2019, Vol. 27
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ZHANG Yating,
GONG Xiangwei,
XIA Meijuan,
REN Huili,
LI Zhonghao,
FENG Baili,
WANG Pengke,
GAO Jinfeng
豌豆(Pisum sativum)属于长日性冷季豆类, 是世界四大豆类作物之一, 世界各地区均有栽培, 我国主要产区有陕西、四川、河南、湖北、江苏、云南、青海等省区, 是仅次于加拿大的世界第二大豌豆生产国, 在世界豌豆生产中占有举足轻重的地位[1]。近年来, 随着我国豌豆种植面积的增加, 其草害问题日益突显, 加之农村劳动力减少、人工除草费时费力, 杂草危害已成为阻碍豌豆推广种植的重要因素。杂草是病原菌与害虫的主要载体, 并与豌豆争夺养分与空间, 影响豌豆的生长发育, 所造成的损失已超过病虫危害[2]。王藕芳等[3]调查了豌豆田的杂草种类, 共发现8科13种杂草, 结合化学防治与农业防治可有效控制田间杂草。田志慧等[1]对杂草发生消长及其防除技术进行了研究, 发现使用33%二甲戊灵、50%敌草胺、96%精异丙甲草胺等苗前除草剂可有效防除田间杂草且对豌豆生长和出苗无不良影响。化学除草剂控制豌豆田杂草是增产增收的重要技术措施, 推广使用化学除草剂是解决杂草问题最切实可行的方法[4-6]。但目前还没有能在豌豆田推广示范的高效安全除草剂, 生产上主要应用其他豆类除草剂在豌豆田喷施来控制杂草[7-10], 而其他豆类作物与豌豆在种植地区、杂草种类、对除草剂的敏感性等方面差异较大, 所以常因不清楚杂草种类、除草剂特性及喷施时期等情况而产生药害和减产问题[11-15]。本试验通过研究常用的豆类除草剂对秋豌豆田的除草效果、安全性和经济效益的影响, 拟筛选出适用于秋豌豆田的高效安全除草剂, 以期为秋豌豆的高效除草和增产提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验地概况试验于2017—2018年在西北农林科技大学官村试验站(34°18'56.62"N, 108°02'31.43"E, 海拔499 m)进行, 该地区为典型的东亚暖温带, 半湿润半干旱大陆性季风气候, 年平均气温12.9 ℃, 年平均日照2163.8 h, 多年平均降水量635.1 mm左右, 无霜期211 d。试验地肥力均匀, 地形平整, 土层深厚, 土壤质地为中壤土, 耕层土壤(0~20 cm)有机碳含量7.18 g∙kg-1, 全氮含量11.6 g∙kg-1, 黏粒含量27.91%, 石砾含量0.66%, 容重1.27 g∙cm-3, 田间排水量22.17%。研究区多年来均采用秋豌豆与夏玉米(Zea mays)轮作的种植模式, 以及在苗期和拔节期使用锄头进行人工铲除杂草的除草方式。
1.2 试验设计试验采用随机区组设计, 设置13个处理, 4次重复, 共52个小区。其中每个重复设置苗前除草剂6个, 苗后除草剂5个, 1个清水喷施对照小区(CK1), 1个人工除草测产小区(CK2), 小区之间设隔离带, 带宽1 m, 小区面积4 m2(2 m×2 m), 总占地面积304 m2。各处理分别单独采用相应喷雾器进行喷施, 施药工具为广东深邦实业有限公司生产的气压式喷雾器, 扇型喷头。苗前除草剂兑水量为675 L∙hm-2, 苗后除草剂兑水量为375 L∙hm-2。
参试豌豆品种为‘西豌2号’, 播种时间为2017年10月24日, 收获时间为2018年5月30日。播前进行土壤耕翻、平整等, 行距30 cm, 株距10 cm, 采用人工点播种植, 播种量4万粒∙hm-2, 播种深度3~5 cm, 同时人工覆土。播种后用喷灌装置喷水至土壤完全湿润, 确保出苗整齐, 按照国家豌豆品种区域试验要求进行田间管理。
1.3 除草剂种类与剂量选用6种苗前除草剂: 48%氟乐灵乳油(山东胜邦绿野化学有限公司)、50%乙草胺乳油(山东胜邦绿野化学有限公司)、33%二甲戊灵乳油(江苏龙灯化学有限公司)、96%精异丙甲草胺乳油[先正达(苏州)作物保护有限公司]、50%敌草胺水分散粒剂(印度联合磷化物有限公司)、40%扑草净可湿性粉剂(浙江省长兴第一化工有限公司), 于播种后第5 d喷施, 此时豌豆与杂草均没有出苗[16]。具体除草剂处理代码及用量如表 1所示。
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表 1 供试苗前和苗后除草剂处理代码及浓度 Table 1 Codes and concentrations of treatments of pre-emergence and post emergence herbicides |
选用5种苗后除草剂: 15%精吡氟禾草灵乳油(宁波石原金牛农业科技有限公司)、10%精喹禾灵乳油(山东胜邦绿野化学有限公司)、12.5%烯禾啶乳油[中农立华(天津)农用化学品有限公司]、10.8%高效氟吡甲禾灵乳油(山东胜邦绿野化学有限公司)、12%烯草酮乳油(安徽丰乐农化有限责任公司), 于播种后第30 d喷施[17-19], 此时为豌豆生长期、繁缕(Stellaria media)2~4分枝、荠菜(Capsella bursa- pastoris)3~4叶期[1]。具体除草剂处理代码及用量如表 1所示。
1.4 调查项目与方法 1.4.1 杂草种类调查于豌豆苗期、越冬期、返青期、拔节期和开花期, 分别选择5处试验区, 采用拜耳WEEDSCOUT及形色APP识别杂草种类, 并做好杂草种类标识、记录及统计。
1.4.2 杂草防效调查参照李淑芬等[20]的杂草调查方法, 于豌豆生育时期中的苗期、越冬期、返青期、拔节期、开花期分别对试验地豌豆田杂草防除效果进行调查。调查时, 每小区取3个点, 每点0.25 m2(0.5 m×0.5 m), 分别按阔叶类与禾本类杂草计数各样方内残存的杂草株数, 同时用1/100电子天平对相应杂草进行称重, 并计算株防效与鲜重防效:
| $ 株防效\left( \% \right) = \left( {对照区株数 - 施药区株数} \right)/对照区株数 \times 100\% $ | (1) |
| $ 鲜重防效\left( \% \right) = \left( {对照区鲜重 - 施药区鲜重} \right)/对照区鲜重 \times 100\% $ | (2) |
自秋豌豆越冬期开始, 每个小区选择生长一致且有代表性的5株植株挂牌标记, 于越冬期、返青期、拔节期、开花期、始荚期, 采用50 cm和1 m直尺测定豌豆株高, 并将各生育期5株植株的株高平均值作为该小区该生育期豌豆的相对株高。各生育期内, 采用SPAD-502Plus叶绿素测定仪测定豌豆顶叶叶绿素, 于顶叶的顶部、中部、基部3个部位选取3个点测定叶绿素相对含量, 取平均值作为该叶片该生育期的叶绿素相对含量, 5株植株的叶绿素相对含量平均值作为该小区顶叶的叶绿素相对含量, 并计算除草剂对豌豆株高和叶绿素的抑制效果。
| $ 株高抑制效果\left( \% \right) = \left( {对照区株高 - 施药区株高} \right)/对照区株高 \times 100\% $ | (3) |
| $ \begin{array}{l} 叶绿素抑制效果\left( \% \right) = \left( {对照区叶绿素含量 - } \right.\\ \left. {施药区叶绿素含量} \right)/对照区叶绿素含量 \times \% \end{array} $ | (4) |
采用烘干称重法测定, 于豌豆拔节期开始, 选择长势一致的植株挂牌标记。自拔节期至成熟期, 将植株按叶、茎、荚等不同器官进行分解处理, 然后均放置于105 ℃烘箱内杀青30 min, 再于80 ℃烘至恒重。最后用1/1 000电子天平称各部位的干重, 并计算地上部各器官干物质移动率和对籽粒的贡献率。
| $ \begin{array}{l} 干物质移动率\left( \% \right) = \left( {开花后器官最大干重 - } \right.\\ \left. {成熟期器官干重} \right)/开花后器官最大干重 \times 100\% \end{array} $ | (5) |
| $ \begin{array}{l} 干物质转运率\left( \% \right) = \left( {开花后器官最大干重 - } \right.\\ \left. {成熟期器官干重} \right)/籽粒最大干重 \times 100\% \end{array} $ | (6) |
于成熟期每小区取10株豌豆进行考种, 测定每株分枝数、节数、荚数等, 计算平均值。另外, 将每个处理4个小区中的有效荚数全部收获, 并折算成公顷产量。
1.4.6 经济效益将成熟期的豌豆产量进行经济效益计算, 分析每公顷豌豆田喷施除草剂与人工除草的成本与收入, 进行经济效益评比。
1.5 数据处理试验数据采用Microsoft Excel 2010进行录入、整理和图表的制作, 用SPSS 19.0进行方差分析, 采用最小显著差法进行处理间的多重比较(P < 0.05)。
2 结果与分析 2.1 杂草种类调查表 2所示, 通过对秋豌豆田杂草种类的调查, 发现试验地杂草共13种, 分属7科12属。其中禾本科(Gramineae)杂草共4种, 占比30.77%;阔叶类杂草共9种, 占比69.23%, 包括玄参科(Scrophulariaceae)杂草3种, 占比23.08%, 十字花科(Brassicaceae)杂草2种, 占比15.38%, 藜科(Chenopodiaceae)、唇形科(Lamiaceae)、茜草科(Rubiaceae)、石竹科(Caryophyllaceae)杂草各1种, 各占比7.69%。
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表 2 研究区秋豌豆田常见杂草种类 Table 2 Species of common weeds in the autumn pea fields of the experimental area |
由表 3可知, 除草剂对秋豌豆田阔叶类杂草株防效显著, 且不同除草剂之间呈现显著差异。苗前除草剂的平均防效, 以T2最高, 达97.2%; T3次之, 为96.7%; T5最差, 仅为75.0%。苗后除草剂的平均防效, 以T8最高, 达94.1%; T11次之, 为93.6%; T7最差, 只有52.9%;且T8、T11的平均防效低于T2、T3。苗期至越冬期, T7下降至其最低值35.2%, 下降幅度为36.6%;而其他处理的防效均上升, T9上升幅度最大, 为22.2%, T2上升幅度最小, 仅为5.3%。越冬期至返青期, T2上升幅度仍为最小, 为0.7%, T7上升幅度最大, 为63.6%, 但此时期并不是T7的防效最高值, 而其他除草剂均在此时期达到其防效最高值, 苗前除草剂处理以T2最高, 为98.3%, 苗后除草剂处理以T8最高, 为96.4%。返青期至开花期, T7表现为缓慢上升, 于开花期上升至其防效最高值60.8%, 而其他处理均表现为逐渐下降, 以T10下降幅度最大, 为20.1%, 在开花期至其最低值60.0%(P < 0.05)。
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表 3 豌豆各生育期不同种类除草剂对阔叶类杂草的株防效 Table 3 Control effects of different herbicides on broadleaf weeds during different growth stages of autumn pea % |
表 4所示, 除草剂对秋豌豆田禾本科杂草株防效显著, 且不同除草剂之间呈现出显著性差异。苗前除草剂的平均防效以T2最高, 达95.3%; T3次之, 为93.7%; T5最差, 仅为80.9%。苗后除草剂的平均防效以T8最高, 达91.5%; T11次之, 为89.6%; T10最低, 只有65.9%;且T8、T11的平均防效低于T2、T3。与对阔叶类杂草的平均株防效相比, T2、T3、T8、T11对禾本科杂草的平均株防效均较低, 而T5、T7、T9则较高。苗期至越冬期, 各处理对禾本类杂草的株防效均显著提高; 越冬期T4、T5、T7、T10、T11的防效达到其最高值, 其中以T10上升幅度最大, 由41.7%上升至86.2%, 升幅为106.7%;越冬期至开花期所有处理的防效均较平稳, 波动幅度较小。T1、T2、T8、T9的防效于返青期达到其最高值93.5%、96.8%、96.8%、90.3%, T3的防效于拔节期达到其最高值97.7%, T6的防效较稳定, 持续到开花期才达到其最高值90.4%(P < 0.05)。
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表 4 豌豆各生育期不同种类除草剂对禾本科杂草的株防效 Table 4 Control effects of different herbicides on gramineous weeds during different growth stages of autumn pea % |
表 5所示, 除草剂对秋豌豆田阔叶类杂草鲜重防效显著, 且不同除草剂之间呈现出显著性差异。苗前除草剂的平均防效以T2最高, 达96.4%; T3次之, 为95.5%; T5最差, 仅为74.1%。苗后除草剂的平均防效以T8最高, 达91.8%; T11次之, 为90.4%; T7最差, 只有49.1%;且T8、T11均低于T2、T3。苗期至越冬期, T7防效快速下降, 达到其防效最低值21.4%, 降幅达56.4%, 其余处理的防效均逐渐上升。在返青期至开花期, T1、T2、T3、T4、T8、T11于返青期达到其防效最高值, 为98.1%、99.0%、98.8%、93.5%、96.5%、96.0%; T5、T6、T9于拔节期达到其防效最高值, 为83.3%、92.6%、80.7%; T7防效则上升较缓慢, 于开花期才达到其防效最高值65.3%(P < 0.05)。
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表 5 豌豆各生育期不同种类除草剂对阔叶类杂草鲜重的防治效果 Table 5 Control effects of different herbicides on fresh weight of broadleaf weeds during different growth stages of autumn pea % |
表 6所示, 除草剂对秋豌豆田禾本科杂草鲜重防效显著, 且不同除草剂之间呈现出显著性差异。苗前除草剂的平均防效以T2最高, 达95.4%; T3次之, 为93.9%; T5最差, 仅为77.8%。苗后除草剂的平均防效以T8最高, 达到91.6%; T11次之, 为89.3%; T10最差, 只有57.8%。自苗期至开花期, 除T6处理外, 其他处理的防效均呈先上升, 再下降, 又逐渐趋于平稳的趋势。苗期, T5、T7、T10防效均低于40%, T4、T5、T7、T10、T11于越冬期达到其防效最高值91.8%、91.5%、85.4%、79.2%、94.8%, 其中T7升幅最大, 为160.4%; T6则持续至开花期才达到其防效最高值89.6%, 其余处理均在返青期达到其防效最高值(P < 0.05)。
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表 6 豌豆各生育期不同种类除草剂对禾本科杂草鲜重的防治效果 Table 6 Control effects of different herbicides on fresh weight of gramineous weeds during different growth stages of autumn pea % |
表 7所示, 施用除草剂导致越冬期的秋豌豆株高均不同程度降低, 与CK1相比, T2、T3、T4、T8、T9和T11对株高的抑制作用显著, 其中, T4、T9抑制效果最明显, 分别为7.97%、7.78%, 其余处理无显著性差异。返青期, 与CK1相比, T2、T3对株高的抑制作用不再显著; T4、T8、T9、T11处理对株高的抑制作用显著, 其中, T9、T11抑制效果最明显, 分别为12.87%、9.65%。拔节期, 与CK1相比, T9对株高的抑制效果最明显, 为23.73%, 其余处理之间无显著性差异。到开花期、始荚期时, 与CK1相比, 所有处理之间均无显著性差异, 对豌豆株高不起抑制作用。由表 7中CK1处理的株高在各生育时期的变化可知, 其株高, 自越冬期至返青期, 由10.54 cm增长至13.68 cm, 增长速度较低, 增长率仅为29.79%;自返青期至拔节期, 由13.68 cm增长至25.96 cm, 增长速度急剧上升, 增长率为89.77%;自拔节期至开花期, 由25.96 cm增长至54.70 cm, 增长速度依然上升, 增长率上升至最高值110.71%;自开花期至始荚期, 由54.70 cm增长至68.62 cm, 增长速度开始下降, 增长率下降至最低值25.45%(P < 0.05)。
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表 7 各生育期不同种类除草剂对秋豌豆株高的影响 Table 7 Effects of different herbicides on autumn pea plant height during different growth stages cm |
叶绿素是光合作用中将光能转变为化学能并用于物质合成的关键物质[21]。如表 8所示, 越冬期, CK1叶绿素相对含量为35.6, 除草剂处理下的叶绿素相对含量均不同程度降低, T2、T3、T4、T7、T8、T9、T10、T11呈现出显著性差异, 以T9抑制效果最明显, 为10.67%; T1、T5、T6差异不显著, 以T6抑制效果最差, 仅为0.28%。返青期的CK1叶绿素相对含量为38.1, 与CK1相比, T7、T10差异不再显著, T9依然最低, 为34.9, 其抑制效果最明显, 为8.40%, T1、T5、T6依然差异不显著, 以T5抑制效果最低, 仅为0.52%。拔节期, CK1叶绿素相对含量为43.3, 与CK1相比, T4、T8、T9、T11差异显著, T9抑制效果最明显, 为9.70%, 其余处理差异均不显著, 以T6抑制效果最低, 仅为0.23%。开花期, CK1叶绿素相对含量为45.2, 与CK1相比, T9抑制效果最大, 为2.43%, 其余处理差异均不显著, T5抑制效果最小, 为0。始荚期, CK1叶绿素相对含量为42.5, 与CK1相比, 所有处理均无显著性差异, 对叶绿素相对含量不起抑制作用。由表 8中CK1处理的相对叶绿素含量在各生育时期的变化可知, 秋豌豆叶绿素相对含量, 在越冬期最低, 为35.6, 开花期最高, 为45.2。越冬期至开花期, 叶绿素相对含量持续增长, 其中, 越冬期至返青期, 增长率为7.02%, 返青期至拔节期, 增长速度急剧上升, 增长率上升至13.65%, 拔节期至开花期, 增长速度逐渐下降, 增长率降为4.39%。开花期至始荚期, 叶绿素相对含量开始下降, 由45.2下降至42.5, 下降幅度为5.97%(P < 0.05)。
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表 8 各生育期不同种类除草剂对秋豌豆顶叶叶绿素的影响 Table 8 Effects of different herbicides on chlorophyll contents of tip leaf of autumn pea during different growth stages |
干物质积累量是群体数量和个体质量的综合反映, 同时也是产量形成的物质基础。由图 1可知, 在不同处理下, 随生育期推进, 根、茎、叶器官的干物质积累均表现为先上升后下降的趋势:其中根、茎器官于开花期达最大值, 之后逐渐降低; 叶器官于始荚期达最大值, 之后逐渐降低; 荚器官的干物质积累于始荚期开始, 在成熟期达最大值, 粒器官干物质积累于鼓粒期开始并于成熟期达最大值。相比于CK1, 各除草剂处理对各时期根、茎、叶、荚器官及鼓粒期粒器官干物质的积累量均具有不同程度的抑制作用; 苗后除草剂T7、T10、T11处理对成熟期粒器官的干物质积累量影响显著, 其他除草剂处理对其影响则不显著。豌豆开花前以营养生长为主, 开花后以生殖生长为主, 开花后, 茎、叶等营养器官干物质量开始下降, 荚、粒等生殖器官干物质量开始上升(P < 0.05)。
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图 1 秋豌豆各生育期不同种类除草剂对不同器官干物质积累动态的影响 Fig. 1 Effects of different herbicides on dry matter accumulation of different organs of autumn pea at different growth stages |
由表 9可知, 不同处理下秋豌豆干物质在不同器官中的移动和转运存在显著差异。营养器官中, 对籽粒的贡献率为叶 > 茎。不同处理间干物质转运的响应程度也有所不同。与CK1相比, T1-T11处理的茎干物质移动率提高7.35%~128.92%, 茎干物质转运率提高1.57%~127.71%, 其中, T2、T3、T4、T5、T6、T8、T11的移动率和转运率与CK1相比均达显著水平; 叶干物质移动率提高8.58%~61.17%, 叶干物质转运率提高3.42%~98.95%, 其中, T2、T3、T5的移动率和转运率与CK1相比均达显著水平(P < 0.05)。
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表 9 不同种类除草剂对秋豌豆茎和叶干物质转运的影响 Table 9 Effects of different of herbicides on dry matter transport in stem and leaf of autumn pea |
由表 10可知, 各处理下豌豆的产量及其构成因素存在显著差异。与CK2相比, 各处理对豌豆株高、节数、荚长、百粒重的影响均不显著, T1、T2、T3、T4、T5、T8、T9、T11处理对分枝的影响达显著水平, T3、T4处理对荚数的影响达显著水平, T3处理对产量的影响达显著水平(P < 0.05)。相比于CK2, T3处理增产42.03%。
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表 10 不同种类除草剂对秋豌豆产量及其构成因素的影响 Table 10 Effects of different herbicides on yield components and yield of autumn pea |
由表 11可知, 不同处理的每公顷豌豆净收入均高于CK2。CK2与各处理的成本差异体现在劳动成本和除草剂成本两方面, 其中, 劳动成本=单位成本×劳动人次×工作天数, 单位成本以陕西省关中地区劳动力平均工资50元∙人-1∙天-1为标准。总收入=产量×单价, 单价以2018年当地豌豆收购价格3元∙kg-1为标准。净收入=总收入-总成本。与CK2相比, 苗前除草剂处理T1-T6净收入增加79.52%~ 137.27%, 其中, T2、T3、T5处理的净收入增加均超过1倍; 苗后除草剂处理T7-T11净收入增加61.53%~114.04%, 其中, T7、T8、T11处理的净收入增加均超过80%。
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表 11 不同种类除草剂对秋豌豆经济效益的影响 Table 11 Effects of different herbicides on economic benefit of autumn pea |
明确秋豌豆田杂草种类特性, 针对性地选择除草剂是高效防除杂草的关键[8, 22-23]。本试验中, 陕西省关中地区秋豌豆田杂草种类共7科13种且阔叶类杂草占9种, 其种类占比为66.67%, 这与前人的研究结果基本一致。陈静福等[24]对秋季豌豆田杂草进行调查, 共发现7科13种杂草, 且阔叶类杂草占8种。由此说明秋豌豆田杂草种类多且以阔叶类杂草为主, 种植者应选择以防除阔叶类杂草为主的广谱性除草剂。株防效和鲜重防效是除草剂筛选试验的重要指标[25], 宋旭东等[26]开展的不同类型除草剂田间防效试验结果表明, 随着时间的推移, 除草剂的防效逐渐下降。本研究也发现, 随着生育进程的推进, 无论是苗前除草剂还是苗后除草剂, 对杂草的防除效果均呈先上升再下降的趋势, 说明在生育后期, 补施一定安全剂量的苗后除草剂, 防除效果会更好。以往的除草剂药效试验研究中, 所选择的除草剂种类及分析项目较单一。字雪靖[27]开展了烯禾啶等除草剂对糜子(Panicum miliaceum)田杂草防效的研究, 发现除草剂对杂草的控制效果显著, 且有利于增产增收。卢瑶等[18]对豌豆田除草剂的药效试验研究发现, 乙草胺等除草剂对豌豆田杂草防治效果明显, 且节省人工、有明显的经济效益。本试验在前人研究的基础上, 选择11种除草剂, 并设置了清水对照和人工除草对照, 研究发现, 相比于清水对照, 6种苗前除草剂、5种苗后除草剂对杂草株数和鲜重均有不同程度的防效作用, 且杂草株防效与鲜重防效呈正相关。特别是在防除该地区秋豌豆田普遍存在的阔叶类杂草方面, 苗前除草剂中的33%二甲戊灵、50%乙草胺对阔叶类杂草的株防效和鲜重防效均达95%以上, 苗后除草剂中的12%烯草酮、10%精喹禾灵对阔叶类杂草的株防效和鲜重防效均可达90%以上。结合除草剂对阔叶类及禾本科杂草的株防效和鲜重防效, 苗前除草剂以33%二甲戊灵综合防效最佳, 苗后除草剂以12%烯草酮综合防效最佳, 同时, 这两种除草剂均具有喷施次数少、防效高的特点, 能够高效地控制秋豌豆田杂草, 降低农业生产成本并有利于解决农村劳动力短缺的问题。
3.2 不同除草剂处理的安全性评价高防效、高安全性和高产量是除草剂筛选的主要目标。明确化学除草剂对作物生长发育的安全性影响, 对农业发展具有重要的意义[28]。李玮[29]在蚕豆(Vicia faba)田除草剂筛选及药害诊断的研究中发现, 二甲戊灵、精喹禾灵对蚕豆生长不会产生药害影响, 安全性较高, 不会造成产量下降。本试验结果与其略有差异, 研究发现自越冬期至开花期, 除草剂对秋豌豆株高、叶绿素相对含量造成显著影响, 但从始荚期开始, 影响不再显著, 这与武婷婷[12]开展的除草剂对大豆(Glycine max)药害的研究发现一致。说明除草剂在秋豌豆营养生长阶段, 对其株高、叶绿素相对含量产生显著抑制作用, 在生殖生长阶段对其影响不再显著。干物质的积累与转运是作物产量形成的基础, 本试验研究发现各除草剂处理对秋豌豆根、茎、叶器官各时期干物质的积累量均有不同程度的抑制作用, 这在前人的研究中也得到了证实[30]。同时, 本试验研究表明各除草剂处理的豌豆茎、叶器官干物质的移动率及转运率均高于人工除草, 且叶器官干物质的移动率及转运率均高于茎器官, 这可能是除草剂处理的秋豌豆产量高于人工除草的原因。化学除草剂在有效解决秋豌豆田杂草危害的同时, 也存在着一定的不安全性[27]。种植者若连续多年喷施只针对阔叶类杂草的除草剂, 可能会导致除草剂中的某些有毒成分大量残留在土壤及作物中, 进而危害粮食和土地安全, 还可能导致禾本科杂草成为优势杂草或部分杂草产生抗药性, 这将不利于杂草的防除和秋豌豆的稳产增收。现阶段针对此问题, 建议种植者选择以控制阔叶类杂草为主且对禾本科杂草也有一定抑制作用的除草剂, 并结合轮作与人工除草, 达到阻止禾本科杂草成为优势草的目的, 以促进可持续发展和农业安全生产。多年喷施只针对秋豌豆田阔叶类杂草的除草剂, 是否会导致禾本科杂草成为优势草, 目前还没有关于这一领域的相关文献, 仍有待研究, 这是未来建立秋豌豆田杂草防除体系的研究重点。
3.3 不同除草剂处理对产量的影响及经济效益评价本试验研究结果表明, 除草剂的使用有助于秋豌豆经济效益的提高, 这与前人的研究相符。朱廉等[19]在箭筈豌豆(Vicia sativa)和毛叶苕子(Vicia villosa)除草剂的筛选试验中发现, 喷施除草剂可促进产量增加, 且安全性和除草效果都很好。本研究中除草剂对秋豌豆百粒重、荚长等产量构成因素影响不显著, 除10.8%高效氟吡甲禾灵导致产量略微下降之外, 其他10种除草剂均表现出一定的增产作用, 其中, 33%二甲戊灵、12%烯草酮可使秋豌豆增产达25%以上, 产量的增加将提高种植者的经济收入。在以往研究中[31-33], 对经济效益的分析鲜有报道, 本试验尝试对不同处理进行经济效益评价, 分析发现不同除草剂处理的净收入均高于人工除草, 且33%二甲戊灵、12%烯草酮处理的净收入增加均超过1倍。本研究结果可为种植者提供经济效益最高的杂草清除方式, 有利于提高农民种植秋豌豆的收入。
4 结论陕西省关中地区秋豌豆田应选择对阔叶类杂草防除效果明显的除草剂, 苗前除草剂33%二甲戊灵和苗后除草剂12%烯草酮对杂草的株防效和鲜重防效均高于其他同时期除草剂, 且这两种除草剂之间的防效差异均不显著。各除草剂处理可提高秋豌豆茎、叶器官的干物质移动率和转运率, 且对秋豌豆株高、叶绿素的影响仅发生在始荚期之前。苗前除草剂50%乙草胺、33%二甲戊灵、50%敌草胺和苗后除草剂12%烯草酮对秋豌豆的增产效果均高于其他同时期除草剂, 其中, 喷施苗前除草剂33%二甲戊灵和苗后除草剂12%烯草酮的秋豌豆田每公顷产量和净收入均分别为同时期除草剂中最高。结合除草剂防除效果、安全性、经济效益, 针对该地区的秋豌豆田, 苗前除草剂推荐使用33%二甲戊灵, 苗后除草剂推荐使用12%烯草酮。
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