王 麗,付 偉,王莎莎
(1.長春市朝陽區農業技術推廣總站,長春 130012;2.中國農藥工業協會,北京 100026)
玉米作為第一大糧食作物,在我國占據重要地位。近年來雜草對玉米種植危害仍舊嚴重,雜草與玉米爭水、爭光、爭肥料,影響玉米的生長[1]。我國東北地區是春玉米的重要產地,此地春玉米田中難防雜草種類繁多,發生密度大,發生時間較長,危害嚴重,可造成玉米減產達50%以上[2]。科學使用化學藥劑防除雜草具有省時、高效、增產等特點,化學除草劑仍是防除玉米田雜草的重要手段[3]。隨著我國農業的迅速發展,我國玉米田用農藥登記數量也顯著上升,對環境友好且低毒、高效、低殘留的產品越來越多。農藥登記是全球農藥管理的重要手段,對農藥登記數量等信息進行分析,是研究農藥發展的重要途徑[4]。筆者對中國農藥信息網(http://www.chinapesticide.org.cn) 2022年6月25日以前我國春玉米田除草劑登記信息進行了較為系統的分析,并對東北地區的除草劑的使用情況、存在問題進行整理分析,對春玉米田用藥提出一些建議。
根據對中國農藥信息網農藥登記信息進行統計,截至2022年6月25日,我國登記用于春玉米田的除草劑產品共計531個,其中單劑275個,混劑256個,分別占春玉米田除草劑總登記數的51.8%和48.2%,苗前土壤處理的藥劑數量為376個,苗后莖葉處理的藥劑數量為149個,分別占總數的28.1%和70.8%。
截至2022年6月25日,在登記用于玉米田的531個除草劑產品中,單劑有275個,涉及有效成分23種,登記數量最多的有效成分為莠去津,為98個。莠去津可廣泛應用于玉米田除草,具有殺草譜廣、持效期長等優點,在玉米體內,可被玉米酮酶分解成無毒的物質,對玉米安全性高,對雜草防效高,成本低,使用便捷[5]。其次是乙草胺、煙嘧磺隆,登記數量分別為83個和15個。登記的混劑涉及的有效成分有76種,登記數量最多的是異丙甲草胺·莠去津,為26個,異丙·莠去津懸浮劑能有效防除玉米田的稗草、藜,對苣荬菜、刺菜有一定的抑制作用且具有良好的安全性,其表現出的增產作用也十分明顯[6]。其次是乙·莠·滴辛酯、硝磺·莠去津,登記數量分別為22個和17個。按有效成分進行登記數量的統計如圖1。

圖1 截至2022年6月25日我國春玉米田登記除草劑的主要有效成分
在有效期內,春玉米除草劑登記的劑型共有10種,登記數量最多的是乳油,計163個,占全部登記劑型產品數量的30.7%;其次是懸乳劑和懸浮劑,分別為103和95個,分別占除草劑總登記數19.4%和17.9% (圖2)。登記數量較多的制劑為乙草胺乳油;含莠去津的制劑數量最多,有水分散粒劑、可濕性粉劑、懸浮劑等;莠去津懸浮劑,登記數量多,對雜草的防效高。

圖2 我國春玉米田登記除草劑劑型類別占比
截至2022年6月25日,春玉米田除草劑登記企業共計202家,其中國內企業197家,國外企業2家,企業分布全國各地。其中山東省登記企業44家,是所有登記地區中登記企業最多的;其次是江蘇省、黑龍江省、吉林省和河北省,登記企業數量分別是27、20、17、16家。然而,各省(市)登記次數的多少并不與所在省(市)登記企業數量多少一致。山東省44家公司,共累計登記139次,是所有登記地區中登記次數最多的。其次是遼寧省登記企業13家,登記數量為75次。吉林省的17家企業登記次數為69次。其中僅有7家登記企業的浙江省登記數量為24次(圖3)。企業登記的春玉米田除草劑品種前12如表1。

圖3 我國春玉米田除草劑登記企業分布

表1 企業重復登記的前12個春玉米田除草劑品種
春玉米田除草劑施用方式包括苗前土壤處理和苗后莖葉噴霧。截至2022年6月25日,以苗前土壤處理為主要施藥方式的登記除草劑有375個,占全部登記數量的70.6%;以苗后莖葉噴霧為主要施藥方式的有149個,占全部登記數量的28.1% (圖4和圖5)。

圖4 我國登記的春玉米田土壤處理用前12除草劑品種

圖5 我國登記的春玉米田莖葉處理前12除草劑品種
玉米是黑龍江第一大糧食作物,在黑龍江大部分地區都有種植,是國家重要的糧食保障,種植面積總體呈現逐年增加[7]。黑龍江省近幾年來在發展玉米特色經濟,到2025年黑龍江全省的鮮食玉米種植面積預計將會增加到15.33萬hm2。玉米田化學除草面積已近100%,利用除草劑并結合2次機械中耕的栽培方式,很大程度上緩解了勞動力的緊張,從而達到增產、省力的目的。然而缺乏正確合理的用藥知識及技術,一味地追求“凈地、無草”導致玉米產生隱性藥害而減產。黑龍江地區玉米田常見雜草有,一年生禾本科雜草稗草、野黍、狗尾草、馬唐;闊葉雜草藜、蒼耳、本氏蓼和龍葵等。黑龍江地區玉米田常用苗前除草劑有乙草胺、莠去津、2,4-滴丁酯、噻吩磺隆等,據2018年調查,對于這幾種品種農戶使用比例依次遞減。農戶常用的除草劑混合組合為:乙草胺+莠去津+2,4-滴丁酯、乙草胺+噻吩磺隆+2,4-滴丁酯、乙草胺+莠去津和乙草胺+噻吩磺隆,其中使用超量農戶超過半數,乙草胺使用超量農戶占調查農戶數量的95%,其他農藥超量情況也均超過半數,絕大多數農戶存在超量使用情況,甚至超過推薦劑量的30%以上。選擇購買單劑現混和直接購買混劑的農戶數量相當。
苗后除草劑主要包括:煙嘧磺隆、硝磺草酮和莠去津,它們被農戶使用比例依次遞減。常見的使用組合為:硝磺草酮+煙嘧磺隆+莠去津、莠去津+煙嘧磺隆和硝磺草酮+莠去津,超過78%的農戶直接購買混劑,22%的農戶購買單劑現混。與苗前除草劑相比,苗后除草劑超量使用有所減少,卻仍舊存在超量嚴重的現象,最高使用劑量達到推薦劑量的1.5倍[8]。
東北中西部地區包括吉林省及內蒙古東部地區,該地區是我國春玉米主產區,玉米播種面積約為797.361萬hm2。其中2021年吉林省糧食播種面積為572.13萬hm2(8 581.95萬畝),其中玉米播種面積為430萬hm2(6 450萬畝),占播種面積的75.61%[11]。東北中西部地區常用除草劑有乙草胺、莠去津、2,4-滴丁酯(異辛酯)、硝磺草酮、煙嘧磺隆等,在實際使用中,常將殺草譜不同的除草劑混合使用,以提高防效。苗前除草劑使用較多的混合組合為乙草胺+莠去津+2,4-滴丁酯,其次是乙草胺+莠去津和甲草胺+乙草胺+莠去津等。苗后使用較多的除草劑混合組合是煙嘧磺隆+莠去津,其次還有煙嘧磺隆+硝磺草酮+莠去津、煙嘧磺隆+硝磺草酮+2,4-滴異辛酯、煙嘧磺隆+莠去津等。
農戶在使用時,存在嚴重超量問題,大量農戶不清楚玉米田除草劑的用量,還有部分農戶不清楚除草劑的類型、名稱以及殺草譜。近年來,使用苗后除草劑的農戶比使用苗前除草劑的農戶有所增加,但超量用藥現象仍舊嚴重[12]。
遼寧省是我國玉米的主要產區之一,玉米是遼寧省的第一大作物,玉米種植面積常年占大田作物種植面積的70%左右[15]。全年播種面積384.4萬hm2,其中玉米播種面積271.3萬hm2,占全年播種面積的77%[16]。主要種植城市為沈陽、鐵嶺、錦州、朝陽、阜新5個城市,沿海城市和南部城市,由于地理因素和環境因素,種植面積較少[17]。全年糧食總產量為2 192.4萬t,其中玉米產量為1 662.8萬t,占比76%。遼寧地區雜草種類繁多,雜草危害一直是玉米田管理的一個難題,尤其近年來雜草抗藥性發展迅速,玉米田雜草防除更加困難[18]。
遼寧省玉米田雜草防除主要以化學農藥為主,經過調查,農藥制劑折百用量中,除草劑用量最大、費用高。目前來說,遼寧省玉米田農藥總使用量逐年遞減,符合國家“減施增效”的策略,也保障了農戶的利益,但除草劑在遼寧省玉米田用藥中,一直占據90%左右的份額,且有連年遞增趨勢。近年來,使用量最大的農藥為莠去津,其次是乙草胺、煙嘧磺隆、硝磺草酮、2,4-滴異辛酯。據2019年統計發現,莠去津用量達到2 090.70 g/hm2,乙草胺1 417.05 g/hm2、煙嘧磺隆1 039.95 g/hm2、硝磺草酮748.95 g/hm2、2,4-滴異辛酯232.20 g/hm2。不同農戶施藥量有差距,進行規模化種植的農戶用藥量往往低于小種植戶,但施藥次數未見明顯差異,2018年平均施藥次數為1次,2019年增加至1.47次,規模化種植者通常受過正規植保知識的培訓,施用時首先考慮的是農藥品種和安全性[19]。
黑龍江省使用除草劑存在的主要問題是,農戶根據是否會產生藥害作為標準決定使用劑量,并未按照科學的應用劑量,加之東北地區春季易旱,素來有“十年九春旱”的說法,因缺水導致的除草效果差,故農戶加大使用劑量,或施藥1次效果不好,再補施1次,盲目地加大使用藥量,使得雜草抗性增強,導致殘留除草劑在土壤富集,引起后茬作物藥害嚴重。另外,化學除草機械化普及高,但多為自制的機械,如自制噴霧機械,噴頭不標準、壓力不穩等問題較多,這不僅造成除草劑的浪費,除草劑利用率低,因噴霧不均勻造成影響玉米生長發育不同步,減產等也有所發生[8]。除此之外,自然環境也成為挑戰,2020年發生洪澇、3次臺風,2021年干旱對作物都造成了影響。全球變暖也帶來了有利和不利的雙重影響,也影響了除草劑發揮作用。氣溫升高導致玉米種植期提前,生長周期縮短,一定程度上避免了早春玉米生長困難,溫度上升影響降雨,對玉米的生長條件不利[9]。育種技術創新不足,也成為阻礙玉米種植產業的重要問題,也包括育種單位體系繁多,與同行聯絡技術交流少等[10]。
對于除草劑的使用,應多推廣苗后除草劑,通過引導農戶使用苗后除草劑,可減少用藥次數和用藥量。此外,應加強施藥技術宣傳和培訓,提高除草劑的利用效率[8]。應注重創新技術的開發,完善育種團隊建設。收集優良種子資源,不斷改良實踐,促進玉米種植的快速且穩定的發展[10]。
東北中西部地區使用除草劑主要存在的問題有農戶無法精準選藥,農戶對除草劑的類型、用量、殺草譜并不了解,造成選藥、施用不當,常出現除草效果不好、雜草難除,引起2次施藥。如乙草胺對禾本科雜草活性強,但對蒼耳、鐵莧菜等闊葉雜草效果略差,對苘麻無效;嗪草酮對苘麻無效,且對土壤有機含量要求嚴格;2,4-滴丁酯使用時容易造成登記作物和鄰近作物藥害。現在除草劑藥害頻發,雜草種群變化快,難治理雜草數量增加,面臨的問題還是不容小覷。長春市苗后除草劑的施用期不好把握,農戶常在看見雜草后,決定施用,常常錯過最佳施藥時期0。施藥機械、使用技術,也是導致施藥量多藥效不高的原因[13]。過量施藥導致雜草出現抗藥性,為了防除這些抗性雜草進一步加大施藥量或增加施藥次數,對玉米隱性殘留高,破壞土地環境。
為達到東北中西部地區正確使用除草劑,應提高農戶對農藥的認知,加強科學用藥技術的培訓。內蒙古地區,推廣苗后除草,可減少用藥量并減少用藥次數。通過播后苗前土壤封閉處理結合莖葉處理,定期更換輪作、輪換除草劑減少雜草及抗性雜草數量。通過優化除草劑配方,減少長殘留除草劑用量,明確苗后施藥關鍵時期,升級施藥器械,廣泛地開展技術培訓等,推廣示范綠色防控雜草[12]。
由于農民對農藥科學認知不到位,對農藥的科學使用方式、用藥量、藥劑是否對癥以及藥劑的正確施用時間沒有一個清楚的了解,因此存在用藥過量、藥不對癥、錯過最佳施藥時間的問題。隨著使用農藥的問題的發生,抗藥性也凸顯出來,致使農藥的防治效果大大減弱,對農作物和糧食質量也產生了影響。農民無法識別雜草類型、危害,通常大量使用化學農藥,只重視施藥前后的變化,往往忽視了雜草的預測預報,跟風用藥,從眾心理,聽從經銷商宣傳,或擔心買假藥,只相信老品牌,同一種農藥因效果好而重復使用,難以接受新研制的農藥,造成雜草抗藥性增強。目前,玉米田主要雜草鴨跖草、苘麻、糠稷對莠去津、硝磺草酮、2,4-滴異辛酯等除草劑的抗性有較大幅度上升。抗性的增加讓“打不死、防不住”成為難題。農民對藥劑毒性、使用安全性也欠缺知識儲備,忽視農藥毒性帶來的影響,不遵守安全使用間隔期,造成了農藥殘留超標問題,對土地的良好環境產生破壞,同時也對人體健康產生隱患。用藥技術也是影響藥效發揮的重要因素,我國農業機械發展還在起步階段,相比歐美國家有所落后。大型植保機械主要大戶種植者使用,使農藥利用率遠低于發達國家20%~40%[20]。現在農戶主要使用各種手動噴霧器,存在跑氣、漏液、噴頭堵塞、施藥不均勻等問題,造成了農藥浪費。雨淋式大霧滴噴霧,存在藥液霧化不充分問題,造成了有效成分大量損失,增大了農藥殘留,對土壤造成不利影響,嚴重影響藥效的發揮[19]。
應普及農藥的科學使用和安全準則,可通過科技下鄉、培訓授課、報刊書籍、信息媒體、微信公眾號等形式,營造一個農民和專業技術人員的溝通交流平臺,提供專業草害識別、普及農藥使用安全知識、抓住防治關鍵時期。合理用藥,可增加藥效的發揮,提高安全性,對后茬作物危害風險降低,減少污染。推廣高效高質量施藥機械,改變傳統施藥模式,杜絕使用自制施藥設備,使施藥高效、環保。無人機噴霧、施藥機器人已經進入農業領域,與傳統施藥技術相比,其高效、利用率高、精準、節約人力成本,但費用高,因此可以號召農民自發組織合作社,統一購買、統防統治,以降低成本,推動農業現代化。以合理措施應對玉米田中雜草威脅,不同作用機制農藥交替使用。此外,抗草甘膦玉米種植是重要的策略0。延緩抗性的發展,應綜合利用各種手段,配合化學防治,控制田間草害,不過度依賴化學手段,不用已禁用的高毒農藥,使用低毒友好型除草劑[19]。
北方玉米田雜草發生規律獨特,玉米種植前耕作整地,雜草與玉米同期或晚于玉米出苗。根據東北地區雜草種類、發生規律、危害水平和除草劑類型特點,化學除草應遵循“整治優勢種群,重視早期防控和封殺補相結合”原則。
⑴ 高風險除草劑替代
應正確合理地替代高風險除草劑,同時考慮除草效果要理想和對環境友好。如莠去津,殘留時間長,針對東北土地干旱、土壤有機物含量高等特點,容易導致作物敏感,藥害增加[24]。東北地區可以代替莠去津播后苗前除草的產品有乙草胺、異丙甲草胺,苗后莖葉處理除草劑有煙嘧磺隆、硝磺草酮等。這些產品近年來登記數量較多,對后茬作物影響小,不易超量,相對安全。或將高風險除草劑混用,經濟有效,但應注意混劑中用量上限、比例[22]。
⑵ 精準選藥
可結合不同省份的土壤、地形地貌、氣候條件對不同雜草種群的影響,根據不同種群的雜草組合用藥。優化雜草種群為靶標選擇差異性除草劑組合,可以更為系統地防治田間雜草。如反枝莧+馬唐+稗為主的雜草組,可在播后苗前選擇異噁唑草酮·噻酮磺隆或乙草胺+莠去津組合進行施用。另外,要適時施藥,對靶施藥,改善沉積殘留,提高藥劑利用率。
⑶ 用藥建議
多用苗后除草劑,苗后除草劑有2~6 h的吸收時間,在這段時間里藥效的發揮與氣溫和濕度有關,切忌在溫度過高、干旱的時間段施藥,建議傍晚用藥。在玉米3~5葉、雜草2~4葉施藥最佳。苗后除草劑施用前后7 d,嚴禁噴施有機磷類殺蟲劑,否則易發生藥害。可在玉米3~9片葉期,每666.67 m2用4%煙嘧磺隆可分散油懸浮劑100 mL+10%雙苯噁唑酸10 mL、23%嘧·莠去津可分散油懸浮劑100 mL+ 10%雙苯惡唑酸 10 mL,或25%砜嘧磺隆水分撒粒劑6 g、25%砜嘧·莠去津可分散油懸浮100~150 mL+ 10%雙苯噁唑酸10 mL,也可每666.67 m2用55%硝磺·莠去津懸浮劑 125~150 mL+10%雙苯噁唑酸10 mL,兌水30 kg均勻噴霧,除草效果好[25]。
⑷ 提倡多策略除草劑減施技術
化學防治固然高效直接,但輔助其他方式能更加順應雜草防治的發展。利用耕作與輪作控草,有效合理的輪作耕作可以降低雜草種子密度比例、雜草種群基數,從根源防治[25]。秸稈覆蓋生態雜草,利用上茬作物的秸稈覆蓋,一定程度上可控制雜草出苗,秸稈再利用、節約環保。原理是與其他雜草的競爭作用起效,對雜草出苗起到物理屏障[23]。基于經濟除草闕值分類治理,低齡雜草對植株無害,盲目除草損失增加,監測不同地區的田塊與雜草競爭關系及產品損失,根據結果有的放矢的進行除草。東北地區可用此方法,在群體水平處于經濟除草闕值之下的田塊,不防治或隔年防治,從而節省資源。推進耐除草劑玉米,目前此項目在國外發展較好,主要是利用轉基因耐除草、基因編輯耐除草劑獲得耐除草劑的玉米作物,將此技術不斷發展,納入雜草防治體系可解決北方玉米田地因氣候問題造成除草劑的效果差,從而避免超量使用,提高防效。在國家重點計劃支持下,此項目已經取得很大突破,部分品種已獲得安全證書,在不久的將來可以實現產業化[24]。