降水与土壤因子如何调控葡萄对喹草酸（Quinclorac）的耐受性差异？

《Weed Technology》：Differential quinclorac tolerance in grapevines depends on precipitation and edaphic factors

　　本研究针对葡萄园中难防杂草田旋花（Convolvulus arvensis）的治理难题，探讨了新型除草剂喹草酸（Quinclorac）在不同环境下的作物安全性及药效。通过在美国5个州的多点田间试验，研究人员发现葡萄损伤程度与施药后56天内累计降雨量及土壤黏粒+有机质含量（COM）显著相关（R2=0.52，p<0.001），尽管出现最高达32%的可见损伤，但产量与修剪重量未受影响。喹草酸对田旋花的防效在添加采后施药（Timing C）及连续两年应用时显著提升，为葡萄园杂草治理提供了重要环境互作机制依据。

　　

在全球年产量超7800万吨、价值高达800亿美元的葡萄产业中，田旋花（Convolvulus arvensis）凭借其深根性、再生能力强及攀援遮蔽的特性，成为困扰葡萄生产的顽固杂草。传统除草剂如草甘膦存在漂移药害风险，而2,4-D等激素类除草剂的高挥发性易导致葡萄畸形生长，加之机械除草成本高昂且可能损伤浅层根系，种植者始终缺乏安全高效的解决方案。为此，美国多所高校联合企业开展跨州合作，探究新型喹草酸（Quinclorac）在葡萄园的应用潜力，成果发表于《Weed Technology》。

研究团队于2021–2022年在加利福尼亚州、密歇根州、新泽西州、纽约州和俄勒冈州的代表性葡萄园布设试验，重点评估喹草酸在0.42与0.84 kg ai ha^–1剂量下，分别于采前90天（Timing A）、采前60天（Timing B）及采后（Timing C）定向喷施的作物安全性及杂草防效。通过混合效应模型分析环境因子与药害关系，并结合主成分分析（PCA）解析降雨、土壤参数与损伤的关联。

关键方法概述

试验采用随机区组设计，在每个州的选择性葡萄园中设置重复小区，通过CO₂加压背包喷雾器进行行下定向施药。药害症状（如叶缘褪绿、卷曲）和田旋花防效以视觉百分比记录，并测定单株产量、休眠期修剪重量等农艺指标。利用线性混合模型量化累计降雨（0–56 DAT-A）和土壤黏粒+有机质含量（COM）对药害的贡献率，通过PCA可视化多变量关系。

作物损伤与环境互作

加州与俄勒冈州葡萄全程无药害，而密歇根、新泽西和纽约州出现最高32%的暂时性损伤，症状包括叶片皱缩、脉间黄化（图2A–C）。回归模型表明，降雨与COM共同解释52%的损伤变异（p<0.001），其中每增加10 mm降雨，低COM土壤（10%）的药害风险仅上升0.3%，而高COM土壤（>20%）风险达0.9%。

PCA进一步验证干旱高COM地区（如俄勒冈）与湿润低COM地区（如新泽西）的聚类分离（PC1=67%），揭示环境驱动机制。尽管出现可见损伤，所有处理区的产量（7–15 kg/株）与修剪重量均无显著差异（图4），表明喹草酸未影响葡萄长期生产力。

田旋花防效与施药策略

密歇根试验区2021年施药后14天内防效达70–75%，28天后持续超过95%；新泽西州在2021年防效不足20%，但2022年添加采后施药（Timing C）后提升至80%以上。结果表明，连续两年应用且结合采后施药可显著削弱田旋花根系再生能力，契合其碳水化合物向地下器官转运的生理特点。

结论与展望

本研究首次系统揭示喹草酸在葡萄园中的环境敏感性：低COM土壤叠加强降雨可加剧药害风险，而高COM土壤在干旱条件下表现安全。尽管喹草酸对田旋花展现出显著防效，但其变异性的作物损伤风险当前限制其注册应用。未来需聚焦灌溉方式、减量施药时机及混配方案优化，为实现葡萄园可持续杂草治理提供精准管理路径。