李其勇,朱從樺,李星月,郭 展,張 鴻
(四川省農業科學院植物保護研究所/農業部西南作物有害生物綜合治理重點實驗室, 四川 成都 610066)
?
水稻田雜草稻的發生與防控技術對策
李其勇,朱從樺,李星月,郭 展,張 鴻*
(四川省農業科學院植物保護研究所/農業部西南作物有害生物綜合治理重點實驗室, 四川 成都 610066)
本文概述了雜草稻生物學特性及其為害,并提出了雜草稻的綜合防控技術對策,即在提高對雜草稻的重視基礎上,加強種子管理,強化用種安全意識,調整種植模式,綜合運用田間管理、人工拔除、化學防控手段,多方面控制雜草稻的發生、擴散及危害。
雜草稻;發生;防治對策
雜草稻(OryzasativaL.)是一種和栽培稻十分相似的雜草,從形態上看介于野生稻和栽培稻之間,與栽培稻不易區別,通常與栽培稻伴生[1],又被稱作雜草型稻或雜草種系,多表現出與野生稻相似的特性[2]。因為雜草稻的果皮多為紅色或褐色,其最初常被稱作“red rice”[3]。雜草稻和栽培稻一樣同屬于AA基因組型,形態上幾乎與亞洲栽培稻相似,故通常將雜草稻和亞洲栽培稻(OryzasativaL.)歸屬于同一個拉丁名下[4]。依據形態指標,雜草稻又可分為3類,即粳型雜草稻、秈型高稈雜草稻、秈型矮稈雜草稻[5]。
全球水稻種植區幾乎均有雜草稻發生,雜草稻在南亞、東南亞、東亞、南北美洲、歐洲等地發生較重,已蔓延成為一種嚴重的稻田雜草[6],2007年聯合國糧農組織已將雜草稻列為世界稻田中僅次于稗草和千金子的第三大雜草[7]。近年來,在中國大多數省份均發現有雜草稻,有東北、華東、西北和華南 4 個發生危害中心,尤以遼寧、寧夏、江蘇中南部以及廣東湛江地區發生危害嚴重,且有迅速蔓延擴散的趨勢,危害最為嚴重的是直播稻田[8-10]。因四川省水稻以移栽為主,調查發現,除局部地區雜草稻發生危害較重外,全省范圍內雜草稻發生危害較輕[11]。雜草稻的發生率與水稻栽培方式有較大關系[12],近年來,雜草稻發生趨重與麥套稻、直播稻、免耕或少耕等水稻輕型栽培措施的廣泛推廣有直接關系[13]。
雜草稻為一年生草本植物,水生或陸生,須根系發達。不同生態環境下,雜草稻株高變化幅度大,其株型大多松散,葉片多顯淡綠色,葉長披垂[14]。分蘗數顯著多于秈稻和粳稻,雜草稻的分蘗角度顯著大于粳稻和秈稻,結實率、千粒重顯著低于秈稻和粳稻。穎果紅褐色,含有較高的花青素和抗氧化物質,能夠使雜草稻種子耐土壤微生物的腐蝕[15]。種子休眠性強,但不同地域雜草稻由于生態環境差異較大,有的基本不存在休眠,也有的休眠期長達 4~5 年[14]。胚乳非糯性,米質適口性差[12]。種子成熟后易落粒,并能在原產地自然溫度(冬季極限溫度可達-20℃)下越冬,第2年在條件適宜時發芽生長,對低溫環境有較強的適應能力[16],在丹東又被稱為落粒粳[17],雜草稻籽粒在開花后14 d種子含水量 25%時便開始落粒[18]。開花期比伴生的栽培稻品種早30d至遲7d。生育期一般短于栽培稻。染色體數:2n=24[19]。
雜草稻在稻田里主要作為栽培稻的伴生雜草存在,在自然環境中很難長期單獨繁衍[19]。雜草稻的柱頭外露率高,可達 30%~40%, 異交結實率高,因此田間的變異多,且一般抽穗開花較早且持續時間較長[14],這將給雜草稻的防治增加難度。
雜草稻由于經過長期的自然異交、選擇,其遺傳基礎比較復雜,存在著多種多樣的有益遺傳基因,特別表現在抗逆性上。與栽培稻相比,它更能適應惡劣的生存環境[16]。隨著各類特異轉基因作物的產生,轉基因栽培稻基因向雜草稻的漂流勢必會人為地促進雜草稻的進化,產生新型大田雜草稻類型[1]。雜草稻與栽培稻競爭光、水、肥等資源,導致水稻嚴重減產,稻米品質降低,稻米品質降低,造成嚴重經濟損失[8]。有調查發現,遼寧、江蘇為雜草稻重災區,發生量大,危害最嚴重,有的田塊甚至顆粒無收,全國水稻播種面積中雜草稻實際發生面積占約20%,防除之后的發生面積仍有10%,導致損失5%乃至絕產,平均損失在10%左右。混有雜草稻的稻谷價格僅為1.2元/kg,并且一般只能賣給飼料加工廠做原料。由于雜草稻與栽培水稻的相似程度高,除草劑在其間的選擇性程度低。目前,有效的除草劑種類少,一些常見藥劑對其防效不甚理想,或會導致藥害[8, 11],故依靠單一的化學防治手段往往難以防控雜草稻。因此,運用綜合防控措施,從種子使用、栽培模式、田間管理結合化學防治,形成一整套防控體系,對有效防控雜草稻具有重要意義。
雜草稻在我國發生呈愈來愈重的趨勢,尤以四大危害中心最為突出,各類水稻田中均有發生,成為難以根治的惡性雜草,其發生在不同程度上影響了水稻生產。雜草稻在不同稻田塊的發生數量因種植方式的不同而有較大的差異,以直播稻最重,拋秧次之,機插秧、手栽秧輕。隨著直播稻等輕簡化栽培技術的推廣,雜草稻的傳播蔓延將進一步加重,如果不給予高度重視,采取切實可行的防范措施,雜草稻將會在適生區域泛濫成災,對我國水稻安全生產和糧食安全造成嚴重影響[8, 12, 20]。因此,提高對雜草稻重視程度,靈活調整種植方式、嚴把用種關、結合化學防除并輔以田間人工拔除,通過綜合防控措施才能較好地控制雜草稻的擴散和危害。
3.1 高度重視
各級農業管理部門應對雜草稻引起重視。對未發生區,要提高農民的防范意識,杜絕從發生區調種,嚴防其隨種子傳播;對新發生區,要提高農民風險意識,使其掌握早期識別技術,將雜草稻及早控制在點片、局部地區,防止其危害蔓延;對重發區,要提高農民的防控意識,采取有效措施,阻斷其傳播蔓延,控制其危害。
3.2 嚴把種源關
在種子生產關,雜交稻制種田必須嚴格落實隔離措施,結合各項農事活動隨時開展去雜去劣工作,及時除草,嚴防機械混雜、生物學混雜降低雜交稻純度;常規稻留種田亦要嚴格去雜保純,通過源頭控制達到提高種子質量的目的。在種子銷售關,種子生產商、經銷商必須做到嚴于律已,不銷售假劣種子,種子監管部門必須依法履行監管職責,加強種子質量監管,保障優良種子在市場上流通,驅除假劣種子。在種子使用關,用種戶要加強鑒別,選用質量過關、含雜少的種子。多管齊下,嚴格把好種源關,確保雜草稻種子不通過種子進入大田。
3.3 調整種植模式
雜草稻的發生率與水稻栽培方式有較大關系,有研究指出,雜草稻發生率的高低順序為麥田套播稻(麥套稻)>直播稻>拋栽稻(塑盤育秧拋栽)>移栽稻[12]。因此,調整種植模式也可較好地控制雜草稻的發生。
3.3.1 采用合理的水稻播栽方式 對雜草稻發生較重的套播、直播稻田以及采用套播、直播稻栽培方式2年以上已發生有雜草稻的田塊,應及時調整播栽方式為拋栽稻、移栽稻或機插稻等栽培方式,并在移(拋)栽后建立水層,控制雜草稻進一步發生[8]。對已發生雜草稻的直播水稻田塊,如要繼續直播水稻,則宜采取耕翻后直播的方法,以控制雜草稻的發生[12]。由于直播田發生量大,危害重,人工拔除花工多,在雜草稻發生很嚴重的區域,水稻生產上應杜絕水稻直播,堅持拋秧或機插秧[20]。
3.3.2 實施水旱輪作 水稻連作有利于雜草稻的發生,連作條件下,土壤中雜草稻種子逐年殘留累積,且處于有利生長環境中,防控不到位造成下年度加重發生,形成惡性循環。Choi研究指出,在未耕翻的稻田中雜草稻的發生率為8.4%,采取輪作的田塊雜草稻的發生僅為0.9%,翻耕后輪作的田塊中雜草稻的發生率為0[21]。對于雜草稻特別嚴重的田塊,下年應改種旱糧作物或其他經濟作物,實行水旱輪作,切斷循環鏈,可有效控制雜草稻的發生,以壓低田間基數[12]。
3.4 人工拔除
田間發生雜草稻時,采用人工拔除是最為有效的防治方法,因雜草稻株高于常規稻,葉片寬、葉色淡、葉片略下垂,很易與栽培稻區別。在水稻 3 葉期左右,雜草稻秧苗形狀與常規粳稻已有明顯的差別,表現為植株偏高、出葉快、葉片較長、葉色偏淡,長勢好于粳稻秧苗,此時應及時人工拔除田間雜草稻,盡可能做到“拔早、拔小、拔了”,以便盡早給常規稻創造一個較好的生長環境,減少雜草稻造成的損失[8]。
3.5 抓好田間管理
3.5.1 灌水誘導萌發滅殺 即對已有雜草稻危害的稻田, 播種前一般進行土壤灌水等處理, 促使土壤中雜草稻種子提早萌發, 再用滅生性除草劑滅殺,間隔一定時間再播種的方法來控制雜草稻,但此方法對稻麥連作等農時緊張的作物栽培模式有一定局限[22]。
3.5.2 以水防草 利用合適的水分管理措施可有效防治田間雜草。通過保持田面適宜水層,壓制土壤中包括雜草稻在內所有雜草種子萌發和生長。其具體方法是:田間栽培稻種子“現綠”后及時灌“濕芽”水,水深以不過稻種“芽鞘”為準,隨著稻株的生長,水深不斷加深,以不浸過“不完全葉”和“第一片真葉”葉枕為準[23]。
3.5.3 深翻壓埋 采用深耕并結合輪作換茬有利于控制雜草稻發生。在前茬收獲后進行深耕,耕翻深度10cm以上,將土壤表層的雜草稻種子埋到下層,控制其萌發出苗。
3.6 化學防除
使用化學除草劑也是防除雜草稻的重要手段。根據雜草稻的生長特性,合理應用藥,配以合理的施用方法,也可達到較好的防除效果。
一是采用 30% 解草啶+吲哚丁酸懸浮劑(“華農一號”安全助劑) 浸泡已經催好芽的稻種1h,然后晾開至種子不結團、易于散開時即播種,播后2d,噴施丙草胺除草劑控草[23]。
二是采用水稻浸種劑對水稻種子進行浸種催芽處理,播后2d噴施藥劑,于水稻2葉1心期( 即直播后15d左右) 第2次噴施瑞飛特處理,噴藥時應保持田間濕潤(土壤表層無水層,但保持土壤濕度),施藥后至齊苗前田間無積水,對水稻出苗及生長安全[24]。
三是根據不同直播方式合理施用噁草酮也可收到較好防效。在旱直播方式下,在播后2d施藥,栽培稻出苗時土壤水分含量不宜過高,濕潤為宜,水直播方式下藥后2d播種,播種時土壤水分越高越好,但是表面不能出現水漬,這樣可以兼顧安全性和防效。栽培稻順利出苗后,要及時建立低于苗心高度的水層,防治雜草稻的后續出苗高峰[25]。
[1]王渭霞, 朱廷恒, 邵國勝,等. 雜草稻的分類、起源及利用研究進展[J]. 雜草科學, 2005(02): 1-5.
[2]Suh H S, Sato Y I, Morishima H. Genetic characterization of weedy rice (Oryza sativa L.)based on morpho-physiologyisozymes and RAPD makers[J].TheoreticalandAppliedGenetics, 1997. 94(3/4): 316-321.
[3]Dodson W R. Red rice[J].LouisAgricExpStaBull, 1998. 50: 206-226.
[4]Tang L H, Morishima H. Genetic characterization of weedy rices and the inference on their origins[J].BreedingScience, 1997. 47(2): 153-160.
[5]代磊, 戴偉民, 宋小玲, 等. 江蘇省雜草稻植物學性狀的多樣性[J]. 雜草科學, 2014, 32(1): 10-18.
[6] Varadero C. Report of the Global Workshop on Red Rice Contro[R]l.FAO, 1999,30: 55,149.
[7]Delouche J C, Labrada R, Rosell C,etal. Weedy rices: origin,biology,ecology and control[M].Rome:Food&AgricultureOrganizationoftheUnitedNations, 2007.
[8]梁帝允, 強勝, 我國雜草稻危害現狀及其防控對策[J].中國植保導刊,2011,31(3):21-24.
[9]張棟梁,沈雪峰,陳勇.廣東省雜草稻發生與分布情況調查[J].廣東農業科學,2013(23):70-73.
[10]馬殿榮,孫健,趙明輝,等.雜草稻分類及起源研究進展[J].沈陽農業大學學報,2011,42(5):515-520.
[11]朱建義,周小剛,何洪元,等.四川省雜草稻發生危害初步調查與防除研究[J].雜草科學,2012,30(3):44-46.
[12]孫敬東,肖躍成,黃秀芳,等.中粳稻田雜草稻發生特點及控制技術初探[J].雜草科學,2005(2):21-23,56.
[13]潘學彪,陳宗祥,左示敏,等.江蘇省雜草稻成因及防控策略[J].江蘇農業科學,2007(4):52-54.
[14]楊巍,吳其褒,陳惠哲,等.雜草稻生物學特性、危害與防治方法[J].中國稻米,2008(3):50-53.
[15]王哲,戎俊,盧寶榮.雜草稻的發生、危害與我國水稻生產面臨的挑戰[J].雜草科學,2015,33(1):1-9.
[16]陳惠哲,玄松南,王渭霞,等.丹東雜草稻種子的耐凍能力和低溫發芽特性研究[J].中國水稻科學,2004,18(2):23-26.
[17]余柳青,Johnson David E,周勇軍,等.雜草稻落粒粳的生物學特性與防治[J].植物保護學報,2005,32(3):319-323.
[18]Noldin J A, Chandler J M, Mccauley G N. Red rice ( Oryza sativa )biology.I.characterization of red rice ecotypes[J].WeedTechnology,1999,13(1):12-18.
[19]許聰,吳萬春.雜草稻的分類地位和利用途徑探討[J].海南大學學報(自然科學版),1996,14(2):146-151.
[20]吳寶龍,顏皆曙.水稻田雜草稻的發生與防治對策[J].安徽農學通報(下半月刊),2009,(16):153,256.
[21]Choi CD,Moon BC,Kim SC,etal.Ecology and growth of weeds and weedy rice in direct-seeded rice fields[J].KoreanJournalofWeedScience,1995,15:39-45.
[22]Chauhan BS.Strategies to manage weedy rice in Asia[J].CropProtection,2013,48:51-56.
[23]李國君,何卓先,王革,等.廣東雷州雜草稻的發生與危害及其防治對策[J].雜草科學,2013,31(1):20-25.
[24]沈雪峰,梁居林,陳勇,等.廣東省雜草稻防控技術初探[J].雜草科學,2013,31(3):53-55.
[25]楊林,沈浩宇,強勝.噁草酮防除直播稻田雜草稻的施用技術[J].植物保護學報,2016,43(6):1033-1040.
2017-05-29
省財政創新能力提升工程專項資金(2016GYSH-013);四川省科技支撐計劃(2014NZ0008)。
李其勇(1986- ),男,實習研究員,主要從事水稻高產優質栽培技術研究。E-mail: zhh503@163.com。*為通訊作者。