第一章 绪论
1.1 除草剂概述
1.1.1 除草剂应用发展过程
自从人类学会种植技能的时候就认识到杂草的危害,并通过各种劳动工具进行人工除草。1985 年,德、美、法几欧美国家发现最早的化学除草剂硫酸铜就是当[1],1932年法国研究人员发现二硝酚[2,3],但由于二硝酚选择性差、除草效果不好,在生产上未大面积使用[4]。1942 年发现有生长调节作用的苯氧羧酸类除草剂 2,4-D,开创了除草剂发展新纪元[5],自此化学防治杂草开始应用于农业领域[6]。在 2,4-D 的影响下,多种化学除草途径得到迅速的发展和广泛的应用。
20 世纪 70 年代,酚类化合物是最早的有机除草剂,较之于无机除草剂其最大的好处就是用药量少。1975 年第一个高效品种绿磺隆问世[8], 1976 年研究出磺酞脉类除草剂[9],这些药剂都是当时除草剂工业发展的阶段性代表。除草剂使用技术也取得了重要进展,如除草剂混用和复配剂研究等[10]。到 20 世纪末,化学除草剂达到了鼎盛期,每年开发新品种达 18 个以上,并向开发广谱、超高效、高选择性及低残留的除草剂方向发展[11]。草甘膦等一批具有代表性的除草剂相继被研究出来[12]。随着除草剂工业的井喷式发展,人类开展生产活动,使用除草剂越来越多,除草剂在农药中生物占有量也不断增加,除草剂在在农林业生产过程中使用得到发展。
除草剂在农林业生产中发挥了自身的优点,节省劳动力,防治效果好。除草剂的使也推动了农林业的现代化发展进程。但化学药剂的长期使用也带来一定的负面影响。主要是:除草剂漂移产生药害;不合理除草造成杂草群落组成发生变化;杂草产生抗药性且不断增强;除草剂降解物对植株和土壤产生危害等。因此,早在 20 世纪 70 年代,美国提出了杂草综合治理体系(IWMS)的概念[5]。1971 年美国孟山都公司合成杀草普广、对环境无污染的草甘膦,在有机膦除草剂方面得到重大突破[13]。多种新型除草剂和使用技术的开发研究,大大提高了除草剂的使用效果,因此,杂草综合治理体系在世界范围内逐步形成。进入到 21 世纪,全球工业高速发展,世界人口增加,人类面临资源匮乏、食品安全和生态环境等问题后意识到农林业发展必须走可持续的道路。因此,人类对除草剂的研制和使用方面提出了更高的要求,农业进入高产、低耗、高效的阶段[14]。
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1.2 除草剂的应用
1.2.1 除草剂在林业生的应用和推广
在林业生产实际过程中,在森林抚育中去除杂草是非常重要的环节,人工和机械除草都耗费巨大的人力、物力和财力,效率低、花费巨大、工作任务量大、工序繁琐。并且,劳动力流转严重制约了林业的发展。经过发展,化学除草剂作为一种高效快捷的除草方式已经在林业生产中得到非常好的应用和推广,除草剂的使用大大节约了劳动力、提高林业生产的效率、降低了营林生产成本。目前,化学除草剂除草在林业上的应用主要是在苗圃、幼林抚育去除杂草、防火带建设和炼山等工作。美国在幼林抚育、低产林改造、除草剂使用技术等方面都有自己一套成熟先进的技术。在幼林抚育上,美国最先使用 2,4-D 除草剂防治花旗松幼林中的美国颤毛茶等杂灌木[26]。该药剂一次施药有效期可达六年之久[27],防治效果好且持久,提高了松幼林生长质量。此外,美国使用注射茎秆处理法及飞机喷洒威尔柏丸法都取得了良好的效果,这意味着除草技术上也有了新突破[3]。近几年来,美国还利用除草剂来控制森林生态系统,研究森林生态系统演变和控制成果,这是除草剂研究的新热点[28]。瑞典等北欧国家大量使用 2,4-D 和草甘膦除草剂防治杂灌木取得满意效果[29]。日本使用混用除草剂大面积防治苗圃地杂草,使用四氟丙酸钠除草剂防治造林整地和幼林抚育中的杂草且取得良好的防治效果,同时也节省了大量劳动力[3]。新西兰通过下大力气研究专用除草剂,将幼林抚育杂草防治工作作为林业化学除草的重点工作,选择不同除草剂试验对比研究特定区域造林目的树种、主要危害杂草种类的生物学特性和林学特性,确定林木抗药性能并选择出最优的除草剂和药剂配方[5]。此外,在化学防治技术方法上也有了较大突破,使用航空喷洒除草剂方法的,大面积进行幼林抚育取得了较好的防治效果[31]。综上所述,国外在化学除草剂的利用方面进行了大胆的尝试和科技研究并且获得了良好的防治效果,这些做法使除草剂在林业上的运用得到较大的进展,可以节省大量的人力和物力。
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第二章 试验地概况
2.1 地理位置
派阳山林场位于广西西南部,宁明县境内,地处东经 106°30′-107°34′,北纬21°46′-22°3′之间。林场场部设在宁明县城,距广西首府南宁 139 km,距边凭祥市44 km。林场林地主要分布在宁明县境内,包含场内林地和大部分场外租地造林地。场内少量分布在上思县、凭祥市境内,其他场外造林地主要分布在百色市和梧州市。林场下辖 7 个场内营林分场,均在宁明县境内;场外租地造林设 6 个营林部,其中 4 个营林部设在崇左市范围内,另外 2 个设在百色市和梧州市。
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2.2地形地貌
林场地形地貌以低山为主,有部分丘陵和中山,海拔多在 500-800 m,一般海拔200-600 m,一般坡度 20°-25°。场内最高海拔 1357.6 m,其次是东部的西角山 870.7 m,北部的派阳山 811.3 m。
林场地处北回归线以南,属北热带季风气候区,日照充足,热量充沛,夏长冬短,干湿季节明显。年平均气温为 21.89℃,最冷为 1 月平均气温 12.5℃,最热为 7 月平均气温 27.6℃,最高温 40.5℃,最低温 4℃;平均无霜期 360 d 以上;年降水量 1200-1750mm,雨季为 5-8 月,相对湿度 82.6%。林场境内河流均属于珠江水系,林场境内有大王山和鸿鸪两个小型水库。
林场土壤以赤红壤为主,占 93%,分布于海拔 450 m 以下的丘陵坡地。土壤腐殖质厚度以中为主,腐殖质层<2 cm;土层厚度≥80cm,土壤石砾含量小于 20%。区域内地带性植被为季节性雨林,场内现有森林植被中,人工林占 78%,天然林只占 22%。天然林分布在公武分场的公母山和猪粪山一带、浦城分场的叫浦山一带,人工植被以马尾松林、桉树林和八角林为主,有少量的杉木林、湿地松林、荷木林、火力楠林、肉桂林、米老排林、红椎林等。..........................
第三章 研究内容与方法..........................................10
3.1 研究内容............................................10
3.2 技术路线.........................................10
3.3 六种除草剂桉树林下模拟施药对比试验................................ 11
第四章 结果与分析...........................................16
4.1 六种除草剂桉树林下模拟试验对比结果................................. 16
4.2 六种除草剂对桉树幼苗的安全性................................ 19
第五章 结论与讨论...................................36
5.1 结论.................................36
5.2 讨论.........................................36
第四章 结果与分析
4.1 六种除草剂桉树林下模拟试验对比结果
六种除草剂桉树林下模拟施药效果及防效数据,在对桉树模拟施药 15d 之后,可以观察到六种除草剂对杂草并无明显的作用,只有部分的植株叶片出现了干枯倒挂情况,个别发生了死亡。在持续到 30d 之后,草甘膦的药物效果最显著,株防效达到 45.5%,杂草的覆盖度出现下降,针对新展开的叶片其呈现出褪绿发黄现象,部分杂草则随之死亡,防治效果最差的是秀去津,仅 25.8%。在持续到45d 之后,草甘膦、草铵膦和环嗪酮的药物效果达到了较好,杂草叶片均出现了非常显著的脱落情况,株防效分别为 87.8%、85.9%和 84.8%。喷施药物 60 天后,可以观察到六种除草剂的药物效果效果有了进一步提升,杂草叶片干枯面积也因此随之增加,茎秆随之干枯,杂草死亡的植株数目也随之增多,杂草的覆盖程度则出现了明显下降,其中,株防效最高的是环嗪酮,达 95.8%,秀去津株防效最低,仅 82%。根据表 4-1,六种除草剂的除草效果为环嗪酮>草甘膦>草铵膦>2,4-D>麦草畏>莠去津。但根据图 4-1,环嗪酮最终的除草效果虽然最好,但除草速率慢于草甘膦。
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第五章 结论与讨论
5.1 结论
(1)六种除草剂桉树林下单用模拟试验,株防效最高的是环嗪酮,达 95.8%,秀去津株防效最低,仅 82%。六种除草剂的除草效果为:环嗪酮>草甘膦>草铵膦>2,4-D>麦草畏>莠去津。除草速率最好的是草甘膦。环嗪酮的除草效果虽然最好,但除草速率略慢于草甘膦。
(2) 草甘膦、草铵膦、环嗪酮、2,4-D、麦草畏、莠去津对桉树幼苗均有一定的药害性,草甘膦和草铵膦的安全性较高。
(3)四种林业常用且均含有草甘膦成分的除草剂,大面积喷施一个月后的杂草防治效果为:45%草一抒>41%草甘膦异丙胺盐>32%草乙疏>32%草舒,喷施二个月后的杂草防治效果为:32%草乙疏>41%草甘膦异丙胺盐> 45%草一抒>32%草舒。
(4)四种除草剂对桉树胸径和树高的生长均无显著影响。
(5)四种混合除草剂防除杂草每亩成本为:41%草甘膦异丙胺盐 51.4 元/亩<32%草舒 52.2 元/亩<32%草乙疏 52.4 元/亩<45%草一抒 55.9 元/亩。
(6)四种除草剂从防治效果来看,32%草乙疏效果最好,但成本略高。
参考文献(略)