稻稈覆蓋結合除草劑減量化使用對移栽甜玉米田雜草的控制效果

楊彩宏， 馮 莉， 田興山， 高家東， 張?zhí)﹦拢?岳茂峰， 崔 燁

(廣東省農業(yè)科學院植物保護研究所/廣東省植物保護新技術重點實驗室，廣東廣州 510640)

為促進農業(yè)產業(yè)化的快速發(fā)展，廣東省相關部門從20世紀90年代開始發(fā)展優(yōu)質、高效甜玉米生產。截至2011年，全省甜玉米種植面積達到20萬hm2以上，占全國種植面積的50%以上。甜玉米以鮮食品及各種加工品的形式銷入港澳臺及周邊地區(qū)。廣東省甜玉米復種指數高，1年最多可種植3～4茬，因此經濟效益、社會效益較高。夏季溫度高、濕度大，雜草生長速度快，若不使用除草劑，很容易形成草荒。一些農場與農戶為了避免甜玉米連作帶來的田間雜草孳生等問題，選擇玉米和水稻或蔬菜輪作，雖然一定程度上緩輕了雜草的危害程度，但也影響了種植戶的經濟利益。因此，目前甜玉米田防除雜草仍以化學除草劑為主，成本低，控草效果好，受到種植戶的青睞。隨著除草劑使用年限的增加，南方甜玉米田主要以阿特拉津為主，一方面容易導致雜草產生抗藥性，另一方面由于一些農戶在冬季甜玉米田選擇輪作葉菜類蔬菜，往往導致蔬菜無法正常生長[1]。目前，國內外許多學者對植物殘體覆蓋控制作物田草害進行了研究。Fontanelli等研究了麥秸覆蓋與生物降解膜對番茄田雜草發(fā)生及產量的影響，與不覆蓋相比，2種手段均有效控制了雜草的發(fā)生，且番茄增產近35%[2]。Anzalone等研究表明，番茄田用稻稈或大麥稈覆蓋可有效控制田間雜草的發(fā)生，且具有一定的增產作用[3]。Marles等發(fā)現，紫花豌豆種子殘渣覆蓋可有效抑制作物田雜草的生長[4]。李香菊等發(fā)現，甜玉米播種后，麥秸覆蓋可有效降低雜草的發(fā)生[5]。朱文達等報道，稻草覆蓋對移栽油菜田惡性雜草的綜合防效達85%以上[6]。趙學平等發(fā)現，稻草覆蓋均能有效抑制大豆田雜草發(fā)生[7]。向佐湘等用稻草覆蓋茶園，有效抑制了雜草種子的發(fā)芽生長[8]。楊彩宏等研究表明，甜玉米稈或稻稈覆蓋均對甜玉米田雜草有較好的控制效果[9]。將秸稈覆蓋與除草劑減量使用相結合的報道較少，李香菊等研究發(fā)現，河北省免耕玉米田麥秸覆蓋與煙嘧磺隆、阿特拉津相結合使用，除草劑減量至1/4時，除草效果仍高達90%以上[5]。本研究在除草劑減量使用情況下，對比了稻稈覆蓋與不覆蓋對移栽甜玉米田雜草控制效果及甜玉米產量的影響，旨在為控制移栽甜玉米田雜草提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗田基本情況

試驗于2013年8—11月在廣東省農業(yè)科學院鐘落潭白云基地進行。試驗前對田塊進行起壟開溝，畦面1.2 m，溝寬0.5 m。試驗點土質為黏土，有機質含量27.9 g/kg，水解性氮含量130.9 mg/kg，有效磷含量74.8 mg/kg，速效鉀含量181.5 mg/kg，pH值6.07，前茬種植甜玉米。

1.2 材料與試劑

粵甜18號購于廣東省農業(yè)科學院蔬菜研究所。稻稈收集于廣東省農業(yè)科學院鐘落潭白云基地，自然晾干備用。試驗藥劑為90%乙草胺乳油、33%二甲戊樂靈乳油。

1.3 方法

1.3.1 稻稈覆蓋量及除草劑劑量設置 稻稈覆蓋量約6 t/hm2風干的稻稈。90%乙草胺除草劑劑量設計為：1 200、600、300 mL/hm2；33%二甲戊樂靈劑量設計為：1 950、975、495 mL/hm2。

1.3.2 試驗設計 試驗地分4種處理方式：(1)僅用稻稈覆蓋處理；(2)只用乙草胺和二甲戊樂靈不同劑量處理；(3)用乙草胺和二甲戊樂靈不同劑量處理后再用稻稈覆蓋；(4)不用藥不覆蓋；共14個處理，每處理小區(qū)面積為7.2 m2，每處理重復3次。試驗采用隨機區(qū)組設計。甜玉米種植方式為移栽。從育苗苗床選擇長勢一致的甜玉米進行移栽，株間距為 50 cm，每小區(qū)種植2行，共24株。移栽后15、35、60 d，每小區(qū)隨機取5個0.25 m2樣方，分別調查各處理禾本科、闊葉、莎草及總草的株數，并對處理 60 d 的雜草測定鮮質量，研究不同方式處理對禾本科、闊葉、莎草及總草株數及鮮質量的控制作用。甜玉米成熟后，稱量每小區(qū)甜玉米青苞總質量，最后折算成單位面積產量。

雜草抑制效果=[對照區(qū)不同雜草株數(鮮質量)-覆蓋區(qū)雜草株數(鮮質量)]/對照區(qū)不同雜草株數(鮮質量)×100%。

1.4 數據處理

數據采用DPS數據處理軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 甜玉米田雜草群落組成及稻稈覆蓋對各類雜草的控制作用

調查結果表明：甜玉米田雜草主要以禾本科雜草為主，其中馬唐、牛筋草、稗草為優(yōu)勢雜草，占總草的61.10%；其次為碎米莎草，占總草的20.58%；闊葉雜草較少，主要為營養(yǎng)生長的空心蓮子草，占總草的10.65%。造成這種雜草群落結構的主要原因是禾本科雜草生長速度快，結實量大，種子成熟后落入土壤中形成龐大的土壤種子庫，其種群一旦建立，其他雜草就失去了生長競爭空間。稻稈覆蓋15 d后對甜玉米田禾本科、闊葉、莎草及總草的株抑制效果明顯，抑制率均在90%以上。當覆蓋時間延長至 35 d，對禾本科、莎草的株抑制率仍較高，分別為95.2%、81.7%，對闊葉雜草的株抑制率為負值，可能是因為稻稈覆蓋后抑制了禾本科、莎草的生長，給予了闊葉雜草有利的生存空間，在一定程度上促進了闊葉雜草的生長。稻稈覆蓋至甜玉米收獲(覆蓋 60 d)，對田間總體雜草的株數、鮮質量的抑制率分別為59.92%、74.10%，對各類雜草的抑制效果類似于覆蓋35 d時的結果，即株數、鮮質量抑制效果均為莎草>禾本科雜草>闊葉雜草。

2.2 乙草胺不同劑量與稻稈相結合60 d對各類雜草及總草的控制作用

從表1可以看出，對于莎草(以碎米莎草為主)，無論乙草胺劑量高低，與稻稈相結合與否，或者僅用稻稈覆蓋，幾乎完全抑制其生長，對其株防效、鮮質量防效均達到90%以上。這可能是由于一年生的碎米莎草苗期生長較弱，用藥劑則容易被吸收，用稻稈覆蓋會影響其發(fā)芽生長；另一方面，莎草在田間的基數較少，導致防效較高。對于禾本科雜草，僅用乙草胺不同劑量處理，常量1 200 mL/hm2處理的株防效、鮮質量防效分別僅為48.56%、63.24%，劑量越低，防效越差；僅稻稈覆蓋處理的株防效、鮮質量防效均高于乙草胺常量處理效果，但仍較低，分別為54.95%、74.83%；乙草胺半量與稻稈結合處理，對禾本科雜草的株防效、鮮質量防效分別達到了84.82%、90.70%，明顯高于1/4量與稻稈結合處理效果。對于闊葉雜草，不同處理均對其鮮質量有一定的防效，而對株數的防控效果較差，僅乙草胺常量處理對闊葉雜草的鮮質量防效為77.05%，僅稻稈覆蓋對其鮮質量沒有防除效果，而乙草胺常量與稻稈覆蓋相結合對其鮮質量防效達86.74%，一定程度上起到了增效作用。對于總草，與僅用乙草胺不同劑量相比，乙草胺相應劑量與稻稈結合均顯著提高了對總草的株防效、鮮質量防效；而與僅用稻稈覆蓋處理相比，乙草胺半量、常量分別與稻稈相結合均顯著提高了株防效、鮮質量防效，而乙草胺1/4量與稻稈相結合與稻稈覆蓋處理效果相當。因此，可采用乙草胺半量與稻稈相結合的方式。

表1 60 d不同處理下各類雜草及總草的防除效果

2.3 二甲戊樂靈不同劑量與稻稈相結合60 d對各類雜草及總草的控制作用

從表2可以看出：對于莎草，僅用二甲戊樂靈處理對其基本沒有效果，而僅用稻稈覆蓋對其株數、鮮質量防效達到了95%以上，二甲戊樂靈與稻稈相結合使用對莎草的防效均低于僅用稻稈處理。這可能是由于僅用稻稈覆蓋，處理區(qū)禾本科、闊葉雜草較多(防效較低)，占據了足夠的生長空間，因此莎草沒有足夠的競爭力，逐漸消退。對于禾本科雜草，僅用二甲戊樂靈或稻稈處理對其株數的防效均較低，而鮮質量防效最高為74.83%；當二甲戊樂靈1/4劑量與稻稈相結合后，對禾本科雜草的株防效、鮮質量防效分別達77.64%、87.46%，增加二甲戊樂靈的劑量至半量時，對禾本科雜草的株防效、鮮質量防效分別提高至89.78%、91.24%。對于闊葉雜草，不同處理對其株數的防除效果均為負值，這是由于處理區(qū)禾本科雜草得到了控制，給闊葉雜草的新生幼苗提供了生長的空間；而常量、半量二甲戊樂靈與稻稈相結合使用后新生幼苗相對較少些，但幼苗長勢較弱，因此對其鮮質量具有一定的防效，在20%～75%之間，不影響甜玉米的生長。對于總草，二甲戊樂靈1/4劑量與稻稈相結合即對甜玉米田總草的株數、鮮質量達到了較好的防除效果，防效分別為69.56%、82.87%， 從鮮質量防效看， 與二甲戊樂靈半量與稻稈相結合控制效果相當，無顯著差異。

表2 60 d不同處理下各類雜草及總草的株防效、鮮質量防效

2.4 不同方式處理對甜玉米產量的影響

從甜玉米的產量來看(表3)，與CK及稻稈覆蓋相比，乙草胺(常量、半量)、二甲戊樂靈與稻稈相結合均不同程度提高了甜玉米的產量，而二甲戊樂靈總體增產效果更好，因此甜玉米移栽前可優(yōu)先選擇二甲戊樂靈半量與稻稈相結合使用，既可達到可觀的增產效果，而且控草效果較好。

表3 不同處理方式對甜玉米產量的影響

3 結論與討論

甜玉米逐漸成為廣東省的優(yōu)勢農產品和標志性農作物。然而一方面雜草的危害，尤其在夏季高溫高濕季節(jié)對甜玉米的生長及田間管理帶來了很大的困擾，而單獨依賴除草劑又會產生如雜草抗藥性、污染土壤水體等問題；另一方面，田間收獲的稻稈主要處理方式以就地焚燒為主，既浪費了秸稈資源，又污染了環(huán)境。因此，本研究從秸稈覆蓋結合除草劑減量化使用的角度著手，結果發(fā)現：甜玉米田禾本科雜草為優(yōu)勢種群時，可在甜玉米移栽前，采用二甲戊樂靈1/4田間推薦劑量土壤處理，而后將稻稈以 7 t/hm2覆蓋量覆蓋于地表，最后對甜玉米進行移栽。整個生育期不再用任何除草劑，對甜玉米田禾本科雜草的株數、鮮質量防效分別為77.64%、87.46%；而對總草的株數、鮮質量防效也較高，分別為69.56%、82.87%。若禾本科和碎米莎草較多時，可選擇乙草胺1/2田間推薦劑量土壤處理與稻稈覆蓋相配合，最后對甜玉米進行移栽。整個生育期不再用任何除草劑，對甜玉米田禾本科、莎草鮮質量防效分別為90.70%、100%，對總草的株數、鮮質量防效也較高，分別為86.36%、90.95%。若綜合考慮雜草防效和甜玉米產量，可選擇二甲戊樂靈1/4量與稻稈覆蓋相結合，增產效果可觀，與稻稈、CK相比增產率為9.3%～11.5%。其次可以選擇乙草胺半量與稻稈覆蓋相結合，增產率為12.7%～15.1%。作物收獲后的秸稈被焚燒是很大的資源浪費，據有關統(tǒng)計，我國每年生產秸稈約9億t，2/3被露天燒掉，嚴重污染了空氣。許多研究人員利用秸稈還田覆蓋進行控草，取得了一定的效果。然而也存在一些問題，如李香菊等發(fā)現，麥秸對玉米田雜草的控制效果與其覆蓋量成正相關，但覆蓋量太大會影響玉米出苗及早期生長，造成減產[5]。Doring等采用稻稈以2.5～5.0 t/hm2量覆蓋馬鈴薯田，發(fā)現對雜草的控制效果不明顯，分析原因為覆蓋量不夠導致[10]。Anzalone等發(fā)現，水稻、大麥、玉米收獲后的秸稈風干后以10 t/hm2覆蓋量還田才能將土壤覆蓋，達到較好的控草效果[3]。這可能是由于不同的作物秸稈其緊實度及耐風化度不同，因此覆蓋量有一定的差異。本研究采用稻稈覆蓋與除草劑減量使用相結合的手段，一方面避免僅用稻稈覆蓋造成覆蓋較少控草效果差、覆蓋過多對作物生長不利的后果；另一方面降低除草劑的使用劑量，與稻稈配合使用，發(fā)揮其除草作用，減少藥劑在土壤中的殘留以及對空氣水體的污染。結果發(fā)現，僅稻稈覆蓋對莎草的控制效果已高達90%以上，這與Anzalone等研究認為稻稈覆蓋對多年生的香附子控制效果較差不同[3]，可能是由于本試驗田莎草主要以一年生的碎米莎草為主，但其對禾本科和闊葉雜草控制效果較低。當乙草胺或二甲戊樂靈田間常規(guī)劑量的半量或1/4量與稻稈7 t/hm2覆蓋量配合使用，均可達到較好的除草效果，而且對甜玉米有較好的增產作用，一次施藥覆蓋，整個生育期都無需使用除草劑，對環(huán)境及作物品質起到了很好的保護作用，這2種藥劑在作物生產中應用較多，對后茬作物比較安全。

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