田志慧 袁國徽 高原等
關鍵詞 稻田; 雜草; 大發生; 原因; 對策建議
中圖分類號: S451 文獻標識碼: A DOI: 10.16688/j.zwbh.2023082
雜草是稻田的伴生植物,只要有水稻種植的地方就有雜草危害。自古以來,人們采用人工拔除等農業措施防除雜草,直到20世紀70年代,化學除草劑才被廣泛應用于各作物和各區域雜草防治,高效簡便的化學除草技術逐漸替代了傳統的農業防除措施[1]。與病蟲害綠色防控綜合技術體系相比,當前雜草的綠色防控措施較為單一,主要依賴化學除草,因而除草劑減量推進困難,加之農村勞動力嚴重匱乏,除草劑用量持續增長[2]。2022年,受連續高溫干旱的影響,上海等南方稻區雜草普遍大發生,讓我們見到了雜草危害的威力,認識到了“小草也有大問題”,也進一步警醒我們,到了必須重視雜草危害和雜草綜合防控的時候。
1 稻田雜草發生危害與防除現狀
據上海市農業技術推廣中心2022年6月下旬對176塊稻田定點調查結果,機直播稻田雜草平均發生量118.15株/m,局部嚴重地塊雜草發生量高達534~832株/m。筆者對上海9個涉農區和光明農業發展(集團)有限公司所轄農場調查發現,上海市水稻田雜草共有55種(含變種),其中禾本科雜草仍然是當前對水稻生長和產量影響最大的優勢雜草[3]。筆者研究發現,當稗Echinochloa crus-galli和千金子Leptochloa chinensis密度為4株/m 時,即可造成水稻顯著減產,損失率分別為23.46%和14.49%;8株/m時,水稻產量損失率可達60.49%和25.17%[45]。近年來雜草稻Oryza sativa f.spontanea危害上升趨勢不容樂觀,據筆者2020年對上海1921塊(直播稻田1285塊,移栽稻田636塊)、面積707.1hm(直播稻田478.0hm,移栽稻田229.1hm)稻田的抽樣調查結果顯示,直播稻田雜草稻發生田塊677塊,發生面積244.7hm,分別占調查的直播稻田塊數的52.7%和面積的51.2%;移栽稻田雜草稻發生田塊131塊,發生面積38.6hm,分別占調查的移栽稻田塊數的20.6% 和面積的16.8%。據統計,2022年上海市機(穴)直播和機插秧移栽水稻的面積分別為60400hm 和24600hm,據此推算,全市雜草稻的危害面積已經高達33333hm以上。雜草稻危害對水稻產量影響極大,當雜草稻密度為1株/m 時可導致水稻產量損失9.15%,密度達到7株/m2時可導致水稻產量損失50%以上,12株/m 時水稻產量損失率高達72.29%[6]。由于當前國內外防控雜草稻還缺乏有效的除草劑品種,主要依靠人工拔草,防控壓力非常大。
從筆者2022年10月中下旬對上海9個涉農區和農場的踏查情況看,不少稻田雜草危害嚴重,有的田塊甚至因雜草叢生導致種植戶放棄管理。通過對種植戶的走訪得知,雜草防除成本普遍在150~200元/667m,高的達300~400元/667m。而技術到位率高的種植戶,雜草防除成本僅為60~80元/667m,反差非常明顯,這也從一個側面反映出科學防控技術普及的重要性。
2022年上海農資市場出現了套裝銷售除草劑現象,每套由3~5個產品組成。這些臨時組合產品,有的缺乏科學依據,使用后不但不能有效防除稻田雜草,甚至對水稻產生了藥害,而且還導致種植戶防除成本居高不下,對農藥減量使用也產生了沖擊。2022年8月農業農村部明確將“套餐”農藥列為違法行為,并要求各地對農藥聯體包裝、套餐式包裝等行為進行監督檢查[7]。
2稻田雜草大發生原因剖析
縱觀2022年上海市稻田雜草大發生的原因,筆者認為,既有客觀和政策方面因素,更有主觀方面原因,具體表現在以下三大層面的10個方面:
2.1客觀原因
2.1.1水稻栽培方式變化導致雜草發生危害趨重
水稻直播技術作為一項輕簡栽培技術,已逐漸成為目前水稻生產發展的重要方向。我國北方于20世紀50年代曾大面積推廣水稻直播,80年代前黑龍江省水稻直播面積占種植面積的70%[8]。近年來,隨著直播技術的改進,直播稻在我國南方稻區覆蓋面逐漸加大,特別是在上海、江蘇、廣州、浙江等東南沿海地區發展較快[9]。2022年上海機(穴)直播種植面積達60400hm,占當年水稻種植總面積的68.9%。稻田草害是影響直播稻產量的重要因素之一。一方面,由于直播稻田前期采用濕潤管理,土壤濕度相對適宜,加上生長空間充足,十分有利于雜草的快速生長,因而雜草發生種類多、數量大[1013],危害程度明顯重于機插秧稻田,尤其禾本科稗屬雜草、千金子、雜草稻等已成為直播稻田危害最嚴重的雜草[1417]。另一方面,直播稻田相比移栽稻田雜草發生時間長,以規范作業的田塊為例,一般有3個出草高峰,而移栽稻田一般有1~2個出草高峰[18],加上直播稻前期水稻群體小,無水層或水層淺,對雜草控制作用較弱,如不及時防除雜草或者防除質量不高,極易形成草荒,導致大幅減產甚至絕收[1920]。因此,直播稻的種植雖然能夠降低稻作生產成本,但隨著種植年限的增加,雜草種類及其種群組成會更趨復雜,給水稻生產帶來了相應的草害風險。
2.1.2雜草種群演替加快導致原有技術應對不濟
近年來,由于種植業結構的調整、輕簡化栽培技術推廣、收割機械跨區作業、除草劑不合理使用等多種因素的疊加影響,導致稻田雜草種群結構日趨復雜,惡性雜草發生密度逐年增加,雜草抗藥性水平持續上升[2126]。據研究,不同類型雜草對水稻產量損失的影響不一,從重到輕表現為禾本科雜草>莎草科雜草>闊葉類雜草[27],其中禾本科稗屬雜草對水稻生長抑制作用主要表現在水稻株高和分蘗數降低,導致其有效穗數、千粒重和產量下降[28];而千金子導致直播稻產量銳減的原因在于千金子密度高、分蘗能力強,使得田間透光率及土壤中可供水稻利用的水肥降低[29]。筆者研究發現,物種方面,稻田雜草種類更趨豐富,新物種不斷進入稻田;生活型方面,從過去一年生雜草危害為主向當前一年生與多年生雜草并重危害轉變;生態型方面,馬唐Digitaria sanguinalis、牛筋草Eleusine indica、酸模葉蓼Persicuria lapathi flia等旱生雜草開始進入稻田,呈現水生、濕生和旱生三大類生境雜草兼有的狀態。在這種較快演替趨勢下,原有的稻田雜草防控體系顯示出不足,須面對新情況、新問題因地制宜加以重構。
2.1.3持續高溫干旱天氣導致雜草防除效果下降
2022年持續的高溫干旱天氣極有利于雜草萌發生長,雜草應對惡劣環境和除草劑的能力進一步提高。同時,持續高溫干旱天氣導致土壤濕度下降,干旱開裂,芽前土壤封閉除草劑除草活性明顯下降;高溫干旱天氣也使噴灑到雜草莖葉上的除草劑藥液快速蒸發,影響雜草對除草劑的有效吸收,從而導致除草劑防效下降。此外,雖然近年來對抗藥性雜草防除效果突出的HPPD 抑制劑類除草劑如三唑磺草酮(tripyrasulfone)、雙環磺草酮(benzobicyclon)等已成為稻田的主流產品[3037],但該類除草劑如果使用技術不到位會造成雜草返青復活現象,導致除草效果不徹底,而再回頭進行補防時往往已經錯過了苗后莖葉處理的最佳用藥時間。
2.2主觀原因
2.2.1“見草施藥”傳統防除觀導致雜草抗性凸顯
種子萌發期是雜草最脆弱,對除草劑最敏感的時期,隨著雜草的生長,其對除草劑的耐藥能力逐漸變強,所以在雜草種子萌發期進行除草劑土壤封閉處理可有效控制雜草的發生危害。研究表明,直播稻田除草時間與水稻產量呈正相關,隨著田間留草時間的延長,其水稻產量損失率增大[38],因此,生產上通常根據直播稻田雜草群落結構,改善直播稻田管理,提高直播稻競爭優勢,抓住雜草防除臨界期,將草害控制在最低限度。
采用土壤封閉處理技術除草,時間前移,受溫度影響小,因而除草效果明顯,可以有效減少除草劑和人工投入,特別對防控抗性雜草意義重大[39]。然而,目前仍有相當多的種植戶偏好“見草施藥”的傳統防除習慣,且長期使用同一作用機制類型除草劑防除靶標雜草,導致靶標雜草對這類除草劑產生抗性。據全國農業技術推廣中心2022年的監測數據,抗二氯喹啉酸、五氟磺草胺和氰氟草酯的稗草種群占比高達86.6%、78.5% 和64.4%,抗氰氟草酯和唑酰草胺的千金子種群占比為85.5%和65.9%,其中江蘇、浙江兩省高抗氰氟草酯的千金子種群占比超過65%,與2021年相比,占比顯著提高,抗性上升速度加快。筆者對上海市148個稗草種群和95 個千金子種群的監測結果顯示,87.2%、47.3%和29.7%的稗草種群分別對二氯喹啉酸、氰氟草酯和五氟磺草胺產生了抗性,24.2%和15.8%的千金子種群分別對氰氟草酯和唑酰草胺產生了抗性。一旦稻田產生了抗藥性雜草,如果不及時替換不同作用機理的除草劑品種而仍然沿用原來的藥劑進行防除,就不能有效控制雜草危害,最終會導致失防。
2.2.2推廣服務薄弱導致“最后一公里”不暢
當前雜草研究和技術推廣服務體系相對薄弱,基層農技推廣部門植保科室大部分技術人員主要從事病蟲害防治工作,熟悉雜草防控業務的技術人員較為短缺。這樣的隊伍現狀與結構,面對農田雜草種群演替的新情況、除草劑產品市場的新動態和雜草綠色防控技術的新進展,有時難免顯得心有余而力不足,也使稻田雜草科學防控技術“最后一公里”的到位率打折。
2.2.3產學研推用結合不夠導致協同執行偏弱
當前產、學、研、推、用各職能機構隸屬于不同行業主管部門,日常工作相對獨立。一些農藥生產企業因對農田雜草防除中存在的問題了解不深,除草劑產品研發蹭熱門,因而不同企業之間產品同質化現象較為普遍,而一些新優勢雜草或抗藥性雜草缺乏有效除草劑品種應對。有些農業院校相關專業教學內容側重于專業知識的系統性和基礎性,對農業生產中出現的新情況、新問題針對性教學不夠。研究機構從事著雜草防控的前瞻性研究,也儲備著較多的雜草防控應用技術,但受人手不足和推廣渠道限制,示范推廣力度和廣度有限。農技推廣部門擁有較好的推廣體系和網絡渠道,但由于從事雜草工作的力量不足,在生產一線面對面全覆蓋指導困難較多。近年來,政府管理部門十分重視農民職業教育與培訓,農廣校等一些機構每年組織多期線上和線下培訓,但難免存在培訓教材老化或師資不足等情況。一些種植戶面對水稻生產中碰到的雜草問題,或按照農資供應商推薦購買,或參照鄰里用藥,這種沒有因地制宜、因草制宜的用藥現狀,有可能造成田間雜草無法得到有效防控。
2.2.4應用技術田間管理不到位導致藥效不好
任何一個除草劑產品發揮最佳除草效果都有相對應的技術要求和注意事項,種植戶對操作要領不掌握或農事管理條件不到位,都會影響除草劑藥效的正常發揮。如2022年使用廣泛的莖葉處理除草劑敵稗,用好該藥的關鍵是,噴液量需提高到40~50kg/667m,施藥時應選擇晴好天氣,施藥后3d內不能復水,目的是讓雜草受藥中毒后因缺水而徹底干枯致死。但有些種植戶不了解這一特點,仍憑借一般莖葉處理除草劑噴液量僅20 ~30kg/667m,施藥后1d復水的常規使用方法施藥,甚至復水后還追施肥料,結果雖然雜草一度發黃,但一周后即開始返青復活。還有些種植戶管理的田塊,農事操作粗放,或保水性差,或整地不平整,同樣因沒有滿足除草劑的應用條件而影響除草效果。不明就里的一些種植戶甚至還懷疑除草劑產品質量,引起不必要的糾紛。
2.3政策原因
2.3.1以綠色認證替代綠色防控限制了新技術新產品的推廣應用
近幾年中央1號文件反復強調推廣農作物病蟲害綠色防控產品和技術。然而筆者在走訪調研中發現,有些管理部門用綠色認證率作為考核指標來衡量農技部門工作績效是否達標,有的甚至還提出了過高的綠色認證率指標,其實這是混淆了綠色認證與綠色防控的概念。
所謂綠色防控是指以確保農業生產、農產品質量和生態環境安全為目標,以減少化學農藥使用為目的,優先采取生態調控、生物防治、物理防治和科學用藥等環境友好型技術措施控制農作物病蟲草危害而采取的行為。而綠色認證是指專職機構依據綠色食品標準體系對綠色食品產地環境、生產過程及產品質量是否符合綠色食品標準的判定。比對2020年11月1日實施的中華人民共和國農業行業標準《綠色食品—農藥使用準則》(NY/T 393-2020),常用的符合A 級綠色食品生產允許使用的稻田除草劑品種較少,在雜草大發生年份是不足以應對的。
由于對綠色防控的認識存在偏差,面對雜草大發生年份,一些部門在發布雜草防控情報時,推薦用藥品種仍局限于名錄所列除草劑品種范圍內,捉襟見肘。而標準的相對滯后性和修訂周期偏長,一批高效低毒環境友好型,對抗藥性雜草有優異效果的除草劑品種暫時還未納入名錄范圍中,造成需求和要求的不協調不匹配。
2.3.2農業主推技術缺少行政政策驅動導致推廣普及廣度受限
為提升科技對農業生產的支撐引領作用,近年來農業農村部和各省市每年都會推出一批實用的農業主推技術,這一舉措對加快先進適用農業新技術的推廣應用極為有利。但筆者在調研中發現,由于目前農業主推技術只是農業主管部門的一種導向性推薦技術而非考核性推廣技術,所以其推廣應用主要依靠技術研發團隊自身的力量,推廣的力度和廣度不夠。加上入選的農業主推技術沒有推廣經費支撐,技術研發團隊也較難開展大規模技術宣介和示范現場布點,不利于農業主推技術的加快推廣和輻射。
2.3.3除草劑推薦產品未滿足需求,科學用藥導向作用發揮不充分
為提高農作物病蟲害綠色防控水平,引導種植戶科學、安全使用農藥,實現化學農藥減量控害和節本增效,很多省市的農業行業主管部門每年都會向社會征集農作物農藥品種和綠色防控產品,這是一種很好的機制,能有效發揮政府的主渠道和導向作用。但縱觀上海等省市近幾年的推薦名錄,推薦產品中除草劑產品數量明顯少于殺蟲劑和殺菌劑產品數量,不能完全滿足生產需求。
3稻田雜草科學防控對策建議
2022年失防稻田產生的大量雜草種子進入了土壤中,農機的跨區作業還會使雜草種子進一步在田塊間擴散傳播,對2023年水稻生產構成了較大的風險和防控壓力。因此,總結2022年稻田雜草防控的得失和經驗教訓,未雨綢繆及早謀劃,對化解風險并做好稻田雜草防控工作顯得尤為重要。
3.1政策引導方面
3.1.1思想上更重視,把雜草防控作為植保工作的重中之重
雜草作為農作物最重要的四大有害生物之一,由于其危害不具暴發性,且長期來通過人工方法進行拔除,所以其危害性沒有得到充分的認識。2022年的稻田雜草大發生給我們敲響了警鐘,小草對水稻生產和產量的影響也是巨大的,甚至威脅到糧食安全。
面對稻田雜草發生的新情況和防控現狀,筆者認為,雜草問題已經演變為當前水稻植保的主要矛盾。因此,必須根據主次矛盾的轉變,及時調整工作重心和策略,真正把雜草防控工作提上議事日程,作為當前植保工作的重中之重。唯有這樣,稻田雜草發生危害的上升趨勢才能得到有效遏制。
3.1.2認識上再提升,把綠色防控作為雜草治理的主要導向
筆者認為,水稻綠色食品認證率高低不應是用來衡量工作成效的考核指標。筆者并不反對朝著這一目標去努力,但在這一進程中,我們必須堅持科學發展觀,做到量力而行、分步實施、盡力而為,切不可制定不符合當前雜草發生現狀和防控能力所及的高指標。當前,確保糧食安全是頭等大事,而綠色防控既能確保糧食高產穩產,又能保證農產品質量安全和生態安全,是現階段的不二選擇。我們應該以更強的責任感和更大的擔當,及時調整政策導向,實事求是地確定綠色認證率指標,按照農業農村部的要求和部署,扎扎實實做好稻田雜草的綠色防控工作。
3.1.3行動上重落地,把科技入戶作為技術普及的重點舉措
科研成果和新技術的生命力在于應用,應在科研成果和一線生產者之間架起橋梁,為農業插上科技的翅膀,使種植戶實實在在感受到科技進步給他們帶來的提質增效,讓農技服務更有溫度,技術指導更有深度,解決方案更有精度。
一方面,積極探索并完善職稱評價機制,鼓勵技術人員把論文寫在大地上,形成長下鄉、下長鄉的工作機制,解決扎根基層一線、長期從事農業技術推廣工作人員的擔憂。同時,創造各種繼續教育的機會,讓基層技術推廣人員第一時間了解掌握業內的最新科研動態、研究成果和成熟技術,提升其從事技術推廣工作的能力和水平,真正把種植戶需要的技術、能解決生產一線問題的技術及時送到他們手中。另一方面,要提高新型職業農民培訓的質量,根據農技推廣的特點、種植戶的文化水平、生產上的問題和需求,組織針對性強的培訓。要豐富培訓的形式,盡可能從教室走進田間、從線上移到線下,從屏幕轉向現場,扎扎實實辦好農民田間學校。另外,根據水稻生產的特點,可組織專業的師資力量編寫圖文并茂、通俗易懂,集科學性、實用性、趣味性和操作性于一體的雜草科學防控科普教材,免費發放到每個種植戶手中,真正使培訓教材成為種植戶有用的口袋書。
3.2技術支撐方面
根據“預防為主、綜合防治”的植保方針和“公共植保、綠色植保”的要求,筆者提出了“三要三不要”的雜草綠色防控理念,即:要堅持綜合防控,不要過度依賴化學除草劑;要堅持早期防控,不要過度依賴莖葉處理劑;要堅持減量防控,不要過度依賴增加用藥量。根據這一理念,針對2022年稻田雜草大發生且散落在田間的雜草種子數量多,有可能造成第二年稻田雜草發生量大幅上升、危害加重的風險,強烈建議實施以下技術,有效遏制雜草危害上升態勢。
3.2.1普及“養草滅草”農業防控措施
“養草滅草”技術是筆者針對綠肥—水稻、休耕—水稻兩種茬口模式而推出的一種農業防控技術,是指利用冬季農田休耕或綠肥茬口,在水稻播種或移栽前的適當時間提早灌水,誘導田間雜草種子萌發出苗,至水稻播種或移栽前夕,利用機械整地耕翻消滅已出苗雜草的一種集土壤耕翻—水管養草—機械滅草的“三位一體”技術措施,具有實施成本低、除草效果好、對環境安全等優點。實施“養草滅草”技術的農田,能有效降低田間雜草發生基數60%~70%,從而減輕水稻種植后稻田化學除草的壓力,降低除草劑用量和防除成本。該技術對目前難以通過除草劑防除的雜草稻也有較好的控制效果。
3.2.2推廣“播(插)噴同步”主動除草技術
稻田雜草“播(插)噴同步”防除技術是針對水稻機(穴)直播和機插秧2種機械化種植方式為主而研發的一種農機農藝融合防控雜草新技術。它是在現有的直播機和插秧機上加裝噴霧裝置,在機(穴)直播或機插秧的同時把除草劑施入田中,將水稻種植與噴施土壤封閉除草劑一次性同步完成,由此實現雜草防控機械化、標準化和精準化,還可以與側深施肥技術相配套,實現水稻種植、施藥和施肥三同步。該技術近年來經大面積示范推廣應用,種植戶反響良好,值得進一步擴大推廣應用規模。
3.2.3做好“抗性雜草”靶標精準防控
當前,各地稻田均有不少田塊的主要優勢雜草稗屬雜草和千金子種群對常用除草劑二氯喹啉酸、五氟磺草胺和氰氟草酯等產生了不同程度的抗性,而雜草一旦對某一類除草劑產生抗性,盲目依靠提高施藥劑量是無濟于事的,只會增加防控成本,而且還可能會因使用劑量的盲目增加對水稻造成藥害。因此,對抗性雜草的防控必須在摸清抗性靶標和抗性水平的基礎上,根據實際情況精準施策。除了上面提及的使用土壤封閉處理除草劑進行預防外,選用苗后莖葉處理除草劑防除雜草時,必須及時換用不同作用機理的除草劑,才能達到有效防控抗藥性雜草的目的,保障水稻生長安全。
3.3組織管理方面
3.3.1進一步加強需求問題的攻關研究
針對對稻田雜草發生演替趨勢的認識及雜草防控上存在的短板和不足,應以需求和問題為導向,進一步加大對雜草科學研究的政策扶持和資金支持力度。應用基礎研究方面,組織力量摸清稻田雜草的種類,明確主要優勢雜草的發生危害現狀及其對產量的影響程度;動態監測優勢雜草的抗性、多抗性和交互抗性現狀、發展動態和趨勢;開展雜草稻、假稻Leersia japonica等惡性雜草發生消長、傳播與環境因子的適應性研究;探索稻田雜草發生預測預報與防除指標等技術研究;評價稻田秸稈長期還田措施對土壤雜草種子庫累積和發生危害的影響。應用技術研究方面,重點開展抗藥性雜草綜合治理技術、惡性雜草及潛在優勢雜草防除技術、噴霧助劑與除草劑減量增效使用技術、稻田雜草全程綠色防控技術等方面的研究;系統研究基于農機與農藝融合的機械化、信息化和精準化雜草綜合防控技術;尤其要加大養草滅草、生草抑草、膜植控草、機械耘草等非化學防除措施的研究和推廣力度,進一步擴大政府對除草劑減量要求和生態保護的引導作用。
3.3.2進一步加大主推技術的宣傳推廣
要研究農業主推技術落地的扶持政策和引導宣介,真正發揮主推技術的導向引領作用和對產業發展的科技推動作用。把農業主推技術的推廣應用成效作為衡量基層推廣部門工作的一項重要內容,改變當前主推技術僅依靠其研發單位單槍匹馬推廣的現狀,營造各部門關愛主推技術、使用主推技術的良好工作氛圍,進一步擴大主推技術的入戶率和推廣覆蓋率。
3.3.3進一步發揮農藥推薦的主導作用
扎扎實實做好農藥品種推薦工作,優化推薦流程和評價標準,尤其要重視除草劑產品的評價和推薦,充分發揮行業主管部門對科學用藥的導向作用。同時,加大農藥市場的執法力度,按照《農藥管理條例》的相關規定,對農藥經營中無序捆綁式、套餐式銷售現象嚴加監管,保護種植者權益,避免坑農事件發生,確保農作物生產用藥安全和除草劑減量使用落實落地。