芽前除草劑與地膜共作對玉米和花生生長的影響

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(河南科技大學林學院植物保護系， 河南 洛陽 471003)

芽前除草劑與地膜共作對玉米和花生生長的影響

車志平，田月娥，周驥，劉圣明，陳根強，范帥，李彭拜

(河南科技大學林學院植物保護系， 河南 洛陽 471003)

首先，在設置濃度下，采用紙床法篩選得6種芽前除草劑分別對玉米和花生種子萌發(fā)的最適濃度；其次，在紙床法測定的最適發(fā)芽濃度下進一步采用盆栽法分別研究了6種芽前除草劑對玉米和花生種子萌發(fā)的影響。結果表明，720 g/L異丙甲草胺和50%丁草胺對玉米苗期生長無不良影響，且在一定程度上能促進苗期生長，適合芽前除草劑與地膜共作種植玉米；720 g/L異丙甲草胺、50%丁草胺和240 g/L乙氧氟草醚3種芽前除草劑均適合與地膜共作種植花生。該研究結果可為今后安全種植玉米和花生提供一定的理論基礎和實際指導依據(jù)。

紙床法； 盆栽法； 玉米； 花生； 芽前除草劑； 地膜

1960年，法國學者盧比林試驗了地膜玉米栽培。20世紀80年代初，我國開始了地膜玉米試驗及示范性推廣[1]。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，芽前除草劑與地膜共作達到更大的經(jīng)濟效益在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中較為普遍。一方面，地膜是繼化肥及雜交技術以來又一突破性增產(chǎn)技術，實踐證明，此技術不僅可以擴大作物的種植范圍(如高緯度、高海拔地區(qū)可種植)，而且具有促進作物生長和發(fā)育(表現(xiàn)為株高及葉面積指數(shù)增加，生育期提前)的功效[1-2]；另一方面，芽前除草劑是解放勞動力，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的又一重要技術[3-4]。眾所周知，除草劑的使用水平代表一個國家的農(nóng)業(yè)先進程度。芽前除草劑具有增產(chǎn)顯著、使用方便及無殘留或殘留低等諸多優(yōu)點。因此，兩大技術的結合在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中具有舉足輕重的地位。

如今，人們對農(nóng)業(yè)與環(huán)境的協(xié)和發(fā)展要求越來越高，兩大技術的發(fā)展隨之出現(xiàn)了諸多問題。其一，白色污染。生物可降解材料的研發(fā)與應用可解決白色污染[5]。其二，農(nóng)藥殘留及藥害[6]。隨著玉米及花生田除草劑的廣泛使用，除草劑藥害時有發(fā)生，嚴重影響其生長發(fā)育[7]?？茖W選藥、合理劑量施藥可在很大程度上解決除草劑殘留及藥害問題。

前人研究表明： 1) 在旱地春玉米區(qū)，用黑色地膜代替白色地膜對促進玉米增產(chǎn)具有一定的可行性[8]； 2) 花生輪作增產(chǎn)效果較地膜覆蓋連作種植顯著[9]； 3) 厭氧下ShewanellamarisflaviEP 1可降解二甲戊靈(最優(yōu)條件：pH=8、溫度35 ℃、鹽度2%)[10]。眾所周知，地膜的使用不僅在很大程度上影響了芽前除草劑的揮發(fā)及分解，且可使土壤局部處于厭氧狀態(tài)，顯著改變土壤局部溫度及濕度。芽前除草劑的使用劑量及安全性等均受土壤溫度、濕度等因素影響顯著[11-12]。目前，芽前除草劑與地膜共作對玉米和花生發(fā)芽及生長的影響研究未見報道。鑒于此，本課題組進行此研究，探尋在不影響除草效果和安全性的前提下使用地膜可降低芽前除草劑的使用劑量，達到減少使用農(nóng)藥的目的。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑與種子

供試藥劑：均為乳油，分別是50%乙草胺、330 g/L二甲戊靈、720 g/L異丙甲草胺(濟南天邦化工有限公司)、50%丁草胺(科賽基農(nóng)有限公司)、240 g/L乙氧氟草醚(一帆生物科技集團有限公司)、960 g/L精異丙甲草胺(先正達(蘇州)作物保護有限公司)。

供試種子：玉米(荷玉127，山東科綠農(nóng)林科技有限公司)，花生(白沙1019，駐馬店市明雷種業(yè)有限公司)。

1.2 供試土樣

河南潮土，收集于河南省洛陽市周邊種植基地。

1.3 試驗方法

種子前處理：挑選玉米和花生種子若干，用清水沖洗干凈，然后用1%次氯酸鈉溶液分別浸泡玉米和花生種子20 min，并用清水沖洗3遍，完成種子消毒處理。最后，將種子浸于溫水中24 h，完成種子催芽處理。

測定發(fā)芽率：采用紙床法，并按照每種藥劑的適宜濃度范圍設定5個濃度梯度，分別測定6種芽前除草劑對玉米和花生種子發(fā)芽的影響。每個濃度梯度設置3組重復，每組重復10粒種子，同時設置空白對照。在25 ℃智能人工培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3 d，記錄發(fā)芽情況，并計算發(fā)芽率，從而找到6種芽前除草劑最適合種子萌發(fā)的濃度。

測定生長情況：初步研究芽前除草劑與地膜共作分別對玉米和花生發(fā)芽及生長的影響。采用盆栽法，在最適發(fā)芽濃度(紙床法測定)下進一步分別測定6種芽前除草劑對玉米和花生種子的發(fā)芽率及生長情況。選用直徑10 cm、高15 cm的塑料盆，每盆種10粒玉米或花生種子，每個藥劑設置3個重復，同時設置空白對照。待種植完后按照指定藥劑濃度均勻噴藥，最后鋪膜。在25 ℃智能人工培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5 d，將發(fā)芽的種子芽處地膜摳出一小孔，將芽漏出。測定種子的發(fā)芽率，并將每盆定苗成5株。生長15 d，觀察并記錄幼苗的生長及發(fā)生藥害情況。

2 結果與討論

2.1 芽前除草劑對玉米和花生種子發(fā)芽率的影響

根據(jù)每種芽前除草劑就不同作物最適濃度范圍設置5個濃度梯度，分別測定各濃度下玉米和花生種子的發(fā)芽率。稀釋濃度分別為：50%乙草胺、720 g/L異丙甲草胺和50%丁草胺(1∶250、1∶500、1∶1 000、1∶2 000、1∶4 000)；330 g/L二甲戊靈(1∶50、1∶100、1∶200、1∶400、1∶800)；240 g/L乙氧氟草醚和960 g/L精異丙甲草胺(1∶500、1∶1 000、1∶2 000、1∶4 000、1∶8 000)。如表1所示，在設置濃度下，采用紙床法篩選得到6種芽前除草劑分別對玉米和花生種子萌發(fā)的最適濃度。結果表明，選用的6種芽前除草劑在最適濃度下均能促進或保持種子的正常萌發(fā)，即6種芽前除草劑對玉米和花生種子的發(fā)芽均有一定促進作用。

2.2 芽前除草劑與地膜共作對玉米和花生種子發(fā)芽率的影響

如表2所示，在紙床法測定的最適發(fā)芽濃度下進一步采用盆栽法分別研究6種芽前除草劑對玉米和花生種子萌發(fā)的影響。結果表明，在最適濃度下，使用6種芽前除草劑時玉米和花生種子均能正常發(fā)芽，且部分藥劑對種子的正常萌發(fā)有一定的促進作用(如50%乙草胺、330 g/L二甲戊靈、720 g/L異丙甲草胺和240 g/L乙氧氟草醚對玉米種子的正常萌發(fā)有一定的促進作用；330 g/L二甲戊靈、720 g/L異丙甲草胺、50%丁草胺和960 g/L精異丙甲草胺對花生種子的正常萌發(fā)有一定的促進作用)，而部分藥劑對種子的正常萌發(fā)有一定的抑制作用(如960 g/L精異丙甲草胺對玉米種子的正常萌發(fā)有一定的抑制作用；50%乙草胺對花生種子的正常萌發(fā)有一定的抑制作用)。鑒于此，在實際生產(chǎn)中采用芽前除草劑與地膜共作種植玉米時要慎用960 g/L精異丙甲草胺，種植花生時要慎用50%乙草胺。

圖1 地膜與6種芽前除草劑共作時玉米的生長情況

表1 6種芽前除草劑分別對玉米和花生種子的最適發(fā)芽濃度

藥劑名稱 最適濃度 發(fā)芽率(%) 玉米花生玉米花生50%乙草胺1∶5001∶100096．773．3330g/L二甲戊靈1∶4001∶400100．076．7720g/L異丙甲草胺1∶10001∶200096．780．050%丁草胺1∶10001∶200096．786．7240g/L乙氧氟草醚1∶20001∶400096．776．7960g/L精異丙甲草胺1∶20001∶400090．086．7ck90．063．3

2.3 芽前除草劑與地膜共作對玉米和花生生長的影響

在最適濃度下，當?shù)啬づc6種芽前除草劑共作時，部分藥劑對玉米和花生苗期生長產(chǎn)生了不同程度的藥害，且藥害情況各不相同(圖1、圖2)。

表2 測定地膜與6種芽前除草劑共作時玉米和花生種子的發(fā)芽率

藥劑名稱 使用濃度 發(fā)芽率(%) 玉米花生玉米花生50%乙草胺1∶5001∶1000100．066．7330g/L二甲戊靈1∶4001∶400100．080．0720g/L異丙甲草胺1∶10001∶2000100．080．050%丁草胺1∶10001∶200093．386．7240g/L乙氧氟草醚1∶20001∶4000100．073．3960g/L精異丙甲草胺1∶20001∶400086．780．0ck93．373．3

玉米藥害情況： 1) 施用50%乙草胺后植株生長嚴重受阻，葉片卷曲不能伸展，莖節(jié)膨大； 2) 施用330 g/L二甲戊靈后植株矮化，葉片扭曲呈螺旋狀，莖干變粗； 3) 施用240 g/L乙氧氟草醚后植株葉片嚴重扭曲，節(jié)間脆弱易斷； 4) 施用960 g/L精異丙甲草胺后植株葉片皺縮，莖稈脆弱易斷。

圖2 二甲戊靈和精異丙甲草胺與地膜共作下對花生幼苗藥害情況

花生藥害情況： 1) 施用330 g/L二甲戊靈后植株主莖生長正常，而分蘗嚴重受阻；2) 施用960 g/L精異丙甲草胺后植株主莖明顯增粗，生長嚴重受到抑制。

結果表明，在最適濃度下，選用的6種芽前除草劑中，720 g/L異丙甲草胺和50%丁草胺對玉米苗期生長無不良影響，且在一定程度上能促進苗期生長；除330 g/L二甲戊靈和960 g/L精異丙甲草胺外，其余所選4種芽前除草劑均對花生苗期生長無不良影響，且生長較空白對照好。

3 結 論

1) 通過紙床法獲得6種芽前除草劑分別對玉米和花生種子萌發(fā)的最適濃度，且在該濃度下6種藥劑均能促進或保持種子的正常萌發(fā)，部分藥劑對玉米和花生種子的萌發(fā)有一定的促進作用。 2) 在最適濃度下，進一步采用盆栽法研究了6種芽前除草劑分別對玉米和花生種子萌發(fā)的影響。其中部分藥劑對種子的正常萌發(fā)有一定的促進作用，而部分藥劑對種子的正常萌發(fā)有一定的抑制作用。因此，在實際生產(chǎn)中采用芽前除草劑與地膜共作種植玉米時要慎用960 g/L精異丙甲草胺，種植花生時要慎用50%乙草胺。 3) 在最適濃度下，720 g/L異丙甲草胺和50%丁草胺對玉米苗期生長無不良影響，且在一定程度上能促進苗期生長，適合芽前除草劑與地膜共作種植玉米；雖然50%乙草胺對花生苗期生長無不良影響，且生長較空白對照好，但是該藥劑對花生種子的正常萌發(fā)有一定的抑制作用。通過篩選發(fā)現(xiàn)，720 g/L異丙甲草胺、50%丁草胺和240 g/L乙氧氟草醚3種芽前除草劑均適合與地膜共作種植花生。該研究結果可為今后玉米和花生安全種植提供一定的理論基礎和實際指導依據(jù)。

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The Effect of Interaction by Mulch Plastic Film and Pre-emergence Herbicide on Growth of Peanut and Maize

CHEZhiping,TIANYuee,ZHOUJi,LIUShengming,CHENGenqiang,FANShuai,LIPengbai

2017-02-15

河南科技大學博士科研啟動基金項目(09001763)；河南科技大學高級別科研項目培育基金(2015 GJB 024)；河南科技大學青年科學基金項目(13580038)。

車志平(1984—)，男，甘肅天水人；博士，研究方向：天然產(chǎn)物農(nóng)藥(天然活性化合物結構優(yōu)化)；E-mail:zhipingche@163.com/czpgsts@haust.edu.cn。

陳根強(1968—)，男，河南洛陽人；博士，研究方向：昆蟲毒理及生物源農(nóng)藥；E-mail:genqiangchen@126.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.08.087

S 513； S 565.2

A

1001-4705(2017)08-0087-04