摘要
谷子抗旱耐瘠且适应性强,是重要的杂粮作物,脱壳后的小米营养均衡,是调节人们膳食结构的典型代表。随着谷子产业化、规模化种植的逐渐推广,杂草防除难问题日益突出,成为限制其产业化发展的瓶颈。谷子对除草剂较敏感,目前登记的除草剂种类也较少,研发投入明显不足,导致谷田化学除草长期未能大面积推广应用。部分杂交谷子具有抗拿捕净(有效成分为烯禾啶)特性,可苗期喷施烯禾啶来防除禾本科杂草,但长期喷施单一除草剂不仅加速抗药性杂草的产生,也带来杂草群落单一,优势杂草种群突出,防除效果下降,同时对环境和土壤也存在潜在威胁。本研究以张杂谷10号(抗拿捕净品种)为试验材料,将不同浓度烯禾啶(化学分子式C17H29NO3S)与二甲四氯(化学分子式C9H9ClO3)复配,系统分析其对谷田杂草防效、谷子生长发育及产量的影响,旨在筛选高效优质组合,为扩大杀草谱,提高杂草防效,解决杂交谷田化学除草提供理论依据及技术支撑。主要研究结果如下: (1)随着烯禾啶与二甲四氯复配浓度的升高,杂草防效也随之提高,定襄、繁峙两试验点的结果均显示在相同浓度烯禾啶与二甲四氯复配下,对禾本科杂草的防效优于阔叶杂草。随着药后时间的延长,杂草防效逐渐提高。其中在定襄试验点,T1(0.5倍烯禾啶+0.5倍二甲四氯)和T2(0.5倍烯禾啶+1倍二甲四氯)在药后21天对阔叶杂草防效分别为70.83%和81.67%,T5(2倍烯禾啶+0.5倍二甲四氯)和T6(2倍烯禾啶+1倍二甲四氯)在药后21天对禾本科杂草防效均为100.00%,但对谷子有药害,株高与对照组相比显著降低。在繁峙试验点,T1、T2在药后14天和21天的杂草防效逐渐提高,禾本科杂草和阔叶杂草防效分别从50%、43.75%、26.32%和57.89%分别提高到88%、80%、66.67%和91.67%,T6(2倍烯禾啶+1倍二甲四氯)在药后21天对禾本科杂草和阔叶杂草的防效均为100.00%。 (2)施药前期,谷子株高、地上部鲜重、茎粗和叶面积随着除草剂的浓度的升高而逐渐下降,且复配处理药害较单施处理严重,但随着药后时间的推移,谷子药害逐渐缓解,各处理农艺性状测定值与清水对照差异逐渐变小。 (3)药后3、7、14和21天谷子倒二叶的Pn、Tr、Gs、Y(Ⅰ)、RTR(Ⅰ)、Y(ND)、Y(Ⅱ)、Y(NPQ)、qP和ETR随着除草剂浓度升高而下降。Ci、Y(NA)、Y(NO)和NPQ随除草剂浓度升高而上升,且不同指标受到除草剂的影响程度均不同。大田试验中,药后3、7、14和21天,各处理Pn、Tr和Gs均显著低于清水对照,而Ci在药后14和21天,各处理均与清水对照无显著差异;各处理qP和ETR在药后3、7、14和21天均显著低于清水对照,而各处理NPQ在药后21天均与清水对照无显著差异。 (4)MDA含量、脯氨酸、还原型谷胱甘肽和可溶性糖含量、SOD、POD和CAT活性随除草剂浓度升高而上升,且随着药后时间的推移,各处理与清水对照组间差异逐渐变小,但仍与清水对照差异显著。大田试验中,各处理CAT活性在药后3、7、14和21天均显著高于清水对照;各处理MDA含量在药后3、7和14天均显著高于清水对照,药后21天只有T6处理MDA含量显著高于清水对照。 (5)ACCase活性及GA含量随除草剂浓度的升高而下降,IAA和ABA含量随除草剂浓度升高而上升,且随着药后时间的推移,各处理与清水对照的差异逐渐变小。药后3、7、14和21天,各处理IAA含量均显著低于清水对照,T1(0.5倍烯禾啶+0.5倍二甲四氯)处理的GA含量在药后21天与对清水对照无显著差异。 (6)两个试验地区谷子产量有着相同的趋势。定襄和繁峙试验地区,谷子产量最高的复配组合均为T1,其中定襄试验地区T1与清水对照和无杂草对照相比显著增产15.93%和5.29%,繁峙试验地区T1与清水对照和无杂草对照相比显著增产23.94%和4.28% 综上所述,结合谷田杂草防效、农艺性状、气体交换参数、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性、脯氨酸、还原型谷胱甘肽、可溶性糖含量和产量指标,大田中推荐喷施T1(0.5倍推荐剂量烯禾啶+0.5倍推荐剂量二甲四氯)能够有效防除谷田杂草,且不影响谷子生长并能提高谷子产量。