氮肥、诱导剂和锌对三种不同杂草草甘膦药效的比较。

摘要

除草剂通常与肥料混合在罐中，以节省时间、劳动力、能源和设备成本。然而，在某些添加剂中加入草甘膦可能会降低草甘膦的功效。因此，我们评估了三种氮源(硫酸铵(AMS) 2或4% w/v，硝酸铵(AN) 1或2% w/v，尿素1或2% w/v)、非离子佐剂(0.05% v/v诱导)和锌(250 g Zn/ha (1321 ppm))在温室条件下增强草甘膦对猪杂草(Amaranthus retroflexus L.)、鹰钩草(Dactyloctenium egyptium L.)和黄nut莎草(Cyperus esculentus L.)的功效的潜力。结果表明，3种杂草对草甘膦+辅助处理的敏感性存在差异。添加2%的AN会降低草甘膦对鸦爪草的防治效果。草甘膦除草剂与锌有拮抗作用;草甘膦对3种杂草的毒力均小于50%。锌槽与草甘膦混合后，每株块茎和新芽的数量比未处理的要多。添加2%的氨氮或尿素与添加1%的草甘膦相比，草甘膦的功效分别降低了约2.3%和9%。尿素(1%)、AN(1%)、AMS(2%)和诱导佐剂(0.05%)的混合施用总体上提高了草甘膦的药效(0.85 kg/ha)，而在草甘膦喷洒中添加锌(硫酸锌)则会影响药效。

关键字

佐剂,反屈苋菜，羊草，埃及羊草，除草剂，储罐混合物

简介

草甘膦是一种非选择性、系统性、广谱的农药，已在50多种作物中登记，被广泛用于控制一年生和多年生草、莎草、阔叶杂草和木本植物[1,2,3]。然而，草甘膦作为农业中使用最广泛的除草剂，其金属配位官能团与表面金属结合，具有很强的吸附矿物的倾向。此外，降低成本和环境问题鼓励研究人员和种植者通过降低除草剂用量来减少除草剂的使用。已经进行了几项研究，以评估使用一些添加剂与草甘膦除草剂的混合物来降低除草剂用量的应用，以提高其有效性，并尝试了可接受的杂草控制[4]。许多佐剂可以提高叶面除草剂的功效。尿素、硝酸铵和硫酸铵主要用作叶面施氮肥料。多项研究表明氮化合物可以提高一些POST除草剂的药效[5,6]。佐剂，特别是硫酸铵，已被证明可以增强草甘膦的活性[2,7,8]。在某些情况下，增强效果可能是显著的，例如在对桂草的控制中，7.5 g/L的硫酸铵使草甘膦的ED 50降低了5倍。Wills和McWhorter[9]进一步报道了单价阳离子NH₄⁺和K⁺与包括NO在内的阴离子结合_3.^¯, Cl^¯，及CO_3.^2¯增加草甘膦的植物毒性。尿素因其吸收快、毒力低、在油和水中溶解度高[10]等独特特性而被用作叶氮的来源。此外，尿素还能增强叶面施用化学物质如除草剂、生长调节剂和植物养分的吸收[10,11]。不同杂草品种添加AMS对除草剂的增强效果不同，其中丝绒叶属植物[12]对AMS的响应最为明显。一般的小羊羔对除草剂[12]和AMS的添加没有显著的反应。锌(Zn)是一种二价必需矿物质营养素，也是植物组织[13]中参与细胞分裂、核酸代谢和蛋白质合成的酶和蛋白质的辅因子。此外，Zn是生长素吲哚-3-乙酸(IAA)[14]前体色氨酸的生物合成所必需的。缺锌症状在许多农业和园艺环境中出现，通常发生在锌有效性有限的钙质土壤中，必须以叶喷[15]的形式添加。因此，大多数种植者需要在经济作物中添加锌营养物质，有时还需要与除草剂混合使用锌营养物质。然而，一些添加剂与草甘膦混合使用可能会导致添加剂与草甘膦产生拮抗作用，降低除草剂的药效[8,16]。 Jordan et al. [17] stated that enhanced control or activity of glyphosate by addition of ammonium sulfate is not always realized. However, the efficacy of glyphosate has been observed to be affected when mixed with nutrient solutions containing ammonium, magnesium (Mg), manganese (Mn), iron (Fe), and Zn [16, 18]. Cationic micronutrients in spray solutions reduce the herbicidal effectiveness of glyphosate for weed control. Foliar fertilization uses low rates, and the micronutrient does not directly contact the soil, which avoids losses through fixation [19]. The appearance of micronutrients deficiency symptoms frequently coincides with time of POST herbicide applications. Producers have tank-mixed herbicides and fertilizers to save time, labor, energy, and equipment costs [16]. Foliar Zn nutrient has been applied at rates of 300 to 4,000 ppmw [19, 20]. Recent reports indicate that Mn, applied as a foliar fertilizer in tank-mixtures with glyphosate, has the potential to antagonize glyphosate efficacy and reduce weed control [16, 21]. It was hypothesized that Mn complexes with glyphosate in a manner similar to Ca forming salts that were not readily absorbed and thereby reducing glyphosate efficacy. Yellow nutsedge, crowfoot grass and pigweed are C4 weeds and among the most troublesome weeds in many cropping systems [22]. Yellow nutsedge and crow foot grass are distribution in 92 and 45 countries, and associated with 52 and 19 crops [22, 23]. The objectives of this study were to study the efficacy control of glyphosate in tank mixtures with urea, ammonium nitrate and ammonium sulphate at two levels of each, Zn nutrient and induce on pigweed, crowfoot grass and yellow nutsedge weeds.

材料与方法

猪草(反枝苋L.)、鸦爪草(Dactyloctenium egyptiumL.)和黄草芥(香esculentusL.)播后28 d，分别单独施用草甘膦或加添加草甘膦处理，以研究某些添加剂对草甘膦药效控制的影响。杂草种在温室里的塑料托盘里。每个托盘共有72个圆形种植坑。使用商业盆栽介质(Metro-Mix 500，含有加拿大泥炭泥炭苔藓，园艺用蛭石，加工过的树皮灰，合成的松树皮和洗过的沙子)(Grace Sierra公司，美国)将三种杂草中的每一种种植在一个托盘的12个坑中。施用含20N-20P的Tracite叶面肥₂O₅-20 k₂O为促进最佳生长所需)。试验杂草生长到4 ~ 5叶期，分别在15 ~ 20 cm、8 ~ 10 cm、13 ~ 18 cm时进行试验。

草甘膦以0.850和1700 kg ai/ha的剂量施用，使用配备80015LP尖端的台架式喷雾器，在138 kPa的压力下提供189 L/ha。三种氮肥的来源是美国费城的Fisher Scientific公司。将硫酸铵(AMS)、硝酸铵(AN)和尿素按1.0或2.0% (wt/溶液喷雾体积)添加到草甘膦中。非离子表面活性剂(诱导)用量为0.05% (v/v)，锌用量为(1321ppm) 0.250kg/ha。锌营养物质来源为硫酸锌(ZnSO)₄)含锌21%。处理包括草甘膦单独0.850和1.700 kg/ha，草甘膦0.850 kg/ha加硫酸铵(AMS) 2或4% (w/v)，草甘膦0.850 kg/ha加硝酸铵(AN)或尿素1或2% (w/v)，草甘膦0.850 kg/ha加锌0.250 kg/ha，草甘膦0.850 kg/ha加诱导0.05%，草甘膦1.70 kg/ha加尿素1或2%和未处理对照。在喷洒前，要先给植物托盘浇水，在接下来的24小时内不浇水。之后，要定期浇水，以保持植物的水分充足。

根据这些实验的结果，在另一个单独的实验中检验了不同浓度的锌添加对草甘膦功效的影响(表2而且图1、3而且4)．

根据美国杂草科学学会[24]批准的标准，在治疗(WAT)后4周内，每周记录红根藜、crowfoot草和黄坚果草对照的视觉损伤评分，评分范围为0(积极生长植物)至100%(植物完全死亡)。对于nutsedge杂草，分别在第1次和第2次试验的4和6 WAT时，从每个花盆中拔出植株，分离芽，洗净块茎。记录块茎数。同时，在60℃干燥4 d后测定地上植被干生物量、块茎干重和单株总干重。采用完全随机设计，每组重复4次。

实验重复进行，每种杂草分别进行分析。实验设计为随机的完整块，每组重复4次。使用农药研究管理软件(Gylling data ManagementInc, 405 Martin Blvd.)进行arcsin变换后，对数据进行方差分析。布鲁金斯，SD 57006)，方差分析和均值分离后进行百分比控制数据归一化反正弦平方根转换，但原始百分比值显示在表格中，以方便解释。数据合并是为了提高同质性。采用Duncan's Multiple Range Test在p≤0.05水平上进行均值划分。

结果与讨论

尿素、硫酸铵(AMS)和硝酸铵(AN)对草甘膦效率的影响

数据表(1)揭示了藜草对草甘膦的敏感程度，鸦爪草次之，黄坚果草次之。仅施用草甘膦对黄草芥的控制效果不到80%。Fischer和Harvey[25]报告了类似的发现，在0.84 kg ae/ha的单次草甘膦施用对黄栗子草的控制不到75%。添加3种氮素形式中的一种，可使猪草、鸡爪草和黄nut莎草增加5 ~ 20%，但增加水平因杂草、氮素形式及其浓度而异。近3种N形式的添加对黄芥4WAT的控制率达到90%或更高。Franz et al.[2]证明硫酸铵、硝酸铵和尿素被认为可以增加草甘膦的除草活性。

在较低草甘膦(0.850 kg/ha)用量(表1)，其次是尿素和AN。0.850 kg/ha草甘膦加尿素处理对草甘膦的控制效果优于0.850 kg/ha不加尿素处理;然而，1.7 kg/ha加1%或2%尿素的草甘膦对黄草草的控制效果并不比0.84 kg/ha不加尿素的草甘膦更好。在相同的评价次数下，高剂量草甘膦(1.7 kg/ha)单独施用、尿素和含草甘膦与尿素、AMS的罐内混施、1、2和2% (w/v)时，对藜草和鹰爪草的防治效果均达到95%以上。将草甘膦用量从0.850 kg/ha提高到1.7 kg/ha，或在低用量混合罐中添加氮，除提高防治水平外，还可缩短完全防治所需时间或加快药效。草甘膦对杂草的防治效果不随混合液尿素水平的增加而显著差异;而尿素的添加提高了草甘膦的药效。类似的发现被报道[26]。

与其他N源、诱导源或锌源相比，混合施用AMS可改善三种杂草的草甘膦防治效果，但在大多数情况下，N源与诱导源之间以及N源与诱导源之间无显著差异。当草甘膦以0.85 kg/ha用量与AN配伍时，对藜草、鸦蹄草和黄nut莎草的防治效果分别比单用草甘膦提高了3、6和16%。在草甘膦(0.850 kg/ha)处理下，尿素浓度增加到2%w/v时，对黄豆草的防治效果降低了9倍(从94%降低到85%)，而在草甘膦(1.70 kg/ha)处理下，差异不显著。Tarlok et al.[27]研究发现，3%尿素与草甘膦以1kg/ha混合施用，对棉花杂草的药效并不比单独施用提高。

使用1.7 kg/ha的草甘膦与尿素混合或不使用尿素，2周内对三种试验杂草的控制率均超过98% (表1)．[28]也发现了类似的发现。

研究记录了在混合罐中添加AN、AMS和尿素对草甘膦药效的增强[6,29]。这些增强可能是由于尿素、AMS和AN可以降低喷雾液滴[7]的表面张力，增加叶片附着力，增加植物[29]对草甘膦的吸收和转运。

诱导对草甘膦效率的影响

与草甘膦混合诱导的三种氮素形态的效果大致相同(表1)．当以0850 kg/ha的草甘膦在槽中诱导时，4 WAT下的黄草芥对照平均分别从79%(仅使用草甘膦)增加到94%。在4WAT时，用混合草甘膦的诱导槽完全控制了藜草和鸦爪草。类似的发现被报道[30]。

锌对草甘膦效率的影响

在3 WAT和5 WAT条件下，0.850 kg/ha草甘膦单独施用对黄草芥的控制效果分别为78%和90% (表2而且图1)．0.850 kg/ha的草甘膦与500ppmw的锌混合使用可以拮抗草甘膦的效果。在500至1,000 ppmw Zn之间，草甘膦的功效突然下降(表2而且图1)．此外，喷雾溶液中锌的浓度完全消除了草甘膦对黄栗草的植物毒性，在1000ppmw时6 WAT，在2000ppmw时3 WAT，在4000ppmw时4 WAT (表2)．

这些结果表明，硫酸锌与除草剂草甘膦混合使用会改变草甘膦的活性，降低其防治效果。锌以硫酸锌的形式，当用作添加剂时，可能会对草甘膦的效果产生不利影响。类似的发现被报道[31]。

黄色坚果生长

块茎是紫栗子和黄栗子繁殖和传播的有效手段。由于块茎在该类杂草的繁殖中起着重要作用，因此降低活块茎密度可以达到最好的防治效果，从而达到长期控制该类杂草的效果[31]。

以块茎/株数、干重和总干重(无花果2，3.而且4)．当草甘膦与尿素掺量为2%时，块茎/株数和干重分别显著降低36%和90%。类似的发现被报道[26]。在施用1.7 kg/ha的草甘膦和不施用尿素的情况下，每株块茎数量最少，而在草甘膦混合锌和未处理的情况下，每株块茎数量最多(图2)．与锌混合的草甘膦罐中记录的较高块茎数可能是由于锌对草甘膦功效的拮抗作用，如前所述[32]。

与未处理的植株相比，施用0.850 kg/ha草甘膦使每株块茎干重降低74%，使整株干重降低72% (图2)．类似的发现被报道[31]。与单独使用草甘膦相比，0.850 kg/ha的草甘膦与500 ppmw的锌混合使用可以拮抗草甘膦的毒性，并降低大多数黄nut莎草生长参数的植物毒性。在草甘膦溶液中，锌浓度分别为1,000、2,000和4,000 ppmw，消除了草甘膦对所产植物的影响，与对照(未处理)植物相比，每株植物的嫩枝和块茎数量更多(无花果。＆4)．0.850 kg/ha草甘膦罐混合2000 ppmw Zn处理的植株有25个嫩枝和11个块茎/株，而单独草甘膦处理的植株有1个嫩枝和1个块茎/株，未处理的植株有5个嫩枝和7个块茎/株。当锌从500 ppmw增加到2000 ppmw时，观察到嫩枝、块茎和整株的干重逐渐增加(无花果。而且4)．施用2000 ppmw的锌是最拮抗的，完全消除了草甘膦对生物量的减少。此外，与未处理的植株相比，2000 ppmw的锌处理使嫩枝和整株的干重分别增加了27%和22%。

在喷淋液中加入0.850 kg/ha草甘膦的4,000 ppmw锌，植株的枝条干重增加21倍，块茎干重增加3倍，整株干重增加11倍。

与单用草甘膦相比，1.700 kg/ha的草甘膦和8000 ppmw Zn的混合处理可增加嫩枝和整株的干重，但对块茎的数量和干重没有影响(无花果。＆4)．锌与草甘膦混合处理的每株分蘖数高于对照。Eker等人[33]也报道了类似的发现，他们报道了喷雾溶液中的阳离子微量营养素由于金属-草甘膦复合物的形成而降低了草甘膦对杂草控制的除草剂效果。

结论

以0.85 kg/ha的草甘膦与1%的尿素(w/v)、1%的硝酸铵(w/v)、2%的硫酸铵(w/v)和0.05% (v/v)的诱导混合，一般可提高草甘膦的防治效果，而锌以硫酸锌的形式作为添加剂时;对草甘膦的药效产生不利影响。

AknowledgementS

我们感谢Gary Test的宝贵帮助。

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