禾啶浓度为1.00 mL/L时,张杂谷叶绿素相对含量与对照组差异不显著,而普通品种叶绿素相对含量与对照的差异均达到0.05显著水平.稀禾啶药剂处理后,谷子品种的POD酶活性有所提高,而其SOD酶活性先升高后降低,表明不同谷子品种耐药性差异较大,推荐剂量使用后对张杂谷仍有抑制作用,并可导致苗期死亡.因此,3~5叶期使用应降低剂量.

王正贵, 于倩倩, 周立云 , .

几种除草剂对小麦籽粒产量及生理特性的影响

核农学报, 2011,25(4):791-795.

URL     Magsci     [本文引用: 2]

<p>为评价除草剂的负效应,研究了大田条件下苯磺隆、使它隆、异丙隆、骠马和绿麦隆5种除草剂春季施用对强筋小麦烟农19和弱筋小麦扬麦13的籽粒产量及相关生理特性的影响。结果表明,5种除草剂处理后对小麦株高均有一定的抑制作用,表现为高剂量抑制作用强,低剂量抑制作用较弱,其中抑制作用最强的为异丙隆2倍量处理,其抑制率达对照的9.6%;苯磺隆、绿麦隆、异丙隆药后5d显著降低了小麦叶片SPAD值,使它隆及骠马处理则不明显。小麦叶片净光合速率均受到除草剂的抑制,仍以异丙隆2倍量抑制作用最为显著。除草剂对小麦植株生理指标的影响效应随着施药时间的延长逐渐减弱,整体表现为喷施除草剂后15d之前较为显著,其后多数指标能恢复至对照水平。无草条件下施用除草剂显著降低了小麦籽粒产量,减产最明显的是异丙隆和苯磺隆处理,其次为绿麦隆、骠马和使它隆。供试2个小麦品种中,扬麦13表现出比烟农19对除草剂具有更强的耐受性。</p>

Breaux E J .

Identification of the initial metabolites of acetochlor in corn and soybean seedlings

Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1986,34(5):884-888.

DOI:10.1021/jf00071a030      URL     [本文引用: 1]

ABSTRACT The initial metabolism of acetochlor (2-chloro-N-(ethoxymethyl)-N-(2-ethyl-6-methylphenyl)acetamide), a selective preemergent herbicide that is used to control problem grass and some broadleaf weeds, was examined in tolerant corn and soybean seedlings in order to delineate the detoxification pathway for this herbicide. Acetochlor was rapidly absorbed and metabolized by etiolated corn seedlings to the glutathione (GSH; glutamylcysteinylglycine) conjugate. Acetochlor was also rapidly absorbed and metabolized by etiolated soybean seedlings. However, in this case the initial metabolite was the homoglutathione (hGSH; glutamylcysteinyl- -alanine) conjugate and not the glutathione conjugate. The two initial detoxification metabolites were isolated by high-performance liquid chromatography (HPLC), and identification was based upon mass spectral methods, especially fast atom bombardment mass spectrometry (FAB MS).

Capel P D, Ma L, Schroyer B R , et al.

Analysis and detection of the new corn herbicide acetochlor in river water and rain

Environmental Science & Technology, 1995,29(6):1702-1705.

DOI:10.1021/es00006a039      URL     PMID:22276898      [本文引用: 1]

[No abstract available]

朱诗禹, 崔娟, 徐伟 , .

精异丙甲草胺苗前封闭处理对大豆苗期生长及其生理生化指标的影响

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DOI:10.13802/j.cnki.zwbhxb.2016.04.022      URL     [本文引用: 1]

为明确精异丙甲草胺苗前封闭处理对大豆苗期生长及其生理生化指标的影响,通过室内试验,测定大豆幼苗在不同浓度精异丙甲草胺处理后28 d的相关农艺性状及各生理生化指标。结果表明,1 224 g(a.i.)/hm~2精异丙甲草胺处理对大豆生长的促进效果最好,可使植株显著增高27.06%,根显著增长10.53%,茎叶鲜重显著增加35.62%、干重显著增加33.33%,根系鲜重显著增加70.45%。大豆叶片叶绿素含量随药剂浓度的增加而降低,但在383~1 530 g(a.i.)/hm~2内与对照无显著差异;各药剂处理浓度均可增强大豆叶片过氧化物酶活性,其中3 060 g(a.i.)/hm~2处理最高,比对照显著增强32.10%;在765、1 224 g(a.i.)/hm~2浓度下均可增强过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性,1 224 g(a.i.)/hm~2处理时分别比对照提高20.72%和2.88%。表明精异丙甲草胺苗前封闭处理在一定使用浓度范围内对大豆苗期植株生长有显著促进作用,对其叶绿素合成无显著影响,可有效提高抗氧化酶活性,是一种对大豆田环境友好且安全性高的除草剂。

王艳秋, 张飞, 邹剑秋 , .

不同除草剂处理下高粱出苗及光合物质生产

西北农业学报, 2013,22(10):108-115.

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The current widely used grain sorghum hybrid Liaoza No.10 was chosen as test materials. The effect of different concentrations herbicides of Atrazine, Metolachlor, 2,4 D Butyl ester, Acetochlor and their compounds on the emergence, photosynthetic rate and dry matter accumulation were compared and analyzed. The results showed that for the preemergence treatment, when the concentration of Atrazine, Metolachlor, 2,4 D Butyl ester, and Acetochlor are lower than 6 750, 1 050, 900 and 750 mL/hm individually using preemergence treatment, there are less impact on sorghum emergence and good effect of weeding. At 5 leaf stage, complex combination of X15 with Atrazine, Acetochlor and 2,4 D Butyl ester (3 750 mL/hm+600 mL/hm+750 mL/hm), and complex combination of Atrazine, 2,4 D Butyl ester and Metolachlor of X20 (4 500 mL/hm+975 mL/hm+675 mL/hm) could ensure high emergence rate, relatively low seedling damage and has advantages over a single herbicide. For the postemergence treatment, recommended herbicide applying time is after the 5 leaf stage if it is under the premise of weeds controllable. The sensitivity of seedlings to each herbicide under the designed dosage in this study is: Acetochlor> (Atrazine + 2,4 D Butyl ester + Acetochlor)> trazine +2,4 D Butyl ester + Metolachlor > Metolachlor > 2,4 D Butyl ester > Atrazine. The decline of net photosynthetic rate is the important reason for the higher seedling damage rate, it also causes the opposite trend between dry matter accumulation and sensitivity of seedlings to herbicide.

张晓芳, 任学祥, 刘君良 , .

96%异丙甲草胺乳油防治棉田杂草田间药效试验评价

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高越, 张润祥, 王振 , .

异丙甲草胺乳油对花生田杂草的防除效果

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DOI:10.3969/j.issn.1002-2481.2011.07.24      URL     [本文引用: 2]

采用随机区组设计,比较720 g/L异丙甲草胺乳油不同施药剂量对花生田杂草的防除效果及对花生产量和安全性的影响。结果表明,720 g/L异丙甲草胺乳油1.50~2.25 kg/hm(2制剂量)于花生播后苗前施用,药后15~35 d对花生田主要禾本科杂草、阔叶杂草株防效和鲜质量防效均达95%以上;花生产量比清水对照增加12.6%~27.5%,且对花生安全,说明该药剂是防除花生田主要杂草较理想的除草剂。

吾尔古丽•艾麦提, 艾米拉古丽•艾麦提 .

乙草胺对小麦出苗及幼苗生长的安全性评价

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DOI:10.3969/j.issn.1006-6500.2006.02.013      URL     [本文引用: 1]

进行了乙草胺90%乳油30,60,90mL/667m2三个剂量对小麦出苗与幼苗生长的影响试验,结果表明:小麦播后苗前施用乙草胺在土壤潮湿或遇较强的降水时,施用量60mL/667m2对小麦的出苗及幼苗生长造成明显的药害。播种后10d的出苗率较空白对照降低了5%~25%。出苗后3周,受药害幼苗的生长量(高度)较空白对照降低11.62~13.08cm。

郑和辉, 叶常明 .

乙草胺和丁草胺在土壤中的移动性

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利用土壤薄层层析法研究乙草胺和丁草胺在土壤中的移动性 .以灌溉河水为展开剂 ,得到乙草胺和丁草胺在北京海淀壤土中的相对移动值Rf 的平均值分别为 0 .1 2 1和 0 .0 31 ,在河北白洋淀砂壤土中的相对移动值Rf的平均值分别为 0 .1 4 7和 0 .0 32 .采用不同的土壤试验 ,乙草胺的移动性存在一定的差异 .说明乙草胺在土壤中的移动性与土壤的性质有关 ,特别是土壤有机质含量 ,土壤吸附性能越强 ,越不易移动 .乙草胺属于移动性弱的农药品种 ,移动等级为Ⅱ级 ,丁草胺属于移动性很弱的农药品种 ,移动等级为Ⅰ级 .乙草胺和丁草胺虽然同属于酰胺类除草剂 ,但是 ,由于它们的水溶解度的差异 ,它们在土壤中的移动性有较大的差别 .以 30mg·L- 1的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠水溶液 (DDBS)和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 (HDTMA)为展开剂 ,乙草胺在北京海淀壤土中的Rf 的平均值分别为 0 .1 59和 0 .0 98.阴离子表面活性剂能够促进农药在土壤中的迁移 ,阳离子表面活性剂能够促进农药在土壤中的吸附 ,从而阻止农药在土壤中的迁移

常玉君, 曾宪波 .

紫花苜蓿对氟乐灵除草剂的抗性试验

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利用氟乐灵除草剂,在苜蓿播种前对土壤进行地下处理,灭除杂草,提高苜蓿产草量。结果表明,苜蓿幼株长势良好,氟乐灵对杂草杀灭率为90%以上,使用氟乐灵灭草剂成本低,效果好,可在生产中推广应用。

钟妍婷, 原向阳, 刘哲 , .

油菜素内酯处理对谷子农艺性状和生理特性的影响

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丁超, 张建华, 白文斌 , .

高粱田常用除草剂对高粱生理生化及产量品质的影响

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为明确高粱田常用除草剂在有效防除杂草的同时对高粱的影响,研究高粱田3种常用除草剂不同剂量对高粱的生理生化及产量品质的影响。结果表明,施用3种高粱田常用除草剂50%二氯喹啉酸可湿性粉剂、56%二甲四氯钠粉剂和57%2,4~D丁酯乳油30d后,对高粱株高、茎粗及展开叶的影响程度依次为57%2,4~D丁酯乳油〉56%二甲四氯钠粉刺〉50%二氯喹啉酸可湿性粉剂,其中,低、中剂量除草剂对高粱株高、茎粗及展开叶有促进作用,高剂量除草剂则对高粱有抑制作用。3种除草剂均可使高粱的SPAD值、净光合速率降低,POD、SOD活性以及MDA含量升高,这种影响效应在药后5d最大,至20d时基本可以解除。除56%二甲四氯钠粉剂和57%2,4-D丁酯乳油高剂量外,其余处理均提高高粱产量,但基本不影响高粱子粒的蛋白质、脂肪、淀粉及单宁含量,3种除草剂的最高安全剂量分别为750g/hm2、1800g/hm2和1050mL/hm2。

杜小娟, 梁婷婷, 慕小倩 .

8种常用除草剂对黄芩种子萌发及幼苗生长的影响

西北农业学报, 2012,21(4):202-206.

DOI:10.7606/j.issn.1004-1389.2012.4.040      URL     [本文引用: 1]

通过室内和大田小区试验初步测定8种常用除草剂对黄芩种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,4种苗前处理除草剂乙草胺、金都尔、上格747和农达在室内试验中对黄芩种子萌发均无影响,但都使黄芩幼苗生长受到抑制;在大田条件下乙草胺和金都尔对黄芩出苗和幼苗生长均无影响。4种苗后茎叶处理除草剂中除莎阔丹使黄芩幼苗产生药害外,其余3种除草剂在室内条件下对黄芩幼苗安全;烟嘧.莠去津在大田条件下对黄芩产生药害,高效盖草能对黄芩的安全性较好。

范润珍, 钱传范, 卢向阳 .

莠去津对水稻的药害及NA解毒技术研究

中国农业大学学报, 2017(S4):111-115.

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本文利用生测法测得土壤中莠去津对直播及移栽京稻19的药害极限浓度分别为0.06和0.08mg/Kg。土壤中莠去津含量低于此极限浓度时对水稻的生长有促进作用,高于此限值则抑制水稻生长。试验结果以鲜重计,经回归分析求得直播京稻19和移栽京稻19的 EC 10 值分别为0.094mg/kg 和0.124mg/kg。NA 土壤处理浓度8mg/kg 以上及沾根处理0.01%~0.04g/株,能解除土壤中高达0.6mg/kg 莠去津对水稻的药害。而 NA 浸种处理 NA/种子重量百分比在0.05~0.50范围内无解毒效果。

José F C B, Basch G, de Carvalho M .

Effect of reduced doses of a post-emergence graminicide mixture to control Lolium rigidum G. in winter wheat under direct drilling in Mediterranean environment

Crop Protection, 2005,24(10):880-887.

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A study was carried out over 2 years (2002/2003 and 2003/2004) on a private farm in the Alentejo (07vora), in the South of Portugal where rainfed wheat is sown after the beginning of the winter rainfall season. A no-till wheat crop was used as this technology provides the necessary soil bearing capacity for the post-emergence application at different weed development stages. A mixture of diclofop-methyl+fenoxaprop- p-ethyl+mefenepir-diethyl was used at three doses on two timings with three different application volumes. The results indicate that lower herbicide concentrations using higher water application volumes decreased weed control efficiency at both weed development stages. For every treatment, the first weed development stage (beginning of tillering) provided a higher crop grain yield. At this stage, both weeds and crop are more sensitive to the herbicide and as consequence the higher weed control efficiency was not reflected in a higher grain yield, due to some crop fitotoxicity caused by the herbicide when its concentration increased. Weed reinfestation was low for both application timings, indicating that lower herbicide doses than the recommended ones (2.5–31 ha 611) or those normally used by the Portuguese farmers (21 ha 611) can be used for a satisfactory control of Lolium rigidum G. In winter wheat post-emergence treatments can reduce doses if combined with adequate application volumes and early application timings. When herbicide application was delayed (complete tillering) higher herbicide doses were necessary to achieve the highest crop yield.

Zhang J, Weaver S E, Hamill A S .

Risks and reliability of using herbicides at below-labeled rates

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胡建刚, Chen Y P, 叶惠光 .

乙草胺防除花生田杂草的药效

河北农业科学, 2008,12(9):45-46.

DOI:10.3969/j.issn.1088-1631.2008.09.020      URL     [本文引用: 1]

药效示范试验结果表明,用50%乙草胺水乳剂1200ml/hm^2于花生播后苗前喷雾,对花生田中的马唐、稗草、千金子、辣蓼等杂草杂草均有较好的防效,且对花生安全。

何永福, 陆得清, 叶照春 , .

50%乙草胺对旱地杂草辣子草防除效果研究

植物保护, 2007,33(4):132-134.

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赵怀斌, 赵长山, 郁延坤 .

不同除草剂施用量和施用时间对水稻产量及株高的影响

作物杂志, 2017(2):163-167.

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通过盆栽试验,探讨了噁草酮、丁草胺和乙氧氟草醚施药剂量、施药时期等因素对水稻株高生长和产量的影响。结果表明:12.5%噁草酮乳油749.63g a.i./hm^2处理对水稻株高生长和产量的影响明显高于449.78和599.70g a.i./hm^2处理;60%丁草胺乳油1 619.19g a.i./hm^2处理对水稻株高生长和产量的影响明显高于809.60和1 079.46g a.i./hm^2处理;24%乙氧氟草醚乳油71.96和107.95g a.i./hm^2处理对水稻株高生长和产量的影响明显高于35.98g a.i./hm^2处理。移栽前3d和移栽后5d施用12.5%噁草酮乳油和60%丁草胺乳油比移栽前1d和移栽后3d施用对水稻的安全性高,而移栽前施用24%乙氧氟草醚乳油比移栽后施用对水稻安全性高。

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