雜草稻對(duì)水稻生產(chǎn)的影響及防控措施探討

陸林云，胡大明，薛瑞敏，鄭 超，李茂柏

(1.上海市青浦區(qū)練塘鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，上海 201715；2.上海市青浦區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，上海 201700；3.上海市種子管理總站，上海 201103)

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雜草稻對(duì)水稻生產(chǎn)的影響及防控措施探討

陸林云1，胡大明2，薛瑞敏2，鄭 超2，李茂柏3*

(1.上海市青浦區(qū)練塘鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，上海 201715；2.上海市青浦區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，上海 201700；3.上海市種子管理總站，上海 201103)

對(duì)雜草稻蔓延原因、雜草稻對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)的危害進(jìn)行了分析，并探討了有效開(kāi)展雜草稻綜合防治的措施。

雜草稻；生物學(xué)多樣性；抗逆性；防治

雜草稻是在稻田間或其周邊耕地中作為雜草類型而伴隨栽培稻生長(zhǎng)的水稻植株[1]，常被稱作雜草型稻或雜草種系，其多表現(xiàn)為與野生稻相似的特性，如穎殼黑色、種皮紅色、種子休眠期長(zhǎng)、落粒性強(qiáng)且能田間自生等特點(diǎn)[2]，一般比栽培稻具抗性強(qiáng)、熟期早、休眠期長(zhǎng)等特點(diǎn)[3]，在田間與栽培稻競(jìng)爭(zhēng)溫、光、肥等資源，嚴(yán)重影響到水稻生產(chǎn)。雜草稻在世界上許多種植水稻的國(guó)家和地區(qū)都有分布，最初因其果皮多為紅色或褐色被稱為“紅稻”，如早在1846年美國(guó)紅稻就成為當(dāng)時(shí)一種嚴(yán)重的稻田雜草[4]，東南亞、中美洲等多地也有雜草稻發(fā)生的報(bào)道[5]。雜草稻在我國(guó)分布較廣，華東、華南和東北等稻區(qū)都有雜草稻發(fā)生，如江蘇連云港地區(qū)“穭稻”、安徽巢湖一帶“塘稻”、海南“鬼禾”、廣東陽(yáng)江“落鶴”、遼寧“瘋稻子”等都屬于雜草稻[6]。近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，大量農(nóng)村勞動(dòng)力開(kāi)始流向城鎮(zhèn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐步向直播等輕簡(jiǎn)化栽培方向發(fā)展，部分地區(qū)粗放管理加速了雜草稻的繁殖、蔓延，給水稻生產(chǎn)帶來(lái)較大影響，因此開(kāi)展雜草稻對(duì)稻作生產(chǎn)危害研究，加強(qiáng)雜草稻防控研究意義重大。鑒于此，筆者分析了雜草稻蔓延原因及其對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)的危害，并探討了綜合防控措施，旨在為雜草稻的防控提供參考。

1 雜草稻蔓延的主要原因

目前在亞洲、歐洲和美洲的水稻主要產(chǎn)區(qū)都有雜草稻分布，部分地區(qū)發(fā)生特別嚴(yán)重，雜草稻已逐漸適應(yīng)了熱帶、溫帶的多個(gè)亞氣候帶，其迅速蔓延主要有以下原因。

1.1 雜草稻遺傳多樣性較豐富筆者于2006年對(duì)來(lái)自遼寧的92份雜草稻材料研究發(fā)現(xiàn)，雜草稻比一般栽培稻略高，大部分材料株高在120 cm以上，63.4%的雜草稻有紅色、紫色、金色和褐色的芒，7.5%的雜草稻芒長(zhǎng)超過(guò)60 mm，程氏指數(shù)分類顯示，雜草稻材料雖然有典型秈型、粳型分化，但是大部分為偏秈型和偏粳型，且呈連續(xù)變異[2]。筆者以SSR分子標(biāo)記對(duì)46份雜草稻進(jìn)行遺傳多樣性分析，發(fā)現(xiàn)這些材料Shannon多樣性指數(shù)平均為0.762，群體的基因分化系數(shù)(GST)平均為0.843，遺傳分化較大，遺傳差異明顯[7]。

1.2 雜草稻抗逆性較強(qiáng)高緯度地區(qū)雜草稻具有較強(qiáng)的耐低溫發(fā)芽特性，部分材料在0 ℃低溫條件下發(fā)芽率仍在80%以上[8]，較強(qiáng)的耐低溫特性使得雜草稻可以在野外安全越冬。雜草稻具有較強(qiáng)的耐鹽堿能力，部分材料可以忍耐0.5%以上的鹽堿[9-10]。

1.3 雜草稻落粒性強(qiáng)、休眠期長(zhǎng)、貯藏性強(qiáng)雜草稻入侵稻田后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期衍化，已經(jīng)適應(yīng)了稻田耕作干擾，同時(shí)也保留了野生型落粒性強(qiáng)、休眠期長(zhǎng)、耐貯藏等特點(diǎn)[11]。雜草稻落粒性強(qiáng)，且邊熟邊落，因而其種子能夠?yàn)⒙湓诘咎镩g持續(xù)繁衍，并可隨著機(jī)械翻耕和灌溉迅速擴(kuò)散到其他田塊。大部分雜草稻種子具有較長(zhǎng)的休眠性和較強(qiáng)耐貯藏性，筆者2010年對(duì)上海地區(qū)收集的14份雜草稻進(jìn)行老化處理，部分材料在處理40 d后仍能發(fā)芽，具有相當(dāng)好的耐貯藏性。良好的休眠性和耐貯藏性有利于雜草稻種子在土壤中長(zhǎng)時(shí)間保持活力，在耕地中埋藏?cái)?shù)年仍可能發(fā)芽。

1.4 雜草稻出苗能力強(qiáng)水稻種子出苗動(dòng)力主要源于中胚軸伸長(zhǎng)，部分雜草稻中胚軸伸長(zhǎng)能力較強(qiáng)，在覆土5 cm時(shí)也能正常出苗[12]。

綜上，較大的遺傳多樣性和生物學(xué)多樣性、較強(qiáng)的抗逆性、較好的貯藏特性、較強(qiáng)的出苗能力使得雜草稻能夠適應(yīng)不同的氣候環(huán)境，在全球主要稻區(qū)迅速蔓延。

2 雜草稻對(duì)水稻生產(chǎn)的影響

2.1 雜草稻與栽培稻爭(zhēng)奪溫、光、肥等資源雜草稻分蘗力較強(qiáng)，筆者研究發(fā)現(xiàn)，遼寧雜草稻單本移栽高峰苗時(shí)期分蘗一般在15～20個(gè)，而一般栽培稻在10個(gè)以下，雜草稻分蘗能力普遍高于栽培稻。雜草稻株高一般在120 cm以上，比大部分栽培稻品種都要高，生長(zhǎng)繁茂，葉面積指數(shù)大，根系較發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)迅速，因此雜草稻在與栽培稻爭(zhēng)奪溫、光、肥等資源時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯，會(huì)嚴(yán)重影響栽培稻的生長(zhǎng)，特別是雜草稻的發(fā)生使栽培稻的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)下降嚴(yán)重，從而導(dǎo)致栽培稻減產(chǎn)，研究表明雜草稻密度在5～20株/m2時(shí)，水稻減產(chǎn)幅度可達(dá)30%以上[13-14]。

2.2 雜草稻影響稻米品質(zhì)雜草稻果皮多為褐色或紅色，影響稻米的外觀品質(zhì)，為了完全去除帶色的果皮，需要增加糙米研磨程度，出米率減少，另外增加研磨強(qiáng)度，碎米增加，整精米率下降嚴(yán)重；此外，雜草稻熟期不一致，不完全成熟的谷粒混入稻谷中也會(huì)降低整精米率，影響稻米外觀品質(zhì)和食味品質(zhì)，從而影響稻米等級(jí)、品質(zhì)和商品價(jià)值[15]。

2.3 雜草稻可能導(dǎo)致“超級(jí)雜草”產(chǎn)生研究表明，外源基因可以以花粉流等途徑通過(guò)基因流在植物之間發(fā)生逃逸，抗除草劑等基因如果通過(guò)基因漂流導(dǎo)入雜草稻體內(nèi)，可能形成兼具多種除草劑 抗性的“超級(jí)雜草”，從而增加雜草稻潛在危害的可能性，給水稻生產(chǎn)造成更大危害[16]。

3 主要防控措施

雜草稻作為一種稻田伴生的水稻植株，已經(jīng)適應(yīng)了耕作環(huán)境，且雜草稻與栽培稻高度相似，限制了生產(chǎn)上使用除草劑來(lái)選擇性控制雜草稻的途徑。目前防治主要集中在強(qiáng)化種源質(zhì)量杜絕種子污染、加強(qiáng)耕作栽培管理抑制雜草稻發(fā)生、研究其發(fā)生機(jī)理開(kāi)展化學(xué)防除等方面。

3.1 強(qiáng)化種源質(zhì)量，杜絕種子污染加強(qiáng)種源控制，選用沒(méi)有雜草稻污染的優(yōu)良品種可以從源頭控制雜草稻的蔓延。種子監(jiān)管部門(mén)要加強(qiáng)種子生產(chǎn)、銷售過(guò)程中的質(zhì)量控制，杜絕受雜草稻污染的種子流入市場(chǎng)。強(qiáng)化制種田去雜去劣，收獲后嚴(yán)格精選可有效防止雜草稻種子污染水稻種子。

3.2 加強(qiáng)耕作栽培管理，抑制雜草稻發(fā)生從調(diào)整耕作方式、強(qiáng)化水漿管理、實(shí)施水旱輪作、開(kāi)展人工拔除等多種途徑加強(qiáng)稻田管理，抑制雜草稻發(fā)生。利用播前泡田，誘發(fā)雜草稻萌芽，再采用機(jī)械翻耕滅活等耕作措施可有效防治雜草稻，另外開(kāi)展水旱輪作，選育大豆、玉米等旱田作物與水稻輪作對(duì)雜草稻的控制效果也較好[17]。此外，在分蘗盛期、抽穗期、灌漿期和成熟期等易辨別時(shí)期多次、全面拔除雜草稻可有效減少雜草稻種子殘留田間，減少次年雜草稻發(fā)生危害。

3.3 研究發(fā)生機(jī)理，開(kāi)展化學(xué)防除開(kāi)展雜草稻生理特性、發(fā)生機(jī)理研究，研究利用除草劑等開(kāi)展生化防治。目前主要結(jié)合水分管理，機(jī)插秧田塊插秧前灌水施藥封閉，直播稻田種植前施藥封閉等方法，減少雜草稻的發(fā)生[18-19]。

4 結(jié)語(yǔ)

雜草稻是目前各稻區(qū)的一種主要雜草，和常規(guī)栽培稻具有高度的相似性，通過(guò)掠奪溫、光、肥等資源影響水稻產(chǎn)量，污染稻米，降低稻米的商品性，嚴(yán)重影響了水稻生產(chǎn)，只有充分研究其發(fā)生、發(fā)展原因和規(guī)律，采用種源控制、栽培管理、生化防治等多種途徑，才能有效控制其蔓延，降低其對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)的危害。

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Effects of Weedy Rice on Rice Production and Control Measures

LU Lin-yun1, HU Da-ming2, XUE Rui-min2, LI Mao-bai3*et al

(1. Shanghai Qingpu District Liantang Agricultural Technology Service Center, Shanghai 201715; 2. Shanghai Qingpu District Agricultural Technology Extension and Service Center, Shanghai 201700; 3. Seed Management Station of Shanghai, Shanghai 201103)

The reasons of weedy rice spreading and the influence to the paddy field ecosystem were analyzed, and the integrated control measures were discussed.

Weedy rice; Biological diversity; Resistance; Control

陸林云(1958-)，男，上海人，農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)科技服務(wù)工作。*通訊作者，碩士，從事水稻遺傳育種研究。

2014-11-12

S 451

A

0517-6611(2015)01-342-02