黑龍江省農(nóng)田多年生雜草日趨嚴(yán)重的原因及新型防除技術(shù)研究概述

趙長山，何付麗，史 娜，閆春秀

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱 150030）

近幾年來，黑龍江省大豆田苣荬菜、刺兒菜、問荊、水稻田澤瀉、慈姑、雨久花等多年生雜草日趨猖獗，化學(xué)防除幾近無藥可選的地步，危害非常嚴(yán)重。于2005年起以苣荬菜為試材探討了其休眠越冬的機(jī)理，并試圖通過干擾其正常越冬進(jìn)程實(shí)現(xiàn)冬季自然死亡的防除。

1 黑龍江省農(nóng)田雜草群落演替的原因

植物群落演替總是朝著適應(yīng)現(xiàn)有環(huán)境能力更強(qiáng)的方向進(jìn)行，農(nóng)田雜草群落是植物群落在自然和人為力量的共同作用下演替而成的群落階段。兩種力量的博弈決定了雜草群落的構(gòu)成。

近幾年，黑龍江省農(nóng)田雜草群落由以一年生雜草為主演替為以多年生雜草為主，多年生雜草如苣荬菜、刺兒菜、問荊、鴨跖草、野慈姑、澤瀉、雨久花等危害加重。究其原因，主要為作物連作，耕作次數(shù)減少、耕層變淺，雜草防除過分依賴于除草劑[1-5]。

在以傳統(tǒng)除草方式為主的年代，黑龍江省農(nóng)村由于開荒歷史長、鏟耥次數(shù)多，雜草群落以一年生雜草為主，而農(nóng)墾系統(tǒng)在上世紀(jì)80年代以前由于開荒歷史短、耕地面積大、鏟趟次數(shù)少，多年生雜草如蘆葦、苣荬菜等泛濫成災(zāi)。而后，隨著機(jī)械化水平的提高，多年生雜草的危害才逐漸得到控制。但進(jìn)入2000年以后，農(nóng)村、農(nóng)墾化學(xué)除草全面普及，且隨著保護(hù)性耕作的實(shí)施，鏟耥等傳統(tǒng)的除草方式基本被遺棄，農(nóng)田雜草防除完全依賴于化學(xué)除草，造成多年生雜草日趨猖獗[6]。其原因是由于化學(xué)除草難以殺死多年生雜草的地下營養(yǎng)繁殖器官，首先是目前使用的除草劑如大豆田常用的2,4-D丁酯、異草松、氟磺胺草醚，水稻田常用的吡嘧磺隆、芐嘧磺隆、苯達(dá)松等基本都不具備殺死多年生雜草營養(yǎng)繁殖器官的能力，即缺乏有效而徹底防除上述雜草的除草劑能力[6]；其次是黑龍江省農(nóng)田化學(xué)除草以封閉處理為主，而封閉處理這種施藥方式本身就不利于多年生雜草的防除。目前，危害最為嚴(yán)重的多年生雜草是大豆田的苣荬菜、刺兒菜、問荊和水稻田的澤瀉、慈姑、雨久花等[7]。上述雜草發(fā)生密度日益增大，不僅危害嚴(yán)重、常規(guī)的化學(xué)除草措施無法防除，而且為了控制其危害程度，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中增加了除草劑的施藥量和施藥次數(shù)，隨之而來的是化學(xué)除草成本提高和作物藥害程度增加等負(fù)面影響。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，采用機(jī)械耕作、輪作、化學(xué)除草及人工除草相結(jié)合的措施才能控制多年生雜草的危害程度[8]。但是，在目前市場經(jīng)濟(jì)的條件下，農(nóng)民普遍存在短期利益思想，或者農(nóng)民尚不知道雜草群落演替的原因及造成的后果，所以要針對問題產(chǎn)生的原因去解決問題是很難做到的，至少在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。因此探討切實(shí)可行的非傳統(tǒng)的防除對策具有重要實(shí)踐意義，同時(shí)其理論基礎(chǔ)也有助于豐富農(nóng)田雜草防除理論。

2 多年生雜草生物學(xué)特性及目前防除中存在的問題

多年生雜草雖然即可以種子繁殖，又可以營養(yǎng)器官繁殖。但農(nóng)田中的多年生雜草主要以營養(yǎng)器官繁殖為主，這是其難防除的主要原因，而種子繁殖的實(shí)生苗很少見，且這部分實(shí)生苗與一年生雜草一樣很容易防除。多年生雜草的生活史見圖1。

圖1 多年生雜草的生活史Fig.1 Life history of perennial weeds

多年生雜草與一年生雜草的不同之處在于既有有性繁殖，又有無性繁殖，一年生雜草的生活史只有該圖的上半部分的有性繁殖，而多年生雜草的有性繁殖是不主要的。所以在營養(yǎng)生長階段和生殖生長階段控制其營養(yǎng)繁殖器官的增殖或消滅營養(yǎng)繁殖器官是防除多年生雜草的戰(zhàn)略要求。以苣荬菜為例，研究結(jié)果表明，地上部發(fā)育到10片葉左右時(shí)新形成的地下營養(yǎng)繁殖器官就已經(jīng)具有了再生能力，也就是說控制其營養(yǎng)繁殖器官的增殖必須將其地上部分消滅在10葉期以前[9]。但無論是用化學(xué)方法還是人工鏟除，此時(shí)也只能控制營養(yǎng)繁殖器官的增殖，而不能將老的營養(yǎng)繁殖器官消滅，并且消滅了地上部分之后，老的營養(yǎng)繁殖器官上的由于頂端抑制而處于休眠狀態(tài)的芽不斷萌發(fā)出苗，所以只有多鏟多趟或多次施藥才能真正控制營養(yǎng)繁殖器官的增殖，但是上述方法在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中顯然難以做到。而消滅營養(yǎng)繁殖器官，靠目前已有除草劑品種及其應(yīng)用技術(shù)難以為之，主要原因是其營養(yǎng)繁殖器官上未萌發(fā)的芽是處于休眠狀態(tài)，耐藥性極強(qiáng)。

旱田土壤處理劑防除多年生雜草效果差已被理論和實(shí)踐證明，但目前黑龍江省大豆田莖葉處理防除闊葉雜草的除草劑均為觸殺型的，對多年生雜草的營養(yǎng)繁殖器官無能為力，加之大豆連作，所以多年生雜草有愈演愈烈的趨勢。

3 多年生雜草非常規(guī)防除技術(shù)探討

黑龍江省地處我國北方地區(qū)，冬季寒冷，但多年生雜草的營養(yǎng)繁殖器官能夠不懼嚴(yán)寒安全越冬，其機(jī)理在于秋季的降溫信號導(dǎo)致其體內(nèi)多種物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化，進(jìn)而導(dǎo)致抗寒能力增強(qiáng)。如果能夠在秋季營養(yǎng)生長期或生殖生長期采取措施阻止這些物質(zhì)的變化，勢必就會阻止其抗寒能力的提高，進(jìn)而在冬季被凍死，達(dá)到最終徹底防除的目的。

我們目前的研究結(jié)果表明，冬季苣荬菜營養(yǎng)繁殖器官體內(nèi)碳水化合物、蛋白質(zhì)、氨基酸、激素等都發(fā)生了含量及組成的變化，這些變化都與其抗寒性的提高有相關(guān)性，但關(guān)鍵因素或原發(fā)性變化目前正在研究探討中；秋季噴施某些植物激素或生長調(diào)節(jié)劑、草甘膦能夠明顯減少苣荬菜營養(yǎng)繁殖器官翌年的再生率，但最佳施藥時(shí)期及劑量尚在進(jìn)一步研究中[10-15]。此項(xiàng)研究結(jié)果的推廣應(yīng)用，將使多年生雜草徹底防除成為可能，而且能夠完全避免作物藥害問題。

4 結(jié)語

作物連作，耕作次數(shù)減少、耕層變淺，雜草防除過分依賴于除草劑是主要原因，但目前又無法改變此現(xiàn)狀，化學(xué)除草在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)仍將是雜草防除的主要方法。

本文根據(jù)對多年生雜草越冬期間營養(yǎng)繁殖器官體內(nèi)碳水化合物、蛋白質(zhì)、氨基酸、激素等的變化規(guī)律，提出了越冬前施用能夠干擾休眠進(jìn)程的藥劑來阻止其進(jìn)入休眠狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)其因冬季不能正常進(jìn)入休眠狀態(tài)而抗寒能力降低被自然凍死的防除技術(shù)思路。

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