模拟降雨时机对六嗪酮和喹禾灵防除小粒狗尾草(Setaria parviflora)效果的影响研究

《Weed Technology》:Influence of Simulated Rainfall Timing on the Efficacy of Hexazinone and Quinclorac for the Control of Knotroot Foxtail (Setaria parviflora )

【字体: 时间:2026年04月14日 来源:Weed Technology 1.7

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  本研究针对美国东南部牧场中难以防治的多年生禾本科杂草——小粒狗尾草(Knotroot foxtail),探究了模拟降雨时机对两种除草剂(六嗪酮和喹禾灵)防效的影响。研究发现,施药后早期降雨(0~6天)可显著提升除草效果,而延迟降雨(12~15天)则导致防效下降。结果强调了在降水事件前精准把握施药时机对杂草管理的重要性。

  
在美国东南部的广阔牧场上,一种名为小粒狗尾草(Knotroot foxtail,学名 Setaria parviflora)的多年生禾本科杂草,正成为令牧场主头疼的“顽固分子”。这种杂草之所以难对付,关键在于其发达的地下根状茎(rhizome)系统。即使地上的部分被清除,地下的根状茎依然能“蛰伏”并重新萌发新苗,使得防治工作事倍功半。为了控制它,农业生产中通常会使用像六嗪酮(hexazinone)和喹禾灵(quinclorac)这样的除草剂。然而,田间应用的反馈却显示,这两种药的效果时好时坏,并不稳定。问题出在哪里?一个被广泛猜测的因素是降雨。雨水既能将土壤表面的除草剂带入土壤,供杂草根系吸收,从而提升药效;但若降雨来得太晚或过量,也可能冲刷掉药剂或影响其分布,反而让杂草的根茎“逃过一劫”。具体到这两种除草剂,降雨的时机究竟如何影响其防除小粒狗尾草的效果?这成了一个亟待厘清的科学与实际问题,直接关系到除草剂的高效利用和杂草的综合治理策略。
为了回答这一问题,来自奥本大学(Auburn University)的研究人员在2023年和2024年,于阿拉巴马州开展了一项温室控制实验。他们的研究目标明确:系统评估模拟降雨的不同施加时间点,对喹禾灵和六嗪酮防治小粒狗尾草效果的具体影响。这项研究最终发表在国际期刊《Weed Technology》上。
本研究主要采用了温室盆栽控制实验法,通过精确控制施药后的模拟降雨(6.3 mm)施加时间点(0, 3, 6, 9, 12, 15天),来模拟自然降雨条件。实验以平均28 cm高的小粒狗尾草为研究材料,设置了喹禾灵(0.4 kg ae ha-1)和六嗪酮(0.8 kg ai ha-1)两个除草剂处理组,并以不施药作为对照,通过评估施药后特定时间点的杂草控制率和地下根状茎生物量减少率,来量化除草剂的效能及其与降雨时机的关系。
研究结果
除草剂效能比较
研究表明,无论是从杂草地上部分的控制效果,还是对地下根状茎生物量的抑制来看,六嗪酮的表现都全面优于喹禾灵。在每次降雨处理后的第51天(51 DAERT)进行评估,六嗪酮提供了90%的小粒狗尾草控制率,而喹禾灵仅为76%。相对于完全不施药的对照组,六嗪酮处理使杂草的根状茎生物量减少了72%,喹禾灵则减少了42%。这证实了在所测试的剂量下,六嗪酮对多年生小粒狗尾草的整体防治潜力更大。
降雨时机对六嗪酮防效的影响
模拟降雨的施加时间,对六嗪酮的效果产生了显著影响。在2024年的实验中,当降雨发生在施药后0至6天之内时,六嗪酮在51 DAERT时能达到99%至92%的高控制率。然而,随着降雨时间推迟,防效出现明显下降:当降雨延迟至施药后12天时,控制率降至85%;延迟至15天时,进一步降至81%。这说明,对于六嗪酮而言,施药后一周内遇到降雨,能最有效地促进其向土壤移动并被杂草吸收,从而发挥最佳作用;而延迟两周左右的降雨,则会导致其防效显著降低。
降雨时机对喹禾灵防效的影响
喹禾灵的效果同样受到降雨时机的强烈调制。当施药后0至9天内发生降雨时,喹禾灵能提供87%至77%的控制率。然而,当降雨延迟到施药后12至15天才发生时,控制率急剧下降至67%至62%的较低水平。与六嗪酮相比,喹禾灵在延迟降雨条件下的防效降幅更为明显。这表明,喹禾灵对早期降雨的依赖性也很强,且其药效稳定性可能更易受不利天气条件的冲击。
早期降雨的增效作用与延迟降雨的不利影响
综合两项除草剂的数据,研究得出了一个明确结论:在除草剂施用后早期(特别是0-6天内)发生的降雨,能够显著增强对小粒狗尾草的控制效果。相反,延迟(12-15天)的降雨则会降低除草剂的有效性。其机理在于,早期降雨能及时将叶片和土表的除草剂淋溶至土壤根系层,促进杂草通过根系吸收足够剂量的药剂,进而有效杀死地下根状茎。而延迟降雨发生时,部分除草剂可能已因挥发、光解或停留在无效土层而损失,无法在关键时期到达靶标部位,使得根状茎得以幸存并再次萌发。
结论与讨论
本研究的结论清晰而有力:在利用六嗪酮或喹禾灵进行小粒狗尾草治理时,降水事件的时机是一个至关重要的决策因素。施药后短期内(建议窗口期为6天内)的降雨有利于药效发挥,能实现卓越的杂草防除和根茎抑制效果;而施药后超过12天的延迟降雨,则会显著削弱两种除草剂的效能,其中喹禾灵受负面影响的程度可能更大。
这项研究的意义在于,它将一个常见的田间观察——“下雨会影响打药效果”——转化为具有量化时间窗口的科学指导。研究结果强调了在制定杂草管理计划时,必须将天气预报(特别是短期降水概率)作为一个核心考量因素。对于农业技术推广人员和种植者而言,这项工作的直接启示是:在计划施用六嗪酮或喹禾灵防治小粒狗尾草这类多年生根茎杂草时,应尽量选择在预见有降雨(但非暴雨)的日期前不久施药,以利用雨水的“助力”最大化除草效果,避免在长期无雨预报后施药可能带来的效果不佳风险。这不仅是提高单次施药效率、降低成本和减少农药潜在环境影响的关键,也为在变化气候模式下,如何更智慧、更精准地使用农业化学品提供了重要的实证依据和数据支持。
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