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异丙甲草胺对藜麦种子萌发及幼苗生长的影响

2023-10-28尹明明闫凯旋庄东英顾闽峰

湖北畜牧兽医 2023年5期
关键词:株高除草剂发芽率

尹明明,闫凯旋,庄东英,方 迪,顾闽峰

(盐城市新洋农业试验站,江苏 盐城 224000)

藜麦(Chenopodium quinoa)是藜科藜属一年生双子叶草本植物,原产于南美洲的安第斯山脉。藜麦子粒是印加土著居民的主要传统食物,距今已有5 000~7 000 年的食用和种植历史。藜麦子粒含有丰富的矿物质、维生素和蛋白质,尤其含有一般谷物缺少的赖氨酸,被联合国粮食及农业组织认定为一种植物即可满足人体基本营养需求的全营养食品。藜麦于20 世纪80 年代末引进中国,21 世纪起逐渐在山西、甘肃、青海、新疆、内蒙古、吉林、河北、四川、贵州及云南等地引种,各地区初步形成了不同的种植方法,并筛选出区域适应性较好的品种[1,2],如陇藜、蒙藜、苏藜等。

藜麦田杂草种类众多,魏有海等[3]对青海省藜麦田杂草群落结构及物种多样性进行了研究,发现青海省藜麦田杂草85 种隶属24 科64 属,其中一年生杂草43 种,越年生杂草8 种,多年生杂草34 种。藜麦没有专用除草剂,生产上以人工除草为主,大大增加了管理时间和劳动力成本,因此,亟待开发和筛选出较适宜的藜麦除草剂。张庆宇等[4]研究了3 种常见的茎叶除草剂对藜麦的安全及禾本科杂草的防除情况。田娟等[5]用盆栽试验研究了不同除草剂对藜麦田土壤和茎叶及复茬藜麦的影响,指出异丙甲草胺对藜麦药害低,且对下茬藜麦没有影响。关于藜麦除草剂的研究较少,为选择对藜麦安全的化学除草剂及最佳剂量,本研究通过分析72%乳油异丙甲草胺对藜麦种子及幼苗生长的影响,筛选出对藜麦安全的施用剂量,以期为后续实现藜麦田间化学除草提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试种子为江苏省农业科学院新洋试验站培育的苏藜1 号。有效成分为72%乳油的异丙甲草胺,由济南天邦化工有限公司生产。

1.2 试验设计

1.2.1 发芽试验 试验于2022 年5 月在江苏省农业科学院新洋试验站实验室进行。选取子粒饱满、大小一致的藜麦种子,放入垫有双层滤纸的透明发芽盒(12 cm×12 cm×6 cm),每盒50 粒种子。配制600、1 200、1 800、2 400 mL/hm2的异丙甲草胺溶液,每盒分别注入10 mL 配制好的异丙甲草胺溶液,设置去离子水为对照(CK),每个处理重复3 次。将发芽盒放入温度(25±1)℃的培养箱,12 h 光照、12 h 黑暗、湿度80%。培养7 d 统计发芽势和发芽率。

1.2.2 幼苗生长盆栽试验 试验于2022 年5 月30日至7 月7 日在新洋试验站大棚中进行。塑料盆底直径18.5 cm、口径34.0 cm、高23.0 cm,装入田间土2∶1 基质。分别均匀喷洒600、1 200、1 800、2 400 mL/hm2的异丙甲草胺溶液,设置去离子水为对照(CK),每个处理重复3 次。施药2 d 后选取子粒饱满大小一致的藜麦种子播种,每盆10 粒。从第10 天起,每周观测生长情况,测量平均株高。38 d 后每个处理选择5 株,测量株高、主根长度和茎粗。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 发芽试验指标 本试验发芽以胚芽达种子长度50%判定为发芽,每天统计发芽种子数。具体计算公式如下。

式中,Gt为每日发芽数,Dt为发芽日数。

1.3.2 盆栽试验测量指标 每个处理选5 株测量,35 d 后取出植株,用直尺测量株高和主根长,用游标卡尺测量茎粗。

1.4 数据处理

采用Excel 软件统计原始数据,用SPSS 17.0 软件进行单因素方差分析,取P<0.05 为显著相关。

2 结果与分析

2.1 不同制剂量异丙甲草胺对藜麦种子萌发的影响

由表1 可知,藜麦种子发芽迅速,去离子水处理下1 d 发芽率即可达99.33%,随着异丙甲草胺制剂量的增加,发芽率有所下降,并且达到最终发芽数的时间增加。从发芽势来看,制剂量在600~1 800 mL/hm2时,3 d 内发芽率均超过50%,制剂量在2 400 mL/hm2时发芽势最低。从发芽率来看,600、1 200、1 800 mL/hm2异丙甲草胺处理与对照差异不显著。发芽指数随着异丙甲草胺含量的升高而下降,表明该药剂处理浓度越高,导致藜麦种子活力越低。

表1 不同制剂量异丙甲草胺处理对藜麦种子萌发的影响

2.2 不同制剂量异丙甲草胺对藜麦幼苗生长的影响

2.2.1 不同制剂量异丙甲草胺的出苗情况 异丙甲草胺是一种封闭除草剂,可抑制幼芽和根的生长。播种10 d起每周观测盆栽内已出土的幼苗数量(图1)和株高(图2)。随着异丙甲草胺制剂量的升高,藜麦幼苗活力整体呈下降趋势,最高制剂量2 400 mL/hm2处理下,存活量和平均株高均最低。从存活的株数上看,1 200、1 800 mL/hm2相差2~3 株,差异不大。而1 800~2 400 mL/hm2存活数量差异较大,因此从存活数量的角度可认为1 800 mL/hm2的制剂量是一个节点。从株高上看,在观测期内,600~1 800 mL/hm2平均株高差异不大。

图1 不同制剂量异丙甲草胺处理下藜麦出土成活幼苗数量

图2 不同制剂量异丙甲草胺处理下藜麦幼苗平均株高

2.2.2 不同制剂量异丙甲草胺对藜麦幼苗生长的影响 38 d 每个处理选择5 株比较其生长状况,结果见表2。虽然株高随异丙甲草胺制剂量的增加整体呈降低趋势,但4 个处理之间差异不显著,说明38 d 时不同制剂量异丙甲草胺对株高影响不大。而根长随异丙甲草胺制剂量的增加呈先增加后降低的趋势,在制剂量为1 800 mL/hm2时根长达到最大,当制剂量达2 400 mL/hm2时根长显著降低。茎粗随异丙甲草胺制剂量的增加呈先减小后增加再减小的趋势,在异丙甲草胺制剂量为1 800 mL/hm2时茎粗有所增加。

表2 不同制剂量异丙甲草胺对藜麦幼苗生长的影响

3 讨论

异丙甲草胺为氯乙酰胺类除草剂,在土壤中持效期1~3 个月,对下茬作物无影响,主要被幼芽吸收,向上传导,抑制幼芽与根的生长。作用机制主要是抑制发芽种子的蛋白质合成,其次抑制胆碱渗入磷脂,干扰卵磷脂形成。由于禾本科杂草幼芽吸收异丙甲草胺的能力比阔叶杂草强,因而异丙甲草胺除草剂对禾本科杂草的防除效果远好于阔叶杂草[6]。该除草剂通常可用于大豆田、玉米田、高粱田、花生田等,防除一年生禾本科杂草及小部分阔叶类杂草。

不同作物的异丙甲草胺建议施用量不同,通常对经济类作物的施用范围在1 200~2 000 mL/hm2可同时达到安全性与最佳防治效果。孟伟华[7]明确了西瓜田72%异丙甲草胺用量为1 800~2 250 mL/hm2。贲秀兰等[8]建议玉米田72%异丙甲草胺乳油施用1 875 mL/hm2为宜。苏彩霞等[9]试验表明,当异丙甲草胺施用量超过1 500 mL/hm2时对荞麦产生药害,施用量为1 200 mL/hm2时对荞麦安全性及杂草防效最佳。尹炯等[10]研究发现,甘蔗田72%异丙甲草胺施用量为1 950 mL/hm2时,防治效果和经济效益最好。

4 小结

藜麦作为阔叶类植物,从理论上将异丙甲草胺纳入藜麦除草剂的筛选是有可能的。本试验也证实,藜麦在异丙甲草胺制剂量600~1 800 mL/hm2时发芽率较高,与对照差异不显著,并且盆栽试验在观测期内出土存活数量均可达对照的50%以上。

从盆栽幼苗生长情况看,异丙甲草胺制剂量在1 800 mL/hm2时,平均株高和根长较600、1 200 mL/hm2有小幅度的增加,但整体差异不显著,茎粗也是在1 800 mL/hm2时有所增加。因此,可以初步判断异丙甲草胺对该品种的藜麦较安全的制剂量最高阈值在1 800 mL/hm2左右。播后3~4 周较高浓度处理下的藜麦株高增长幅度加大,因此随着时间增加异丙甲草胺对藜麦株高的抑制效果降低。后续可以开展制剂量1 800 mL/hm2左右的异丙甲草胺对藜麦田间安全性及杂草防效的试验。

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