不同缓解药剂对甘薯乙草胺药害的缓解效果

2021-04-20 00:39马居奎张成玲杨冬静唐伟陈晶伟谢逸萍孙厚俊
杂草学报 2021年4期
关键词:药害甘薯

马居奎 张成玲 杨冬静 唐伟 陈晶伟 谢逸萍 孙厚俊

摘要:为明确乙草胺药害对甘薯生长发育的影响及缓解药剂对乙草胺药害的缓解效应,以烟薯25为供试作物,研究乙草胺对甘薯的药害情况以及0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂、安法戈水剂、解害灵水剂和植力源粉剂4种不同缓解药剂对乙草胺药害的缓解作用。结果表明,乙草胺对甘薯蔓长、叶绿素相对含量、长势、产量及商品率等性状均有抑制作用,药害发生后喷施缓解药剂对乙草胺药害有一定缓解作用。综合分析,解害灵水剂对甘薯乙草胺药害的缓解效应最好,较不使用缓解药剂的乙草胺对照增产19.89%,缓解效应为37.36%,将有助于建立甘薯田除草剂药害的有效缓解措施。

关键词:乙草胺;甘薯;药害;缓解剂;缓解效果

中图分类号:S451.2  文献标志码:A  文章编号:1003-935X(2021)04-0067-06

Mitigation Effects of Different Alleviators on Phytotoxicity of

Acetochlor in Sweet Potato

MA Ju-kui,ZHANG Cheng-ling,YANG Dong-jing,Tang Wei,Chen Jing-wei,XIE Yi-ping,SUN Hou-jun

(Xuzhou Institute of Agricultural Sciences in Jiangsu Xuhuai Area/Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Sweet Potato,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Xuzhou 221131,China)

Abstract:To determine the damaging effect of acetochlor on the growth and development of sweet potato and study its possible mitigation of phytotoxicity with alleviators of acetochlor,with Yanshu 25 sweet potato as trial crop,four different alleviators were evaluated,including 0.136% GA-IAA-BR,Ann Fargo,Jiehailing and Zhiliyuan. Acetochlor reduced vine length,relative chlorophyll content,growth,yield and other characters of sweet potato. Spraying alleviators after the occurrence of acetochlor damage can alleviate its phytotoxicity to a certain extent. According to a comprehensive analysis,Jieshailing had the highest mitigation effect on drug damage of sweet potato,whose mitigation effect was 37.36%. And the yield of sweet potato using Jieshailing was 19.89% higher than that of acetochlor control. It will be helpful to establish effective mitigation measures of herbicide damage in sweet potato field.

Key words:acetochlor; sweet potato; phytotoxicity; alleviators;mitigation effect

收稿日期:2021-10-25

基金項目:国家现代农业产业技术体系建设专项(编号:CARS-10-B17-2021)。

作者简介:马居奎(1991—),男,山东寿光人,硕士,研究实习员,主要从事甘薯病虫害研究。E-mail:majukui@126.com。

通信作者:孙厚俊(1980—),男,江苏丰县人,硕士,副研究员,主要从事甘薯病虫害研究。E-mail:sunhouj1980@163.com。

甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]俗称红薯、番薯、山芋、地瓜、红苕、白薯、白芋等,属于旋花科(Convolvulaceae)甘薯属(Ipomoea)一年生或多年生双子叶草本植物。甘薯具有产量高、种植范围广、营养丰富等特点,其独特的防癌保健作用也得到了公认。甘薯是世界上重要的粮食作物和食品加工及工业原料,可用于鲜食、淀粉加工、食品加工、菜用和观赏等[1]。我国是世界上最大的甘薯生产国,甘薯总产量在我国作物中位居第4,仅次于水稻、小麦和玉米。近年来,甘薯已成为我国农业产业结构调整中的优势作物和增加农民收入的重要效益型经济作物,是改善城乡居民膳食结构的健康保健食品[2]。

甘薯生长基本处于高温多雨期,易形成杂草丛生。杂草通过与甘薯竞争水分、营养和空间等抑制甘薯生长,同时为病虫害发生提供了便利条件,严重影响甘薯的产量和品质[3]。研究表明,甘薯每年因杂草危害减产5%~15%,严重时高达50%以上[4-5]。目前,应用化学除草剂是控制农田杂草危害的重要措施,具有省时、省力且高效的特点。但化学除草剂使用过程中人为因素(超剂量使用或操作不当)、环境因素(低温或干旱)、农药自身因素、作物品种差异等造成的药害现象频发[6],除草剂药害是甘薯生产中不可忽视的问题,其中,乙草胺是一种在我国广泛使用的酰胺类除草剂,施药后持续低温、高湿等条件对农作物存在隐性药害[7]。由于甘薯田除草剂登记药剂的匮乏,生产中乙草胺常被用于甘薯田除草,近年来,甘薯田乙草胺药害频发,给薯农造成了巨大经济损失,威胁了我国甘薯产业的健康发展。因此,除了科学合理用药,除草剂药害后作物生长调控或药害缓解措施也同样是降低除草剂药害、避免产量损失的重要手段。

目前,已有学者针对小麦、玉米、烟草、马铃薯、萝卜和胡麻等作物的除草剂药害问题开展了作物生长调控或药害缓解试验[6,8-12]。受除草剂药害的小麦叶面喷施奇善宝后7 d,小麦植株开始有别于对照,25 d后处理株高、绿叶数量、次生根数量显著高于对照,增产9.7%[8]。药害前期喷施奈安可有效缓解2甲4氯钠对玉米生长发育的影響,最终可使玉米产量的损失大大降低[9]。缓解剂敌克松+吲哚乙酸对马铃薯莠去津药害有一定的缓解效果,施用缓解剂后马铃薯植株的生长性状与未喷施任何除草剂土壤的对照无显著差异,生长发育基本正常,其产量略低于正常水平,高于莠去津残留的土壤处理,商品薯率达到80%以上,在生产实践中可以降低莠去津药害残留的影响[11]。同时,研究发现,芸薹素内酯、氨基酸原液、大力士在所试缓解药剂中对萝卜药害的缓解效果较好,其中芸苔素内酯的效果最好[12]。而针对甘薯的生长调控或除草剂药害缓解方面的研究较少。本研究探讨乙草胺对甘薯的可能药害及不同缓解剂对其药害的缓解效果,旨在为减轻甘薯除草剂药害发生提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验田概况

试验于2019年在江苏徐淮地区徐州农业科学研究所甘薯试验田进行,上茬作物为小麦。试验田为沙壤土,底肥施农家肥30 t/hm2、复合肥(N、P2O5、K2O含量均为15%) 750 kg/hm2、硫酸钾375 kg/hm2,集中条施深施。试验田杂草以牛筋草、稗草、狗尾草和苋菜为主。薯苗于6月18日栽种,气温为23~32 ℃,多云,相对湿度68%。甘薯品种为烟薯25(由江苏徐淮地区徐州农业科学研究所提供)。

1.2 供试药剂

除草剂:50%乙草胺乳油(江苏省南通江山农药化工股份有限公司生产)。

缓解剂:0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂(碧护,德国阿格福莱农林环境生物技术股份有限公司生产);安法戈水剂[含氨基酸水溶肥料,以色列夫沃施功能肥(中国)有限公司生产];解害灵水剂(含氨基酸水溶肥料,游离氨基酸含量>100 g/L,Zn+B+Mn含量≥20 g/L,山东瑞普生物科技有限公司生产);植力源粉剂(中量元素水溶肥料,Ca含量≥20.0%,Mn+Zn含量≥1.0%,濮阳市农科农化有限公司生产)。

1.3 处理及设计

试验设6个处理:处理1,0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂1 350 g/hm2;处理2,解害灵水剂30 mL/hm2;处理3,安法戈水剂750 g/hm2;处理4,植力源可湿性粉剂750 g/hm2;处理5,施除草剂,不施缓解剂;处理6,空白对照(不施除草剂和缓解剂)。

试验小区为5行区,每行栽种20株,株距为 23 cm,每个小区栽种100株。重复3次,随机区组排列。

1.4 试验方法

在杂草芽前期施用50%乙草胺乳油,土壤封闭处理在栽种甘薯当天完成,施用剂量为推荐剂量的2倍(4.5 L/hm2)。施药器械为市下牌 SX-MD15DA 15 L电动喷雾器,喷头采用圆锥雾喷头,喷头孔径为0.7 mm,压力为0.30~0.45 MPa,流量为0.70~0.90 L/min,全田均匀喷雾。待甘薯产生药害后(6月24日)按照推荐用量施用缓解剂,间隔5 d(6月29日)再次施用缓解剂,施用量与第1次相同。

1.5 测定内容及方法

施用乙草胺后15 d(7月3日)开始调查,每隔10 d调查1次。每个小区随机选取10株甘薯,调查植株蔓长和分枝数;分枝数在第1次调查时均为1个,在第2次调查时开始统计。同时,用叶绿素测定仪(CCM-200,Opti-Sciences,Tyngsboro,MA,USA)测出主茎第2张完全展开叶片叶绿素相对含量(CCI)[13]。

收获时(10月21日)将测产区内中间3行的块根全部挖出,进行裂薯率及商品薯率调查,同时以小区为单位称块根鲜重,记录并计算鲜薯产量、商品率和裂薯率等数据。比较各缓解剂处理区与除草剂对照、空白对照的鲜薯产量,计算缓解剂对药害的缓解效应。

商品率=小区商品薯重小区产量×100%;

裂薯率=小区裂薯重小区产量×100%;

缓解效应=缓解剂处理产量-乙草胺对照产量空白对照产量-乙草胺对照产量×100%;

1.6 数据分析

用 Microsoft Excel 2016 软件对数据进行录入和计算,运用DPS 7.05软件进行单因素方差分析,不同处理间的多重比较采用 Duncans 新复极差法(α=0.05)进行。图表中数据为“平均值±标准差”。

2 结果与分析

2.1 乙草胺对甘薯的药害症状

调查(表1)发现,施用50%乙草胺乳油 4.5 L/hm2 后5 d,甘薯出现药害,表现为植株生长迟缓,顶部叶片皱缩,叶片颜色变深,有坏死斑等。施药后15 d,甘薯蔓长较空白对照下降31.79%;施药后45 d,乙草胺对甘薯蔓长的抑制率仍高达18.04%。

2.2 不同缓解剂对甘薯生长的影响

不同缓解剂对甘薯药害的缓解效果见表1,乙草胺施药后15、25、35 d调查结果表明,不同缓解剂处理区甘薯蔓长分别介于13.80~14.85、27.51~33.64、80.27~90.67 cm之间,4种不同缓解剂对甘薯生长均具有一定的缓解作用,施用缓解剂后各处理甘薯蔓长略高于乙草胺对照组(处理5),但差异不显著。

乙草胺施药后45 d调查结果表明,4种不同缓解剂对甘薯生长迟缓、叶片畸形具有明显缓解作用。处理2和处理3甘薯植株蔓长均值分别为122.17、127.94 cm,显著高于不施用缓解剂的处理区(114.10 cm);处理1和处理4甘薯植株蔓长均值分别为120.49、115.18 cm,高于不施用缓解剂的处理区,但差异不显著,说明其对甘薯蔓长缓解作用不明显。

各处理在喷施乙草胺药后25、35、45 d的分枝数分别介于3.30~4.80、4.43~6.07、6.16~7.89个之间。在各调查时间点,4个缓解剂处理的分枝数与乙草胺对照、空白对照差异均不显著,但大体表现为空白对照>缓解剂处理>单施除草剂处理,说明各缓解剂可有效缓解除草剂对甘薯分枝数的抑制作用。

2.3 不同緩解剂对甘薯叶绿素含量的影响

50%乙草胺乳油(4.5 L/hm2)处理明显降低了甘薯叶片的叶绿素含量,施药后15 d甘薯叶片叶绿素相对含量(CCI)为17.11,较空白对照下降16.21%。叶绿素是绿色植物进行光合作用的主要色素,其含量降低将会影响植物光合作用,从而影响植物正常生长发育。施用缓解剂后,处理1和处理3叶绿素含量略高于乙草胺对照,但差异不显著;处理2和处理4叶绿素含量显著高于乙草胺对照(P<0.05)。随着甘薯新叶生长,乙草胺施药后35 d甘薯植株叶绿素相对含量恢复到空白对照水平(表2)。

2.4 不同缓解剂对甘薯产量和商品性的影响

不同缓解剂对甘薯产量和商品性的影响见表3。喷施50%乙草胺乳油(4.5 L/hm2)处理区甘薯产量为19.66 kg,较空白对照下降37.49%。所有缓解剂处理中,处理2的甘薯产量显著高于不施用缓解剂处理区,对乙草胺药害的缓解效果最好(37.36%)。

喷施不同的缓解剂后,各处理的商品率分别为58.36%、65.88%、65.71%、64.41%,均与空白对照差异显著;各处理裂薯率分别为41.54%、33.86%、34.29%、35.53%,均未能降低裂薯率。

3 小结

在农业领域中,乙草胺是一种选择性芽前除草剂,被广泛用于防治一年生禾本科杂草(马唐、稗草等)和阔叶杂草(野苋等)。乙草胺通过抑制焦磷酸环化酶活性来抑制长链脂肪酸合成,进而抑制杂草幼苗生长[14]。乙草胺由于除草活性高、应用范围广且持效期适中,已成为我国生产量和使用量最多的除草剂品种之一[15]。本试验结果表明,过量喷施50%乙草胺乳油(4.5 L/hm2)后甘薯生长会显著受到抑制,植株生长迟缓,叶片叶绿素含量降低,产量降低,商品率下降,裂薯率增加,最终导致甘薯减产。

通过比较不同缓解剂对乙草胺药害的缓解效果发现,不同缓解剂对甘薯乙草胺药害的缓解作用差异较大。0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂(碧护)是农业生产中一种新型复合平衡植物生长调节剂,含有天然植物内源激素、黄酮类物质和氨基酸等30多种植物活性物质,组成了一个独特的植物生长复合平衡调节系统,通过系统诱导作用,可激活植物的多重活性,使植物枝繁叶茂,根系发达,显著提高植物抗逆性(冻害、干旱、涝害、土壤板结、盐碱等)及抗病虫害能力,增加产量和改善品质[16]。前人研究结果表明,0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂对于胡麻、葡萄等的除草剂药害具有一定的缓解效应[6,17];本试验中药害产生后施用0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂对甘薯蔓长、分枝数、叶绿素相对含量、产量、商品率具有一定的缓解效应,但与不施用缓解剂处理相比,没有显著差异。

解害灵水剂是一种含氨基酸水溶肥料,内含生物活性酶、解害剂、分解剂、生根因子、促长剂及植物生长所需的各种微量元素,对因过量施用化肥、除草剂,误用杀虫剂、杀菌剂等引起的药害、肥害等有明显的恢复效果。甘薯受乙草胺药害后喷施解害灵水剂,对蔓长、产量、叶绿素相对含量等具有一定的缓解作用。有研究发现,解害灵水剂对乙草胺药害农艺性状具有正缓解效应[18],本试验结果与之相一致。

安法戈水剂主要成分为解草胺腈三磷酸腺苷外源营养素,在除草剂显性、隐性药害分解、副作用防控、作物增产中具有重要作用(来源于商品目录介绍)。安法戈作用机制不是抑制除草剂,而是促进作物体内电子、酶的转化,与除草剂混用不仅不影响除草效果,而且能避免和降低药害的发生。但甘薯过量施用乙草胺药剂以后,与0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂作用效果类似,安法戈水剂对甘薯蔓长、分枝数、叶绿素相对含量、产量、商品率仅具有一定的缓解效应。

植力源粉剂是一种中量元素水溶肥料,富含钙、锰、铜、锌等矿质营养元素,通过诱导作物抗性,重建作物内源激素系统,促进有毒代谢物及有毒外源物质的分解,增强作物抗逆性,从而缓解除草剂药害[19]。本试验结果表明,植力源粉剂对甘薯除草剂药害具有一定的缓解作用,但与不施用缓解剂处理相比,也没有显著差异。

本研究所选择的缓解剂药剂均为单独使用,其有效成分不同,对甘薯药害不同生理指标的影响差异较大,仅部分对生长指标或产量具有显著缓解效果,进而无法综合全面地缓解乙草胺对甘薯药害的影响;同时有研究表明,缓解剂使用时间不同对药害的缓解作用也存在差异[20-21]。后续研究中需要进一步探究施用缓解剂最佳时间,缓解药剂的混合效应,从而找出综合有效的甘薯乙草胺药害的缓解方法,旨在为甘薯除草剂药害的补救措施提供理论支撑。

参考文献:

[1]王 欣,李 强,曹清河,等. 中国甘薯产业和种业发展现状与未来展望[J]. 中国农业科学,2021,54(3):483-492.

[2]马代夫,李 强,曹清河,等. 中国甘薯产业及产业技术的发展与展望[J]. 江苏农业学报,2012,28(5):969-973.

[3]李 贵,王一专,吴竞仑.甘薯田杂草的防除策略[J]. 杂草科学,2010,28(4):15-18.

[4]Workayehu T,Mazengia W,Hidoto L.Growth habit,plant density and weed control on weed and root yield of sweet potato (Ipomoea batatas L.) Areka,Southern Ethiopia[J]. Journal of Horticulture & Forestry,2011,3(8):251-258.

[5]张 勇,路兴涛,孙竹波,等. 灭草松与精喹禾灵等桶混防除甘薯田杂草效果及对甘薯安全性[J]. 农药,2014,53(1):55-57.

[6]张 炜,陆俊武,曹秀霞,等. 除草剂药害对胡麻生长的抑制作用及其缓解效应[J]. 农药,2018,57(7):542-546.

[7]韩 飞,朱 祥,常 悦,等. 印度梨形孢缓解油菜乙草胺药害及其作用机制[J]. 河南农业科学,2020,49(1):82-88.

[8]陈银朝,杜小娟,张 睿,等. 奇善宝对世玛除草剂药害小麦的恢复效应研究[J]. 中国农学通报,2014,30(19):304-307.

[9]高新菊,葛玉红,王恒亮,等. 缓解剂对2甲4氯钠玉米药害的解除作用[J]. 农药,2014,53(2):109-112.

[10]朱晓明,时 焦,王 钢,等. 除草剂飘移药害缓解剂的筛选及缓解效应分析[J]. 中国植保导刊,2020,40(4):62-65.

[11]胡海波,郝永丽,高 博,等. 莠去津缓解剂对马铃薯药害的缓释效果[J]. 北方农业学报,2018,46(6):93-96.

[12]郝红丹,务玲玲,李青阳,等. 不同缓解药剂对萝卜仲丁灵药害的缓解作用[J]. 农药,2015,54(8):591-596.

[13]魏 猛,张爱君,李洪民,等. 不同施肥方式对甘薯光合特性及产量的影响[J]. 江西农业学报,2017,29(1):47-50.

[14]王 彤,许 斌,徐安明,等. 微生物修复被化学除草剂乙草胺污染的环境研究进展[J]. 生物加工过程,2021,19(4):396-403.

[15]Liu Y L,Fang K A,Zhang X L,et al. Enantioselective toxicity and oxidative stress effects of acetochlor on earthworms (Eisenia fetida) by mediating the signaling pathway[J]. Science of the Total Environment,2021,766:142630.

[16]孫春华,黄瑞贤,周 琦,等. 叶面喷施碧护对西洋参作用效果试验总结[J]. 人参研究,2020,32(5):57-58.

[17]杨永棒,孙惠敏,王少山.碧护、氨基酸水溶肥和钛肥对葡萄草甘膦药害的解除效果[J]. 黑龙江农业科学,2021(7):42-47,51.

[18]武婷婷.大豆除草剂药害及其有效缓解剂的筛选[D]. 长春:吉林农业大学,2014.

[19]高洪泽,李钦存.除草剂药害补救剂植力源使用技术研究试验[J]. 农业科技通讯,2016(12):116-118.

[20]王恒亮,葛玉红,苏旺苍,等. 不同缓解处理对玉米烟嘧磺隆药害的缓解效果研究[J]. 河南农业科学,2013,42(11):81-85.

[21]朱晓明.烟草莠去津和硝磺草酮药害缓解措施研究[D]. 北京:中国农业科学院,2020.

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