劉延剛,李相奎,劉德友,劉麗娟,徐丹,周忠新,王傳祥,李希坤
(1臨沂市農業(yè)科學院,山東臨沂276012;2臨沂市農業(yè)局,山東臨沂276000)
雜草稻(Oryza sativaf.spontanea)是能夠在稻田自然延續(xù)并危害栽培水稻的稻屬植物,其在水稻田中產生,成熟后稻粒自然脫落,又稱為落粒稻。由于在水田中生長秋后無收獲,等同于田間雜草,所以農業(yè)專家和學者將其歸為雜草類,定名為雜草稻[1-3]。多數(shù)雜草稻因其種皮為棕紅色,農民也稱之為紅米稻[4]。雜草稻往往與栽培稻相伴而生,主要分布在亞洲、美洲以及歐洲的南部,在中國則廣泛分布于安徽、江蘇、海南、廣東、遼寧、吉林、黑龍江等地,是栽培稻生產中一個新的嚴重問題[5]。雜草稻表型各異,但都形似秈稻。由于雜草稻繁茂性強,在稻田與栽培稻爭奪光照、養(yǎng)分和水分等生長資源時往往容易占據優(yōu)勢地位,且自身早熟,落粒無收,嚴重影響水稻產量,部分未落粒的雜草稻,與栽培稻一起收獲,又因其粒型小,果皮有不同程度的色素沉淀,影響稻米加工及外觀品質。另外,由于雜草稻蔓延,導致種稻農戶與種子企業(yè)之間的糾紛時有發(fā)生[6-7]。
臨沂市地處魯東南,是山東省水稻重點生產區(qū)之一,常年種植面積5.0萬hm2左右,主要種植中熟中粳常規(guī)稻品種,栽培方式以育秧移栽為主[8]。在早期粗放栽培條件下,臨沂市稻田存在著與栽培稻伴生的雜草稻,隨著栽培水平的提高,精耕細作使得這一類落地自生的雜草稻基本絕跡。隨著耕作制度的變化和輕簡栽培新技術的推廣,臨沂市稻田雜草稻于2006年再次零星發(fā)生,由于當時發(fā)生面積小、發(fā)生程度輕,加上人們對其認識不足,未引起生產上的重視。以后,因其發(fā)生面積不斷擴大,局部稻田自生苗的大量發(fā)生和“紅米稻”的頻繁混雜,其中輕型栽培面積較大的郯城、羅莊、蘭山等縣區(qū),逐步蔓延到移栽田,導致雜草稻的發(fā)生與危害呈逐年上升的態(tài)勢[9]。不僅影響栽培稻的產量,降低稻米的等級、品質與商品價值,降低農民的種植收入,它還能混入栽培稻中,導致雜草稻危害的進一步擴大及惡化,影響水稻新品種的推廣[10]。其危害性逐漸被人們所重視,成為臨沂市稻田中僅次于稗草和矮慈姑的第三大惡性雜草。為保證臨沂市水稻產量穩(wěn)步增長,加強雜草稻的防治刻不容緩。為此,筆者等人開展了廣泛的調查研究,明確了臨沂市水稻田雜草稻的形態(tài)特征與發(fā)生特點,分析了其發(fā)生原因,并研究總結出了一套切實可行、經濟有效符合本地生產需求的綜合防控技術體系,旨在為雜草稻的科學防除提供參考。
臨沂市稻田雜草稻有高稈(晚熟)、矮稈(早熟)兩種類型,其中以矮稈型居多,危害最重。高稈雜草稻(粳型),俗稱“大青棵”,主要分布于移栽田中,一直零星發(fā)生,對生產危害不大。矮稈雜草稻(秈型),俗稱“落粒稻”、“紅米稻”,主要分布于直播田中,其次是移栽田,自2006年在移栽田被發(fā)現(xiàn)。近年來,隨著直播稻面積的擴大,局部稻田自生苗的大量發(fā)生和“紅米稻”的頻繁混雜,其發(fā)生面積不斷擴大,對直播稻及移栽稻均產生了較重的危害。一般稻田雜草稻株率為1%~8%,部分田塊達20%~30%,最高達81%,平均發(fā)生率為36.7%,嚴重田塊已造成絕收。
雜草稻有較強的生命力和適應能力,隨氣候、環(huán)境、栽培方式等變化,以及雜交突變、獲得性遺傳等影響,不斷出現(xiàn)分離變異,其表現(xiàn)的株型、種皮色差、分蘗能力、結實率、粒形等也在發(fā)生演變。
苗期葉色比常規(guī)粳稻嫩綠,似秈稻秧苗,生長速度快,干旱年份一般比旱直播稻多1~2張葉片,多雨、土壤濕度大的年份則多2~3張葉片。拔節(jié)前后葉片和常規(guī)稻相比長而寬,葉片松散稍顯下披,葉色略淡于常規(guī)稻。成熟期雜草稻上部3張功能葉均比常規(guī)粳稻長且寬,功能葉衰老速度快,有明顯的秈稻特征。
株高有高稈與矮稈之分,以矮稈居多。高稈品種株高可達110~120 cm,在常規(guī)粳稻田顯得“鶴立雞群”,矮稈品種株高只有75~80 cm。分蘗能力強,單株分蘗一般多于周圍稻株2~3個。株型松散,呈放射狀生長,矮稈品種相對高稈品種緊湊。生長旺季從莖基部節(jié)和向上第1節(jié)產生不定根,類似水稻惡苗病倒扎根樣。
雜草稻穗型排列稀疏(高稈品種較矮稈品種緊湊),穎殼有褐色(矮稈品種為主)和黃色(與一般稻谷穎殼色澤差異不大,以高稈品種為主)兩種。褐色每穗總粒數(shù)平均為126.5粒(78~175粒),結實率為62.75%(47.5%~78.0%),千粒重為21.0 g(19.5~22.5 g),糙米(種皮)色澤多呈深紅色或淺紅色。黃色每穗總粒數(shù)平均為152.5粒(110~195粒),結實率為63.3%(49.6%~77.0%),稍高于褐色品種,千粒重為22.7 g(21.0~24.5 g),糙米(種皮)色澤多呈白色。米質適口性差。
雜草稻的發(fā)生率與農田耕作方式和水稻栽培方式有較大的關系,雜草稻的發(fā)生趨勢是免(少)耕田>耕翻田,旱直播稻>機插秧稻>人工移栽稻,秧田>大田。由于旱直播稻田水稻種子和雜草稻種子處于相同環(huán)境條件下,水分、溫度、氧氣等環(huán)境條件適宜水稻種子萌發(fā)生長,同時也適宜雜草稻種子萌發(fā)生長,使得雜草稻迅速繁殖、蔓延危害。移栽稻田雜草稻的發(fā)生危害程度相對較輕,生長于栽培稻墩穴中。移栽稻田行墩間無雜草稻,說明雜草稻并不是一開始就生長在移栽稻田中的,移栽稻田的雜草稻來源于秧田中。而移栽后大田中的雜草稻種子剛剛萌發(fā),由于建立水層并施用除草劑控制了出苗。
多年連用同一秧田,在上年或以前撒落到秧田中的雜草稻種子和播種的常規(guī)粳稻種子同時萌發(fā)出苗,以致秧田雜草稻逐年加重,有的秧田雜草稻發(fā)生率高達40%以上。同時導致雜草稻隨栽培稻一起栽進大田,隨雜草稻發(fā)生面積擴大,此種現(xiàn)象的出現(xiàn)幾率有增大趨勢。
直播稻田雜草稻的發(fā)生與移栽稻田雜草稻的發(fā)生呈現(xiàn)一定的相關性,即直播稻田雜草稻發(fā)生危害程度高的區(qū)域,其移栽稻田雜草稻發(fā)生危害程度也相對較高。這可能與該區(qū)域雜草稻田間種子庫有一定的關系,如果該區(qū)域田間種子庫數(shù)量較大,則無論種植的是直播稻還是移栽稻,雜草稻的發(fā)生和危害均會較嚴重,反之亦然。
由于雜草稻落粒性極強,一進入成熟期即開始落粒,其生育期又早于伴生的常規(guī)粳稻,在常規(guī)粳稻成熟收獲時,雜草稻種子大多數(shù)已掉入田間,種子在田間自然越冬,來年雜草稻的發(fā)生表現(xiàn)為簇生性,田間分布不均勻,尤其是初發(fā)生田塊較為明顯,嚴重發(fā)生田塊則覆蓋全田。在移栽田塊,雜草稻主要發(fā)生在穴內,多由基礎種子(秧苗)攜帶而來;在行間、穴間雜草稻發(fā)生少,多為田間自生稻。而由種子質量引起的,則雜株田間分布較均勻,雜株在移栽行(穴)內。
對雜草稻的認識存在誤區(qū),普遍認為是稻種不純或混雜引起的。對雜草稻的雜草化特性缺乏科學認識,有的農民甚至認為只要是稻就有產量,往往不能在前、中期采取主動而有效的防除措施,直至延誤時機,導致危害,甚至絕產。
早期隨外調種源進入本地,農戶識別能力差,后逐步繁衍擴散。近期以本地自生種源蔓延為主,調入種子亦常檢出雜草稻,但在種子中所含比例較低,一般不超過0.01%。
隨著農業(yè)機械化普及,臨沂市水稻普遍使用機械收割,機械化作業(yè)的機械攜帶也是造成雜草稻擴散的原因之一。一些從未采用過直播的移栽稻田、機插稻田也出現(xiàn)雜草稻,若排除種子因素,從田間分布情況看,雜草稻往往集中在地頭或在田間成行、成點片狀分布,這主要是收割機異地帶種傳播所致。
近年來,雜草稻發(fā)生趨重的主要原因之一,就是水稻旱直播、稻套麥等輕型栽培措施的廣泛推廣應用。由于直播稻及稻套麥,雜草稻種子存留在土壤表面,易萌發(fā)。
由于雜草稻與栽培水稻的相似程度高,除草劑在其間的選擇性程度低。目前,有效的除草劑種類少,防效不穩(wěn)定或會導致藥害。而最有效的防除方法是在分蘗期間進行人工拔除,但耗費多、缺乏勞力。
目前,對雜草稻的發(fā)生分布及規(guī)律、生物多樣性、種群動態(tài)、與水稻的相互競爭、田間持續(xù)性等方面均缺乏深入研究,防除技術不成熟,對農民缺乏技術指導。
針對雜草稻的發(fā)生特點及形成原因,并結合大量的防控試驗研究,提出雜草稻的防控策略為“阻源、控量、防害”。其中,以把好種源關,阻隔雜草稻種子的傳播為關鍵,并采取農業(yè)與生態(tài)防除為主,科學化學防除為輔的綜合治理對策。
隨著直播稻等水稻輕簡化栽培技術的推廣,雜草稻將進一步傳播蔓延,應加大宣傳與培訓力度,提高基層農技人員和農民對雜草稻危害的認識水平和識別雜草稻的能力[11]。引導農民積極采用“切斷種源、合理耕作、及早拔除、巧用藥劑”為核心的技術對策,將雜草稻的危害控制在最小范圍內。
5.2.1 檢疫預防控制
(1)選用高純度種子。水稻良種繁育田要進行嚴格的拔雜去劣,在抽穗期拔凈雜草稻穗,防止雜草稻種隨水稻良種直接流向稻田。調運和采用經檢疫的高純度的種子是防止雜草稻蔓延的有效措施,從源頭上控制雜草稻侵入危害[12]。
(2)種子處理。在水稻浸種前利用種子形態(tài)差異,如常規(guī)粳稻為團粒結構,而雜草稻籽粒細長、粒形較小,且浸泡后穎殼發(fā)紅等特點,播種前剔除雜草稻,提高種子純度。
(3)切斷種源。收獲機械在更換作業(yè)地區(qū)和地塊前應認真清理、掃刷,清除殘留在機械里的稻谷,及時清理農具上攜帶的雜草稻種子,防止雜草稻傳播、擴散[13]。
5.2.2 農業(yè)與生態(tài)措施控制
(1)清潔秧田。①堅持勤換清潔秧田。推廣軟盤育秧機械插秧;利用清潔床土和栽后建立的淺水層,控制雜草稻種子的危害。②秧田冬前耕翻。在水稻收獲后,預留的秧田必須進行冬前耕翻,耕翻深度在15 cm以上,把散落在地表的雜草稻種子埋到下層,使其不能正常出芽成苗。③育秧前澆水。誘使秧田中的雜草稻萌發(fā)出苗,噴施非選擇性除草劑(如20%百草枯AS)滅殺或用機械將其鏟鋤。
(2)深耕和輪作換茬。大田結合推行秸稈還田,改連續(xù)免耕、淺旋耕為深旋耕或間隙深耕,應用大功率機械深旋15 cm以上,既保證埋草質量,又使落地雜草稻籽粒深埋土下難以萌發(fā)。對于雜草稻特別嚴重的田塊,可與大豆輪作,結合在大豆田使用殺禾本科雜草的除草劑,可以有效地減少雜草稻的危害。
(3)灌水誘發(fā)。移栽大田整地前5~7 d灌水誘導雜草稻萌發(fā),然后上淺水層,利用中(大)型拖拉機旋耕2次,使萌發(fā)的雜草稻在泥漿中窒息死亡。
(4)科學調整播栽方式。由于多年連續(xù)免耕旱直播栽培引起的雜草稻嚴重發(fā)生和危害的田塊,應將稻套麥改為耕翻種植小麥,水稻旱直播改為育秧移栽或機插秧等栽培方式,在移栽后建立水層,控制雜草稻的發(fā)生。
(5)人工拔除。①及早拔除。在水稻3葉期左右,雜草稻秧苗形狀與常規(guī)粳稻已有明顯的差別,表現(xiàn)為植株偏高、出葉快、葉片較長、葉色偏淡,長勢好于粳稻秧苗,此時應及時人工拔除田間雜草稻,盡量做到“拔早、拔小、拔了”,降低雜草稻的危害[14]。拔除時要連根拔起,帶出田間。由于雜草稻的成熟較栽培稻早,且雜草稻穗的成熟度不一,邊成熟邊落粒,大部分的雜草稻粒在栽培稻成熟前已經脫落,在雜草稻抽穗前,一定要拔除干凈,避免雜草稻灌漿落粒,影響來年水稻生產。特別是預留秧田的地塊應徹底拔除,更不應將其作為稻谷脫粒場所。②補栽秧苗。對部分雜草稻比較多、拔除后苗數(shù)不足的田塊,要及時采取移密補稀或移苗補缺等方法進行補苗。③追施肥料。對苗數(shù)偏少以及補苗后已活棵的田塊,及時追施速效氮肥(以尿素為主),促進秧苗早發(fā)、快分蘗,以爭足穗。
5.2.3 使用化學除草劑進行防除
(1)播(栽)前上水誘殺。播(栽)前10 d左右對大田進行耕翻上水,達到墑滿溝水,保持濕潤5~7 d。待雜草稻苗出齊后,排掉畦面水層,用10%草甘膦WP 1 000 g/667 m2或20%百草枯AS 100~200 ml/667 m2兌水30 kg/667 m2進行均勻噴霧,誘殺雜草稻,藥后1~2 d即可進行播種或移栽。
(2)移栽后施藥。水稻移栽后3~4 d,結合施返青肥,使用38%稻盛隆WP(芐嘧磺隆+異惡草松+丙草胺)40 g/667 m2或40%直播凈WP(芐嘧磺隆+丙草胺)80 g/667 m2,拌尿素7.5 kg/667 m2撒施。使用除草劑時田間保持5~7 cm水層,保水5~7 d,可抑制雜草稻萌發(fā)和出苗,并兼除移栽稻田稗草、矮慈姑等主要雜草,可減少用藥次數(shù),省工節(jié)本,增效降抗。
(3)莖葉處理。推廣種植抗咪唑啉酮類除草劑的旱直播水稻品種(如津稻372),在稻苗3葉1心期使用本品種專用除草劑“道無優(yōu)”防治雜草稻。藥后7 d如稻苗出現(xiàn)藥害,可使用輔助藥劑“助長劑”緩解除草劑對稻苗的藥害。用此法防除雜草稻的效果一般都能夠達到95%~98%,并可兼除旱直播稻田主要禾本科雜草和闊葉類雜草。
雜草稻已成為臨沂市水稻田的惡性雜草,且呈逐年加重的趨勢。雜草稻主要隨稻種傳播擴散,且可能是近距離傳播和遠距離擴散的主要途徑;水稻的免耕、直播、連作等方式[15]是導致水稻田雜草稻種子累積和加重發(fā)生的重要原因。防除水稻田雜草稻,應把好種源關,靈活采取調整茬口布局、改變種植方式、合理耕作栽培、誘發(fā)滅草等農業(yè)措施,輔以人工拔除和化學防除,可有效地控制雜草稻的擴散和危害。