引用本文
高兴祥, 孙作文, 李美, 房锋, 李健, 吴加军, 李茂昇. 大穗看麦娘化学防控田间效果评价. 草业学报, 2016,25(8): 172-179
GAO Xing-Xiang, SUN Zuo-Wen, LI Mei, FANG Feng, LI Jian, WU Jia-Jun, LEE Mao-Sheng. The effect of herbicide application timing and dosage on control of Alopecurus myosuroides in winter wheat . Acta Prataculturae Sinica,2016,25(8): 172-179  
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大穗看麦娘化学防控田间效果评价
高兴祥1, 孙作文2, 李美1*,*, 房锋1, 李健1, 吴加军3, 李茂昇3
1.山东省农业科学院植物保护研究所, 山东省植物病毒学重点实验室, 山东 济南250100
2.山东省植物保护总站,山东 济南 250100
3.陶氏化学(上海)有限公司, 上海201203
*通信作者Corresponding author. E-mail:limei9909@163.com

作者简介:高兴祥(1977-),男,山东沂水人,副研究员。E-mail: xingxiang02@163.com

收稿日期: 2016-01-06
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划项目(2012BAD19B02),公益性行业(农业)科研专项项目(201303022)和山东省现代农业产业技术体系建设经费项目(SDAIT-04-022-03)资助
摘要

大穗看麦娘在欧洲是一种分布广泛、危害巨大的禾本科杂草,在我国仅在台湾有报道分布,但目前在我国黄淮海区域已经有分布,为新的入侵危害杂草,其化学防控技术未见系统报道。本研究特选择小麦田常用防除禾本科杂草的8种除草剂,于2013-2014年度在大穗看麦娘为优势杂草的冬小麦田,分别于冬前、冬季低温及春季小麦返青初期3个时期施药,以期明确各除草剂对大穗看麦娘的田间防除效果、最佳使用时间及对冬小麦的安全性。试验结果表明,啶磺草胺不同时期施药,对大穗看麦娘均有很好的防控效果,鲜重防效达到97.1%~100.0%;甲基二磺隆在不同时期施药也有很好的效果,在80.1%~98.6%之间;唑啉草酯冬前施药效果优,但冬季低温和春季返青初期施药效果较差,3次施药鲜重防效分别在99.3%~99.9%,74.1%~88.9%和46.2%~75.8%之间;炔草酯、精噁唑禾草灵于冬前施药和冬后返青初期施药效果均较好,效果在81.1%~96.8%之间,但冬季低温施药效果差,防效在41.4%~76.0%之间;其他几种药剂氟唑磺隆、肟草酮、异丙隆3次时期施药对大穗看麦娘效果均较差。

关键词: 大穗看麦娘; 防除效果; 防除时期; 冬小麦; 安全性
The effect of herbicide application timing and dosage on control of Alopecurus myosuroides in winter wheat
GAO Xing-Xiang1, SUN Zuo-Wen2, LI Mei1,*, FANG Feng1, LI Jian1, WU Jia-Jun3, LEE Mao-Sheng3
1.Shandong Key Laboratory of Plant Virology, Institute of Plant Protection, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Ji’nan 250100, China
2.General Station for Plant Protection of Shandong Province, Jinan 250100, China
3.Dow Agrosciences China Ltd., Dow Agrosciences Taiwan Ltd., Shanghai 201203, China
Abstract

Alopecurus myosuroides is a major weed in Europe. Originally, it was only found in Taiwan but now it is a worsening problem in mainland China, including Shandong, Hebei, and Shanxi. However, there is no information about control using chemical herbicides in China. Field experiments were conducted to determine the effectiveness of control and the response of winter wheat to different rates of eight herbicides spraying at different timings during the 2013-2014 growing seasons in Jinan, Shandong province. The results showed that pyroxsulam provided best control on A. myosuroides with a 97.1%-100.0% fresh weight (FW) reduction after application irrespective of application time. Mesosulfuron-methyl also gave good control with 80.1%-98.6% FW reduction. Pinoxaden produced good control (99.3%-99.9% FW reduction) if applied before winter, but was less effective applied during winter (74.1%-88.9% FW reduction) and spring (46.2%-75.8% FW reduction). Clodinafop-propargyl and fenoxaprop-p-ethyl had good effect with 81.1%-96.8% FW reduction applied before winter and in early spring but had reduced effectiveness applied during winter (41.4%-76.0% FW reduction). Isoproturon, traloxydim and flucarbazone-Na failed to control A. myosuroides at any applying timing.

Keyword: Alopecurus myosuroides; herbicide; weeds control effect; winter wheat; safety

近年来, 随着农业耕作制度尤其是免耕技术的不断推广, 再加上化学除草剂的连年使用, 我国冬小麦田杂草种群变化和群落演替加速, 一些次要杂草逐渐成为主要杂草, 尤其是禾本科杂草无论在种类上还是在数量上均连年增加, 对小麦(Triticum aestivum)的危害也越来越大[1-4], 另外地区间小麦种频繁调换、联合收割机夹载杂草种子远距离传播也是造成禾本科杂草发生越来越严重的原因。目前在黄淮海冬小麦田禾本科杂草有10多种[5], 危害重的有节节麦(Aegilops squarrosa)、雀麦(Bromus japonicus)、看麦娘(Alopecurus aequalis)、日本看麦娘(Alopecurus japonicus)、菵草(Beckmannia syzigachne)、野燕麦(Avena fatua)等, 对这些禾本科杂草的生物学特性及防除措施等报道的也比较多, 但另一种危害巨大的禾本科杂草大穗看麦娘虽然已在我国黄淮海区域发生, 但对其未见详细报道。

大穗看麦娘( Alopecurus myosuroides)是一种生长在耕地和荒地的一年生禾本科杂草, 原产地为中国台湾, 现在在欧洲尤其是英国、法国和德国均大面积分布[6]。大穗看麦娘产种子量大, 植株高大, 在已发生地块大穗看麦娘分布密度大, 除了与小麦竞争水分、肥料和光照外, 因其茎秆细弱, 在穗期倒伏的同时也造成小麦倒伏, 致使小麦严重减产[7, 8, 9, 10]。国外对大穗看麦娘的研究报道很多, 因为其在欧洲等国发生多年, 已对6种不同作用类型的除草剂均产生明显抗性, 是目前全球排名前15位的最重要的抗除草剂杂草之一[11, 12, 13, 14], 所以目前国外的研究集中在其抗性机理、生物学特性、农艺措施防控[14, 15, 16]等方面。未见资料报道在我国大陆大穗看麦娘的发生, 但此草已经在黄淮海区域玉米(Zea mays)-小麦轮作田的小麦田中发生, 关于大穗看麦娘在我国小麦田的防除药剂未见系统报道。

本研究选择了啶磺草胺、氟唑磺隆等8种除草剂, 不同剂量、不同时间施药, 以期明确各除草剂对大穗看麦娘的田间防除效果、最佳使用时间及对冬小麦的安全性等。对大穗看麦娘的化学控制提供理论依据。

1 材料与方法
1.1 材料

供试冬小麦品种:济麦22号。

供试药剂:乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂:7.5%啶磺草胺(优先)水分散粒剂(pyroxsulam, WG), 陶氏益农农业科技(中国)有限公司; 70%氟唑磺隆(彪虎)水分散粒剂(flucarbazone-Na, WG), 爱丽思达生物化学品北美有限公司; 30 g/L甲基二磺隆(世玛)可分散油悬浮剂(mesosulfuron-methyl, SC), 德国拜耳作物科学公司。

乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂:69 g/L精噁唑禾草灵(骠马)水乳剂(fenoxaprop-p-ethyl, EW), 拜耳作物科学公司; 15%炔草酯(麦极)可湿性粉剂(clodinafop-propargyl, WP), 50 g/L唑啉草酯(爱秀)乳油(pinoxaden, EC), 瑞士先正达作物保护有限公司; 40%肟草酮水分散粒剂(traloxydim, WDG), 浙江一帆化工有限公司。

植物光合系统Ⅱ 抑制剂:50%异丙隆可湿性粉剂(isoproturon, WP), 美丰农化有限公司。

1.2 方法

大穗看麦娘防除试验设在山东省济南市历城区华山镇前王村, 为玉米、小麦轮作田。试验地土壤类型为壤土, 肥力略差, 有机质含量为0.9%, pH值为7.3。2013年10月5日播种小麦, 播种量21 kg。田间大穗看麦娘密度大, 分布均匀, 每m2有400~600个分蘖。

每药剂分别参考田间推荐剂量的高量和低量设计2个剂量(有效成分, a.i.), 设计如下:7.5%啶磺草胺WG 10.10, 14.06 g/hm2; 70%氟唑磺隆WG 26.25, 36.75 g/hm2; 30 g/L甲基二磺隆SC 9.0, 15.7 g/hm2; 69 g/L精噁唑禾草灵EW 62.1, 103.5 g/hm2; 15%炔草酯WP 45.0, 67.5 g/hm2; 50 g/L唑啉草酯EC 45, 60 g/hm2; 40%肟草酮WDG 400, 600 g/hm2; 50%异丙隆WP 900, 1350 g/hm2; 另设不施药空白对照; 3次施药试验剂量设计相同, 共计17个处理, 4次重复, 共204个小区, 小区面积20 m2(4 m× 5 m), 随机区组排列。

分别于小麦越冬前、越冬期、返青期进行了3次施药试验。第1次施药于小麦越冬前2013年11月7日进行, 喷药当天天气晴, 南风微风, 气温6~16 ℃。试验前后10 d平均气温11.1 ℃, 降水3次, 共16 mm。药后15 d调查大穗看麦娘受害症状及小麦安全性, 药后30 d、冬季(药后60 d)、小麦返青期至拔节期(药后135, 150, 165 d)调查防效。第2次施药于冬季低温小麦越冬期12月19日进行, 喷药当天天气霾, 北风微风, 气温-6~2 ℃。试验前后10 d平均气温0.6 ℃, 降水1次, 共1 mm。药后15 d调查大穗看麦娘受害症状及小麦安全性, 药后30 d、小麦返青期至拔节期(药后90, 105, 120 d)调查防效; 第3次施药于早春小麦返青初期2014年3月6日进行, 喷药当天天气多云, 南风微风, 气温1~8 ℃。试验前后10 d平均气温9.3 ℃, 降水1次, 共12 mm。药后15, 30, 45 d调查大穗看麦娘受害症状及防效。防效调查采用绝对值(数测)调查法, 每小区随机取4点, 每点调查0.25 m2(0.5 m× 0.5 m), 记载大穗看麦娘株数, 计算株防效。最后1次调查后, 收取小区内4点杂草, 称其鲜重, 计算鲜重防效。施药后同时进行小麦安全性调查, 调查小麦株高、叶色、叶片数等有无药害症状, 若有则详细记录药害症状、等级, 以明确试验药剂对小麦的安全性。小麦收获期, 每个小区实收测产, 并折算出每hm2产量(kg/hm2), 评价试验药剂对小麦产量的影响。试验结果采用邓肯氏新复极差法进行差异显著性分析。

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

鲜重防效(%)=[(对照区杂草鲜重-处理区杂草鲜重)/对照区杂草鲜重]× 100

增产效果(± %)=[(空白对照区作物产量-处理区作物产量)/空白对照区作物产量]× 100

1.3 统计分析

用Excel 2003对试验数据进行基本计算, 用SPSS 11.0版软件进行统计分析, 显著水平设置为P< 0.05。

2 结果与分析
2.1 不同除草剂不同时间施药对大穗看麦娘防除效果

2.1.1 小麦越冬前施药防除效果 小麦越冬前施药, 由于天气温度低, 杂草受害表现慢, 所以施药后30 d调查, 各药剂处理大穗看麦娘株防效均较差, 但受害症状差异明显。试验药剂啶磺草胺、唑啉草酯处理区大穗看麦娘黄化明显, 部分植株干枯, 杂草防效为46.7%~77.6%; 炔草酯、精噁唑禾草灵、甲基二磺隆、肟草酮处理区大穗看麦娘停止生长、叶尖黄化, 防效为25.0%~61.6%; 氟唑磺隆、异丙隆处理区大穗看麦娘植株略矮, 无明显受害症状, 分蘖数略少于空白对照, 防效为18.0%~51.1%(表1)。

表1 小麦越冬前田间喷施除草剂防除大穗看麦娘效果 Table 1 Weeds control effect after herbicides treated before over-wintering of the wheat plants

至药后60 d小麦越冬期调查, 啶磺草胺、唑啉草酯、精噁唑禾草灵3个试验药剂处理区防效好, 大穗看麦娘已多数干枯死亡, 防效为93.7%~99.0%; 其次为炔草酯、甲基二磺隆、肟草酮, 处理区大穗看麦娘多数黄化死亡, 防效为80.8%~87.7%; 氟唑磺隆、异丙隆防效差, 处理区大穗看麦娘仍无明显症状, 防效为17.8%~69.9%。

小麦返青期至拔节期即施药后135, 150, 165 d调查, 各药剂处理对大穗看麦娘防效变化不大, 氟唑磺隆和异丙隆对大穗看麦娘效果差, 其他药剂效果均较好。药后165 d, 7.5%啶磺草胺WG 10.10, 14.06 g/hm2和50 g/L唑啉草酯EC 45, 60 g/hm2效果最好, 大穗看麦娘株防效和鲜重防效均为99.0%以上; 其次为69 g/L精噁唑禾草灵EW 62.1, 103.5 g/hm2, 株防效和鲜重防效为93.5%~97.0%; 30 g/L甲基二磺隆SC高量15.7 g/hm2防效亦较好, 株防效为91.5%, 鲜重防效为92.6%, 该药低量10.8 g/hm2防效略差, 株防效为86.0%, 鲜重防效为87.3%; 15%炔草酯WP高量67.5 g/hm2 和40%肟草酮WDG 高量600 g/hm2对大穗看麦娘防效(88.2%~91.8%)亦较好, 两药剂低量45和400 g/hm2防效(79.7%~82.7%)略差; 氟唑磺隆、异丙隆对大穗看麦娘生长有抑制作用, 防效很差, 仅为38.2%~60.2%。

2.1.2 小麦越冬期施药防除效果 施药后15, 30 d调查, 各药剂处理区大穗看麦娘受害症状不明显。

冬季低温施药后观察, 啶磺草胺不受低温影响, 两剂量处理对大穗看麦娘均有很好的效果; 此外甲基二磺隆受低温的影响也较小, 效果也较好; 唑啉草酯略受影响, 效果中等; 炔草酯、精噁唑禾草灵、肟草酮受低温影响大, 对大穗看麦娘效果均差; 另外, 氟唑磺隆、异丙隆对大穗看麦娘近无效(表2)。

表2 小麦越冬期田间喷施除草剂防除大穗看麦娘效果 Table 2 Weeds control effect after herbicides treated in over-wintering period of the wheat plants

施药后30 d调查, 由于施药后一直低温, 所以各药剂处理区大穗看麦娘无明显受害症状, 无明显株防效。

施药后90 d调查, 啶磺草胺两剂量处理对大穗看麦娘有很好的防除效果, 大部分已干枯死亡, 株防效在94.1%以上; 甲基二磺隆两剂量处理即9.0和15.7 g/hm2和唑啉草酯高剂量即60 g/hm2处理也有很好的防除效果, 株防效分别为86.7%, 90.3%, 96.7%; 炔草酯高剂量即67.5 g/hm2处理防效也较好, 株防效为70.8%; 此外唑啉草酯和炔草酯低剂量处理效果较差; 其他药剂肟草酮、氟唑磺隆和异丙隆效果均很差。

施药后105, 120 d调查, 啶磺草胺各剂量处理仍保持很好的效果, 最后1次调查株防效和鲜重防效均在96%以上, 其次是甲基二磺隆两剂量处理即9.0和15.7 g/hm2, 株防效分别为90.0%和96.5%, 鲜重防效分别为94.6%和98.6%; 此外唑啉草酯两剂量处理即45和60 g/hm2和炔草酯高剂量即67.5 g/hm2处理效果较好, 株防效和鲜重防效在67.8%~88.9%之间; 其他处理包括精噁唑禾草灵、氟唑磺隆、肟草酮、异丙隆等药剂各个剂量处理对大穗看麦娘效果均很差。

2.1.3 小麦返青初期施药防除效果 返青初期施药后观察, 啶磺草胺不同剂量处理对大穗看麦娘均有很好的防除效果, 施药后杂草很快心叶黄化停止生长, 但整体死亡速度较慢; 其次炔草酯、甲基二磺隆、精噁唑禾草灵的高剂量处理效果也较好, 这3种药剂的低剂量处理和唑啉草酯低、高剂量处理效果略差; 其他3种药剂氟唑磺隆、肟草酮和异丙隆各个剂量处理效果均很差(表3)。

表3 小麦返青期田间喷施除草剂防除大穗看麦娘效果 Table 3 Weeds control effect after herbicides treated in early turning green period of the wheat plants

施药后15 d调查, 啶磺草胺、炔草酯、精噁唑禾草灵、甲基二磺隆、唑啉草酯试验各个剂量处理大穗看麦娘心叶均有不同程度的黄化症状, 但杂草整体死亡率均低, 株防效均在50%以下。其他药剂处理肟草酮、氟唑磺隆、异丙隆处理大穗看麦娘受害症状不明显。

施药后30 d调查, 啶磺草胺等药剂对大穗看麦娘株防效略有提高, 但死亡仍不彻底, 株防效均在70%以下。

施药后45 d调查, 啶磺草胺各剂量处理区效果最好, 大穗看麦娘几乎全部干枯死亡, 株防效和鲜重防效均在93%以上; 其次, 炔草酯高剂量67.5 g/hm2、甲基二磺隆高剂量即15.7 g/hm2、精噁唑禾草灵高剂量103.5 g/hm2处理效果也较好, 大穗看麦娘株防效分别为87.0%, 81.0%, 84.9%, 鲜重防效分别为91.0%, 89.2%, 89.3%, 这3种药剂的低剂量处理效果一般, 株防效在62.5%~76.5%之间, 鲜重防效在67.1%~84.1%之间; 唑啉草酯对大穗看麦娘也有一定的效果, 45和60 g/hm2处理株防效分别为45.7%和54.8%, 鲜重防效分别为46.2%和75.8%; 其他药剂肟草酮、氟唑磺隆、异丙隆近无效。

2.2 对小麦的安全性

试验后观察, 啶磺草胺和甲基二磺隆各药剂处理区小麦生长均正常, 未见明显药害症状。但由于不同药剂防除大穗看麦娘效果差异大, 而大穗看麦娘密度大的小区小麦倒伏对小麦产量影响大。所以虽然药剂对小麦没有药害, 但防除效果差的小区小麦产量明显降低(表4)。

表4 各药剂不同时期施药对小麦产量的影响 Table 4 Effects of 8 kinds of herbicides treated in three period to wheat yield

冬前施药处理中, 各药剂各剂量处理相比空白对照处理, 小麦均有一定的增产, 对大穗看麦娘有较好防效的啶磺草胺、甲基二磺隆、精噁唑禾草灵、炔草酯、唑啉草酯各剂量处理小麦均可增产10%~20%, 效果差的氟唑磺隆、异丙隆和肟草酮处理区小麦有一定的增产效果;

冬季低温施药处理中, 所供试8种药剂中, 只有啶磺草胺、甲基二磺隆和唑啉草酯处理区小麦产量比空白对照有明显的提高, 增产在7.7%~13.2%之间, 其他药剂氟唑磺隆、精噁唑禾草灵、炔草酯、肟草酮、异丙隆等处理区小麦与空白对照处理相比, 没有明显增产。

冬后返青初期施药处理中, 小麦增产明显的是啶磺草胺、甲基二磺隆两剂量处理和精噁唑禾草灵、炔草酯、唑啉草酯高剂量处理, 增产15%左右, 其次精噁唑禾草灵、炔草酯、唑啉草酯的低剂量处理也有7.9%~8.8%的增产效果, 其他药剂处理小麦产量与空白对照处理无显著差异。

3 讨论

冬小麦田杂草近年来已经发生明显的群落演替, 20世纪90年代黄淮海旱茬小麦田杂草主要以阔叶杂草为主, 很少禾本科杂草[17], 而随着耕作制度尤其是免耕技术的不断推广以及防除阔叶杂草的除草剂连年使用, 禾本科杂草发生种类和数量越来越严重[5, 18], 雀麦、节节麦[19]已成为发展最快的禾本科杂草, 此外野燕麦、多花黑麦草(Lolium multiflorum)在部分地区危害也很严重。而大穗看麦娘是一种新的、重要的、危害巨大的入侵我国大陆的一种小麦田恶性禾本科杂草, 因其植株高大、产籽量大又容易引起小麦倒伏等特点, 所以在大穗看麦娘发生区域往往对小麦产量造成严重减产, 而目前我国大陆对其研究报道几乎为零, 所以研究其生物学特性、化学防除等综合防除措施显得尤为重要, 而搞清楚能够防除大穗看麦娘的化学药剂至关重要。

本试验结果表明, 不同药剂不同时期施药差别很大, 温度和时期对同种药剂的药效影响也不尽相同。在供试的8种防除小麦田禾本科杂草的药剂中, 啶磺草胺受低温等外界因素影响最小, 在冬前、冬季低温及冬后返青初期施药对大穗看麦娘均有很好的效果, 在试验剂量下完全能控制住大穗看麦娘的危害; 甲基二磺隆效果也很好, 对施药时间的依赖性也不强; 唑啉草酯冬前施药效果很好, 冬季低温效果也较好, 略低于冬前施药, 但冬后返青初期施药效果较差; 另外炔草酯、精噁唑禾草灵在冬前施药效果均很好, 但冬季低温明显降低这几种药剂的效果, 冬后返青初期施药效果也略差于冬前施药; 异丙隆、氟唑磺隆、肟草酮这3种药剂只是在冬前施药对大穗看麦娘有一定的控制作用, 但整体效果均较差。

虽然本研究在冬小麦3个不同用药时期对8种除草剂对大穗看麦娘的防除效果进行了探索, 也筛选出了防除大穗看麦娘较好的药剂, 但由于此恶性杂草容易对药剂产生抗药性, 所以在进行化学防除的同时, 做到轮换用药并结合农艺措施等对大穗看麦娘进行综合防控才是根本。

The authors have declared that no competing interests exist.

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