除草劑苯唑草酮對后茬作物生育期及產(chǎn)量影響

陳有財，宋廣悅，魏 民*

(1.哈爾濱市松北區(qū)萬寶街道辦事處農(nóng)村事務(wù)服務(wù)中心，黑龍江 哈爾濱 150009；2.黑龍江省植檢植保站，黑龍江 哈爾濱 150009)

玉米(Zeamays)是世界范圍內(nèi)種植面積最大的作物之一，起源于中美洲，在我國有著廣泛的種植區(qū)域[1]。玉米具有很好的耐旱性，因此在我國北方干旱地區(qū)有著廣泛的種植。玉米不僅可以作為主食，還因為高淀粉含量被生產(chǎn)成飼料等，在工業(yè)上也可作為原材料生產(chǎn)出相應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品[2]。然而在玉米生產(chǎn)的過程中，田間雜草嚴重影響著玉米的產(chǎn)量品質(zhì)，在玉米苗期是最應(yīng)注重雜草管理的時期。

苯唑草酮(topramezone)是對羥基苯基丙酮酸酯雙氧化酶抑制劑，可以通過雜草幼苗根部及莖部吸收，主要用于玉米田苗后莖葉處理防除一年生禾本科及闊葉雜草，對玉米安全性較高，近年來已成為防治玉米田雜草的首選[3]。苯唑草酮能抑制對羥基苯基丙酮酸酯雙氧化酶(4-HPPD)和質(zhì)體醌的合成，以及間接地干擾類胡蘿卜素的合成，破壞葉綠體的功能，使植物組織壞死[4]。苯唑草酮在土壤中的降解半衰期為>125 d，這表明土壤微生物對苯唑草酮的降解能力較弱且不易發(fā)生光解，所以當(dāng)苯唑草酮以殘留的形式存在于植物表面和土壤中時，將會具有較高的遷移性。因此苯唑草酮較為穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)可能會對后茬作物產(chǎn)生毒害作用。Vesna Dragicevit等[5]研究發(fā)現(xiàn)苯唑草酮等除草劑對玉米幼苗磷代謝和營養(yǎng)物質(zhì)的積累可能產(chǎn)生破壞作用；李亦松等[6]報道了苯唑草酮的使用對苣荬菜葉片中葉綠素、丙二醛、可溶性糖的影響。在我國，作物輪作是一種普遍現(xiàn)象，前一作物種植過程中使用的化學(xué)藥劑可能會對后一茬作物生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。本試驗通過在玉米田施用不同劑量的苯唑草酮，在施藥后12個月種植敏感作物白菜、大豆、高粱、谷子，觀察殘留藥劑對上述作物的危害及減產(chǎn)程度，為指導(dǎo)農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗藥劑：30%苯唑草酮懸浮劑

試驗作物：高粱：八棵杈；大豆：東農(nóng)425；白菜：牡丹江2號；谷子：張雜谷。

1.2 試驗地狀況 試驗地基本情況：試驗地旋耕起壟一次成型，旋耕深度25 cm，土壤類型碳酸鹽草甸黑鈣土，土壤肥力中等，有機質(zhì)含量4.26%，pH值7.5。每畝施底肥53%谷稻肥摻混肥料60 kg，生長期未追肥和噴施葉面肥。種植期間2次人工除草，1次機械封壟。作物生長期間雨水適宜，全程無灌溉。期間白菜人工噴施氯蟲苯甲酰胺1次防治小菜蛾和菜青蟲，大豆噴施1次高氯·甲維鹽，防治大豆食心蟲。

1.3 試驗設(shè)計 試驗采用田間定位研究的方法進行。共計設(shè)置1個對照區(qū)和4個處理區(qū)，分別為30%苯唑草酮懸浮劑用藥量0.0、6.0、9.0、12.0、18.0 mL/667 m2，試驗設(shè)置2次重復(fù)。設(shè)置5個試驗小區(qū)，每個處理小區(qū)面積130 m2，分別對應(yīng)五組處理。所有處理組均種植玉米，等到玉米生長至4～5葉期時，各處理區(qū)莖葉噴霧施藥1次，噴液量450 L/hm2。

待玉米作物收獲12個月后，在原試驗田上繼續(xù)種植后茬作物。試驗田各施藥處理區(qū)保持原有面積，高粱、大豆、白菜、谷子四種試驗作物同時播種。每個試驗小區(qū)均種植4種后茬作物，保證每個試驗小區(qū)種植的后茬作物規(guī)模相等。每種作物種植5壟，壟距67 cm，壟長10 m，播種密度符合各作物常規(guī)種植，人工播種。調(diào)查后茬作物的出苗率、抑制率、株高、鮮重及產(chǎn)量。

1.4 調(diào)查方法 出苗率調(diào)查：4種后茬作物5 m×2行(中間行)，測定作物的出苗率，計算各藥劑處理區(qū)相對于空白對照的抑制率。對白菜(苗后24 d)、大豆(苗后17 d)、高梁(苗后15 d)、谷子(苗后20 d)進行單株株高調(diào)查，各處理區(qū)對白菜、大豆、高粱、谷子作物確定中間壟，連續(xù)取20株，分別測量株高，計算各藥劑處理相對于空白對照的抑制率。

株高、鮮重調(diào)查：對白菜(苗后42 d)、大豆(苗后36 d)，高粱(苗后34 d)、谷子(苗后39 d)進行株高、上鮮、下鮮、分枝(分蘗)調(diào)查，各處理區(qū)白菜、大豆、高粱、谷子作物分別在中間壟連續(xù)取20株進行測量，計算各藥劑處理區(qū)相對于空白對照的抑制率。

產(chǎn)量調(diào)查：分別對白菜、谷子、大豆、高粱進行測產(chǎn)，測產(chǎn)方法是每種作物各處理分別在中間壟連續(xù)取30株進行測量(因前2次測量株高、鮮重等取樣，導(dǎo)致中間兩壟植株不全，不能中間兩壟實收測產(chǎn)，只能選取代表性的點連續(xù)取30株)，包括穗長、穗重、產(chǎn)量等因素，計算各藥劑處理區(qū)相對于空白對照的抑制率。

計算方法：

出苗率：出苗數(shù)/播種數(shù)量×100%

出苗抑制率：(對照區(qū)出苗率-處理區(qū)出苗率)/對照區(qū)出苗率×100%

株高抑制率：(對照區(qū)平均株高-處理區(qū)平均株高)/對照區(qū)平均株高×100%

上鮮重抑制率：(對照區(qū)平均上鮮重-處理區(qū)平均上鮮重)/對照區(qū)平均上鮮重×100%

下鮮重抑制率：(對照區(qū)平均下鮮重-處理區(qū)平均下鮮重)/對照區(qū)平均上鮮重×100%

分枝(分蘗)抑制率：(對照區(qū)株均分枝(分蘗)數(shù)-處理區(qū)株均分枝(分蘗)數(shù))/對照區(qū)株均分枝(分蘗)數(shù)×100%

試驗期間目測觀察4種作物的受害程度和表現(xiàn)癥狀。詳細記錄受害的癥狀類型。受害的程度采用分級方法進行定量，評價指標(表1)。

表1 藥害評價指標(NY/T 1155.8-2006)

2 結(jié)果與分析

2.1 出苗率影響 后茬作物的出苗率調(diào)查結(jié)果(表2)，結(jié)果顯示后茬敏感作物白菜、大豆、高粱、谷子的出苗率不受影響。

表2 苯唑草酮對后茬作物出苗影響

2.2 不同后茬作物不同時期株高、鮮重和分枝(分蘗)的影響

2.2.1 對生長前期的影響 調(diào)查結(jié)果(表3)。白菜(苗后24 d)：苯唑草酮從低劑量到高劑量對白菜株高抑制率分別為0.43%、5.57%、10.28%、10.28%；大豆(苗后17 d)：從低劑量到高劑量對株高抑制率分別為1.8%、4.62%、15.18%、19.41%；谷子(苗后20 d)：從低劑量到高劑量對株高抑制率分別為9.58%、15.17%、14.87%、19.90%；高粱(苗后15 d)：從低劑量到高劑量對株高抑制率分別18.56%、21.92%、28.08%、24.25%。由此可見幾種劑量均會影響后茬作物的生長，而且隨著劑量的不斷上升，生長前期的后茬作物受到的抑制逐漸升高。

表3 苯唑草酮對后茬作物苗期作物株高影響(生長前期)

2.2.2 對后茬作物生長中期的影響 白菜(苗后42 d)：從低劑量到高劑量對株高抑制率分別為7.75%、14.34%、16.77%、13.27%，上部鮮重抑制率分別34.10%、61.90%、57.93%、61.25%，下鮮重抑制率分別為36.92%、49.23%、48.97%、49.49%。由此可見，4種劑量對白菜均會產(chǎn)生抑制，白菜株高在12 mL/667 m2劑量時抑制最為嚴重，9 mL/667 m2劑量時鮮重抑制最為嚴重(表4)。

表4 苯唑草酮對后茬作物白菜株高、上鮮、下鮮影響(生長中期)

大豆(苗后36 d)：從低劑量到高劑量對株高抑制率分別為13.87%、12.72%、61.51%、59.56%，上部鮮重抑制率分別35.17%、37.13%、89.37%、89.85%，下部重鮮抑制率分別為19.70%、32.63%、83.820%、86.46%，分枝抑制率均為0。4種劑量對大豆的生長都產(chǎn)生抑制作用，其中12 mL/667 m2劑量對株高抑制最為嚴重，18 mL/667 m2劑量對上部鮮重與下部鮮重抑制最為嚴重，對分枝無抑制(表5)。

表5 苯唑草酮對后茬作物大豆株高、上鮮、下鮮、分枝影響(生長中期)

谷子(苗后39 d)：從低劑量到高劑量對株高抑制率分別為15.57%、20.21%、14.92%、28.00%，上部鮮重抑制率分別57.090%、64.84%、57.90%、62.84%，下部鮮重抑制率分別為59.52%、63.17%、59.94%、67.51%，分蘗抑制率均為0%。4種劑量對谷子均有生長抑制作用，其中18 mL/667 m2劑量對株高抑制最嚴重，9 mL/667 m2劑量對上部鮮重抑制最嚴重，18 mL/667 m2劑量對下部鮮重抑制最嚴重(表6)。

表6 苯唑草酮對后茬作物谷子株高、上鮮、下鮮、分蘗影響(生長中期)

高粱(苗后34 d)：從低劑量到高劑量對株高抑制率分別為18.05%、20.88%、22.93%、18.28%，上部鮮重抑制率分別34.23%、38.36%、40.54%、40.32%，下部鮮重抑制率分別為25.23%、37.48%、40.76%、40.43%，分蘗抑制率分別為-66.67%、66.7%、0.0%、-33.33%。4種劑量對高粱均有生長抑制作用，12 mL/667 m2劑量株高抑制最嚴重，12 mL/667 m2劑量對上部鮮重與下部鮮重抑制最嚴重，對分蘗抑制作用不顯著(表7)。

表7 苯唑草酮對后茬高粱株高、上鮮、下鮮、分蘗影響(生長中期)

2.3 苯唑草酮對后茬作物株高及產(chǎn)量影響 苯唑草酮對白菜株高抑制率從低劑量到高劑量分別為6.23%、20.63%、13.89%、18.69%，對白菜產(chǎn)量抑制率從低劑量到高劑量分別為27.00%、39.13%、63.34%、69.13%。由此可見，4種劑量對白菜的產(chǎn)量都有抑制作用，其中18 mL/667 m2劑量對產(chǎn)量影響最大(表8)。

表8 苯唑草酮對后茬作物白菜測產(chǎn)統(tǒng)計表

對谷子株高抑制率從低劑量到高劑量分別為-0.6%、0.11%、3.88%、5.89%；對谷子穗長從低劑量到高劑量抑制率分別為-8.53%、5.55%、6.38%、11.10%；對谷子穗重從低劑量到高劑量抑制率分別為-1.9%、18.46%、27.20%、27.01%；對谷子畝產(chǎn)量抑制率從低劑量到高劑量分別為18.60%、18.19%、30.79%、52.04%。同樣來看，4種劑量對谷子產(chǎn)量均有抑制作用，其中18 mL/667 m2劑量抑制最明顯(表9)。

表9 苯唑草酮對后茬作物谷子測產(chǎn)統(tǒng)計表

苯唑草酮對大豆株高抑制率從低劑量到高劑量分別為5.34%、18.10%、61.57%、34.86%；對大豆夾數(shù)抑制率從低劑量到高劑量分別為-6.13%、6.13%、60.04%、77%。對大豆粒數(shù)抑制率從低劑量到高劑量分別為5.37%、6.79%、58.35%、71.80%。對大豆百粒重抑制率從低劑量到高劑量分別為1.45%、2.64%、53.80%、67.03%；對大豆畝產(chǎn)量抑制率從低劑量到高劑量分別為37.66%、23.54%、77.66%、94.12%。由數(shù)據(jù)可得，4種劑量均抑制大豆產(chǎn)量，其中18 mL/667 m2劑量對大豆產(chǎn)量影響最大，幾乎絕產(chǎn)(表10)。

表10 苯唑草酮對后茬作物大豆產(chǎn)量影響

苯唑草酮對高粱穗長抑制率從低劑量到高劑量分別為3.85%，-11.22%，7.61%，5.25%；對高粱穗重抑制率從低劑量到高劑量分別為24.96%、38.80%、43.90%、37.82%；對高粱畝產(chǎn)量抑制率從低劑量到高劑量分別為：20.29%、37.2%、45.71%、46.3%。4種劑量對高粱產(chǎn)量均會產(chǎn)生影響，最為嚴重為18 mL/667 m2劑量處理(表11)。

表11 苯唑草酮對后茬作物高粱產(chǎn)量影響

3 結(jié)論與討論

玉米是我國主要種植的作物之一，在我國北方地區(qū)尤其是干旱地區(qū)，玉米良好的耐旱性使其成為種植首選。玉米不僅可以作為主食，還可作為工業(yè)原材料，秸稈與玉米穗都是很好的工業(yè)原材料，用于生產(chǎn)一系列工業(yè)產(chǎn)品[7]。在種植玉米過程中，雜草對玉米苗期生長產(chǎn)生了十分嚴重的影響，嚴重時可導(dǎo)致玉米減產(chǎn)。當(dāng)前實際種植過程中，除草劑作為一種高效易得的除草措施已被廣泛使用[8]。

苯唑草酮又稱苯吡唑草酮，是巴斯夫公司開發(fā)的一種新型高選擇性苯甲酯吡唑酮類除草劑，具有高安全性、優(yōu)良選擇性、廣譜殺草活性、時效長和兼容性強等特點，安全性高于硝磺草酮和煙嘧磺隆，是安全性最高的玉米地除草劑，也是對哺乳動物毒性最小的除草劑之一[9-14]。在當(dāng)前玉米地除草劑選擇中，苯唑草酮已作為首選在全國廣泛使用，然而其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)會導(dǎo)致在土壤中殘留時間較長，從而影響了后茬作物的生長。試驗通過對苯唑草酮用量6.0、9.0、12.0、18.0 mL/667 m2進行研究，觀察施藥后12個月后種植白菜、大豆、谷子、高粱4種作物會因苯唑草酮的使用而產(chǎn)生不利影響。

結(jié)果顯示，苯唑草酮用量6.0、9.0、12.0、18.0 mL/667 m2處理，在施藥后12個月種植白菜、大豆、谷子、高粱四種作物，對各作物出苗基本沒有影響。出苗后生長前期和生長中期對各作物葉片顏色、株高、地上部鮮重和地下部鮮重都有不同程度影響和抑制，生長前期抑制率相對低，隨著作物生長，苯唑草酮畝用劑量越高，抑制越明顯；對白菜和大豆地上部鮮重抑制率高于地下部鮮重抑制率，對谷子和高粱地上部鮮重抑制率與地下部鮮重抑制率差別不大。對產(chǎn)量的影響結(jié)果明顯，總體表現(xiàn)是苯唑草酮施用劑量增高，抑制程度增加，具體表現(xiàn)為白菜不抱心，大豆在高劑量下幾乎絕產(chǎn)，谷子產(chǎn)量損失50%，有癟粒，高粱貪青晚熟明顯。因此我們得出結(jié)論，使用了30%苯唑草酮懸浮劑用量6.0、9.0、12.0、18.0 mL/667 m2除草的玉米地，后茬作物不可以種白菜、大豆、谷子、高粱。