《Canadian Journal of Plant Science》：Herbicide options for weed management and crop tolerance in narrow-leaved blue lupin in Western Canada
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由于根腐病的影响，加拿大西部的豆类作物生产正面临威胁。窄叶蓝羽扇豆（Lupin angustifolius L.，以下简称羽扇豆）是加拿大西部一种具有潜力的新型豆类作物，因为它具有豆类作物的优势，同时对根腐病具有抗性。目前，由于 limited registr
由于根腐病的影响，加拿大西部的豆类作物生产正面临威胁。窄叶蓝羽扇豆（Lupin angustifolius L.，以下简称羽扇豆）是加拿大西部一种具有潜力的新型豆类作物，因为它具有豆类作物的优势，同时对根腐病具有抗性。目前，由于 limited registrations （注册登记受限）或缺乏针对加拿大西部杂草控制的相关信息，通过除草剂进行杂草防除的建议非常有限。本研究的目的是在3年内的3个地点，调查14种播种前除草剂和5种苗后除草剂对羽扇豆的作物耐性以及加拿大西部杂草的控制效果。出苗前产品的作物伤害较小；然而，由于降水量不足，表明有必要进行进一步的调查研究，特别是对于在单一点-年造成伤害的产品。苗后施用 topramezone （苯吡唑草酮）和 fomesafen （氟磺胺草醚）导致了作物伤害并引起产量损失。尽管出苗前产品的杂草控制效果因降水量有限而受到制约，但 pyroxasulfone （吡唑磺胺）和 sulfentrazone （磺草酮）混用以及 flumioxazin （丙炔氟草胺）加 pyroxasulfone 的组合显示出了应用潜力。由于出苗前产品对降水的依赖性，采用基于出苗前残效产品结合苗后产品的分层策略可能是必要的。
研究背景与目的
豆类作物是加拿大重要的农业出口产品，在草原地区广泛种植，能够通过固氮作用减少无机氮肥需求并改善土壤质量。然而，近年来由 Aphanomyces euteiches Dreschler 引起的根腐病对豌豆和扁豆等传统豆类作物造成了严重的产量损失。由于缺乏有效的种子处理药剂和抗病品种，农民被迫延长轮作周期以降低病原体接种体密度，导致豆类作物种植面积下降。在这一背景下，抗根腐病的窄叶蓝羽扇豆作为一种替代豆类作物引起了关注。然而，羽扇豆在加拿大的竞争力较弱且缺乏已登记的除草剂，严重限制了其推广。因此，开展此项研究旨在评估现有除草剂在羽扇豆上的作物耐性及对区域杂草的控制效果，以期为其杂草管理提供策略，相关成果发表在《Canadian Journal of Plant Science》。
关键技术方法
研究人员于2022至2024年间在Lacombe、Edmonton（AB）和Saskatoon（SK）进行了田间试验。试验采用随机完全区组设计。研究选取了14种播种前除草剂和5种苗后除草剂进行处理，并设置了未除草和人工除草对照组。主要评估技术包括作物出苗密度计数、利用加拿大杂草科学学会标准进行的作物耐性与除草剂药效视觉评级、作物与杂草生物量测定、谷物产量及容重测定，以及1000粒重分析。数据处理采用SAS软件中的GLIMMIX过程进行广义线性混合模型（GLMM）分析。
研究结果
作物出苗密度
通过方差分析评估播种前除草剂对作物出苗密度的影响，结果表明不同处理间的密度存在显著差异，但不同地点间无显著差异。与未除草对照相比，各处理均未显著改变作物密度。仅在fomesafen播种前处理中观察到出苗密度相比无杂草对照有所增加，但需注意saflufenacil在某些特定点-年造成了约80%的严重视觉伤害，但这并未体现在最终密度上。
作物生物量
分析了除草剂处理对作物生物量的影响，发现处理与地点间存在显著的交互作用。在不同地点，pyroxasulfone、flumioxazin加pyroxasulfone以及pyroxasulfone加sulfentrazone处理显著提高了作物生物量。然而，苗后施用topramezone和fomesafen的处理在所有地点均导致生物量显著低于无杂草对照。视觉评级证实了这两种苗后除草剂造成的不可接受的伤害。此外，florasulam和saflufenacil在特定点-年也造成了伤害，但未影响成熟期生物量。
作物产量
产量分析表明，与未除草对照相比，sulfentrazone、pyroxasulfone加sulfentrazone、flumioxazin加pyroxasulfone处理以及无杂草对照显著提高了作物产量。除上述部分处理外，大多数处理的产量显著低于无杂草对照，尤其是苗后施用topramezone和fomesafen造成了严重减产。
种子重量
研究发现除草剂处理对种子重量有显著影响，且地点间也存在差异。与未除草对照相比，topramezone苗后处理和无杂草对照的种子重量有所增加。相反，saflufenacil、pyraflufen加bromoxynil、clomazone、dimethenamid-P和S-metolachlor处理以及未除草对照的种子重量显著低于无杂草对照。这表明杂草竞争也会对种子重量产生负面影响。
杂质与杂草生物量
在Edmonton和Lacombe，fomesafen苗后处理显著增加了杂质含量。针对不同杂草的生物量分析指出，pyroxasulfone及其混剂对野燕麦有较好的控制作用；clomazone在特定年份降低了自生油菜生物量；苗后fomesafen对自生油菜有效但增加了其他杂草生物量。对于猪殃殃、反枝苋、地肤和野芥菜等杂草，多数除草剂的防效受到了干旱条件限制，未表现出一致的显著控制效果。
讨论与结论
研究表明，羽扇豆的除草剂筛选面临挑战。由于试验期间几乎所有点-年都遭遇了干旱，缺乏足够的降水激活出苗前残效除草剂，导致其较低的杂草防效及未被充分评估的潜在药害风险。因此，未来需在降水正常或灌溉条件下进一步测试这些产品的作物耐性。
苗后除草剂的成功率较低。Clethodim对野燕麦有效且已登记，但topramezone和fomesafen虽然能防除自生油菜，却造成严重作物伤害及减产，不具推广潜力。Metribuzin作为行业标准虽防效一般，但在无药害前提下仍具一定价值。Diflufenican对油菜类杂草有效，值得进一步研究。
研究结论强调，没有单一除草剂能同时防除所有杂草且对作物安全。作为新型作物，若杂草控制困难将难以被广泛采用。因此，建议采用分层除草策略，即在秋季施用pyroxasulfone等出苗前残效产品，随后在苗期配合使用metribuzin和禾本科除草剂。未来研究需关注除草剂混配、不同剂型的作物安全性，并结合合适的播种期、播种密度及轮作规划等非化学管理手段，以实现加拿大西部羽扇豆的有效杂草管理并维持其对根腐病的抗性优势。
