周文豪 呂寶乾 廖忠海 張萱蓉
(1海南省南繁管理局 海南三亞 572000;2中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所 海南海口 571101)
石茅Sorghum halepense(Linn.)Pers.,俗稱假高粱,又名顧買草、約翰遜草、阿拉伯高梁、宿根高粱等,隸屬于禾本科(Gramineae)高粱屬(Sorghum),是世界農業地區最危險的10大惡性雜草之一[1]。假高粱原產于地中海地區,20世紀80年代跟隨進口糧食入侵我國,目前已傳播蔓延至華南、華中、華北及西南地區[2]。假高粱生長蔓延迅速,繁殖競爭能力強。其種子小而輕,可隨風雨擴散和人獸攜帶而廣泛傳播,種子和地下根莖均可繁殖,是甘蔗、玉米、棉花、谷類、豆類、果類等30多種作物田里的主要雜草[3],同時也能夠與栽培的高粱雜交[4],造成作物產量及品質的下降,從而導致農業經濟的巨大損失。其次,假高粱可作為病原物和害蟲的中間寄主或轉主寄主傳播病蟲害[5],如高粱癭蚊(Contarinia sorghicola)、甜菜黃化病和甘蔗花葉病等,直接危害農業生產。再次,假高粱可通過化感作用分泌羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲醛、麥黃酮、木犀草素、對羥基苯甲酸和蜀黍苷等物質[6],對其他作物種子的萌發和幼苗的生長產生抑制作用,從而侵占耕地。其莖葉含生氰糖苷,可水解產生氫氰酸,該物質會導致牲畜中毒死亡,還會引起人體“枯草熱”病癥的發生[7]。
2021年2月21日中央一號文件正式發布,其中保障糧食和重要農產品的供應是重要目標之一[8]。南繁區地處低緯度,屬熱帶海洋性季風氣候區,高溫高濕的自然環境加速了作物病蟲草害的滋生蔓延[9]。隨著三亞、陵水、樂東三市縣南繁基地的建立[9],全國各地新的作物種類或品種不斷地被引入種植,越來越多的亞熱帶、溫帶作物品種也在熱區育種、制種,導致熱帶作物的種類或品種布局、栽培管理模式持續升級,假高粱[Sorghum halepense(L.) Pers.]、稗 草[Echinochloa crusgalli(L.)Beauv]、薇甘菊(Mikania micranthaKunth)、飛機草(Eupatorium odoratumL.)和香附子(Cyperus rotundusL.)等雜草在國家南繁基地迅速傳播[10-11],嚴重影響南繁育制種生產安全。因此,做好農田草害的防治工作,是保障作物高產量高質量的必經之路,也是完成國家中央一號文件目標任務的重要環節。2018年來,農業農村部及省農業農村廳高度重視南繁基地假高粱防控情況,3年累計安排約350萬元用于南繁基地假高粱的防控。現就防控技術、經驗、措施予以梳理,以供同行參考。
南繁基地假高粱防治措施主要分為以下步驟:一是對南繁基地假高粱的發生情況進行普查;二是研究南繁基地假高粱防治技術;三是對南繁區域農民及南繁工作人員的培訓;四是加強南繁基地檢疫及假高粱疫情監測;五是建立四級聯防聯控機制。
海南省南繁管理局聯合中國熱帶農業科學院于2018年8月至9月對三亞、陵水、樂東等三市縣南繁區域進行調查。參照張國良[12]《農業重大外來入侵生物應急防控技術指南》的方法,具體劃分見表1。

表1 外來入侵生物危害等級
此次調查發現,假高粱實際危害面積1 364.56畝(1 hm2=15畝,下同),其中危害等級1級64.76畝,2級65畝,3級89.3畝,4級131畝,5級760.5畝,6級260畝,主要分布于田埂、低洼地、河岸、路邊、溝渠、林地、綠化帶、撂荒地等水源充足的區域或水稻田、玉米地里。旱田或荒地中,尤其是南繁季種植玉米后閑置的試驗田,危害尤為嚴重;種植水稻后或輪作其它作物的田塊危害相對較輕。
南繁區假高粱危害等級5級和6級占比明顯,達到總發生面積的75%,說明假高粱已在南繁區域中嚴重為害。據當地居民反映,假高粱已于數年前零星或輕微發生,但并未引起注意,直到大片嚴重發生時才受到重視,這在無形中為假高粱的擴散為害創造了有利條件。假高粱具有強大的入侵和繁殖能力,倘若不采取相關緊急防治措施,其會迅速向周圍耕地蔓延,嚴重威脅南繁核心區域20萬畝作物的生產安全。
調查結束后,海南省南繁管理局聯合中國熱帶農業科學院開展假高粱高效安全實用防治技術的研究,研究出應急防治關鍵技術。經試驗篩選得到5種對假高粱防治效果較好的除草劑,均對假高粱的防除有作用。其中,對假高粱地上莖葉防除有效的除草劑為草甘膦、草銨膦、甲嘧磺隆、高效氟吡甲禾靈、敵草快;防除作用速度較快的除草劑為草甘膦、草銨膦、敵草快;對假高粱地下根狀莖有防除作用的除草劑為草甘膦、高效氟吡甲禾靈、甲嘧磺隆;對假高粱防除持效時間最長的除草劑為甲嘧磺隆,持效期為可達到60 d。具 體防治效果見表2。

表2 不同除草劑對南繁區假高粱防治效果
每年組織南繁區域農民及基地工作人員參加假高粱防控知識集中培訓2次,增強他們對假高粱識別和防治技能,調動他們參與假高粱檢疫防控工作的積極性,防范檢疫對象擴散。
海南省南繁管理局、南繁所在市縣植物檢疫部門把假高粱作為檢疫重點工作,對基地內有假高粱疫情生產的種子不予調運,截斷省間及省內疫情傳播途經,防止其撒漏和擴散。在平時的檢疫過程中通過實時GPS定位及記錄假高粱疫情情況,并在相應的區域設定監測點,監測假高粱疫情等級及擴散情況,為后續的防控工作奠定基礎。
海南省南繁管理局、南繁基地所在市縣植物檢疫部門加強南繁基地檢疫全覆蓋;各省區市檢疫部門加強對南繁基地的檢疫巡查;南繁單位實行門前三包,一經發現假高粱全力撲殺;農業農村部門安排資金委托企業進行統一防除。疫糧要集中統一加工,清理倉貯地,下腳料集中燒毀,杜絕新種源傳入。據此,各省檢疫部門+海南南繁檢疫部門+南繁單位+受托防控企業等四級聯防聯控機制基本形成。
綜合南繁基地實際情況及假高粱防治操作過程的問題和難點,總結出可操作技術。在實際操作中,可根據假高粱發生的情況選擇防治方法,如假高粱發生面積較大、密度大,比較集中可用應急化學藥劑防治法;零星發生,交通方便可選擇人工挖除方法;發生面積較大、密度大,比較集中,靠近公路,且能協調園林、公路管理部門聯動,可選擇植物替代防除方法。
2.1.1 應急化學藥劑防治法
經試驗和篩選,化學藥劑防治采用30%的草甘膦200~300 mL/畝+0.8%的高效氟吡甲禾靈100~200 mL/畝效果更好,主要是傳導效果好,可通過葉面傳導到地下根系的2.5 m。如果假高粱危害較低,交通方便,選用人工背負噴霧方式施藥防除;如假高粱危害級別較高,生長茂密,環境復雜,使用自吸式泵高壓噴霧施藥防除;發生面積較大,交通不便,使用無人機噴霧施藥防除;假高粱發生地周圍有其它經營作物,在施藥時要做好遮擋和隔離,噴頭上要安裝防護罩。防除時假高粱處抽穗、開花或結實階段,首先割除花序部分,收集并帶出農田統一銷毀,盡量避免振落成熟種子,防止種子傳播。高溫高濕及雨季施藥:溫度不高于28℃,空氣濕度65%以上,風速低于4 m/s。噴藥后4 h下大雨,需要補施。
2.1.2 人工挖除方法
敏感作物田間、零星發生的假高粱或是經多次化學藥劑防治后及有殘留根莖的假高粱,需要人工挖除,每株挖除半徑1 m,深度0.5 m,直到挖除根尖為止,必須在抽穗前或割除花序后進行,以免種子掉落再生。挖出的根莖及植株集中燒毀,防止傳播,且挖除后要定期復查。
2.1.3 植物替代防除方法
結合道路和園區美化建設,植樹造林工程,利用植物化感作用的相互性[7],在假高粱發生地種植喬木或灌木,達到干擾和破壞假高粱生長環境,逐步遏制假高粱生長[13]。
南繁生產基地田塊一般在非南繁季節(5—10月)撂荒,適逢海南雨水、高溫季節,會加劇假高粱的滋生與蔓延,考慮到使用化學藥劑防除會影響下茬種植作物的出苗率[13],進而影響育制種研究進展,根據需要,可選擇以下防除方法。
2.2.1 機械防除方法
可在假高粱抽穗前(防除時假高粱處抽穗、開花或結實階段,首先割除花序)使用拖拉機翻地一遍,再用耙地工具收集假高粱殘莖、殘根統一曬干后進行焚燒。
2.2.2 農業防治方法
南繁季節結束后,5—10月種植一季水稻,主要使用暫時積水的方法,來抑制假高粱根系或種子的發芽,達到減少假高粱發展的作用[15];旱田采取輪作方式處理,如與蘿卜、甘藍、花菜等十字花科作物輪作[16]。
海南省屬熱帶海洋性季風氣候區,年平均氣溫高,雨量充沛,日照充足。假高粱在南繁區可周年繁殖,受此氣候特點的影響,藥劑防治的效果并不理想,主要表現在:旱季噴施藥液蒸發快;雨季降雨的沖刷易使藥效流失。加之其生活能力強、擴散途徑廣,導致難以根除,反復發生。此外,由于假高粱分布過于分散,防控面積過大;部分區域高粱伴生其他雜草生長過密,或地形復雜;且要防止對其他植物的藥害,個別區域防除需要人工挖除;為避免種子遺落,防除前需要人工割除花序,費時、費工。根據前期工作,在公共區域防除假高粱的成本約為800元/畝。
目前南繁區對假高粱的防治主要依賴化學噴霧,化學除草劑雖然見效快,但長期施藥會造成雜草的抗藥性;針對假高粱的專性且低毒的除草劑尚無報道,藥劑的殘留會造成環境污染,威脅人畜安全,破壞生態平衡。
南繁單位的基地零星分布在三亞、陵水和樂東3縣市,各兄弟單位間對防控缺乏溝通與交流,此外,南繁基地與當地農戶田塊相鑲,與地方防除責任不清,從而導致各防除區域有漏洞,防除不能做到同時、同步,因此存在相互傳播風險。
南繁地區高溫高濕的氣候環境為假高粱疫情的發生與蔓延創造了先天條件,當地農民、農田租種人及相關從業人員對假高粱危害的認識不到位,導致假高粱在南繁區發生程度嚴重,危害面積逐年增加,并存在向海南島全境乃至全國蔓延的可能性。在這種形勢下,海南省南繁管理局聯合中國熱帶農業科學院環境植物保護研究所立即開展假高粱應急防控研究,篩選得到草甘膦+高效氟吡甲禾靈這一防效較好的除草劑,并基本建立了四級聯防聯控機制。
假高粱疫情在南繁區的發生存在長期性,多發性和復雜性,防除難度大、成本高。因此防治上各部門應統一協調,以植物檢疫、相關人員培訓和農業防治為基礎,化學防治為保證,物理防治為輔,在防治策略上遵循治早、治少的原則,協調運用一切有效措施,建立切實可行的南繁育區假高粱監測與防控體系。針對南繁區假高粱防治中遇到的困難與不足提出以下幾點建議。
(1)完善多部門聯動防控機制。在各省檢疫部門、海南南繁檢疫部門、南繁單位、和受托防控企業的基礎上串聯非南繁市縣、園林部門和農戶等,使各部門明確防控責任,細化防控工作,做到各市縣監測和防除同時、同步。
(2)完善假高粱綜合防治體系。優化集成高效、低毒、低殘留、環境友好型農藥的輪換使用、交替使用、精準使用和安全使用,加強生物防治、生態調控和物理防治的研究,集成防治技術,完善防治體系。
(3)完善南繁信息服務平臺[17]。建立信息交流平臺,及時發布南繁病蟲草預測預報、國家政策、國家相關規劃、南繁氣象服務信息等內容,從多方面、多層次提供技術服務和信息共享,為各部門信息獲取提供便利,使各單位加強溝通、學習和交流,以達到互通有無。