CN104584950A - 一种用于谷子种植的除草方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于谷子种植的除草方法，包括选取谷种，利用浓度为0.001~1mg/L的油菜素内酯浸谷种的步骤、播种后于田间喷施浓度为7.5mg/L的除草剂，在24h后，于叶面喷施浓度为0.0125~0.4mg/L油菜素内酯的步骤；该除草剂是重量比为9:1的甲基碘磺隆钠盐·甲基二磺隆水分散粒剂和烷基乙基磺酸盐的水溶液。本发明利用油菜素内酯水溶液浸种，能够提高谷子长出后的株高和生物重，并对谷子幼苗叶片中的光合色素含量有一定程度的缓解；本发明利用油菜素内酯处理谷子种子和谷苗，提高了谷子对除草剂的耐药性，方便了谷子栽培的现代化作业，扩大了现有除草剂的应用范围。

Description

一种用于谷子种植的除草方法
技术领域
本发明涉及除草技术领域，具体涉及一种用于谷子种植的除草方法。
背景技术
谷子属禾本科植物，是我国的主要栽培作物之一，耐旱、耐贫瘠、抗逆性强、适应性广，是很好的抗旱作物。山西是谷子的起源和主产区之一，每年播种面积400万亩左右，是山西人民的主要杂粮。谷子脱壳后为小米，小米含有人体所需的8种氨基酸，蛋白质含量和脂肪含量均高于大米，营养价值很高，在人们生活中发挥着不可替代的作用。谷子田间除草是劳动强度大的作业，田间杂草的恶性竞争会直接影响谷子的产量和品质，然而，目前能安全应用于谷子的除草剂品种却很少，既可除去谷子田的大部分杂草，同时对谷子无害的除草剂品种更少；一些研究只注重除草剂对杂草的防治效果，而不考虑对谷子造成的隐形药害。德国拜耳作物科学公司推出的高效苗后选择性除草剂，可以除去绝大多数禾本科杂草（恶性杂草)及部分阔叶杂草，并在冬小麦田得到较好的应用。但是，在试验研究中发现，采用防除冬小麦田的推荐用量的除草剂处理谷子时，对谷子造成了较大的药害。
发明内容
本发明的目的是针对现有化学除草剂对谷子易造成药害的不足，提供一种能够安全除去谷子田间杂草，而不会对谷子造成药害的谷子种植的除草方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种用于谷子种植的除草方法，包括以下步骤：
步骤一、选取谷子种子，利用浓度为0.001~1mg/L的油菜素内酯水溶液浸泡谷子种子12h，备用；
步骤二、按照常规播种方法将步骤一浸泡后的谷子种子播种，当谷子幼苗长至五叶时，于田间喷施浓度为7.5mg/L的除草剂，在24h后，于叶面喷施浓度为0.0125~0.4mg/L的油菜素内酯水溶液；所述的除草剂是重量比为9:1的甲基碘磺隆钠盐·甲基二磺隆水分散粒剂和烷基乙基磺酸盐的水溶液。
本发明中，上述步骤二可以替换为：按照常规播种方法将步骤一浸泡后的谷子种子播种，当谷子幼苗长至五叶时，于叶面喷施浓度为0.0125~0.4mg/L的油菜素内酯水溶液，在24h后，于田间喷施浓度为7.5mg/L的除草剂，所述的除草剂是重量比为9:1的甲基碘磺隆钠盐·甲基二磺隆水分散粒剂和烷基乙基磺酸盐的水溶液。
有益效果：1、在自然状态下，本发明的除草方法与单一使用除草剂相比，可使谷子田间杂草杀灭率达到90~97.9%，而不影响谷子的正常生长。该除草方法使预先利用油菜素内酯水溶液浸泡谷种，然后在幼苗使用除草剂之前或之后使其再次喷施油菜素内酯水溶液，对谷苗的株高和生物重均有提高作用，且能够保证除草剂不会对谷苗叶面中含有的过氧化氢酶的活性造成影响，与传统单一使用除草剂相比，过氧化氢酶的活性提高了39.96%以上，提高了谷子幼苗抵御除草剂胁迫的能力。
2、在谷子播种之前，利用油菜素内酯水溶液浸种，能够提高谷子长出后的株高和生物重，起到促苗早发、速壮植株的作用；而且，对谷子幼苗叶片中的光合色素含量有一定程度的提高，浓度为1mg/L的油菜素内酯浸种时，其叶绿素总含量比单一使用除草剂处理的增加了89.72%，差异达到了显著水平；同时，还能够降低谷子叶片中丙二醛的含量，避免叶片膜系统受损，提高其光合电子传递速率，促进对氮的吸收和运转，光合作用强，新陈代谢旺盛。
3、本发明预先利用油菜素内酯对谷子种子进行处理，提高了谷子对除草剂的抗药性和耐药性，后续在谷子幼苗喷施农药时，避免农药对谷子幼苗造成药害；同时，可在喷施农药之前或之后进一步对幼苗喷施油菜素内酯水溶液。本发明利用油菜素内酯处理谷子种子和谷苗，提高了谷子对除草剂的耐药性，方便了谷子栽培的现代化作业，扩大了现有除草剂的应用范围。本发明提供了一种能够安全除去谷子田间杂草，而不会对谷子造成药害的除草方法，并研究油菜素内酯对除草剂胁迫下，对谷子各种生理调节机制的影响，为深入研究油菜素内酯提高植物抗性的作用提供了理论支持。
具体实施方式
一种用于谷子种植的除草方法，包括以下步骤：步骤一、选取谷子种子，利用浓度为0.001~1mg/L的油菜素内酯水溶液（以下简称BR）浸泡谷子种子12h，备用；步骤二、按照常规播种方法将步骤一浸泡后的谷子种子播种，当谷子幼苗长至五叶时，于谷子田间喷施浓度为7.5mg/L的除草剂，在24h后，于叶面喷施浓度为0.0125~0.4mg/L的油菜素内酯水溶液；所述的除草剂是重量比为9:1的甲基碘磺隆钠盐·甲基二磺隆水分散粒剂和烷基乙基磺酸盐的水溶液。在实际实施中，前述步骤二中喷施除草剂和油菜素内酯水溶液的先后步骤可以调换。
实验设计方案一：
采用河北省张家口市农科院提供的杂交高产谷子张杂5号，分为六等份，其中两份作为对照组1（仅清水处理）和对照组2（仅除草剂处理）的种子，另外四份作为实施例1~4种子，实施例1~4的种子依次用浓度为0.001mg/L、0.01mg/L、0.1mg/L和1mg/L的油菜素内酯水溶液浸泡12h后，分别将对照组1~2、实施例1~4的谷子种子播种于装有沙土混合物的营养钵中，土和沙按体积比为2:1均匀混合；
步骤二、当谷子幼苗长至五叶时，于对照组2和实施例1~4的幼苗田间喷施浓度为7.5mg/L的除草剂，该除草剂是重量比为9:1的甲基碘磺隆钠盐·甲基二磺隆水分散粒剂和烷基乙基磺酸盐的水溶液；同时，对照组1喷施等量的清水，每个处理重复三次，最终实验数值取平均值；将谷子种子替换为山西农科院经济作物研究所提供的普通优质谷晋谷21号，按照上述的方法进行处理，张杂5号和晋谷21号两种谷子种子的株高、生物总重和地上重的实验结果如下表1所示，其中，形态指标、生理指标均在施药后第七天进行测定；采用常规方法测定植株的株高和生物重；丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法测定；光合色素含量采用96%乙醇浸提法测定；过氧化物酶活性采用愈创木酚法测定；Fo、Fm、ETR等叶绿素荧光参数使用双通道PAM-100荧光仪进行测定。本发明中，采用成都新朝阳作物科学有限公司提供的0.01%油菜素内酯可湿性粉剂。
表1 不同处理方式对谷子株高、生物重的影响
如表1所示，7.5mg/L除草剂处理下，张杂5号和晋谷21号的株高明显降低，分别比对照降低了43.32%和40.97%，差异显著；油菜素内酯浸种后对谷子的株高有不同程度的缓解，其中浓度为0.1mg/L的油菜素内酯浸种对株高的缓解效果最好，张杂5号和晋谷21号株高分别比除草剂对照处理的增加了35.77%和34.33%，差异显著；
7.5mg/L除草剂处理下，张杂5号和晋谷21号的生物重显著减小，张杂5号的总重和地上重分别比对照降低了64.86%和67.61%，差异达到了显著水平。晋谷21号的总重和地上重分别比对照降低了31.75%和36.67%，差异显著。而用油菜素内酯浸种后对谷子的生物重有不同程度的缓解，其中浓度为0.1mg/L的油菜素内酯浸种对生物重的缓解效果最明显；对于张杂5号，生物总重和地上重分别比除草剂处理的增加了134.62%和134.78%；对于晋谷21号，生物总重和地上重分别比除草剂处理的增加了20.93%和18.42%，差异显著。
表2 不同处理方式对谷子光合作用的影响
如表2所示，7.5mg/L除草剂处理下，张杂5号和晋谷21号的光合色素含量明显降低，张杂5号和晋谷21号的叶绿素总含量分别比对照降低了61.73%和62.47%，差异达到了显著水平。油菜素内酯浸种对谷子光合色素含量下降有不同程度的缓解，其中浓度为1mg/L的油菜素内酯浸种对张杂5号光合色素含量的缓解效果最明显，其叶绿素总含量比除草剂处理的增加了89.72%，差异达到了显著水平；浓度为0.1mg/L的油菜素内酯浸种对晋谷21号光合色素含量的缓解效果最明显，其叶绿素总含量比除草剂处理的增加了34.61%，差异达到了显著水平。
表3不同处理方式对谷子丙二醛含量和过氧化物酶活性的影响
丙二醛是膜脂过氧化最重要的产物之一，丙二醛含量可直接反映膜系统的受损程度，丙二醛含量越高，表明植株受害越严重。如表3所示，7.5mg/L除草剂处理下，谷子的丙二醛含量明显增加，张杂5号和晋谷21号的丙二醛含量分别比对照增加了62.50%和55.47%，差异达到了显著水平。油菜素内酯浸种对谷子的丙二醛含量有不同程度的缓解，其中浓度为0.1mg/L的油菜素内酯浸种对谷子丙二醛含量的缓解效果最明显，张杂5号和晋谷21号的丙二醛含量分别比除草剂处理的减小了25.00%和29.69%，差异达到了显著水平。
植物在受到各种逆境胁迫时，细胞内会产生H2O2，而H2O2的清除必须依靠过氧化物酶。如表3所示，7.5mg/L除草剂处理下，张杂5号和晋谷21号的过氧化物酶活性都较对照增加，而较高的过氧化物酶活性是植物抵御逆境的生理基础，0.1mg/L的油菜素内酯对张杂5号和晋谷21号过氧化物酶活性的缓解效果最明显，分别比除草剂处理的增加了39.96%和48.01%，差异均达到了显著水平。
表4 不同处理方式对谷子Fo、Fm、Fv/Fm的影响
Fo是样品暗适应后所有的光系统Ⅱ反应中心都处于开放状态时的荧光产量。Fm是光系统Ⅱ的最大荧光产量，此时所有光系统Ⅱ处于关闭状态且热耗散最小。如表4所示，Fo和Fm呈现出相反的趋势。浓度为0.1mg/L的油菜素内酯浸种对张杂5号Fo、Fm的缓解效果最明显，浓度为1mg/L的油菜素内酯浸种对晋谷21号Fo、Fm的缓解效果最明显。
Fv/Fm是光系统Ⅱ中心全部开放时的光量子产量，常用于度量植物叶片光系统Ⅱ原初光能转换效率，反映光系统Ⅱ利用光能的能力，也作为光抑制的重要指标。如表4所示，7.5mg/L除草剂处理下，张杂5号和晋谷21号的Fv/Fm明显降低，分别比对照降低了30.38%和33.75%。油菜素内酯浸种对谷子的Fv/Fm有不同程度的缓解，其中浓度为0.1mg/L的油菜素内酯浸种对张杂5号Fv/Fm的缓解效果最明显，比除草剂处理的增加了29.09%；浓度为1mg/L的油菜素内酯浸种对晋谷21号Fv/Fm的缓解效果最明显，比除草剂处理的增加了35.85%。
表5 不同处理方式对谷子叶片光合电子传递速率（ETR）的影响
光合作用是植物生命活动的基础，ETR表示叶片的表观光合电子传递速率，与植物的光合速率有很强的线性关系。如表5所示，7.5mg/L除草剂处理下，张杂5号和晋谷21号PSⅠ和PSⅡ的电子传递速率明显减小。对于张杂5号，光系统Ⅰ和光系统Ⅱ的电子传递速率分别比对照降低了55.75%和45.97%；对于晋谷21号，光系统Ⅰ和光系统Ⅱ的电子传递速率分别比对照降低了30.93%和44.37%。油菜素内酯浸种可在不同程度上缓解谷子的光合电子传递速率，浓度为0.1mg/L 的油菜素内酯浸种对张杂5号和晋谷21号的光合电子传递速率的缓解效果最明显。对于张杂5号，光系统Ⅰ和光系统Ⅱ的电子传递速率分别比除草剂处理的增加了72.77%和66.02%；对于晋谷21号，光系统Ⅰ和光系统Ⅱ的电子传递速率分别比除草剂处理的增加了33.36%和63.68%。
实验设计方案二：
采用河北省张家口市农科院提供的杂交高产谷子张杂5号，分为八等份，其中两份作为对照组1（仅清水处理）和对照组2（仅除草剂处理）的种子，另外六份作为实施例1~6种子，将对照组1和2、实施例1~6的种子用浓度为1mg/L的油菜素内酯水溶液浸泡12h后，分别将对照组1~2、实施例1~6的谷子种子播种于装有沙土混合物的营养钵中，土和沙按体积比为2:1均匀混合；
步骤二、当谷子幼苗长至五叶时，于实施例1~6的幼苗田间喷施浓度为7.5mg/L的除草剂，在24h后，于叶面喷施浓度为0.0125、0.025、0.05、0.1、0.2、0.4mg/L的油菜素内酯水溶液，其中，所述的除草剂是重量比为9:1的甲基碘磺隆钠盐·甲基二磺隆水分散粒剂和烷基乙基磺酸盐的水溶液；同时，对照组1喷施等量的清水，对照组2喷施7.5mg/L除草剂，每个处理重复三次，最终实验数值取平均值；将谷子种子替换为山西农科院经济作物研究所提供的普通优质谷晋谷21号，按照上述的方法进行处理，张杂5号和晋谷21号两种谷子种子的株高和生物重的实验结果如下表6所示：
表6 不同处理方式对谷子株高和生物重的影响
由表6可知，7.5mg/L除草剂处理下，晋谷21号和张杂5号的株高明显降低，分别比对照降低了43.17%和37.47%，差异极显著。叶面喷施油菜素内酯对谷子的株高有不同程度的缓解功能，其中浓度为0.2mg/L的油菜素内酯对晋谷21号株高的缓解效果最好，浓度为0.1mg/L的油菜素内酯对张杂5号株高的缓解效果最好。7.5mg/L除草剂处理下，张杂5号和晋谷21号的生物重明显降低，分别比对照降低了47.71%和46.11%，差异极显著。叶面喷施油菜素内酯对谷子的生物重有不同程度的缓解功能，其中浓度为0.1mg/L的油菜素内酯对谷子生物重的缓解效果最好。
实验设计方案三：
采用河北省张家口市农科院提供的杂交高产谷子张杂5号，分为八等份，其中两份作为对照组1（仅清水处理）和对照组2（仅除草剂处理）的种子，另外六份作为实施例1~6种子，将对照组1和2、实施例1~6的种子用浓度为1mg/L的油菜素内酯水溶液浸泡12h后，分别将对照组1~2、实施例1~6的谷子种子播种于装有沙土混合物的营养钵中，土和沙按体积比为2:1均匀混合；
步骤二、当谷子幼苗长至五叶时，于实施例1~6的幼苗叶面分别喷施浓度为0.0125、0.025、0.05、0.1、0.2、0.4mg/L的油菜素内酯水溶液，在24h后，于谷子田间喷施浓度为7.5mg/L的除草剂，该除草剂是重量比为9:1的甲基碘磺隆钠盐·甲基二磺隆水分散粒剂和烷基乙基磺酸盐的水溶液；同时，对照组1喷施等量的清水，对照组2喷施7.5mg/L除草剂，每个处理重复三次，最终实验数值取平均值；将谷子种子替换为山西农科院经济作物研究所提供的普通优质谷晋谷21号，按照上述的方法进行处理，张杂5号和晋谷21号两种谷子种子的株高、生物重和丙二醛含量的实验结果如下表7所示：
表7 不同处理方式对谷子株高、生物重额丙二醛含量的影响
如表7所示，7.5mg/L除草剂处理下，张杂5号和晋谷21号的株高明显降低，分别比对照降低了43.87%和23.95%，差异显著。叶面喷施油菜素内酯对谷子的株高有不同程度的缓解，其中浓度为0.1mg/L的油菜素内酯对张杂5号株高的缓解效果最好，比除草剂处理的增加了18.25%；浓度为0.2mg/L的油菜素内酯对晋谷21号株高的缓解效果最好，比除草剂处理的增加了37.62%。如表7所示，7.5mg/L除草剂处理下，张杂5号和晋谷21号的生物重明显降低，分别比对照降低了67.56%和46.81%，差异显著。叶面喷施油菜素内酯对谷子的生物重有不同程度的缓解，其中浓度为0.2mg/L的油菜素内酯对张杂5号生物重的缓解效果最好，比除草剂处理的增加了33.33%；浓度为0.1mg/L的油菜素内酯对晋谷21号生物重的缓解效果最好，比除草剂处理的增加了44.00%。
丙二醛是膜脂过氧化最重要的产物之一，丙二醛含量可直接反映膜系统的受损程度，丙二醛含量越高，表明植株受害越严重。。如表7所示，7.5mg/L除草剂处理下，谷子的丙二醛含量明显增加，张杂5号和晋谷21号的丙二醛含量分别比对照增加了123.52%和170.00%，差异达到了极显著水平。叶面喷施油菜素内酯对谷子的丙二醛含量有不同程度的缓解，其中浓度为0.1mg/L的油菜素内酯浸种对谷子丙二醛含量的缓解效果最明显，张杂5号和晋谷21号的丙二醛含量分别比除草剂处理的减小了44.74%和44.44%，差异达到了显著水平。

Claims (2)

1.一种用于谷子种植的除草方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、选取谷子种子，利用浓度为0.001~1mg/L的油菜素内酯水溶液浸泡谷子种子12h，备用；
步骤二、按照常规播种方法将步骤一浸泡后的谷子种子播种，当谷子幼苗长至五叶时，于田间喷施浓度为7.5mg/L的除草剂，在24h后，于叶面喷施浓度为0.0125~0.4mg/L的油菜素内酯水溶液；所述的除草剂是重量比为9：1的甲基碘磺隆钠盐·甲基二磺隆水分散粒剂和烷基乙基磺酸盐的水溶液。
2.根据权利要求1所述的一种用于谷子种植的除草方法，其特征在于：所述步骤二替换为：按照常规播种方法将步骤一浸泡后的谷子种子播种，当谷子幼苗长至五叶时，于叶面喷施浓度为0.0125~0.4mg/L的油菜素内酯水溶液，在24h后，于田间喷施浓度为7.5mg/L的除草剂，所述的除草剂是重量比为9：1的甲基碘磺隆钠盐·甲基二磺隆水分散粒剂和烷基乙基磺酸盐的水溶液。
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