余艳芳, 何世界, 丁 丽, 杜光辉, 杨 光, 雷海霞, 刘彦龙, 吕玉虎

(信阳市农业科学院/农业农村部信阳作物有害生物科学观测实验站/河南省信阳作物有害生物野外科学观测研究站,河南信阳 464000)

紫云英(AstragalussinicusL.)是豆科黄芪属越年生草本植物,为重要的固氮绿肥作物之一。稳定发展绿肥是解决农业生产中有机肥不足、土壤培肥、固氮活磷、化肥减量增效问题以及提高农田综合生产能力的一项有效措施,对缓解全球日益严重的能源危机和化学污染具有重要的现实意义[1-9]。在紫云英盛花期将鲜草翻耕入田,鲜草腐烂后即是天然有机肥,可改善土壤理化性状、提高土壤有机质含量、增加土壤微生物数量及多样性、促进土壤养分的循环与转化,进而提高作物的养分吸收,此举还能减少化肥和农药的用量,提升稻米品质[10-13]。何永梅等研究表明,同等产量条件下,稻田配施紫云英鲜草1 000～1 500 kg/667 m2可减少化肥用量20%～30%[14];吕玉虎等的研究进一步表明,在化肥减量20%条件下,稻田翻压紫云英鲜草2 000 kg/667 m2时水稻比对照增产16.7%[15]。

近年来,豫南信阳地区紫云英种植过程中杂草发生情况较严重,显著影响紫云英的正常生长和固氮效果。殷文格等通过田间调查发现,杂草发生密度与紫云英干草产量显著相关,杂草覆盖度在10%～20%时,产量降低15%;覆盖度在20%～40%时,产量降低69%;覆盖度在40%以上时,产量降低80%,甚至绝产[16]。目前,在紫云英绿肥作物种植过程中可供选择的除草剂品种较少[17],相关研究开展得不多。因此,本研究选择了7种除草剂,通过田间药效试验探讨其对紫云英田一年生阔叶草的防除效果并评价安全性,以期为有效控制紫云英田杂草危害提供依据,为更好地发展绿肥产业保驾护航。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021年10月至2022年4月在信阳市农业科学院试验基地(30°6′13″N,114°3′6″E)进行。试验小区地势平坦,土壤肥力均匀,肥力状况中等偏上,pH值为6.7,有机质含量为25.4 g/kg,碱解氮含量为 81.5 mg/kg,有效磷含量为 10.5 mg/kg,速效钾含量为58.2 mg/kg。紫云英于水稻收获前(10月初)套播,播种量为4 kg/667 m2。越冬前于11月17日用108 g/L高效氟吡甲禾灵EC 30 mL/667 m2对看麦娘(AlopecurusaequalisSobol.)、菵草[Beckmanniasyzigachne(Steud.) Fernald]、早熟禾(PoaannuaL.)[18]等禾草进行防除。

在春季化除用药前调查发现,供试紫云英田间阔叶草平均发生密度高于200株/m2,主要有繁缕(StellariamediaL.)、猪殃殃(GaliumspuriumL.)、野老鹳草(GeraniumcarolinianumL.)、粗毛碎米荠(CardaminehirsutaL.)、稻槎菜(LapsanaapogonoidesMaxim.)[18]等,其中繁缕、猪殃殃、野老鹳草为优势杂草种,占总杂草比例75%以上。春季用药时紫云英覆盖度较好,因稻槎菜不同于其他供试阔叶杂草,属于一年生矮小草本植物,试验用药时稻槎菜像春节前后的鲜嫩荠菜一般紧紧趴在地上,被紫云英遮挡得严严实实,难以接触到药剂,药剂处理区与空白对照间无显著差异。经后期实地观察,稻槎菜春季生长与紫云英竞争一直处于劣势,至4月上旬紫云英翻压时已将其完全淹没,它的存在对紫云英鲜草量无明显影响,故本试验未统计对稻槎菜的防效。

1.2 试验对象及供试药剂

供试紫云英品种为信紫1号。供试药剂有56%2甲4氯钠盐可溶粉剂(SP,湖北贝斯特农化有限责任公司)、250 g/L氟磺胺草醚水剂(AS,湖北贝斯特农化有限责任公司)、480 g/L灭草松水剂(AS,安徽喜丰收农业科技有限公司)、80%唑嘧磺草胺水分散粒剂(WDG,江苏瑞东农药有限公司)、30%草除灵悬浮剂(SC,江苏富田农化有限公司)、10%乙羧氟草醚乳油(EC,登封市金博农药化工有限公司)、288 g/L氯氟吡氧乙酸异辛酯乳油(江苏长青生物科技有限公司)。

1.3 试验设计

试验共设7个处理(表1),小区面积为20 m2,每个处理重复3次,共21个小区,采用随机区组排列。于开春紫云英返青起身、阔叶杂草4～6叶期进行茎叶喷雾,2022年3月1日下午施药,喷液量为450 L/hm2,施药1次。施药器械采用浙江省台州市路桥古力液压机械厂生产的3WBD-18L背负式电动喷雾器,工作压力为0.2～0.4 MPa,扇形单喷头。施药当天天气晴好,北风1～2级,温度 3～13 ℃,施药前(2月28日)、施药后(3月2日)天气均晴好,温度7～19 ℃。

表1 试验处理设计Table 1 Test design

1.4 调查内容与方法

调查时,每个小区随机选取4点,每点取 0.25 m2。施药前(3月1日上午)调查杂草种类、数量;施药后7 d(3月8日)、15 d(3月16日)目测各处理紫云英的生长情况、有无药害产生,按照药害分级标准,给每个小区药害定级打分,同时目测对杂草的药效级别;药后30 d(3月31日)调查杂草株数和地上部分鲜重,计算株防效和鲜重防效,并称量每个样点紫云英地上部分鲜重。

除草剂对杂草的药效分级参照GB/T 17980.41—2000《农药 田间药效试验准则(一) 除草剂防治麦类作物地杂草》:1级为无草;2级为相当于空白对照区的0～2.5%;3级为相当于空白对照区的2.6%～5.0%;4级为相当于空白对照区的5.1%～10.0%;5级为相当于空白对照区的10.1%～15.0%;6级为相当于空白对照区的15.1%～25.0%;7级为相当于空白对照区的25.1%～35.0%;8级为相当于空白对照区的35.1%～ 67.5%;9级为相当于空白对照区的67.6%～100.0%。

除草剂对作物的药害分级也参照GB/T 17980.41—2000《农药 田间药效试验准则(一) 除草剂防治麦类作物地杂草》:1级,作物生长正常,无任何药害症状;2级,作物轻微药害,药害少于10%;3级,作物中等药害,以后能恢复,不影响产量;4级,作物药害较重,难以恢复,造成减产;5级,作物药害较重,不能恢复,造成明显减产或绝产。

1.5 数据处理与分析

采用SPSS 21.0进行单因素方差分析,采用Ducan’s多重比较进行差异显著性分析(α=0.05),评价不同药剂处理对稻茬紫云英田一年生阔叶杂草的防除效果及作物安全性。

2 结果与分析

2.1 目测杂草防效及紫云英安全性评价

从表2可以看出,药后7 d杂草防效级别:处理4、处理5、处理6防效最好,达到6级;处理2、处理3、处理7防效初见,均为7级;处理1防效暂不明显,对杂草生长有一定抑制作用,少量杂草叶片始现药害反应。药后15 d杂草防效级别:所有处理的防效较药后7 d均明显提高,处理3、处理4防效最好,达到4级;处理2、处理5、处理6、处理7防效较好,均为5级;处理1防效一般,为6级,对野老鹳草不致死,只能抑制生长。

在作物安全性方面,处理2安全性最高,无任何药害症状;处理1、处理3、处理4安全性较好,药后7 d有轻微药害,药后15 d可恢复,不影响紫云英地上部分鲜草产量;处理7药后早期有一定程度药害,药后15 d逐渐恢复,之后正常生长;处理5、6对紫云英药害重,药后7 d遍布触杀性药斑,药后15 d缓解不明显,之后小部分紫云英略有恢复,大部分紫云英死亡。药后30 d,清水对照区杂草覆盖度较高,紫云英被排挤,处于生长竞争劣势,紫云英地上部分鲜重仅有1 640 g/m2;除处理5、处理6紫云英鲜重显著低于清水对照(CK)外,其余各处理均显著高于清水对照,尤其处理2,紫云英鲜重(3 390 g/m2)是清水对照的2倍以上;其次处理1、处理4紫云英鲜重均不低于 2 900 g/m2,两者之间差异不显著,达到空白对照的1.75倍以上;处理3的紫云英鲜重(2 760 g/m2)显著高于处理7(2 446 g/m2),它们分别是空白对照的1.68、1.49倍。处理5、处理6的药害过重,不宜用于紫云英田阔叶草防除。

表2 目测不同处理对阔叶杂草的防效级别及紫云英安全性评价Table 2 Control effect grades of different herbicides treatments on broadleaf weeds by visual survey and their selectivity to A. sinicus

2.2 不同处理药后30 d对一年生阔叶草的防效

由表3、表4可知,处理3、处理4对繁缕、猪殃殃、野老鹳草、粗毛碎米荠防效均好,药后30 d总阔叶杂草株防效、鲜重防效均分别达98%以上、99%以上,显著高于处理1及处理5～7。处理1对繁缕、猪殃殃防效优异,株防效95%以上,鲜重防效98.0%以上,与处理3、处理4差异不显著;对粗毛碎米荠防效一般,药后30 d株防效为79.5%,鲜重防效高于株防效,达到90.7%,说明草除灵对粗毛碎米荠有突出的生长抑制作用;对野老鹳草完全不致死,仅有一定的生长抑制作用,鲜重防效为52.1%,显著低于其他所有处理;总阔叶杂草株防效、鲜重防效在 80%～90%之间,与处理7相近,二者之间株防效无显著差异,但处理7鲜重防效显著高于处理1。处理2对猪殃殃、粗毛碎米荠防效优异,株防效达97%以上,对繁缕防效亦好,株防效90.8%,对以上3种杂草的鲜重防效均高于99.0%,与处理3、处理4差异不显著;对野老鹳草有效,鲜重防效(87.2%)明显高于株防效(72.2%);总阔叶杂草株防效、鲜重防效分别为92.9%、97.2%,其中鲜重防效与处理3、处理4差异不显著。处理7对繁缕、猪殃殃防效好,株防效、鲜重防效分别达91%、99%以上;对野老鹳草防效较好,株防效为85.3%,鲜重防效为91.3%;对粗毛碎米荠有一定兼防作用,药后30 d株防效接近60%,鲜重防效达76.4%,显著低于其他所有处理;总阔叶草株防效、鲜重防效分别为85.6%、93.7%,介于处理1与处理2之间。处理5、处理6对猪殃殃、粗毛碎米荠防效优异,株防效97%以上,鲜重防效99%以上。处理5为常用大豆田苗后茎叶喷雾除草剂,对多种大豆田阔叶草防效优异,但本试验结果显示其对冬生阔叶草杀草谱较窄,对繁缕有一定兼防作用,株防效57.0%,鲜重防效为87.0%;对野老鹳草完全不致死,仅有一定生长抑制作用,鲜重防效为74.1%。处理6对繁缕完全不致死,生长抑制作用十分有限,鲜重防效仅为34.4%;对野老鹳草有效,药后30 d鲜重防效(94.8%)明显高于株防效(50.0%),说明乙羧氟草醚对野老鹳草有突出的生长抑制作用。前面作物安全性评价中已经说明,处理5、处理6对紫云英药害很重,这里对杂草防效不作过多分析,切勿使用。

表3 不同处理药后30 d对一年生阔叶草的株防效Table 3 Plant control effect of different treatments on annual broadleaf weeds 30 days after application

表4 不同处理药后30 d对一年生阔叶草的鲜重防效Table 4 Fresh weight control effect of different treatments on annual broadleaf weeds 30 days after application

3 小结

试验结果表明,紫云英返青起身期,用80%唑嘧磺草胺WG 75 g/hm2、56%2甲4氯钠盐SP 2 145 g/hm2、480 g/L灭草松AS 3 000 mL/hm2进行茎叶喷雾,能有效防除繁缕、猪殃殃、野老鹳草、粗毛碎米荠等多种阔叶杂草,总阔叶杂草鲜重防效均在97%以上;且对紫云英安全性好,鲜草量增产显著,药后30 d紫云英地上部分鲜草质量是空白对照的1.68～2.07倍。还可采用30%草除灵SC 975 mL/hm2、288 g/L氯氟吡氧乙酸异辛酯EC 1 050 mL/hm2,它们对繁缕和猪殃殃防效均优异;前者对野老鹳草防效极差,鲜重防效仅为52.1%,对粗毛碎米荠株防效一般,鲜重防效较好,达到90.7%;后者是防除冬小麦田一年生阔叶杂草的常用药剂,对野老鹳草防效尚好,鲜重防效为91.3%,对碎米荠防效有限,鲜重防效为76.4%。草除灵药效发挥较慢,但对紫云英的安全性显著高于氯氟吡氧乙酸异辛酯,前者药后30 d紫云英地上部分鲜草质量高达2 916 g/m2,是空白对照的1.78倍;后者药后早期对紫云英有一定药害,可逐渐恢复,不影响产量,紫云英鲜重为2 446 g/m2,是空白对照的1.5倍左右。试验剂量下,氟磺胺草醚、乙羧氟草醚对紫云英药害严重,药后7 d遍布触杀性药斑,之后出现大量死苗,紫云英鲜草几近绝收,农业生产中严禁用于紫云英田阔叶杂草的防除,以免造成重大损失。

盛玉莲等研究筛选了适用于土壤封闭处理、茎叶喷雾处理防除紫云英田禾本科杂草的有效药剂和适宜用量,但其试验所有处理对以猪殃殃为主的阔叶杂草田防效均差[19]。为科学解决紫云英田阔叶草害问题,殷文格等开展了一系列研究,取得了不错的效果[16]。在此基础上,本试验进一步筛选出更多适用于紫云英田阔叶杂草防除的有效药剂,不仅验证了前人研究的准确性,还新筛选出草除灵、唑嘧磺草胺这2种可用于防除紫云英田阔叶杂草的药剂,为紫云英田化学除草提供更多思路,促进绿肥产业稳定健康发展。本试验存在2点不足:其一,试验剂量仅选择了1个推荐剂量,未设置梯度浓度,因为在此研究之前已经尝试开展了一些预试验,紫云英药害均重,故设计本试验时,决定先初步筛选对紫云英安全的适用药剂,后期再针对适用药剂设置梯度浓度药效试验;其二,未对比越冬前用药防除紫云英田阔叶杂草的效果,进一步筛选最佳防治适期。