鲜食玉米田除草剂助剂的筛选及其增效作用

2021-07-10 10:07苏光秋代玉立韦忠耿杨秀娟
武夷科学 2021年1期
关键词:玉米田助剂除草剂

甘 林, 苏光秋, 代玉立, 韦忠耿, 杨秀娟∗

(1.福建省农业科学院植物保护研究所, 福建 福州 350013;2.福建省作物有害生物监测与治理重点实验室, 福建 福州 350003;3.屏南县种子管理站,福建 屏南 352300)

杂草化学防除是玉米生产中不可缺少的重要措施,化学除草剂的使用虽具有方便、快速、高效的特点,但长期大量使用可能会带来环境污染、作物药害、杂草抗药性、农药残留等负面效应(井秋月等,2014;王锦等,2016;Rahmanet al,2014),威胁农业生态环境(陈利等,2012)。 近年来,一些对作物安全性好,降解快,对非靶标生物毒性低,对环境安全且能提高杂草防效,使用成本低的助剂逐渐成为除草剂减量增效的首选(王成菊等,2003;苏旺苍等,2019)。 目前除草剂助剂在国外已被大面积使用,而在我国尚处于试验研究或推广阶段(毛同艳等,2018)。为推动农药零增长行动,有效防治玉米田草害,研制和筛选高效的除草剂增效助剂对减少农药使用量,延长药剂使用寿命具有重要的意义,应用前景广阔。

有研究表明,助剂介入能够通过改善除草剂药液的物理性状,降低药液表面张力,增强药液在植物体表的吸附、润湿和渗透能力,延缓药液在植物表面的干燥时间,从而提高药剂的使用性能和生物活性,增强除草剂药效(王成菊等,2003)。 李会芹等(2009)研制了一种甲酯化棉籽油助剂,将其加入除草剂33%菜草通乳油中,发现在同等防效情况下可降低除草剂用量的1/4~1/3,在同等用量下可提高防效25.00%~35.00%,对作物安全。 相世刚等(2019)的研究结果表明,新型生物助剂安融乐对小麦田激素型除草剂具有增效作用。 而苏旺苍等(2019)分析发现,添加不同助剂后,24.2%烟·硝·莠可分散油悬浮剂的防效均比相同浓度单用时的高,并以助剂GY-S903 和GY-W07 的防效最好。 此外,乔欣等(2018)研究了2 种自制助剂与3种除草剂对夏玉米田杂草的防效与安全性,认为不同助剂对玉米田不同除草剂的增效作用存在差别。

福建省是我国鲜食玉米主产区,田间杂草发生严重时可引起玉米产量损失达20%,茎叶处理是福建省鲜食玉米田杂草防除的主要方式,前期研究表明,莠去津、硝磺草酮、烟·硝·莠、硝磺草酮·莠去津等茎叶处理除草剂对玉米田杂草具有较好的防效,且对玉米生长安全(甘林等,2020)。 本研究在除草剂减药模式下,通过比较添加不同类型助剂对30%硝磺·莠去津可分散油悬浮剂杂草防效的影响,筛选出适宜玉米田除草剂的增效助剂,并在此基础上探讨助剂对其他除草剂减量增效的作用,研究结果将为福建省玉米田杂草化学防除减施技术应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

本研究选取7 种供试助剂:(1)有机硅增效剂(硅王),石家庄市农兴农业科技有限公司;(2)橙皮精油助剂(佳佳旺),合肥百川生物科技有限公司;(3)有机硅增效剂(速润),山东护禾宝生物科技有限公司;(4)乙基化和甲基化植物油+非离子表面活性剂(哈速腾),拜耳作物科学(中国)有限公司;(5)有机硅增效剂(百士威),百士威农药有限公司;(6)非离子表面活性剂(杰效利),美国迈图杰效利青岛华量进出口有限公司;(7)植物油+非离子表面活性剂(激健),四川蜀峰化工有限公司。

本研究选取4 种供试除草剂:(1)30%硝磺·莠去津(硝磺草酮6%,莠去津24%)可分散油悬浮剂(oil dispersion,OD),青岛格力斯药业有限公司;(2)27%烟·硝·莠去津(烟嘧磺隆2%,硝磺草酮5%,莠去津20%)可分散油悬浮剂(OD),山东金农华药业有限公司;(3)31.5%烟嘧·莠去津(烟嘧磺隆3.5%,莠去津28%)悬浮剂(suspension concentrate,SC),河南金田地农化有限责任公司;(4)30%苯唑草酮悬浮剂(SC),巴斯夫欧洲公司。

1.2 供试玉米

供试玉米品种为泰鲜甜1 号,由建瓯市映山龙农业科技有限公司提供。

1.3 试验地概况

建瓯试验点位于福建省建瓯市东峰镇桂林村(27°N, 118°E)春玉米种植基地。 屏南试验点位于福建省屏南县甘棠镇甘棠村(26°N, 118°E)夏玉米种植基地。 两个试验地地势平坦,土层深厚,土质为壤质土,土壤肥力良好,前茬作物为花菜。 玉米移栽前畦面用除草剂进行土壤封闭处理。 采用育苗移栽方式,春玉米于2019 年3 月30 日移栽,夏玉米于2020 年7 月9日移栽,单畦双行,栽33 000 株·hm-2。

1.4 试验设计

在建瓯试验点,试验设置21 个药剂处理,每个处理小区面积约25 m2,于玉米7~8 叶期(4 月30 日),杂草5~7 叶期喷施除草剂1 次。 在屏南试验点,试验设置6 个药剂处理,每个处理小区面积约70 m2,于玉米5~6 叶期(7 月28 日),杂草3~7 叶期喷施除草剂1 次。 各处理小区随机区组排列,每个处理重复3 次。 供试药剂田间推荐使用剂量参见表1,以喷施等量清水为对照(CK)。 施药器械为背负式电动喷雾器,扇形喷头。 试验田周围设保护行,除药剂处理因素外,均按照常规措施进行管理。

1.5 防效调查方法

每个小区随机选择固定2 个样方供杂草防效调查取样,每个样方1 m2,分别于施药后13~15 d、42~45 d 调查各处理6 个样方杂草鲜重,与空白对照相比,分别计算鲜重防效。

鲜重防效/%=(对照区鲜重-处理区鲜重)/对照区鲜重×100

1.6 玉米产量调查

在作物收获时,每个小区选择20 m2单独测产,记录玉米穗苞鲜重,折算产量和增产率。

增产率/%=(处理产量-对照产量)/对照产量×100

1.7 数据统计分析

利用Excel 2007 和DPS V6.8 统计软件对不同处理小区进行数据分析,用Duncan 新复极差法比较各处理间差异显著性。

表1 供试药剂和剂量Table 1 Tested agents and dosages

2 结果与分析

2.1 施药前杂草调查

建瓯试验点,施药前杂草鲜重769.03±149.26 g·hm-2,杂草株数737.37±137.76 株·m-2,有马唐、莎草、早熟禾、牛筋草、胜红蓟、辣蓼、空心莲子草、山芹等,其中马唐和胜红蓟为优势杂草,占总草株数的80%以上。 屏南试验点,施药前杂草鲜重176.00±44.14 g·hm-2,杂草株数489.33±113.16 株·m-2,有马唐、莎草、廖草等,其中马唐为优势杂草,占总草株数的80%以上。

2.2 除草剂不同助剂筛选

由表2 可知,除草剂药后15 d,7 种助剂与硝磺·莠去津常规用量70%混用,对玉米田杂草植株的防除效果在78.11%~100.00%,其中以助剂硅王、速润、哈速腾、激健对硝磺·莠去津有较好的增效作用,与未添加助剂的防效相比,防效增加13.13%~20.20%。 药后42 d,各处理杂草防除效果均达100%。

表2 药后15 d 不同助剂与30%硝磺·莠去津混用对杂草的防除效果Table 2 Control effects of different adjuvants mixed with 30% mesotrione·atrazine OD on weeds after 15 days of treatment

2.3 建瓯试验点激健助剂对不同除草剂的增效作用

由表3 可知,在建瓯试验点,各处理药后15 d,供试的12 种药剂处理对玉米田杂草植株的防除效果介于9.52%~100.00%,以硝磺·莠去津3 种处理防除效果最好,其常规用量、常规用量70%及常规用量70%添加激健助剂处理防除效果分别达100.00%、82.47%和100.00%,而以苯唑草酮3 种处理的防除效果最差,其相应的防除效果分别为58.99%、9.52%和20.49%。烟·硝·莠去津3 种处理防除效果分别为100.00%、74.43%和83.19%,烟嘧·莠去津3 种处理防除效果分别为85.66%、72.03%和84.40%。 4 种除草剂添加激健助剂后,与各自除草剂常规用量70%防效相比,激健对硝磺·莠去津、苯唑草酮、烟·硝·莠去津和烟嘧·莠去津4 种除草剂常规用量70%均有一定的增效作用,防效增幅分别为17.53%、10.97%、8.76%和12.37%。 而烟嘧·莠去津和硝磺·莠去津常规用量70%添加激健助剂后,防效与其常规用量的相当,表明激健助剂的介入对除草剂减量使用具有一定作用。

各处理药后42 d,不同处理对玉米田杂草植株的防除效果介于78.59%~100.00%,杂草整体防效得到明显提升。 其中以硝磺·莠去津及烟·硝·莠去津处理组的防除效果最好,防除效果均为100.00%。 而苯唑草酮的3 种处理防除效果分别为91.30%、78.59%和80.66%,烟嘧·莠去津相应的3 种处理防除效果分别为100.00%、86.92%和90.76%。 与相应除草剂常规用量70%防效相比,激健助剂对除草剂仍有一定的增效作用,但防效增幅不大,均低于4.00%。

2.4 屏南试验点激健助剂对不同除草剂的增效作用

由表4 可知,在屏南试验点,各处理药后13 d,供试的6 种药剂处理对玉米田杂草植株的防除效果介于95.18%~97.97%,各处理间无显著性差别。 施药后45 d,各处理杂草鲜重防效为72.96%~99.67%,以烟·硝·莠去津的杂草防除效果好于烟嘧·莠去津,其中烟·硝·莠去津正常剂量、正常剂量70%、激健+正常剂量70%防效分别达99.67%、93.16%和94.46%,而烟嘧·莠去津3 种剂量的防效分别为98.05%、72.96%和82.74%,2 种药剂均以其正常剂量70%的防效最低。

表4 屏南试验点激健助剂对不同除草剂的增效作用Table 4 Synergistic effects of adjuvant (Jijian) on different herbicides at Pingnan test site

各处理药后45 d,激健对烟·硝·莠去津和烟嘧·莠去津2 种除草剂均有一定的增效作用,与各自除草剂70%常规用量防效相比,防效增幅分别为1.30%和9.78%。 烟·硝·莠去津3 种处理因对该田杂草防除效果好,激健助剂的添加表现不出明显的增效性。

2.5 激健助剂与除草剂混用对玉米产量的影响

通过药后观察发现,供试各除草剂处理对玉米植株无明显药害,玉米植株整齐度、叶片和叶色均正常。 从表5 可知,在建瓯试验点后期产量分析表明,与清水对照相比,所有除草剂处理对玉米均有不同程度的增产效果,增产率为2.12%~6.59%,其中有8 种除草剂处理产量显著高于清水对照。 而在屏南试验点,除草剂处理对玉米也均有不同程度的增产效果,增产率为4.58%~6.93%,仅以激健+烟嘧·莠去津70%常规用量处理的玉米产量显著高于清水对照。

与各自除草剂常规用量70%产量相比,激健的添加对硝磺·莠去津、苯唑草酮、烟·硝·莠去津和烟嘧·莠去津4 种除草剂常规用量70%处理的玉米产量无明显影响,且产量在各除草剂处理组之间差异也不显著。

表5 不同除草剂处理对玉米产量的影响Table 5 Effects of different herbicides on the yield of maize

3 结论与讨论

20 世纪90 年代以来,我国除草剂应用面积不断扩大,筛选高效除草剂及具有增效作用的除草剂助剂已成为玉米生产中急需解决的问题(乔欣等,2018)。 毛同艳等(2018)研究发现,广润有机硅对30%苯唑草酮悬浮剂(苞卫)、38%莠去津悬浮剂、10%烟嘧磺隆可分散油悬浮剂防除玉米田杂草均有很好的增效作用。 近年来,我国推广的化学农药助剂类型除有机硅之外,还有植物油、非离子表面活性剂、乙基化和甲基化植物油+非离子表面活性剂、植物油+非离子表面活性剂,这些类型助剂与杀虫(螨)剂混用具有较好的增效作用(吴海军等,2008;Liet al,2013;刘中芳等,2014;阳廷密等,2019)。 本研究在30%硝磺·莠去津可分散油悬浮剂常规推荐用量减药的条件下,通过添加7 种助剂(3 种有机硅、1 种植物油、1 种非离子表面活性剂及2种植物油+非离子表面活性剂)进行田间杂草的防效测定,结果表明,有4 种助剂对该除草剂减量使用表现出明显的增效作用,分别是农用有机硅增效剂(硅王)、有机硅增效剂(速润)、乙基化和甲基化植物油+非离子表面活性剂(哈速腾)和植物油+非离子表面活性剂(激健),其中以硅王和激健对硝磺·莠去津除草增效作用最好,与硝磺·莠去津常规用量70%防效相比,防效增幅达20.20%,与硝磺·莠去津常规用量的防效相当。 表明在玉米田杂草防除过程中可通过添加有机硅、植物油+非离子表面活性剂等高效助剂以达到除草剂减量使用、提高防效的目的。

苏旺苍等(2019)发现,施药后28 d,24.2%烟·硝·莠可分散油悬浮剂在有效剂量为762.30和544.50 g·hm-2,以及544.50 g·hm-2添加激健225.00 g·hm-2时,总草鲜重质量防效分别为93.60%、86.60%和90.10%,在减药近30%的条件下,添加激健助剂后对杂草的防效仍可达90.00%以上。 而本研究的结果表明,激健助剂能在一定程度上提升除草剂的杀草速率,但对不同除草剂减量增效作用有差别,如在建瓯试验点,药后15 d,激健对硝磺·莠去津、苯唑草酮、烟·硝·莠去津和烟嘧·莠去津4 种除草剂常规用量70%的防效分别提升17.53%、10.97%、8.76%和12.37%。 烟嘧·莠去津和硝磺·莠去津剂常规用量70%添加激健助剂后防效与其常规用量相当,说明田间使用该类除草剂时,结合助剂使用可有效地减少除草剂的使用量,其减药空间可达30%或以上。 烟嘧·莠去津在建瓯和屏南试验点药后前期及后期的除草效果有一定差别,可能与玉米种植过程中不同生态区优势杂草类型、密度有关。

激健主要的活性成分为非离子表面活性剂、油酸甲酯、玉米胚芽油、油茶籽油和大豆油,在配合4 种除草剂减量30%使用的过程中,激健助剂的添加对玉米生长和产量无明显影响,表明该助剂对玉米安全。 陈立涛等(2017a)研究结果表明,在小麦阔叶杂草防治中加入激健助剂,农药用量减少10%~40%,药后30 d 的杂草鲜重防效达90.00%以上。 该助剂在玉米一喷多效病虫害综合防控中,农药减量20%~30%后也能达到较好的防效(陈立涛等,2017b)。 总之,激健作为一种安全的除草剂减药增效助剂,降低了除草剂使用成本,值得在玉米生产上推广应用。 本研究供试的其他类型助剂对不同除草剂的减量增效作用还有待进一步探讨。

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