戴崇岩
(辽阳市农业农村事务服务中心,辽宁 辽阳 111000)
根据国家统计局数据统计,2021年黑龙江省玉米产量为7867.7万t,吉林省玉米产量为4039.2万t,辽宁省玉米产量为2538.7万t,东北地区的玉米产量是2021年全国玉米产量的21.17%,对于我国玉米市场具有重要影响力。作为玉米种植中最常用的除草剂,其对玉米产量、品质会造成一定程度的负面影响,有必要对其展开系统性研究。
杂草会和玉米争抢资源与水分,如果除草不当,会对玉米产量造成严重损失。东北玉米种植田存在杂草种类多、密度大的特点,如果不开展任何除草措施,会让当年玉米产量降低幅度超过50%,少数种植区域会出现绝产情况。作为玉米田重要的除草措施,除草剂可以有效降低除草时间,提升除草效果,得到玉米种植人员的广泛应用,已经成为现代农业生产的重要工具。可是,在大规模应用除草剂时,也给玉米田带来较为严重的安全隐患。比如东北地区春季干旱少雨,部分玉米田没有做好整地工作,多数地区无法实现大规模的机械施药,导致除草剂应用效果偏差,玉米种植人员需要使用更多的除草剂,随之产生的药害问题、杂草种群变化等,已经成为东北地区玉米种植的难点内容。为此,有必要对玉米田除草剂减施增效技术做深入研究,以此实现玉米的绿色生产,提高玉米质量与产量,助力玉米产业的有序发展[1]。
本人及团队在2019~2021年,到黑龙江、吉林、辽宁三个省份,选择500块玉米田,使用5级分级法对杂草类型进行调查,整理数据后,可以发现稗草、狗尾草、藜科杂草等数量最多、面积最广,是杂草的优势品种,少数玉米田野黍、止血马唐等数量有所提升,而豚草等也逐渐出现在玉米田中,多种类型的杂草增加玉米田杂草防治难度。而且,东北玉米田杂草具有特殊的发生规律。对于翻耕田,在种植玉米前需要进行整地处理,杂草会和玉米在相似的时间内同时出苗。例如哈尔滨市,会在每年的4月末~5月初进行玉米播种,在这个时候苦菜等多年生杂草已经出苗,而在玉米播种后的15~20d,藜、铁苋菜等阔叶杂草抵达首个出苗高峰,并在20d的时候抵达第二个出苗高峰。在玉米播种后的30~35d,禾本科杂草稗也会达到出苗高峰。在这个时期出苗的杂草数量已经达到整个玉米发育周期杂草数量的60%,也是杂草防控的重点时期。如果选择不同的玉米种植模式,杂草发生时间也会出现变化。例如在相同种植区域中,翻耕种植玉米杂草发生高峰要晚于免耕种植玉米。如果在玉米出苗后的60d不做任何除草措施,将会导致玉米产量降低约50%。通过分析大量数据与研究相关文献后,在玉米出苗后的10~30d,是科学防治杂草的重要时期[2]。在正常玉米产量条件下,杂草防治的经济阈值是7.32~7.92株/m2。使用除草剂对玉米田进行化学除草时,需要将防治重心放在优势种群上,做好早期防控工作,合理进行封杀,以此达到玉米田除草剂减施增效的效果。
3.1.1 常见的高风险除草剂
所谓的高风险除草剂,就是不具备较快的降解速度,会在土壤中残留较长时间,对后茬作物发育造成影响,并会让杂草产生较高抗性的一类除草剂。对于这种高风险除草剂,想要进行科学减施,可以通过以下两种方法落实:第一,使用具有良好除草效果,不会影响作物发育安全的除草剂代替当前应用的高风险除草剂;第二,将高风险除草剂与低风险除草剂进行混合应用,合理控制高风险除草剂的施放量。在东北地区主要使用的莠去津与2,4-滴类两类除草剂,是我国登记除草剂中具有较高使用风险的除草剂类型,需要使用低风险除草剂代替这两种除草剂的有效成分。对于莠去津除草剂类型为三氮苯类光系统II抑制剂,拥有杀草谱广、持效期长等特点,主要在玉米出苗前与出苗后进行除草。可是,我国登记莠去津除草剂大多数拥有土壤残留期偏长的使用缺点,而东北地区温度偏低、降雨量偏少,无法为除草剂提供良好的降解,会增加大豆、花生等作物的残留药害。2,4-滴类除草剂类型为合成激素型苯氧羧酸类除草剂,内吸传导性较好,可以有效防治玉米田常见的阔叶杂草,主要在出苗前与出苗后进行除草。当前登记的2,4-滴类除草剂拥有易挥发的缺点,会对棉花、瓜类等敏感作物造成较为严重的药害[3]。
3.1.2 高风险除草剂替代产品
对于东北地区玉米田,在播种后至出苗前的这段时期,可以使用乙草胺、异丙甲草胺等除草剂代替莠去津、2,4-滴类除草剂;如果是在玉米出苗后生长茎叶时期,可以使用烟嘧磺隆、硝磺草酮等除草剂替代高风险除草剂。这些替代除草剂不会对玉米后茬作物造成过于严重的负面影响,不具备较高的药剂漂移风险,可以根据杂草类型选择合适的除草剂品种。除直接选择其他低风险除草剂,也可以将莠去津、2,4-滴类除草剂与其他品种除草剂进行混合使用,也可以达到减少高风险除草剂使用量的效果,更符合玉米种植人员经济条件。可使用烟嘧磺隆、苯唑草酮等除草剂与莠去津进行混用。为保证玉米后茬轮种作物的生产安全,在混合药剂中的莠去津有效成分用量最高不得超过570g/hm2[4]。
3.2.1 精准选药
选择除草剂时,需要考虑到种植的玉米品种、玉米田杂草类型、杂草的抗性等因素,选择合适的除草剂进行杂草防控。可以选择玉米田的优势杂草种群作为除草对象,使用差异化的除草剂组合,进行科学的杂草防控。如果玉米田主要是稗+马唐+反枝苋的优势杂草,夹杂狗尾草、野黍等,在玉米播种后至出苗前,可以使用乙草胺+莠去津的除草剂组合。需要注意,莠去津的有效成分使用量需要低于570g/hm2。而在出苗后,可以使用烟嘧磺隆+莠去津的除草剂组合;如果玉米田主要是反枝苋+藜+苘麻的优势杂草,夹杂马唐、稗草等,在玉米播种后至出苗前,可以使用噁唑草酮+噻酮磺隆的除草剂组合,在出苗后可以使用硝磺草酮进行杂草防控;如果玉米田主要是稗+苘麻+ 柳叶刺蓼的优势杂草,夹杂刺儿菜、苣荬菜等,则使用烟嘧磺隆桶混硝黄草酮+2,4-滴异辛脂的除草剂组合。也需要注意到杂草的除草剂抗性,也会影响除草剂超量应用。如果在玉米种植中连年应用相同作用机制的除草剂,会导致耐这种除草剂的杂草数量快速提升。所以,在具体玉米生产当中,实际中,需要合理选择拥有不同作用机理的除草剂做轮换应用。比如藜杂草,可以采用氯吡嘧磺隆与2,4-D的混用方式进行防治[5]。
3.2.2 适时用药
如果玉米田处于干旱状态时,乙草胺、莠去津等除草剂的杂草防治效果将会出现明显降低。如果土壤拥有35%的湿度,二甲戊灵可以达到最大防控稗草的效果。而杂草叶龄也会成为除草剂防治效果的影响因素。通常情况下,杂草叶龄偏小,使用较低剂量的除草剂即可达到预期的杂草防治效果,而杂草叶龄逐渐增加,需要投入更大的除草剂剂量,才能达到相同的效果。使用烟嘧磺隆除草剂,对3~5叶期的杂草进行处理,防控效果接近90%,在7叶期防控效果则会降低到75%。而降雨也会对除草剂的应用效果造成影响,比如使用烟嘧磺隆除草剂,在用药后1.5h、3.0h出现3mm的降水,防治杂草效果会出现明显下降。想要达到适时施药的效果,就需要玉米种植人员多研究玉米田的优势杂草生物学特性,科学分析土壤墒情与近期气象信息,选择合适的除草剂,并在不利于杂草发育的时期进行喷施,以此达到预期的杂草防控效果。
可以根据玉米地种植条件、杂草发生特点,合理应用物理、机械等方法,对杂草进行科学防控,降低杂草的资源竞争力,以此达到减施除草剂的效果。
3.3.1 耕作与轮作
在20世纪50年代,东北地区玉米地除草主要通过耕作完成,需要在玉米播种前进行深翻处理,并在玉米生长期中做二铲二趟、三铲三趟的耕作处理,具有良好的杂草防控效果。而在20世纪80年代,我国化工领域快速发展,打破以往除草剂生产的瓶颈问题,东北地区畜力与机械除草应用频率逐渐降低,玉米种植人员中耕除草应用频率逐渐下降,选择在播种前进行高质量的深翻整地,为玉米后续发育创造高品质的苗床。在玉米播种前做好整地处理,可以有效破坏已经出苗的深根性杂草发育条件,以此控制杂草数量。而且,土地平整作业也可以充分发挥土壤处理剂的应用效果,从而达到科学减施除草剂的效果。选择轮作,可以有效降低伴生杂草数量,也能让拥有不同防治谱的除草剂得到合理轮换,避免增加杂草抗性,合理控制难治杂草比重。科学的轮作方法也会冲击玉米田的杂草种子库,降低后续玉米种植的杂草密度。选择玉米与小麦进行轮作,在两年后再次分析杂草种子库,可以发现相比于未做轮作的杂草种子库,密度下降约27%。同时,马唐、碎米莎草等逐渐获得更高的相对优势度,鸭舌草、水苋菜的相对优势度则是有明显的下降趋势[6]。选择大豆、水稻等作物与玉米进行轮作,可以让玉米田的杂草种群基数得到有效控制,糠稷、鸭跖草等难治杂草数量则会大幅度下降,不需要使用过多的高风险除草剂进行防治,以此达到合理降低除草剂用量的效果。
3.3.2 种植覆盖作物
将上茬作物秸秆覆盖在玉米田上,或是选择种植覆盖作物,也可以达到降低杂草出苗数量的效果,是一种效果好、投入小的生态防控杂草的有效措施。美国、加拿大等国家在玉米田中大量种植覆盖作物,多选择在秋季进行播种,利用覆盖作物争夺杂草发育必需的阳光与营养物质,以此达到抑制杂草生长的效果。在次年种植下茬作物之间,使用机械将覆盖作物做切碎处理,将其均匀覆盖在玉米田土壤表面即可,不会对下茬作物发育造成影响。比如选择黑麦作为覆盖作物,在玉米行内使用除草剂进行杂草防控,行间依靠黑麦控制杂草,可以大幅度降低在土壤封闭期间的除草剂用量,也可以缩减玉米出苗后生长茎叶的除草剂用量,不会对玉米产量造成负面影响。比如小麦-玉米的一年两熟农田,可以使用4500~7500kg/hm2的小麦秸秆覆盖在玉米田上,相比于没有覆盖小麦秸秆的区域,杂草数量降低至3.9%~34.9%[7]。在秸秆覆盖处理后,再使用定向喷施除草剂,仅需要未处理前的25%莠去津用量,即可达到接近95%的除草效果。玉米秸秆覆盖对于杂草的控制效果受到秸秆覆盖总量、覆盖均匀度等因素影响,但是东北地区的气候特点为冬季低温、春季多风,大多数地区的玉米种植人员使用的免耕播种机质量偏低,导致大规模应用秸秆覆盖技术仍存在一定的技术限制,至于玉米秸秆的处理方法与仍需要进行更加深入技术分析。
合理应用玉米田除草剂减施增效技术,可以有效保护玉米田周边区域的生态系统,维持良性的生态循环。除本文提及的玉米种植人员调整除草剂施用量,除草剂生产企业也需要根据东北玉米种植条件,合理调控除草剂原料比例,以提升除草效果、降低负面影响为目标,向市场推广更多具有减施增效的除草剂,提升东北地区玉米种植质量,