叶面肥料添加剂影响大豆钾反应与草甘膦除草

文摘

研究在2004年和2005年确定的影响foliar-applied钾肥(0-0-62-0 (% N - % P来源₂O₅- % K₂O - % S), 0-0-25-17, 3-18-18-0, 5-0-20-13)和添加剂(2.2,8.8,和17.6公斤K公顷⁻¹)glyphosate-resistant大豆反应和除草。田间试验进行了新奇和Portageville高土壤测试K和杂草种群和莫尔登较低的土壤测试K和杂草种群。新奇,粮食产量与化肥添加剂增加8.8公斤K公顷⁻¹高收益,2004年weed-free环境,但肥料添加剂降低产量470公斤公顷⁻¹在低收益的一年(2005年)根据K源和速度。在Portageville、钾化肥添加剂增加粮食产量从700年到1160公斤公顷⁻¹与硫酸联胺相比,根据K源和利率。在莫尔登,没有屈服应对K来源。不同的叶组织K,年代B,铜在治疗浓度检测治疗后14 d新奇和莫尔登。坦克与草甘膦钾化肥添加剂的混合物可能会提供一个选项为叶片K的应用程序。

1。介绍

大豆(大豆(l)稳定)是生产超过200万公顷在密苏里州,超过87%的作物种植抗除草剂品种于2004年(1]。Glyphosate-resistant品种让农民glyphosate-based产品申请广谱萌发后除草。同样,超过80%的美国大豆公顷耐草甘膦,这挽救了农民在生产成本估计为12亿美元(2]。喷雾添加剂与草甘膦利用增强生物活性和克服对抗盐引起的喷雾载体(3- - - - - -5]。钾是为数不多最敌对的阳离子的评估而引起阴离子与草甘膦除草6]。最近制定的发展包括草甘膦的介绍了盐钾(7- - - - - -9];因此,机会利用potassium-based肥料添加剂可能协同交互。

钾对植物至关重要,因为它增加抗旱,干强度,和植物生长。钾是植物可用土壤主要由扩散过程控制K根表面的运动。土壤含水量是影响扩散率的关键因素,因此干旱可能导致有限的吸钾。K缺乏的发生率增加了近年来有几个原因。包括减少K可用性在干旱条件下,压实土的地区,降低了大豆、K肥应用K肥料成本的增加,增加了K肥料需求更高的玉米粮食产量和增加大豆种植面积与玉米(旋转10,11]。土壤测试K数据来自密苏里大学的土壤和植物测试实验室,50%以上的样本在低到中等范围(12]。这些数据表明,在密苏里州的大豆近100万公顷要么经历产量损失低K水平或可能产生损失的风险。

几项研究已经评估大豆叶面肥料反应混合物(13- - - - - -18]。然而,有限的研究评估常量营养元素之间的相互作用叶面肥料和杂草控制苗期使用的(POST)除草剂(16,19,20.]。结合肥料来源与除草剂提供实践机会控制杂草和作物施肥。K进行叶面喷施硫酸在18到36公斤K公顷⁻¹当大豆在V4和R1-R2的发展阶段21产量从400增加到750公斤公顷⁻¹参与或MgSO相比₄控制;它还增加毛利率高达18美元/公顷(22]。然而,差异受推崇的航母数量和herbicide-fertilizer兼容性可能会限制潜在的coapplying K和草甘膦。当K肥料来源进行评估对于草甘膦的兼容性为载体,除草时减少0-0-25-17 (% N - % P₂O₅- % K₂O - % S)和5-0-20-13在43和32公斤K公顷⁻¹分别为(20.]。应用程序率高的3-18-18-0(30公斤K公顷⁻¹),0-0-25-17(43公斤K公顷⁻¹),5-0-20-13(32公斤K公顷⁻¹K肥的良好来源,但在经济上都不具可行性。经济产量反应的概率增加肥料来源是否兼容等苗期使用的除草剂草甘膦(16]。因此,研究需要评估coapplication K的化肥和草甘膦作物响应和杂草控制兼容性。本研究的目的是确定K肥料来源和应用速度对大豆的影响伤害,杂草控制、组织营养浓度,和籽粒产量单独应用时和tank-mixed草甘膦。

2。材料和方法

实地调查是在2004年和2005年进行的密苏里州在多个网站。其中包括密苏里大学附近Greenley中心新奇(40°01′N, 92°11′W)在普特南粉砂壤土(好,设置不同,介子的Aeric变性Epiaqualfs)高的土壤测试K(380到400公斤K公顷⁻¹)和杂草密度、三角洲中心附近的李农场Portageville (36°24′N, 89°42′W) Tiptonville良好的砂质壤土上(fine-silty、混合、superactive热Oxyaquic Argiudolls)在高的位置(从390年到470公斤K公顷⁻¹)土壤测试K和杂草密度和三角洲中心附近的水稻农场马登(36°34 89°57′′N W)在德威特粉砂壤土(好,设置不同,热象征性的漂白潮淋溶土),中等(290公斤K公顷⁻¹)土壤测试K和杂草密度低(23]。最初的可交换的NH(1米₄AOc)土壤测试K水平是基于密苏里大学土壤测试解释(23]。土壤测试值为个人网站报道在表1。作物轮作玉米在新奇和Portageville rice-soybean莫尔登。

实验被安排为randomized-complete阻止与实验设计有四个复制块测量2.3 8 m 3×15.2 m。降水量和月平均气温在桌子上2。在新奇,”汤普森3999 rr”glyphosate-resistant大豆免耕播种于2004年5月21日,2005年4月29日在38厘米行494000公顷的种子⁻¹。Portageville和莫尔登,“Dyna-Grow 3583 NRR”glyphosate-resistant大豆播种到传统耕作土壤2004年6月9日和2005年6月5日在76厘米行443000公顷的种子⁻¹。

所有的治疗方法都应用有限₂推动手动喷雾器校准提供140 L公顷⁻¹新奇和187 L公顷⁻¹Portageville和莫尔登。喷杆配备8002 flat-fan喷嘴(喷淋系统有限公司北大道,惠顿,IL)间距为38厘米,高于林冠定位41厘米。治疗包括四个应用利率(0,2.2,8.8,和17.6公斤K公顷⁻¹)和4 K肥料来源。来源是氯化钾(0-0-62-0 % N - % P₂O₅- % K₂O - % S,电脑,萨斯喀彻温省的Potash corp ., 1101科大街。,年代uite 400, Northbrook, IL), K phosphate plus urea (3-18-18-0, NA-CHURS/ALPINE Solutions, 421 Leader Street, Marion, OH), K thiosulfate (0-0-25-17, Tessenderlo Kerley, Inc., 2255 N. 44th Street, Suite 300, Phoenix, AZ), K thiosulfate plus urea-triazone (5-0-20-13, Tessenderlo Kerley, Inc., 2255 N. 44th Street, Suite 300, Phoenix, AZ), and diammonium sulfate (DAS) at 3 kg ha⁻¹。他们被应用在V4-V5发展阶段(21),大约7到10 d之前R1的发展阶段。DAS治疗包括因为它通常被添加到草甘膦(N——(phosphonomethyl)甘氨酸)减少敌对的硬水对除草的影响(4,6]。所有草甘膦治疗包括非离子表面活性剂(活化剂- 90、烷基聚氧乙烯醚的混合物和游离脂肪酸,Loveland Industries Inc .,邮政信箱1289,格里利市,CO)在0.25% v / v新奇和0.5% v / v Portageville和莫尔登。叶面肥料的治疗方法被应用于缺乏草甘膦的阴谋,维护weed-free或喷洒草甘膦的混合物(制定抗,孟山都公司有限公司,圣路易斯,密苏里州)0.84公斤ae公顷⁻¹情节与杂草的位置。Portageville和莫尔登,一个双行程杂草管理项目包括一个全面的应用草甘膦其次是叶面添加剂单独或与草甘膦tank-mixed。杂草物种新奇(表3)和Portageville(表4),15 - 30厘米高,密度从40到200米⁻²的应用程序。莫尔登网站因为杂草几乎是不存在的,与杂草密度小于1米⁻²在这个网站,除草没有评估。

叶面盐损伤评分等级在0(无影响)到100%(完整的作物或杂草死亡)。受伤被评为3、7和14天治疗后(DAT)新奇;和14和21 DAT Portageville。样品有三小叶的叶片组成的20至上,完全展开叶被随机收集在初花期(DAT) 14日从每个情节新奇和马登(22]。树叶干在60到70°C 48 h强迫空气炉,称重,在威利机(Swedesboro NJ)通过1 mm-sieve。叶样品消化了氮、磷、钾、钙、镁、锰、铁、铜、锌使用修改后的湿酸稀释过程(24]。叶子样本在100°C,干,消化与哈希Digesdahl(哈希公司Loveland有限公司)使用H₂所以₄和H₂O₂。组织浓度的钾、钙、镁、锰、铁、铜、锌测定使用原子吸收分光光度计(优秀的,韦尔斯利,MA) [24]。磷决心colormetrically [25,26用分光光度计(热液体Genesys 10日,罗切斯特,纽约)。硫和B dry-ashed取样测定盐酸在0.1使用ICP光谱。

个人杂草生物量收获来自两个38 - 76厘米样收集28 DAT确定除草新奇。减少干重百分比计算。在Portageville,杂草控制个人杂草物种视觉评估21 DAT规模0(无影响)到100%(完整的植物死亡)。莫尔登网站一直在水稻生产中,杂草几乎是不存在的,所以杂草控制并不是评估或报告在2004年或2005年。谷物收获了一个小情节结合(金凯设备制造,邮政信箱400,没有47543 KS)和水分调整到130 g公斤⁻¹之前的分析。粮食从新奇和莫尔登网站收集的样本和分析蛋白质和油浓度与近红外光谱(Foss Infratec 1241年谷物分析仪,8091年华莱士采访,伊甸草原,MN)。

一个使用PROC GLM[进行方差分析27),受到一个F马克斯测试同质性(28]。数据结合多年和地点方差同质或者当交互时并没有观察到。视觉损伤和杂草控制数据方差分析前的反正弦转换。因为这种转变并不影响结论,最初的报道。个人待遇差异决定使用LSD费雪的保护。二次回归分析进行了使用最佳适合分析确定SigmaPlot(更小。8.02,SPSS Inc .,芝加哥,IL)。意义决定使用PROC REG [27]。

3所示。结果与讨论

3.1。大豆损伤和除草

大豆损伤主要是坏死的叶子暴露在叶面肥料添加剂的应用(目测法)。草甘膦仅造成最小(< 2%)叶面损伤(表3和4)。草甘膦大豆在某些情况下可能导致受伤glyphosate-resistant配方,但损伤通常是最小的,短,植物长大到这些效应(29日,30.]。新奇3 DAT,受伤从叶面肥料应用单独或与草甘膦tank-mixture小于6%(表3)。所有的植物叶片损伤恢复和没有视觉症状14 DAT(数据没有提交)。这是类似于其他研究评价更高的利率(从43公斤的17.5公顷⁻¹)这些产品的20.]。所有的治疗除了5-0-20-13公顷为17.6公斤⁻¹应用仅在2005人受伤大豆不到10% 14 DAT Portageville(表4),几乎完全恢复(< 5%伤害)21 DAT(数据没有提交)。在两个地点、受伤通常增加施肥量增加草甘膦的存在与否。高(17.6公斤公顷⁻¹)在2004年和2005年的0-0-62-0,0-0-25-17,2005年5-0-20-13,2004年2005人受伤大豆从8到10%大于DAS。这可能是由于高盐0-0-62-0指数(氯化钾)[31日]。叶面肥在大豆可能导致叶片损伤,随后降低籽粒产量在某些情况下(17,20.,32,33]。

草甘膦在8.8和17.6公斤+ 0-0-62公顷⁻¹在2.2和8.8公斤,3-18-18-0公顷⁻¹在2.2公斤,5-0-20-13公顷⁻¹控制杂草大于90%,新奇28 DAT(表3)。Portageville 21 DAT,所有治疗除了草甘膦+ DAS控制帕默苋菜,牵牛花spp,大狗牙根大于90%(表4)。钾化肥添加剂控制杂草大于或等于在新奇和Portageville DAS。

3.2。叶片养分浓度

叶样本收集的新奇和莫尔登的位置。因为新奇和莫尔登位置之间没有交互出现2004年和2005年,四个site-years数据相结合。没有化肥的影响源的存在与否草甘膦在Ca ()、铁(),Mg ()、锰()、P ()或锌(14)浓度在大豆叶子DAT(数据没有提交)。然而,不同的叶组织K (),()、B ()、铜()在治疗浓度检测。土壤测试K含量中等马登(290公斤公顷⁻¹)和高新奇(390公斤公顷⁻¹)。然而,叶片K浓度是足够的,场均17.2 g公斤⁻¹在莫尔登,26.8 g公斤⁻¹在新奇24]。同样,S和B平均叶组织浓度足够的范围,但铜略低于10到30毫克公斤的充分性范围⁻¹。

叶K浓度增加9% 5-0-20-13单独应用时相比,参与控制(表5)。所有的5-0-20-13没有草甘膦增加叶组织从8 K浓度到10%相比,DAS。类似的增加叶组织K浓度观察当K₂所以₄单独应用(22]。化肥不同N-P-K比率很少增加组织N-P-K浓度在R2的土壤测试以上最佳土壤P和K水平大豆(15]。坦克的混合物草甘膦在2.2 g 0-0-25-17公斤⁻¹或在8.8 g 5-0-20-13公斤⁻¹减少叶从8 K浓度到9%相比,肥料添加剂单独应用。这可能源于减少吸钾引起的杂草的存在,由叶片K浓度表示,类似于参与控制和草甘膦tank-mixture治疗。然而,K养分吸收和产量的增加被观察到在整个生长季节杂草竞争吸附bean (菜豆)[34]。大豆蚜虫(蚜虫甘氨酸Matsumura)没有观察到在这个研究。然而,较低的领域土壤和组织测试K显示increased-abundance和蚜虫的人口增长相比,中、高土壤测试K治疗,一个农民的情况可能需要管理(35]。在这个研究中,较低的土壤测试K, K水平也低叶组织Ca、B,锰,铁浓度(35]。

叶子S浓度是最低(2.6 g公斤⁻¹)参与控制。叶年代浓度显著增加与所有肥料添加剂除了在17.6 g 0-0-62-0公斤⁻¹单独应用时或者当3-18-18-0应用在2.2或8.8 g公斤⁻¹草甘膦。高叶年代与肥料添加剂浓度观察,不包括S来源。因此,更高的叶子S浓度可能导致增加土壤吸收肥料添加剂weed-free环境造成的。

最高的叶子B浓度(42.0毫克公斤⁻¹)在参与控制,类似于weed-free控制。叶组织B浓度降低时高(17.6 g公斤⁻¹),0-0-62-0,3-18-18-0,0-0-25-18,或当一个低(2.2 g公斤⁻¹)的5-0-20-13应用于weed-free植物或结合草甘膦。所有肥料添加剂除了3-18-18-0 2.2或8.8 g公斤⁻¹结合草甘膦降低叶B浓度相比,参与控制。草甘膦在17.6 g + 0-0-62-0公斤⁻¹减少B浓度相比,DAS。

大豆叶子中铜浓度为1.2 g公斤⁻¹更大的weed-free相比,参与控制。所有肥料添加剂组合与草甘膦与DAS铜浓度相似。一个应用程序2.2 g的0-0-25-17公斤⁻¹增加铜浓度从1.2到1.4 g公斤⁻¹相比,参与控制或当结合草甘膦。叶浓度的钙,镁,锰减少nonglyphosate-resistant大豆而P和铜浓度增加(36),但没有任何已知的杂草或宏观和微量营养物质之间的相互作用已报告组织浓度。14 DAT包括杂草叶组织营养浓度影响因素的干扰,肥料添加剂源和添加剂。

参与控制相比,谷物油浓度对所有肥料添加剂治疗7到10 g公斤⁻¹蛋白质含量高,是9到16.1 g公斤⁻¹低(、数据不提供)。然而,肥料添加剂有类似油和蛋白质浓度与草甘膦应用单独或tank-mixed时(数据没有提交)。在其他的研究中,物理伤害植物和站损失影响谷物油成分(37),但在本研究有效的杂草控制至关重要为保持高谷物油浓度无论肥料添加剂。当应用于高,glyphosate-resistant大豆草甘膦影响氮同化,随后减少总油浓度(38];然而,不影响叶N浓度是本研究中观察到。

3.3。粮食产量

粮食产量weed-free控制在2004年排名新奇,公顷(4460公斤⁻¹在2004年和2005年),马登(3360公斤公顷⁻¹),在2005(3200公斤公顷新奇⁻¹在2004年和2005年),Portageville公顷(2640公斤⁻¹)。一般来说,粮食产量1200公顷到1400公斤⁻¹更在2004年新奇(高产环境)(数据1(一)和1 (b))比2005年(低产环境)(数据2(一个)和2 (b))。这是由于135年7月和8月mm-greater-precipitation(表2),这可能导致一个重要year-by-treatment交互。日益增长的环境,包括行间距、纬度、杂草种类和密度、品种、温度和降雨量(表2),新奇和Portageville之间不同,导致这两个站点之间的交互与高杂草种群。一般来说,K添加剂治疗Portageville(数字3(一个)和3 (b))在2005年粮食产量与新颖性(数字2(一个)和2 (b))。但不同杂草控制programs-one通过新颖、两个通过在不同的产量反应Portageville-resulted当K添加剂应用于weed-free控制治疗相比,坦克与草甘膦混合物。在7月和8月,降雨Portageville和莫尔登比在新奇更加一致,使得数据结合多年来在个体的位置。莫尔登网站有一个较低的土壤测试K (K 37毫克公斤⁻¹)平均叶K浓度为17.2 g公斤⁻¹。这是低于临界叶K浓度(24.3 g公斤⁻¹在R1)最优产量(39]。土壤测试低K可能在这个位置有限的产量潜力。

籽粒产量增加当肥料添加剂应用于weed-free大豆8.8公斤K公顷⁻¹2004年在新奇(图1(一)),但在2005年没有籽粒产量反应(图2(一个))。在2004年和2005年,没有产量随着肥料添加剂增加结合草甘膦与草甘膦加上DAS(数字1 (b)和2 (b))。草甘膦在17.6公斤+ 0-0-62-0公顷⁻¹降低籽粒产量390和360公斤公顷⁻¹相比草甘膦DAS和0-0-62-0公顷为17.6公斤⁻¹应用于weed-free检查(图1 (b))。2005年,钾肥添加剂(图仅适用于weed-free检查2(一个)),都导致了粮食产量340公顷到940公斤⁻¹大于单个应用程序的草甘膦加上肥料添加剂(图2 (b))。的影响主要是由于早期的杂草竞争对粮食产量的影响在干燥机(表2)。这是一个单程的杂草管理的限制,特别是在年降雨量在种子发育较低。pre-emergence除草剂后跟苗期使用的草甘膦可能是有用的在干旱年不管肥料添加剂。随着钾肥添加剂的速度增加tank-mixed草甘膦时,大豆粮食产量下降(图2 (b))。大豆籽粒产量减少400公斤公顷⁻¹草甘膦tank-mixed时在17.6公斤5-0-20-13公顷⁻¹草甘膦+ NIS相比,而在8.8和17.6公斤0-0-25-17公顷⁻¹降低粮食产量470和400公斤公顷⁻¹,分别。

在Portageville weed-free治疗(图3(一个))粮食产量与化肥添加剂与草甘膦(图3 (b)),草甘膦在8.8公斤+ 0-0-62-0公顷⁻¹产生最(图3 (b))。所有K添加剂治疗增加大豆籽粒产量从700年到1160公斤公顷⁻¹草甘膦+ DAS相比,除了在8.8和17.6公斤5-0-20-13公顷⁻¹和0-0-25-17公顷为17.6公斤⁻¹。这可能是由于增加大豆由5-0-20-13和5-0-20-13(表造成的损害4)。产量差异也与自草甘膦除草+ DAS最低控制帕默苋菜,ivyleaf牵牛花,和大狗牙根(表4)。

在莫尔登,没有明显的籽粒产量差异出现在治疗()。然而,0-0-62-0倾向于增加粮食产量8.8公斤公顷⁻¹率在weed-free环境(图4(一)),而所有K添加剂除了3-18-18-0倾向于增加籽粒产量17.6公斤K公顷⁻¹当结合草甘膦(图4 (b))。虽然我们没有评估土壤测试氯,这个网站的洪水灌溉和soybean-rice旋转可能氯水平升高。这是发表在全区大豆田在阿肯色州Cl毒性某些大豆品种产量的降低(40]。

其他研究发现大豆产量没有好处当N-containing与草甘膦产品应用,并小心肥料选择推荐是因为肥料添加剂与草甘膦可能导致坏死的树叶和减少粮食产量19]。在密苏里州北部大豆使用单程杂草管理,K-based肥料来源如在2.2和8.8公斤3-18-18-0公顷⁻¹在2.2公斤,5-0-20-13公顷⁻¹,在8.8和17.6公斤0-0-62公顷⁻¹tank-mixed草甘膦杂草控制超过90%(表1和2),受伤的大豆不到6%,取得了谷物类似DAS,同时提供额外的K化肥的植物。然而,在密苏里州南部使用双行程杂草管理、除草是适合所有添加剂,粮食产量是相似或大于草甘膦+ DAS。一些添加剂带来好处时观察到马登将草甘膦与钾化肥添加剂在杂草密度低,但收益未达到统计上的显著水平。

4所示。结论

坦克的草甘膦与钾化肥添加剂的混合物可能为叶片K应用程序提供一个不错的选择。使用正确的肥料率是减少损伤的关键,保持有效除草,籽粒产量最大化。尽管一些肥料添加剂浓度的增加叶组织K,这并不总是转化为收益率增加由于增加伤害和减少杂草的控制。结合钾肥与草甘膦可能帮助抵消单独的化肥和除草剂的应用成本应用程序;然而,应用K更持续增加产量在杂草的控制。因此,农民可能实现使用一个更加一致的反应总体计划pre-emergence除草剂草甘膦+叶面施用钾肥,紧随其后或结合一个钾肥杀菌剂的应用程序。还需要更多的研究来了解叶面肥料的影响选择和农作物保护化学相互作用等其他营养成分铜、B,在大豆植物和S。

缩写

DAS:	联胺硫酸盐
NIS:	非离子表面活性剂。

命名法

草甘膦:大豆,大豆(l)稳定。”汤普森3999 rr和Dyna-Grow 3583 NRR”;常见的lambsquarters,藜l .母婴感染;常见的豚草,特别美味的食物artemisiifolial . AMBEL;常见的杂草,苋属tamariscinus纳特。阿;巨大的狐尾,Setaria faberiHerrm。SETFA;ivyleaf牵牛花,番薯hederacea(l)Jacq。IPOHE;大的一种杂草,三叶草sanguinalis(l)吟游诗人。DIGSA;帕默苋属植物,苋属palmeriS.Wats。阿马帕。

确认

作者要感谢马修·琼斯,兰德尔斯穆特桑德拉·德夫林,马修·莱茵和艾伦Sheckell技术援助在这个研究。特别感谢扩展到密苏里州肥料和Ag石灰板的金融支持。

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