广西甘蔗田杂草危害特点及防控措施

2024-01-24 03:34李佐展
广西植保 2023年4期
关键词:蔗区抗药性除草剂

李佐展

(北流市农业农村综合服务中心 广西北流 537400)

食糖生产在中国经济发展中占有重要地位,而甘蔗是我国主要的糖料作物,蔗糖产量占食糖总产量的九成以上。广西甘蔗种植面积和蔗糖产量均占全国的六成以上,居全国首位[1],甘蔗产业是广西发展农村经济、解决农村劳动力、促进农民增收、民族团结和边疆稳定的支柱产业之一。广西甘蔗种植区域多位于热带、亚热带地区,全年气候湿润,因而杂草种类丰富,对甘蔗生产造成较大危害,相关研究数据显示,甘蔗田杂草是影响广西各蔗区甘蔗产量的重要因素,受草害严重的田块甘蔗减产可达30%~70%[2]。因此,调查了解广西蔗区杂草的发生危害现状和特点,研究制定相应的精准防控措施尤为重要。

1 甘蔗田杂草的发生危害特点

1.1 蔗田杂草对甘蔗的危害

广西蔗区草害普遍而且严重。相关试验及调查表明,甘蔗苗期不除草对照区较人工除草区或除草剂处理区甘蔗株高降低10%~20%,甘蔗产量损失0.5 ~3.0 t/667m2,平均减产20%,糖量损失为10%~25%,草害严重的地块甚至会绝收[3]。在广西蔗区,旱地甘蔗面积较大,人少地广,耕作粗放,草害是长期以来影响广西甘蔗生产发展的一个重大问题,尤其对人均管理面积较大的种植大户的甘蔗生产影响更为突出:蔗田杂草大量争夺甘蔗生长所需要的水分、养料与阳光,从而阻碍甘蔗生长,降低甘蔗产量;杂草危害发生,往往导致蔗田管护措施(如追肥、培土等)不能及时进行或者实施效果不达标;杂草从生还会在蔗田中形成局部密闭湿润的环境,导致甘蔗病原菌和害虫滋生,为鼠类提供现成的藏身之处;同时,受气候条件的影响和耕作方式的影响,杂草在不同的气候区域及不同的类型土壤上形成的草相不同,对甘蔗生长的影响也会有所不同。因此,蔗田杂草的防控是确保甘蔗增产的关键。

1.2 蔗田杂草的种类及危害特点

广西地理坐标为104°29′~112°04′E,20°54′~26°20′N,地跨南亚热带和中亚热带,因此广西蔗田杂草东西南北之间种类变化不大,绝大部分是亚热带各科的种类,兼有小部分热带科及温带科的杂草[3]。主要杂草有马唐、尾稃草、牛筋草、狗牙根、双穗雀稗、藿香蓟、灰绿藜、鬼针草、耳草、牛膝菊、香附子等[4]。总的来说以禾本科类杂草危害最重,阔叶类杂草次之,莎草科杂草危害较小。一年生杂草群落危害面广,危害程度严重,多年生杂草群落仅在局部蔗区危害严重[5]。在长期耕作的蔗田,杂草群落稳定,以一年生的各类杂草构成的群落为主,而河流两岸的河滩田及新垦荒种植的丘陵旱坡地多发生双穗雀稗、铺地黍、狗牙根及白茅等多年生恶性杂草群落。在同一气候区域、同一种植时期,杂草群落受甘蔗种植时期和甘蔗培土管理的影响而有较大的变化。春植蔗在培土前的蔗苗期,蔗区最常见、发生量最大的优势杂草为马唐、光头稗、千金子、狗尾草、虮子草、碎米莎草、异型莎草、胜红蓟、日本草、小藜等杂草,部分旱坡蔗地常受白茅、铺地藜、狗牙根等多年生杂草危害;低湿蔗地常受空心莲子草、红花酢浆草、香附子、双穗雀稗等多年生杂草危害。甘蔗培土后,行间荫散度降低,以鱼黄草、牵牛等阔叶杂草为主[6]。而春宿根蔗、秋植蔗在甘蔗培土前后则均以阔叶杂草为主。

蔗田杂草的田间消长规律主要受降雨影响。广西蔗区春植及宿根蔗,在1—3 月降雨量少,杂草萌发量少,不易生长,不需要进行前期化学除草。4 月初开始气温上升,雨水增多,土壤潮湿,蔗田大量孳生杂草,杂草萌发在甘蔗垄上易形成“夹窝草”,给机械除草及培土带来困难;而在已进行中耕培土的地块,由于光、热、水、肥都能得到保证,杂草生长更是迅速,再加上前期干旱,甘蔗生长缓慢,到杂草大发生时尚未封行,使杂草得以泛滥生长,很容易形成草害或草荒,从而严重影响甘蔗产量。广西蔗区秋植蔗,8—10月土壤潮湿光、热充足,有利于杂草萌发生长,而蔗苗尚小,极易形成杂草优势而造成草灾。

2 甘蔗田杂草治理存在的主要问题

2.1 杂草种群演替

广西蔗区蔗田大多数都是有30 多年连续种植历史的老蔗田,近年来,受全球变暖等气候因素,以及耕作栽培制度改变、杂草防控技术革新、除草剂的大量使用等人为因素的影响,蔗田杂草群落演替加快,主要表现为杂草区系种类多样化、杂草群落结构复杂化、难治理杂草种群密度加大等[7],大大增加了杂草防控的难度。例如:由于大气中CO2浓度升高,C3植物增加了对CO2的吸收,同时通过光呼吸限制了CO2的损失,其净光合生产力明显提高,而C4植物对CO2浓度的敏感性相对较差,导致甘蔗等C4作物在与藜等C3杂草竞争过程中处于劣势,作物产量损失增加[8];由于大田化种植和粗放式管理逐渐成为趋势,一些过去几乎没有或很少见的杂草,一经发生,如果不能在第一时间清除,极易迅速传播蔓延,形成大面积草害,如麻风草、三裂叶薯、五爪金龙等,一经发生,第一时间不能清除的,极易迅速传播蔓延形成大面积草害,种子量大且萌发不齐,或能用根茎无性繁殖,最近几年已成为连片蔗田杂草的优势种群。由于长期使用单一种类除草剂,一些敏感性杂草愈除愈少,种群数量一年少于一年,而一些难于防除的杂草,种群数量一年大于一年,抑制了其他杂草种类的生长,进一步加大了除草工作的难度。蔗田杂草生态系统是一个不断发展变化的生态系统,优势种群随着除草方式的变化而变化。

2.2 杂草抗药性变化

蔗田杂草抗药性上升抗药性杂草是备受关注的严重问题。20 世纪70 年代中期以来,有报道的抗药性杂草生物型一直呈上升趋势。自20 世纪50年代在加拿大和美国分别发现抗性2,4-D的野胡萝卜和铺散鸭跖草以来,全球已有267 种(154 种双子叶,113 种单子叶)杂草的513 个生物型在各类农田系统中,对31 个已知除草剂作用位点中的21个和165 种不同除草剂产生了抗药性[9]。在这些抗药性杂草中,抗性双子叶杂草数量明显多于单子叶杂草。其中,我国也报道了抗丁草胺、杀草丹的塘蒿稗草与抗氯磺隆的日本看麦娘、菵草等[10]。目前三氮苯类、激素类、ALS 类、联吡啶类、二硝基苯胺类、乙酰辅酶A 羧化酶类、取代脲和酰胺类、有机磷类等几大类除草剂均有不同程度的抗性产生[11]。长期单一使用同一种或同一类型的除草剂,会引发杂草产生抗药性,破坏杂草生态平衡并导致恶性杂草泛滥,因此,在对蔗田杂草进行化学防治时,必须对不同类别的除草剂进行合理轮换,交替使用。

2.3 药害问题多发

新高活性除草剂的开发应用在为甘蔗生产带来益处的同时,也带来了一些负面影响。一是某些除草剂品种在土中的残效期过长,危害后茬敏感作物,污染土壤和地下水。例如:氯吡嘧磺隆,该除草剂对甘蔗和玉米等作物安全性好,被长期广泛应用于防除香附子等恶性杂草,但其在土壤中残留期长,对敏感作物活性极高,即使少量的土壤残留量也会对敏感作物造成严重的药害,引起减产甚至绝产等[12]。二是不当使用可能导致植物生长异常,甚至死亡。例如,有研究表明,云蔗05-51、柳城03-1137 和粤糖93-159 等对莠灭净和敌草隆反应敏感[13]。三是农田杂草群落演替加快,杂草治理难度增大,抗除草剂杂草越来越多。此外,农药工业相对落后导致农药产品杂质超标,以及施药技术和方法问题,也会造成某些地方药害的发生。

2.4 高质量除草剂品种缺乏

目前我国共登记有甘蔗除草剂产品275 个[14],产品以单剂产品为主,占63%,其余为混剂产品,剂型主要是可湿性粉剂。2007 年以前登记的品种主要是单剂,经过多年连续单一使用,其防治效果明显下降,广大种植户长时间使用同一除草剂进行除草作业,杂草抗性逐年增加,导致甘蔗除草剂用量增长极快,与2000年左右对比,每667 m2用量已经提升了50%以上[15],成本大大增加,同时也导致除草剂在土壤和作物中的残留量不断增加。各种成分相同而含量和配比不同的除草剂产品不断上市,充斥着本已脆弱的甘蔗除草剂市场,使化学除草这种理想的方法逐渐失去其优势,造成甘蔗杂草滋生,甘蔗产量损失巨大。一些对现有常用除草剂产品,尤其是含甲灭敌类产品极其敏感的高产高糖甘蔗品种已得到有效推广,其种植面积不断扩大,但目前还没有出现适用于高糖甘蔗品种的除草剂产品。甘蔗除草剂原药及复配药剂生产厂家重复生产问题严重,加之设备陈旧,自动化水平低,多以生产仿制品种和大吨位老品种为主,导致农民尤其是种植大户面临着无药可用的境地。除草剂新品和有效成分含量、质量都有待创新与提高。

2.5 除草农机农艺不匹配

广西甘蔗播种、喷药、收获多采用机械化作业,但与小麦、水稻等产业相比,甘蔗机械化率较低,尚未形成完整的农机器械服务体系[16]。

甘蔗除草可分为出苗前除草和出苗后除草2个部分,由于出苗前期蔽荫度低,机械化除草相对简单,通过拖拉机或无人机喷洒除草剂均可以达到良好的除草效果。但是甘蔗生长周期较长,目前广大种植户采用的种植模式又大多是1.2~1.6 m单行种植或者1.8 m左右宽窄行种植,甘蔗出苗后期蔽荫度高且杂草生长十分迅速,难以通过拖拉机或者无人机实施除草。采用人工背喷雾器或者拉管喷施除草剂虽精准有效,但是人工施药除草1 个人工1 d只能作业0.53~0.80 ha,对比机械除草1 个人工1 d 作业7.6 ha 的效率[17],人工依赖过多,效率低且费用昂贵,大面积统防统治不适用。

广西甘蔗农机化基础和农机装备产业基础薄弱,甘蔗行业内没有系统化、标准化的机手培训规程,各服务公司、合作社机手团队、生产厂家也处于自行摸索、各自培训的阶段。广西农机企业普遍存在规模小、装备落后、研发能力不足、产品技术含量不高等问题,农机产能过剩和缺门断档并存,造成了“无机可用,无好机用,有机难用”的现象。亟需形成以企业为主体、产学研推相结合的农机技术创新机制[18]。

3 蔗田杂草治理的对策建议

甘蔗田杂草种类繁多,禾本科类、藤类难治理杂草交叉发生,而且不同种类杂草特性各有差异,单一的防除措施难以控制杂草的蔓延生长,因此,建议种植户对甘蔗田杂草治理秉持“预防为主,综合防治”的植保方针,采取以化学除草为主,辅以农业防除、生物防治等措施的综合治理策略,以期实现甘蔗增产增收和除草剂减量控害的目标。具体建议如下。

3.1 完善蔗田杂草综合治理体系

甘蔗与杂草是此生彼长,相互竞争的关系,充分掌握甘蔗长势、杂草发生特点、土壤墒情以及除草剂特性,有针对性地及时用工用药,可达到事半功倍的杂草防治效果,如:对宿根蔗进行平茬和破垄松蔸作业,调节和改变甘蔗与杂草的生态条件,促进甘蔗的生长的同时抑制杂草的发生;在3月之前种植的新植蔗采取铺盖地膜的种植模式;分别在下种覆土和中耕培土后15 d 内优先进行土壤封闭处理;在蔗田杂草最为敏感脆弱的杂草幼苗期趁小实施茎叶喷雾处理,提高杂草防治效果。总的来说,要坚持治早治小,建立完善的蔗田杂草综合治理体系,充分发挥深耕除草、覆盖除草、调控水层等农业、物理及生态措施的作用,降低杂草发生基数,减轻化学除草压力。

3.2 持续开展甘蔗田杂草种群演替和抗药性监测

进行普遍的杂草调查,掌握当地各类型蔗地的草情,摸清杂草群落组合分布,了解并预测杂草群落的演化趋势,运用常规生物测定技术和高新分子技术开展杂草抗药性监测,鼓励持续开展与杂草种群演替及抗药性的调查和治理有关的研究。

3.3 推动农机农艺与化学除草技术有机结合

设计制造综合性更强、自动化程度更高的蔗田除草农机及配套农具,减少作业次数和农机作业人员的数量,提高作业质量,减少对土地的压实,结合化学与物理手段以提升农机农艺融合杂草防治作业的效率。

3.4 加大对技术人员、种植户的培训

建议有关部门加强对技术人员、种植户关于甘蔗田杂草综合防治的技术培训和宣传引导,充分发挥各乡镇科技特派员、基层农技人员的示范带动作用,定期总结推广适宜该地区杂草防控的好做法、好经验、好模式,在关键时节组织开展甘蔗生产科技服务活动,组织开展现场观摩活动。

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