黑龙江省农田多年生杂草日趋严重的原因及新型防除技术研究概述

赵长山，何付丽，史 娜，闫春秀

（东北农业大学农学院，哈尔滨 150030）

近几年来，黑龙江省大豆田苣荬菜、刺儿菜、问荆、水稻田泽泻、慈姑、雨久花等多年生杂草日趋猖獗，化学防除几近无药可选的地步，危害非常严重。于2005年起以苣荬菜为试材探讨了其休眠越冬的机理，并试图通过干扰其正常越冬进程实现冬季自然死亡的防除。

1 黑龙江省农田杂草群落演替的原因

植物群落演替总是朝着适应现有环境能力更强的方向进行，农田杂草群落是植物群落在自然和人为力量的共同作用下演替而成的群落阶段。两种力量的博弈决定了杂草群落的构成。

近几年，黑龙江省农田杂草群落由以一年生杂草为主演替为以多年生杂草为主，多年生杂草如苣荬菜、刺儿菜、问荆、鸭跖草、野慈姑、泽泻、雨久花等危害加重。究其原因，主要为作物连作，耕作次数减少、耕层变浅，杂草防除过分依赖于除草剂[1-5]。

在以传统除草方式为主的年代，黑龙江省农村由于开荒历史长、铲耥次数多，杂草群落以一年生杂草为主，而农垦系统在上世纪80年代以前由于开荒历史短、耕地面积大、铲趟次数少，多年生杂草如芦苇、苣荬菜等泛滥成灾。而后，随着机械化水平的提高，多年生杂草的危害才逐渐得到控制。但进入2000年以后，农村、农垦化学除草全面普及，且随着保护性耕作的实施，铲耥等传统的除草方式基本被遗弃，农田杂草防除完全依赖于化学除草，造成多年生杂草日趋猖獗[6]。其原因是由于化学除草难以杀死多年生杂草的地下营养繁殖器官，首先是目前使用的除草剂如大豆田常用的2,4-D丁酯、异草松、氟磺胺草醚，水稻田常用的吡嘧磺隆、苄嘧磺隆、苯达松等基本都不具备杀死多年生杂草营养繁殖器官的能力，即缺乏有效而彻底防除上述杂草的除草剂能力[6]；其次是黑龙江省农田化学除草以封闭处理为主，而封闭处理这种施药方式本身就不利于多年生杂草的防除。目前，危害最为严重的多年生杂草是大豆田的苣荬菜、刺儿菜、问荆和水稻田的泽泻、慈姑、雨久花等[7]。上述杂草发生密度日益增大，不仅危害严重、常规的化学除草措施无法防除，而且为了控制其危害程度，农业生产实践中增加了除草剂的施药量和施药次数，随之而来的是化学除草成本提高和作物药害程度增加等负面影响。

农业生产实践中，采用机械耕作、轮作、化学除草及人工除草相结合的措施才能控制多年生杂草的危害程度[8]。但是，在目前市场经济的条件下，农民普遍存在短期利益思想，或者农民尚不知道杂草群落演替的原因及造成的后果，所以要针对问题产生的原因去解决问题是很难做到的，至少在短期内难以实现。因此探讨切实可行的非传统的防除对策具有重要实践意义，同时其理论基础也有助于丰富农田杂草防除理论。

2 多年生杂草生物学特性及目前防除中存在的问题

多年生杂草虽然即可以种子繁殖，又可以营养器官繁殖。但农田中的多年生杂草主要以营养器官繁殖为主，这是其难防除的主要原因，而种子繁殖的实生苗很少见，且这部分实生苗与一年生杂草一样很容易防除。多年生杂草的生活史见图1。

图1 多年生杂草的生活史Fig.1 Life history of perennial weeds

多年生杂草与一年生杂草的不同之处在于既有有性繁殖，又有无性繁殖，一年生杂草的生活史只有该图的上半部分的有性繁殖，而多年生杂草的有性繁殖是不主要的。所以在营养生长阶段和生殖生长阶段控制其营养繁殖器官的增殖或消灭营养繁殖器官是防除多年生杂草的战略要求。以苣荬菜为例，研究结果表明，地上部发育到10片叶左右时新形成的地下营养繁殖器官就已经具有了再生能力，也就是说控制其营养繁殖器官的增殖必须将其地上部分消灭在10叶期以前[9]。但无论是用化学方法还是人工铲除，此时也只能控制营养繁殖器官的增殖，而不能将老的营养繁殖器官消灭，并且消灭了地上部分之后，老的营养繁殖器官上的由于顶端抑制而处于休眠状态的芽不断萌发出苗，所以只有多铲多趟或多次施药才能真正控制营养繁殖器官的增殖，但是上述方法在农业生产实践中显然难以做到。而消灭营养繁殖器官，靠目前已有除草剂品种及其应用技术难以为之，主要原因是其营养繁殖器官上未萌发的芽是处于休眠状态，耐药性极强。

旱田土壤处理剂防除多年生杂草效果差已被理论和实践证明，但目前黑龙江省大豆田茎叶处理防除阔叶杂草的除草剂均为触杀型的，对多年生杂草的营养繁殖器官无能为力，加之大豆连作，所以多年生杂草有愈演愈烈的趋势。

3 多年生杂草非常规防除技术探讨

黑龙江省地处我国北方地区，冬季寒冷，但多年生杂草的营养繁殖器官能够不惧严寒安全越冬，其机理在于秋季的降温信号导致其体内多种物质发生转化，进而导致抗寒能力增强。如果能够在秋季营养生长期或生殖生长期采取措施阻止这些物质的变化，势必就会阻止其抗寒能力的提高，进而在冬季被冻死，达到最终彻底防除的目的。

我们目前的研究结果表明，冬季苣荬菜营养繁殖器官体内碳水化合物、蛋白质、氨基酸、激素等都发生了含量及组成的变化，这些变化都与其抗寒性的提高有相关性，但关键因素或原发性变化目前正在研究探讨中；秋季喷施某些植物激素或生长调节剂、草甘膦能够明显减少苣荬菜营养繁殖器官翌年的再生率，但最佳施药时期及剂量尚在进一步研究中[10-15]。此项研究结果的推广应用，将使多年生杂草彻底防除成为可能，而且能够完全避免作物药害问题。

4 结语

作物连作，耕作次数减少、耕层变浅，杂草防除过分依赖于除草剂是主要原因，但目前又无法改变此现状，化学除草在相当长的时期内仍将是杂草防除的主要方法。

本文根据对多年生杂草越冬期间营养繁殖器官体内碳水化合物、蛋白质、氨基酸、激素等的变化规律，提出了越冬前施用能够干扰休眠进程的药剂来阻止其进入休眠状态，从而实现其因冬季不能正常进入休眠状态而抗寒能力降低被自然冻死的防除技术思路。

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