湘中油茶林杂草化学防除技术研究

敬媛蓉 周芸芸 何凯 张尚志 金晨钟 朱赞江

摘要：油茶作为世界上四大食用油料之一，在我国农业经济中占有重要地位，而油茶林杂草一直是影响油茶产量及质量的重要因素，有效控制油茶林杂草发生有利于提高油茶林的经济效益及森林健康指标。基于前期湘中油茶林杂草调查结果，结合除草剂的作用机理，有针对性地设计10种不同化学除草剂混合试验，探究不同化学除草剂桶混配方效果，及检测油茶林中土壤除草剂残留含量。结果显示，草甘膦与其他除草剂混合施用效果比草铵膦与其他除草剂的混合施用效果好。此外研究发现，草甘膦与氟磺胺草醚混合施用可用于对油茶林阔叶类杂草防治，草甘膦与精喹禾灵混合处理对油茶林中以白茅等禾本科杂草的防治效果较好。该研究为今后开发适合于湘中油茶林杂草的化学防除技术，提升油茶林杂草的化学防治效果及经济效益提供了理论基础。

关键词：油茶;湘中地区;草甘膦;草铵膦;化学除草

中图分类号：S451  文献标志码：A  文章编号：1003-935X（2021）04-0041-07

Study on Chemical Control Technology of Weeds in Camellia oleifera Forest in Central Hunan Province

JING Yuan-rong1，2，3，ZHOU Yun-yun2，3，HE Kai2，ZHANG Shang-zhi2，3，JIN Chen-zhong2，3，ZHU Zan-jiang1，2，3

（1.Loudi Institute of Agricultural Sciences，Loudi 417000，China;

2.College of Agriculture and Biotechnology，Hunan University of Humanities，Science and Technology，Loudi 417000，China;

3.Hunan Provincial Collaborative Innovation Center for Field Weeds Control，Loudi 417000，China）

Abstract：Camellia oleifera，is one of four oil plants in the world，occupies an important position in Chinas agricultural economy，and the weeds in the C. oleifera forest have always been an important factor affecting the yield and quality of C. oleifera. Effectively controlling the occurrence of weeds in C. oleifera forests is beneficial to improve the economic benefits of C. oleifera forests and forest health indicators. In this study，to explore the effects of different chemical herbicide tank-mixing formulations and detect the content of herbicide residues in C. oleifera leaves and soil，10 different chemical herbicide mixture experiments were designed，based on the previous investigation results of weeds in a C. oleifera forest in central Hunan Province，and combined with the action mechanism of herbicides. The results showed thattheeffectofmixedapplicationofglyphosateandotherherbicidesisbetterthanthatofmixedapplicationof

收稿日期：2021-08-27

基金项目：湖南省科技计划（编号：2019NK4170）。

作者简介：敬媛蓉（1981—），女，湖南邵東人，农艺师，研究方向为农田杂草防控等。E-mail：1092140288@qq.com。

通信作者：朱赞江，硕士，实验师，研究方向为植物保护与作物栽培。E-mail：13707389645@139.com。

glufosinate and other herbicides. Additionally，the study founded that the mixed application of glyphosate and fomesafen could be used to control broad-leaved weeds in the C. oleifera forest，and the mixed treatment of glyphosate and quizalofop-p had the best of control effect on the grass weeds，such as Imperata cylindrica，in the C. oleifera forest. This research provideed a little research foundation for the future development of chemical control technologies suitable for weeds in C. oleifera forests in central Hunan，and to improve the chemical control effects and economic benefits of weeds in C. oleifera forests.

Key words：Camelliao oleifera;central Hunan;glyphosate;glufosinate;chemical control of weeds

油茶（Camelliao oleifera Abel）与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物，为山茶科山茶属常绿小乔木[1-2]。由于油茶根系较发达，又较耐旱，能够在较贫瘠的地方生长，因此油茶广泛地分布在中国的各个地区，其中湖南是种植油茶林适宜区域之一。目前，湖南油茶林面积164.46万hm2，茶油产量25.6万t，产值约 518.2亿元，均位居全国第一[3]。近年来，湖南省农业委员会、林业局、科学技术厅等部门先后出台了一系列产业发展的政策和机制，专项扶持油茶产业基础研发和实用科技成果的推广与应用。湖南中部丘陵区如娄底市2013年以来新增油茶林面积均在 2 000 hm2/年以上，并不断出现大面积油茶林种植企业，2019年新造油茶林3 393 hm2、低效林改造 1 373 hm2、完成幼林抚育2 907 hm2。

目前油茶林的产量相对较低，除油茶林管理、品种选用、病虫害等原因外，油茶林杂草的发生，大量吸取了土壤中的营养，导致油茶林生长缓慢，产量降低[4-5]。传统的油茶林除草方式一般采用人工方式进行，主要采用人工拔除和垦复相结合的技术。人工除草的人力成本高，效率低，恶性杂草的宿根难以拔除和彻底破坏，杂草容易重复发生，且易导致水土流失的发生[6-7]。常见的杂草防除方法，一般采用没针对性的广谱性除草剂，而该类除草剂的使用可能使某些油茶林杂草抗逆能力增强，适应性更广，生命能力更旺盛，从而对油茶园产量与品质的影响更大[8-9]。因此，采用适合、有效的化学除草方法，有利于提高油茶林的经济效益及其森林健康指标。

草甘膦（glyphosate）是全球使用最广泛的灭生性除草剂，具有独特的作用方式及代谢机制，在土壤中残留量极低，在杂草治理中发挥着重要作用，有效控制世界上危害最大的植物，包括很多入侵植物[10]。曾经一度认为，在田间不可能出现抗性杂草，然而近些年来已经在数个国家和地区不同栽培方式下發现了黑麦草、牛筋草、小蓬草、野塘蒿、长叶车前草及长芒苋等多种抗草甘膦杂草[11]。随着抗草甘膦杂草种类的增加，20世纪80年代开发的有机磷类灭生性除草剂草铵膦（glufosinate），具有吸收好、活性高、杀草谱广、低毒等特点，先杀叶，通过植物蒸腾作用可以在植物木质部进行传导，一类广谱触杀型除草剂，它的出现可以有效去除绝大部分耐草甘膦杂草，且具有环保易降解等特点而受到各界青睐[12-15]。目前，使用除草剂仍然被认为是最快捷、高效的杂草防除方法[16]。但除草剂的发展却面临严峻的挑战，需研发或通过复混得到具有广谱、高效、低污染的新型除草剂，以与环境保护密切结合，保持长期可持续的发展。

本试验基于前期湘中丘岗山地油茶林杂草调查结果，通过选择广谱性除草剂草甘膦、草铵膦，及针对防除阔叶杂草的低毒除草剂氟磺胺草醚和针对防除禾本科杂草的低毒除草剂精喹禾灵，有针对性地将其混合，试验其对田间药效、控草周期、杀草特点、植物隐芽萌发的影响等，通过室内检测研究除草剂在油茶幼林叶片的成分残留情况，依据防除效果、控草周期、成分残留、经济性等因子作出综合评估，从中选择出经济性好、控草时间长、无残留的除草剂桶混配方，为今后湘中地区油茶林的发展及产量、质量的提升提供些许探究方向。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

41%草甘膦异丙胺盐水剂（孟山都公司）、10%精喹禾灵乳油（河北天顺生物工程有限公司）、25%氟磺胺草醚水剂（连云港立本农药化工有限公司）、23%草铵膦水剂（河北赛瑞德化工有限公司）。

1.2 试验地概况

试验地点为湖南农林旺林综合开发有限公司的娄底市双峰县洪山殿镇油茶林基地，该基地为酸性黄壤土，定植时施厩肥100 kg/株，后续施硫酸钾型复合肥（新洋丰农业科技有限公司，N-P2O5-K2O=14%-16%-15%）0.5 kg/（株·年）。该基地为3年幼龄油茶林，占地约100 hm2。主要的杂草有白茅（Imperata cylindrica ）、狗尾草（Setaria viridis）、雀稗（Paspalum thunbergii）、马唐（Digitaria sanguinalis）、野艾蒿（Artemisia lavandulaefolia）等，且局部地区白茅、狗尾草和马唐已成为绝对优势种[17]。即该区域油茶林以禾本科杂草影响最为严重，另以阔叶类杂草野艾蒿、小飞蓬（Conyza canadensis）等较难防除。

1.3 试验处理及设计

本研究先后设计了10个化学除草桶混处理（表1），以清水作为对照，每个试验小区10 m2，重复3次，随机区组排列。

1.4 施药方法

于2020年6月中旬杂草生物量接近峰值时施药，选择在无雨天10：00前和16：00采用电动喷雾器（鑫润丰3WBD-16，临沂祥禾植保机械有限公司）2次稀释细水定向喷雾，小区内油茶树用纺织袋套盖。

1.5 调查内容与方法

1.5.1 防效调查

根据前期的调查结果[17]，本试验选取了目前油菜林中较难防除的杂草白茅、野艾蒿和小飞蓬作为调查对象，药后24 h开始观察和调查数据，前20 d每隔1～2 d调查1次，20 d后每3～5 d调查1次，调査采用对角线4点取样法，每点0.25 m2将各种杂草分类，分别记录杂草株数，计算杂草株防效。采用DMRT法统计分析，比较不同处理之间的防效差异水平。同时，观察杂草叶片变色、枯萎、黄化、卷曲、腐烂情况和受害部位、顺序。

杂草株防效=CK- PTCK×100%。

式中：PT为处理组活株数;CK为空白对照组活株数。

1.5.2 除草剂残留检测

为检测不同类型除草剂在土壤中的残留情况，分别在喷药后3、7、11、15 d 对桶混试验处理D、E、G、H、J及对照（CK）试验区土壤进行取样，同时取试验外周边3 km内土壤并分析其是否被除草剂污染，试验区内以对角线3点取样，试验区外按东、南、西、北4个方向随机取样，分别收集土表以下0～10 cm及40～60 cm 土样，各取100 g，土壤样品带回实验室后，将4个方向的土壤样品混合后进行各除草剂残留检测。

以高效液相色谱法进行除草剂残留检测[14]。采用DMRT法统计分析，比较不同时间之间的残留量差异水平。

2 结果与分析

2.1 混桶除草剂组合处理对油茶林杂草防效

通过设计草甘膦及草铵膦不同的浓度及与其他除草剂桶混试验组合发现，含有草甘膦成分的桶混组合（处理A、B、C、D、E）2 d内对3种杂草无明显杀伤作用，5 d 后才开始显现效果（图1-a、图1-b），且随着时间的延长，其效果凸显。草甘膦单独使用（处理A、B、C）时，随着其含量增加，对白茅、野艾蒿、小飞蓬灭草效果显著提升（表 2），15 d后基本达到防治最佳效果，但其防效最高只达到82%。当草甘膦与精喹禾灵乳油桶混后施用（处理D）显著提高了对以白茅等禾本科为主的优势种群防除效果（施药后防效达到92%左右）;当草甘膦与氟磺胺草醚桶混施用后（处理E）显著提高了对有野艾蒿、小飞蓬等阔叶杂草群落的防治效果（防效达到95%左右）（表2），这些处理中最后均无隐芽萌发（图2-a），且草甘膦与精喹禾灵桶混组合心叶腐烂（图3-a）。

有草胺膦成分的桶混组合（处理F、G、H）效果最为明显，2 d内对阔叶杂草有明显的杀伤作用，5 d 后其效果与草甘膦相比十分显著（图1-c、图1-d），15 d左右对杂草的株防效达到高峰（白茅防效70%，其他2种杂草防效80%～90%），但是在 20 d 开始观测到有隐芽萌发，30 d左右野艾蒿等杂草基部隐芽萌发（图2-b），植株恢复生长，且当草铵膦与其他2种除草剂桶混后对3种杂草的防治效果基本无影响甚至对野艾蒿和小飞蓬防治效果还有所降低。另外，草铵膦与精喹禾灵桶混组合未見心叶腐烂（图 3-b）;处理I、J对禾本科杂草效果较为理想，但见效慢，15 d左右才始见杂草死亡，30 d左右防效达90%，但对阔叶杂草无效果（表2）。

2.2 混桶除草剂组合处理后除草剂残留

在防效的试验中，桶混试验组合处理D、E、G、H、J效果相对较好，以高效液相色谱法检测这些土壤处理中除草剂的残留量（表3、表4）。

土壤除草剂残留检测结果（表3、表4）显示，周边土壤及试验区深度在40～60 cm土壤均未受到除草剂的污染，桶混试验组合处理D、E、G、H、 J在15 d表层（0～10 cm）土壤的除草剂残留已达到极低水平。

3 讨论与结论

目前，湘中地区油茶林主要的杂草有白茅、狗尾草、雀稗、马唐、野艾等，对油茶生长影响较大，应重点防控，从而降低杂草对油茶林的危害[17]。在油茶林化学除草实践中，化学除草剂的过量使用以及单一除草剂或作用机理相同的除草剂长期使用，会对环境造成严重的负面影响[18-19]，同时，会加速杂草耐药性的产生，使杂草的群体结构发生变化，影响除草效率[20-21]。因此，本试验有针对性地进行不同化学除草剂混合，摸索不同化学除草桶混配方效果，进行湘中油茶林杂草化学防除技术研究，为今后湘中地区油茶林的发展及产量、质量的提升提供探究方向。

除草剂混用是目前延缓抗性、扩大杀草谱、提高药效的主要方法，在当前杂草抗性产生加速的状况下，具有十分重要的现实意义[22]。本研究不同处理组防效试验结果显示，草甘膦与其他除草剂的混合效果显著好于草铵膦与其他除草剂的混合效果。施用草铵膦，虽然防效迅速，2 d内导致植物叶片基本全部枯黄，但由于内吸传导作用较差，该类除草剂对地下部分影响不大[23-24]，特别是对野艾蒿等阔叶杂草和地下根茎发达的白茅等禾本科杂草，在施药后20 d左右杂草植株隐芽大量萌发，30 d左右野艾蒿等杂草植株恢复生长，且当草铵膦与其他2种除草剂桶混后对3种杂草的防治效果基本无影响甚至对野艾蒿和小飞蓬防治效果还有所降低，推测草铵膦与其他2种除草剂可能具有拮抗作用，影响其药效，进而降低防治效果[25]。而有草甘膦成分的混合处理对以白茅等禾本科为主的优势种群效果最理想，特别是草甘膦与精喹禾灵的混合，这一组合在 2 d后发现白茅心叶腐烂，而草铵膦与精喹禾灵桶混组合未见心叶腐烂;对野艾蒿、小飞蓬等阔叶杂草群落的防治，以草甘膦与氟磺胺草醚的混合防治效果最为理想。该研究结果表明草甘膦与其他2种除草剂桶混后的防治效果显著高于草铵膦的桶混处理。

基于除草剂的残留检测数据结果，发现不同桶混组药物残留随着时间的增加其残留量显著降低，在土壤中几种农药于施后15 d后基本无残留。表明这几种除草剂桶混后在土壤中的有效成分已降解，油茶树根系基本无吸收。有研究表明，在草甘膦处理样地的土壤60、150 d后，油茶果实、叶片中均未检测出有草甘膦残留[26]。另外也有研究发现，草甘膦在晴天、人工模拟降雨2种处理下 6 d基本降解完毕[27]。草铵膦在油茶林中应用至今还鲜有报道，但其在桃园中定向喷雾防除杂草，不会造成其在桃中残留超标的风险[28]。同种除草剂在不同环境及条件下，其药效和降解速度会显示出差异[24]，但其具体的机制和作用机理有待深入研究。

本研究通过针对湘中丘岗山地油茶林杂草种类的设计10种不同化学除草剂混合试验，发现草甘膦与其他除草剂混合施用效果显著高于草铵膦与其他除草剂的混合施用效果。另外，研究结果表明草甘膦与氟磺胺草醚混合施用可用于对油茶林阔叶类杂草防治，而草甘膦与精喹禾灵混合处理对油茶林中以白茅等禾本科杂草的防治效果较好。同时，通过除草剂残留检测证实几组除草剂混用在半个月后其基本无残留，从而不会影响油茶的产品质量安全。该研究为今后提升油茶林杂草的化学防治效果及经济效益提供些许研究基础。

参考文献：

[1]史 潔，尹佟明，施季森. 我国油茶产业的发展历程及存在问题述评[J]. 西南林业大学学报（自然科学）. 2011，31（6）：82-87.

[2]马小焕. 油茶油的研究现状及其应用前景[J]. 绿色科技. 2013 （12）：116-117.

[3]胡长清. 践行“三高四新”战略，全力建设“中国油茶科创谷”[J].林业与生态，2021（3）：16-18.

[4]王海斌，叶江华，陈晓婷，等. 福建安溪县新老茶园主要危害性杂草密度调查分析[J]. 中国农学通报，2017，33（5）：85-89.

[5]孙传启.  油茶林低产原因分析及其改造措施[J]. 农业与技术，2018（1）：63-64.

[6]杨意洪. 油茶园化学除草效果分析[J].花卉，2019（18）：207-208.

[7]潘 番. 林业生产化学除草技术探究[J].广东蚕业，2021，55（3）：93-94.

[8]Chauhan B S，Johnson D E. Influence of tillage systems on weed seedling emergence pattern in rainfes rice[J]. Soil and Tillage Research，2009，106（1）：15-21.

[9]Clements D R，Ditommaso A. Climate change and weed adaptation：Can evolution of invasive plant lead to greater range expansion than forecasted？[J]. Weed Research，2011，51（3）：227-240.

[10]周垂帆，李 莹，张晓勇，等. 草甘膦毒性研究进展[J]. 生态环境学报，2013，22（10）：1737-1743.

[11]陈世国，强 胜，毛婵娟. 草甘膦作用机制和抗性研究进展[J]. 植物保护，2017，43（2）：17-24.

[12]Jalaludin A，Ngim J，Bakai B B，et al. Preliminary findings of potentially resistant goosegrass （Elensine indica L.） to glufosinate-ammonium in Malaysia[J]. Weed Biology and Management，2010，10（4）：256-260.

[13]Jalaludin A，Qin Yu，Powles S B. Multiple resistance across glufosinate，glyphosate，paraquat and ACCase-inhibiting herbicides in an Eleusine indica population[J]. Weed Research，2015，55（1）：82-89.

[14]诸 力，陈红平，周苏娟，等. 超高效液相色谱-串联质谱法测定不同茶叶中草甘膦、氨甲基膦酸及草铵膦的残留[J]. 分析化学，2015（2）：271-276.

[15]张新强. 36%草甘膦草铵膦水剂防除大樱桃果园主要杂草试验[J].农业科技通讯，2021（5）：179-181.

[16]Rahman M，Juraimi A S，Suria J，et al. Response of weed flora to different herbicides in aerobic rice system[J]. Scientific Research & Essays，2012（1）：12-23.

[17]朱赞江，廖博通，彭日民，等. 湘中地区油茶园野生植物多样性的研究[J].湖南文理学院学报（自然科学版），2019，31（1）：15-17，26.

[18]Li Y，Sun Z，Zhuang X，et al.Research progress on microbial herbicides[J].Crop Protection，2003，22（2）：247-252.

[19]Norsworthy J K，Ward S M，Shaw D R，et al. Reducing the risks of herbicide resistance：Best management practices and recommendations[J]. Weed Science，2012，60：31-62.

[21]周欣欣，黄兆峰，魏守辉，等.杂草对草甘膦抗性机制及治理对策[J].农药科学与管理，2018，39（5）：39-45.

[20]俞蕴馨，伏建国，李井干，等.全球抗草甘膦杂草的发生概况与检疫思考[J].植物检疫，2020，34（5）：21-27.

[22]吴希宝，庄治国，宋化稳，等.嘧草醚与五氟磺草胺复配的联合除草作用及田间防除效果[J]. 农药，2021，60（6）：446-449，454.

[23]杨逢玉，张宏军，倪汉文. 灭生性除草剂草铵膦的作用机理及其应用[J]. 北京农学院学报，2002（4）：100-105.

[24]张宏军，刘 学，张 佳，等.草铵膦的作用机理及其应用[J]. 农药科学与管理，2004（4）：23-27.

[25]陈志明，严玉听. 草铵膦桶混敌草快配方药效初探[J].营销界（农资与市场），2017（23）：82-84.

[26]陈隆升，陈永忠，彭映赫，等. 草甘膦对油茶林土壤微生物数量及酶活性的影响[J].湖南林业科技，2015，42（4）：32-35.

[27]李水清，叶森林. 草甘膦在土壤中的残留动态研究[J].长江大学学报（自然科学版）农学卷，2006，3（1）：123-125，4.

[28]陈 莉，贾春虹，刘冰洁，等. 利用QuEChERS-液相色谱串联质谱法测定桃中草铵膦及其代谢物残留[J].农药，2020，59（1）：41-45.