近年我國農(nóng)田雜草防控中的突出問題與治理對策

摘要

我國田園雜草有1 400多種，嚴重危害的130余種，惡性雜草37種。我國雜草發(fā)生面積約9 246.7萬hm2次，防治面積1.04億hm2次，挽回糧食損失2 699萬t，每年主糧作物仍有近300萬t產(chǎn)量損失。雜草防控中的突出問題是：雜草群落演替，難治雜草種群增加;除草劑單一使用，雜草抗藥性發(fā)展迅速;除草劑對作物藥害頻發(fā)，影響種植結(jié)構(gòu)調(diào)整;新除草劑創(chuàng)制能力不足，難以滿足不同作物田除草需求;農(nóng)村勞動力短缺，雜草防控更依賴于化學防治。解決上述問題，應(yīng)實施以下對策：加強雜草發(fā)生危害的監(jiān)測預(yù)警，科學輪換使用除草劑，推廣除草劑減量與替代技術(shù)，加快新除草劑研制及推廣應(yīng)用，加速耐除草劑作物商業(yè)化進程，推進統(tǒng)防統(tǒng)治及農(nóng)民培訓。

關(guān)鍵詞

雜草防控; 問題; 對策

中圖分類號：

S 451.1

文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2018322

Main problems and management strategies of weeds in agricultural

fields in China in recent years

LI Xiangju

（Institute of Plant Protection，Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100193， China）

Abstract

There are more than 1 400 weed species in China， among which 130 are serious weeds and 37 are worst weeds. In spite of the progress made in weed management， a yield loss of nearly 3 million tons was caused by weeds in main crops each year in the whole country. In recent years， the shifts of weed community， evolution of herbicide-resistant weeds， injuries of crops by the unsuitable use of herbicides， lack of herbicides with new modes of action in different crops and the overreliance on the use of herbicides in weed control for the labor shortages have become prevalent and challenging in China. In this review， we provide an overview of several key aspects in resolving the problems in weed management， including the precise prediction of weed community changes and yield loss， shifting the use of herbicides， reducing the use of herbicides with drift damages or long persistence and minimizing herbicide dosages， more funding in the research of herbicides with new modes of action， developing and commercializing herbicide tolerant crops，specialized organizations in herbicide application and farmer training.

Key words

weed management; problem; strategy

雜草干擾目的作物生長，降低作物產(chǎn)量和品質(zhì)，惡化環(huán)境，污染農(nóng)產(chǎn)品，傳播病蟲害，阻礙機械播種及收獲，增加農(nóng)業(yè)投入，是影響農(nóng)作物豐產(chǎn)增收的重要生物因子之一。近年，耕作制度變化、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)村勞動力缺乏、除草劑不合理使用等原因，導(dǎo)致我國農(nóng)田雜草發(fā)生程度加重、群落演替加快，難治雜草種群凸顯，雜草抗藥性發(fā)展迅速、作物藥害發(fā)生頻繁，增加了雜草可持續(xù)治理難度。未來，應(yīng)以雜草區(qū)域治理為核心，實施分區(qū)域、分作物雜草綜合治理策略，重視雜草群落演替的監(jiān)測預(yù)警，實行除草劑輪換使用，加強化學除草劑替代措施及減量使用技術(shù)研究，創(chuàng)制自主知識產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品;推進耐除草劑作物商業(yè)化，開展專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治和農(nóng)民培訓。

1 我國雜草發(fā)生與防控現(xiàn)狀

1.1 我國雜草發(fā)生概述

我國田園雜草有1 454種（含亞種、變種、變型），嚴重危害的130余種[1]，分為5區(qū)、8亞區(qū)雜草植被類型[2]，其中惡性雜草37種（表1），區(qū)域性惡性雜草96種。

表1 中國農(nóng)田惡性雜草一覽表[2]

Table 1 The 37 worst weed species in China

受生態(tài)條件、作物種類、種植制度及土壤類型等因素影響，我國雜草發(fā)生分布呈現(xiàn)以下特點：1）優(yōu)勢雜草種類有明顯區(qū)域性。我國幅員遼闊，不同地區(qū)氣候差異是雜草種群差異化的主要原因。東北濕潤氣候區(qū)，氣候冷涼，土地肥沃，春季干旱，河流較多，夏季降雨基本能滿足作物需要，雜草種群以耐寒、喜肥水雜草如藜、西伯利亞蓼、苘麻、水棘針、問荊、稗、稻稗、狗尾草等占優(yōu)勢。華北暖溫帶氣候區(qū)分布的雜草優(yōu)勢種群為播娘蒿、薺菜、馬唐、牛筋草、反枝莧、馬齒莧、苘麻、藜等。西北地區(qū)冬季寒冷，夏季炎熱，春秋多風，氣候干燥，晝夜溫差大，以喜冷涼、耐旱、抗寒、耐瘠薄的雜草種群為主，如野燕麥、雀麥、大刺兒菜、卷莖蓼、香薷、薄蒴草、微孔草、細果角茴香等。長江流域氣候溫暖濕潤， 熱量資源豐富，水澆條件好，看麥娘、日本看麥娘、菵草、硬草、大巢菜、牛繁縷、青葙、鱧腸、鐵莧菜、通泉草、稗、千金子等為優(yōu)勢種群。華南熱帶和南亞熱帶地區(qū)冬季氣候溫暖，降雨豐沛，優(yōu)勢雜草種群中藿香薊、葉下珠、飛揚草、黃花稔、馬唐、牛筋草、稗、千金子、雙穗雀稗、異型莎草、碎米莎草等大部分為喜溫雜草[3]。2）同一生態(tài)類型區(qū)內(nèi)雜草種類呈現(xiàn)季節(jié)性及局部地域性差異。如華北地區(qū)小麥田多為越年生和早春性雜草播娘蒿、薺菜、藜等，秋熟作物田為馬唐、牛筋草、反枝莧、馬齒莧等喜溫雜草。海拔、土壤肥力、酸堿度等對雜草局部地域性分布有影響。3）不同作物與其特定伴生雜草組成復(fù)合群落。伴生種與作物占據(jù)相同生態(tài)位，對作物形成生態(tài)干擾。如稗、雜草稻廣布全國稻田[4]，節(jié)節(jié)麥與小麥伴生形成全生育期危害[5]。4）雜草發(fā)生程度受耕作制度及栽培措施影響。免耕、少耕等輕型栽培技術(shù)使土壤表層種子大量萌發(fā)，而深層種子休眠，增加治理難度;水-旱輪作田秋季、春季菵草、硬草、大巢菜等發(fā)生程度重，而上述雜草在旱-旱輪作田少有發(fā)生。作物秸稈覆蓋對雜草種群及發(fā)生程度有一定影響[6-7]。5）除草劑使用的差異增加雜草發(fā)生的復(fù)雜性[8]。

1.2 我國雜草防控

資料報道，我國每年投入235億元防治費用的情況下，雜草仍造成我國糧食直接經(jīng)濟損失近千億元[9]。據(jù)全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心統(tǒng)計，2017年我國雜草發(fā)生面積9 246.7萬hm2次。防治面積1.04億hm2次，挽回糧食損失2 699萬t，主糧作物仍有近300萬t/年產(chǎn)量損失。我國是一個傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國，精耕細作、當午鋤禾曾是有農(nóng)耕史以來以家庭為單位的小農(nóng)經(jīng)濟的主要除草方式。1956年，黑龍江農(nóng)墾開始在春小麥田試驗2，4-D丁酯除草;1967年全國農(nóng)墾系統(tǒng)化學除草面積20.67萬hm2;20世紀80年代，乙草胺、莠去津等除草劑國產(chǎn)化并大面積推廣應(yīng)用，引導(dǎo)了耕作制度變革，國營農(nóng)場首先實現(xiàn)了玉米免中耕[10]。90年代初超高效除草劑苯磺隆、吡嘧磺隆、芐嘧磺隆等除草劑的使用，每667 m2有效成分降到1 g左右，進一步減輕了環(huán)境、生態(tài)和生物的壓力，標志著除草劑進入了高效、低風險階段。

除草劑的使用，改變了靠人工、畜力和機械除草的作業(yè)習慣，以其快速、高效、低成本深受廣大農(nóng)戶歡迎。近年，隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移帶來用工成本增加，化學除草在維持作物穩(wěn)產(chǎn)的同時，也成為改善農(nóng)民生活質(zhì)量的一項技術(shù)保障，除草劑使用量逐年遞增。2016年，我國除草劑銷售額19.72億美元，占農(nóng)藥銷售額的40.9%，超過殺蟲劑、殺菌劑，居農(nóng)藥銷售之首[11]。隨著化學工業(yè)的發(fā)展、自主研發(fā)能力增強和農(nóng)民需求的增加，我國雜草防控進入了以除草劑為主體的時代，主要作物玉米、水稻、小麥、大豆田化學除草面積率達100%，馬鈴薯田化學除草面積率在95%以上。目前，化學除草已經(jīng)與良種選用、配方施肥、農(nóng)機化作業(yè)等共同成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中必不可少的技術(shù)環(huán)節(jié)。

2 我國農(nóng)田雜草防控中的突出問題

2.1 雜草群落演替，難治雜草種群增加

耕作栽培制度改變、雜草防控技術(shù)及產(chǎn)品缺乏、農(nóng)村勞動力不足等原因，導(dǎo)致我國主要作物田雜草種群發(fā)生變化。表現(xiàn)為雜草區(qū)系種類多樣化和雜草群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，使難治雜草種群密度增加。我國20世紀80年代雜草普查結(jié)果顯示，稻田出現(xiàn)頻率較高的雜草為稗、異型莎草、水龍、圓葉節(jié)節(jié)菜、節(jié)節(jié)菜、尖瓣花、鴨舌草、水莧菜、瓜皮草、扁稈藨草、野慈姑、眼子菜等[10]。本世紀初開始，水稻輕型栽培面積逐漸擴大，如江蘇、安徽、浙江等水稻主產(chǎn)區(qū)目前直播稻面積占水稻種植面積30%以上[12-13]。水稻直播栽培環(huán)境下，雜草群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，除了上述雜草種類外，馬唐、牛筋草、稻李氏禾等過去多在田埂發(fā)生的喜濕雜草侵入稻田，危害逐年加重[14]。千金子、雜草稻由過去的次要雜草變成優(yōu)勢雜草，其危害僅次于稗草[15]。浙江省海寧市調(diào)查，直播稻田千金子占稻田禾本科雜草的比例由20世紀90年代的25%上升至84.2%～95.6%。千金子密度為4～50株/m 水稻減產(chǎn)16.3%～88.7%[16-18]。水稻輕型栽培致雜草稻發(fā)生嚴重。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計，雜草稻已經(jīng)成為世界稻田的三大草害之一，其危害僅次于稗草、千金子[19]。梁帝允等調(diào)查，雜草稻已蔓延至全國25個?。▍^(qū)、市），年發(fā)生面積333萬hm 水稻減產(chǎn)10%～50%，發(fā)生嚴重田塊減產(chǎn)60%～80%，全國水稻年減產(chǎn)34億kg[4]。我國麥田20世紀雜草普查，日本看麥娘、菵草、硬草、野老鸛草等均為輕度發(fā)生雜草[20]，近年上述雜草在長江流域發(fā)生密度增加。過去偶發(fā)的大穗看麥娘、節(jié)節(jié)麥、麥家公近年在黃淮流域危害加重。尤其是惡性雜草節(jié)節(jié)麥已經(jīng)蔓延至我國河北、山東、河南、陜西、山西、江蘇、湖北等10多個小麥主產(chǎn)省[5]，發(fā)生嚴重的田塊小麥減產(chǎn)20%～35%[21]。1988年唐洪元等對北方玉米田雜草進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，馬唐、稗、龍葵、豨薟、鐵莧菜、狗尾草、葎草、蒼耳、叉分蓼等組成馬唐+稗+反枝莧;龍葵+稗+馬唐;鐵莧菜+馬唐+稗;豨薟+馬唐+稗等優(yōu)勢群落，其他雜草對玉米危害較輕[22]。2010年后，該區(qū)域鴨跖草、刺兒菜、大刺兒菜、苣荬菜、問荊、田旋花、蘿藦、野黍、糠稷等密度增加，危害逐年加重。另外，外來入侵雜草如東北地區(qū)的蒺藜草、華北地區(qū)的黃頂菊、南方省份的空心蓮子草、薇甘菊均侵入農(nóng)田，有的成為難治雜草。目前，生產(chǎn)上防治千金子、雜草稻、節(jié)節(jié)麥、鴨跖草、苣荬菜、刺兒菜等雜草的選擇性除草劑缺乏，對其他新上升為優(yōu)勢雜草的種群如稻田馬唐、牛筋草，麥田野老鸛草、麥家公，玉米田野黍、糠稷、蘿藦等也鮮有選擇性藥劑。

2.2 除草劑單一使用，雜草抗藥性發(fā)展迅速

單一使用作用機制相同的除草劑，加速了雜草抗藥性發(fā)展，以前能被除草劑推薦劑量（登記劑量）殺死的雜草種（敏感種）對除草劑推薦劑量不再敏感。抗藥性雜草不僅造成作物減產(chǎn)，也是除草劑超量使用的原因之一。

目前全球有255種雜草的495個生物型對163種除草劑產(chǎn)生抗性[23]。我國20世紀90年代以前少有雜草抗性報道。1990年，蘇少泉和唐洪元分別發(fā)現(xiàn)了日本看麥娘和反枝莧對綠麥隆和莠去津的抗性[23]。進入本世紀，我國雜草抗性報道逐漸增加，目前發(fā)現(xiàn)26種雜草的44個生物型對光系統(tǒng)Ⅰ、光系統(tǒng)Ⅱ、有機磷類、合成激素類、PPO類、ALS類和ACCase類除草劑產(chǎn)生抗性，抗性雜草數(shù)量居世界第6位[23]（表2）?？剐噪s草主要發(fā)生在小麥和水稻田的ALS（乙酰乳酸合成酶）抑制劑和ACCase（乙酰輔酶A羧化酶）抑制劑兩類藥劑，類型以靶標抗性為主。中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所對麥田主要闊葉雜草的苯磺隆抗性監(jiān)測得出，播娘蒿、薺菜、麥瓶草、豬殃殃抗性種群檢出率分別為24.9%、18.8%、12.5%和6.5%。播娘蒿是北方麥田主要雜草，目前對苯磺隆抗性嚴重。崔海蘭等首次報道了我國小麥田播娘蒿種群對苯磺隆抗性是由于其相對于擬南芥的第197位脯氨酸突變所致，其種群抗性指數(shù)（Ri）達723～1 422[24];此后，相繼發(fā)現(xiàn)麥田薺菜、豬殃殃、麥家公等闊葉雜草對ALS抑制劑產(chǎn)生抗性，抗性種群主要分布在河北、陜西、山西、山東等省[25]。董立堯等發(fā)現(xiàn)，麥田禾本科雜草看麥娘和日本看麥娘對ACCase類除草劑抗性嚴重，并已產(chǎn)生多抗和交互抗性;菵草對甲基二磺隆產(chǎn)生抗性[26-31]。水稻田雜草對吡嘧磺隆、芐嘧磺隆、五氟磺草胺等ALS抑制劑和二氯喹啉酸產(chǎn)生抗性。付丹妮等發(fā)現(xiàn)，東北地區(qū)稻田雜草野慈姑對芐嘧磺隆、雙草醚、五氟磺草胺、嘧啶肟草醚等ALS抑制劑產(chǎn)生多抗性[32];雨久花對芐嘧磺隆產(chǎn)生抗性[33]。馬國蘭等報道，長江中下游稻區(qū)稗草對二氯喹啉酸產(chǎn)生不同程度抗性，其中，湖南省益陽縣和望城縣的稗草抗性生物型抗性指數(shù)（Ri）分別為敏感生物型的21.8倍和32.3倍[34]。董立堯等報道，浙江、江蘇、湖北等地千金子對氰氟草酯高抗和對環(huán)己烯酮類以外的ACCase抑制劑類除草劑產(chǎn)生交互抗性;安徽、江蘇、浙江、上海、湖南等地稗草對五氟磺草胺產(chǎn)生抗性，并對吡嘧磺隆、雙草醚、嘧啶肟草醚等ALS抑制劑具有交互抗性;稗、西來稗對二氯喹啉酸抗性嚴重;浙江杭州地區(qū)耳葉水莧對芐嘧磺隆產(chǎn)生中至高水平抗性。高陸思等發(fā)現(xiàn)異型莎草對吡嘧磺隆、五氟磺草胺產(chǎn)生交互抗性[35]。生產(chǎn)上，為了防治抗性雜草，農(nóng)民隨意加大除草劑用量，不僅增加了成本，對環(huán)境、生態(tài)及后茬作物安全也帶來了不利影響。

表2 不同國家抗藥性雜草生物型數(shù)量1）

Table 2 Numbers of resistant weed biotypes in different countries

1） A：乙酰輔酶A羧化酶抑制劑;B：乙酰乳酸合成酶抑制劑;C：光系統(tǒng)Ⅱ抑制劑;D：光系統(tǒng)Ⅰ電子傳遞抑制劑;G：5-烯醇丙酮酰莽草酸合成酶抑制劑;K：微管組裝抑制劑;O：合成激素類。

A： Acetyl CoA carboxylase （ACCase）inhibitor;B：Acetolactate synthase （ALS） inhibitor; C： Photosystem Ⅱ inhibitor; D：Photosystem I electron diverter; G：EPSP synthase inhibitor; K： Microtubule inhibitor; O：Synthetic auxin.

2.3 除草劑對作物藥害頻發(fā)，影響種植結(jié)構(gòu)調(diào)整

除草劑藥害是作物對除草劑的一種敏感性反應(yīng)，當作物所接受的除草劑劑量超過了其所耐受的范圍，就會出現(xiàn)藥害。除草劑使用方法不當、除草劑和作物本身的因素及環(huán)境條件異常等，可造成“目標”作物、鄰近作物或下茬作物生長受到傷害。其癥狀包括：畸形、褪綠、壞死、落葉、矮化、生育期延遲、產(chǎn)量降低等[36]。近幾年，除草劑造成作物藥害的事件屢屢發(fā)生。如北方玉米種植區(qū)莠去津、咪唑啉酮類殘留藥害，南方水稻種植區(qū)二氯喹啉酸、磺酰脲類、咪唑啉酮類除草劑土壤殘留藥害，南北方麥類、玉米種植區(qū)2，4-D丁酯漂移藥害等[37]。其中，漂移藥害及土壤殘留藥害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響嚴重。據(jù)農(nóng)業(yè)部藥檢所統(tǒng)計，2014年，2，4-滴丁酯發(fā)生漂移藥害14起，涉及面積582.5 hm2。

除草劑土壤殘留藥害影響下茬作物安全生產(chǎn)，成為部分地區(qū)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的瓶頸。磺酰脲類、咪唑啉酮類、二氯喹啉酸、氟磺胺草醚酸、莠去津等除草劑土壤殘留期較長，后茬敏感作物藥害頻發(fā)。如氯磺隆、甲磺隆曾經(jīng)對后茬大豆、花生、棉花、油菜等作物產(chǎn)生過嚴重藥害?；诨酋ｋ孱愰L殘留除草劑藥害頻繁，農(nóng)業(yè)部規(guī)定，自2015年12月31日起，禁止甲磺隆單劑產(chǎn)品和氯磺隆在國內(nèi)銷售和使用。莠去津為三氮苯類除草劑，是我國玉米田使用量最大的除草劑之一。但該藥殘留期受土壤類型、有機質(zhì)含量、降雨量及土壤濕度等影響較大。我國東北地區(qū)有機質(zhì)含量高、干旱少雨、低溫，導(dǎo)致其降解緩慢，殘留期長達18個月以上，長期連年施用，進一步加劇了其在土壤中的殘留累積。尤其是東北四省區(qū)土壤中莠去津殘留超標現(xiàn)象普遍，只能連作玉米，難以輪作換種其他作物，限制了種植結(jié)構(gòu)調(diào)整。近年來，東北地區(qū)生產(chǎn)中玉米田莠去津殘留影響下茬敏感作物生長的案例時有發(fā)生，部分地區(qū)輪作大豆、馬鈴薯、瓜類、蔬菜等作物，均出現(xiàn)不同程度的藥害。如內(nèi)蒙古地區(qū)玉米田莠去津除草后茬甜菜大面積藥害，影響生長和產(chǎn)量;黑龍江肇州縣玉米田使用莠去津后茬西瓜出現(xiàn)藥害，減產(chǎn)30%以上;遼寧省撫順市玉米田使用莠去津后茬80 hm2香瓜出現(xiàn)藥害，減產(chǎn)50%以上。最近幾年部分省份種植耐咪唑啉酮類水稻，至后茬菠菜、油菜、甜瓜等敏感作物受害，稻田排水還會致周邊敏感作物受害。藥害影響了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也為農(nóng)村和諧發(fā)展帶來了隱患。

2.4 除草劑創(chuàng)制能力不足，難以滿足不同作物田除草需求

至2017年，我國登記的除草劑有效成分225種，登記產(chǎn)品9 248個[38]。2017年除草劑產(chǎn)品登記數(shù)量占農(nóng)藥登記數(shù)量的36.5%，超過殺蟲劑、殺菌劑和植物生長調(diào)節(jié)劑。登記的除草劑品種多具備了高效、低風險的特點，基本能滿足主糧作物田化學除草的需要，但在小作物田尚缺乏適宜除草劑產(chǎn)品，如谷子、小豆、綠豆、向日葵、蔬菜、西瓜、甜瓜、牧草、藥材等農(nóng)田少有除草劑登記。上述除草劑品種中，多是國外已經(jīng)過專利保護期的仿制產(chǎn)品，而屬于我國自主研發(fā)創(chuàng)制的新化學結(jié)構(gòu)及新有效成分很少，到目前為止僅9個品種登記，包括單嘧磺隆、單嘧磺酯、丙酯草醚、異丙酯草醚、甲硫嘧磺隆、氯酰草膦、雙甲胺草膦等[39]。我國自主研發(fā)的上述藥劑在推動農(nóng)田化學除草中起到了一定作用，但其活性、殺草譜、安全性方面均存在一定弊端，難以大面積應(yīng)用。

2.5 農(nóng)村勞動力短缺，雜草防控更依賴于化學防治

目前我國農(nóng)村青壯年外出務(wù)工人員逐年增加， 農(nóng)業(yè)勞動力存在缺口高達1.78億人[40]，農(nóng)村主糧作物田鮮有人工除草;另外，由老人和婦女構(gòu)成的勞動主體，導(dǎo)致農(nóng)村勞動力文化素質(zhì)下降[41]，對新知識接受程度較差。上述情況決定了我國現(xiàn)階段糧食生產(chǎn)需要簡單易行的種植技術(shù)，趨勢向著簡單化、機械化、低成本方向發(fā)展[42]，而化學除草為簡約化栽培提供了技術(shù)支撐。同時，由于除草劑的快速、高效、低成本，農(nóng)民對除草劑的依賴性也越來越強，重視以化學除草為主體的控草體系常常會忽略其他耗時費工的除草措施的投入，不利于開展物理措施、農(nóng)作措施、生態(tài)措施、機械措施等綜合控草。

依賴化學除草的弊端逐漸凸顯。一是施藥區(qū)內(nèi)植物多樣性降低。如水稻田由于長期連年使用磺酰脲類除草劑部分闊葉雜草眼子菜、苦草、浮萍等密度大大降低。二是除草劑的超量投入帶來了環(huán)境污染。如連年大量使用莠去津，造成嚴重的農(nóng)田和水體污染。洋河流域和官廳水庫中曾檢出莠去津及其降解產(chǎn)物超出地表水0.003 mg/L的標準，對人畜造成潛在影響。三是廣泛應(yīng)用滅生性傳導(dǎo)性除草劑殺除植物根部后導(dǎo)致田埂、山坡水土流失、生態(tài)破壞。

3 我國農(nóng)田雜草治理策略

3.1 加強雜草發(fā)生危害的監(jiān)測預(yù)警

進入21 世紀以來，受全球氣候變化、耕作制度變革和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易激增等因素影響，我國農(nóng)作物重大有害生物呈持續(xù)重發(fā)態(tài)勢，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展和國家糧食安全構(gòu)成嚴重威脅。2009年，全國因病、蟲、草、鼠害造成糧食、棉花、油料、果樹、蔬菜的產(chǎn)量損失分別高達210.29億kg、4.80億kg、8.81億kg、38.95億kg和105.39億kg，直接經(jīng)濟損失超過1 000億元人民幣[43]。提高雜草發(fā)生危害監(jiān)測預(yù)警能力，是綠色精準控草關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的基礎(chǔ)，預(yù)報的準確性和時效性，對制定科學防控決策，適時防治，提高防效，減少產(chǎn)量損失有重要意義。

20世紀80年代，農(nóng)業(yè)部組建由中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所所牽頭的全國農(nóng)田雜草考察組，調(diào)研水稻、小麥、玉米等五大作物田雜草種類、發(fā)生與危害，取得全國性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對構(gòu)建雜草治理體系發(fā)揮了重要作用。此后的20年間，雜草種群發(fā)生了明顯變化，但由于未及時進行調(diào)查、監(jiān)測，導(dǎo)致此項數(shù)據(jù)缺失，影響了重大草害預(yù)防及應(yīng)急控制。例如雜草稻的全國性危害，節(jié)節(jié)麥的快速蔓延均與監(jiān)測預(yù)警不及時有關(guān)。因此，國家應(yīng)設(shè)立雜草基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)研專項，開展全國性農(nóng)田雜草普查，在不同生態(tài)類型區(qū)建立長期定位監(jiān)測站，監(jiān)測雜草發(fā)生動態(tài)、群落結(jié)構(gòu)變化及對作物產(chǎn)量損失，構(gòu)建雜草信息化預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)。

全國普發(fā)性和區(qū)域性難治雜草逐年增加，對作物產(chǎn)量損失嚴重。應(yīng)加強難治雜草生物學研究，如千金子、雜草稻、節(jié)節(jié)麥、鴨跖草、苣荬菜、刺兒菜、野老鸛草、麥家公、野黍、糠稷、蘿藦等缺乏選擇性除草劑，通過研究其生物學特性，找出生活史鏈條的薄弱環(huán)節(jié)，有助于制定科學的防治策略。

雜草抗藥性是除草劑超量使用的原因之一。加強抗藥性雜草發(fā)生范圍、發(fā)展動態(tài)、危害程度監(jiān)測及抗性機理研究，完善雜草抗藥性風險評估體系，有助于精準選擇除草劑種類和防治時期，提高防治效果，也有助于延長優(yōu)質(zhì)除草劑的生命周期。

3.2 科學輪換使用除草劑

連年使用同一種作用機理的除草劑，導(dǎo)致雜草抗藥性發(fā)展，如果雜草失去了這種選擇壓，而改用另外一種作用機理的除草劑，抗藥性雜草就會被有效殺除。不同作用機理的除草劑輪換使用，為雜草抗藥性治理提供了有效和可持續(xù)的辦法，確保了任一作用機理的除草劑對雜草的選擇壓最小化，不但能夠有效防治已有抗藥性雜草，對延緩整個田間雜草群體抗藥性發(fā)展也有很好的作用。

除草劑輪換和交替使用需采用作用機制不同的一種或幾種除草劑輪換。如小麥田連年使用B組（乙酰乳酸合成酶抑制劑）除草劑苯磺隆防除闊葉雜草造成田間抗該類藥劑雜草播娘蒿、薺菜密度增加，通過與O組（苯氧羧酸類）除草劑2，4-D的輪換使用或與C3組（苯腈類）除草劑溴苯腈的交替使用能有效地防止上述雜草抗性種群發(fā)展。而同一作用機制的除草劑往往具有較強的交互抗性，輪換使用相同作用機理的除草劑，沒有減低藥劑對雜草的單一選擇壓，對預(yù)防和減緩雜草抗藥性效果不大。

除草劑的交替輪換使用不是只在一塊農(nóng)田內(nèi)，而是要在當?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)部門的指導(dǎo)下，有計劃地在一個大的縣域、市域范圍內(nèi)對使用的除草劑進行輪換。在多熟制地區(qū)，除草劑的交替輪換使用還包括了上下茬作物避免使用同種作用機制的除草劑。

種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，不同作物輪換種植，有利于輪換使用不同作用機理的除草劑[44]。

3.3 除草劑減量與替代技術(shù)

除草劑減量使用，能有效降低環(huán)境和生態(tài)風險。減量措施包括：高風險除草劑品種替代、選擇適宜防治時期、施藥時添加助劑、利用優(yōu)質(zhì)高效噴藥機械等。

發(fā)展化學除草替代技術(shù)，因地制宜地推廣生態(tài)控草、生物除草、機械除草等綠色控草技術(shù)。在果園、茶園、林地等推廣行間種植優(yōu)質(zhì)牧草或綠肥，以草控草[45];蔬菜田、保護地推廣精耕細作輔以薄膜覆蓋防草技術(shù);東北玉米、大豆等旱作物田采用“三鏟三趟”，機械防治行間雜草;西北旱作區(qū)推廣薄膜覆蓋物理控草技術(shù)[46];華北小麥玉米兩熟區(qū)采用小麥秸稈覆蓋控草，長江流域水稻小麥輪作區(qū)推廣稻草覆蓋、草籽打撈、機械碾碎等潔凈控草技術(shù);利用水稻化感品種控草[47];推行糧飼間作、輪作倒茬等有利于除草劑輪換、交替使用的種植模式。并將上述技術(shù)與減量使用除草劑相結(jié)合，以保證控草效果。

3.4 新除草劑研制及推廣應(yīng)用

據(jù)估算，開發(fā)一個新的農(nóng)用化學品平均耗資超過2.56 億美元，開發(fā)周期超過9年，每個新產(chǎn)品需進行120多個試驗以確保其安全性和藥效。近年來雖然我國農(nóng)藥行業(yè)加大了科研開發(fā)投入，依托現(xiàn)有國內(nèi)農(nóng)藥科研力量創(chuàng)造出一批具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的農(nóng)藥品種，但與跨國公司相比，國內(nèi)農(nóng)藥企業(yè)投入較少，自主創(chuàng)新水平較低。如2015年，先正達、拜耳、巴斯夫、陶氏益農(nóng)和杜邦公司的農(nóng)藥研發(fā)費用占其銷售額的權(quán)重分別為6.7%、6.5%、8.8%、6.4%和8.7%[48]，而國內(nèi)大多數(shù)農(nóng)藥企業(yè)的研發(fā)投入占銷售收入的比例僅為1%?？鐕拘卵邪l(fā)的產(chǎn)品中如陶氏益農(nóng)公司的氰氟草酯、五氟磺草胺、氯氟吡啶酯、氟氯吡啶酯、氯氨吡啶酸等除草劑，拜耳公司吡氟酰草胺、甲基二磺隆及氟噻·吡?！み?、噻酮·異噁唑等，巴斯夫公司的苯唑草酮、苯嘧磺草胺;先正達公司的硝磺草酮、唑啉草酯及富美實公司噁唑酰草胺等在國內(nèi)主糧作物、非耕地等推廣應(yīng)用，憑借研發(fā)和專利優(yōu)勢占領(lǐng)了大多數(shù)新藥市場;而我國新創(chuàng)制的除草劑品種市場占有率遠遠低于上述跨國公司。

因此，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)注重原創(chuàng)性研究，尤其是重視針對不同區(qū)域、不同作物田難治雜草和抗藥性雜草研發(fā)高效、安全解決方案。國家也應(yīng)加大資金投入，并為企業(yè)研發(fā)的優(yōu)良除草劑推廣提供政策和資金支持。

3.5 耐除草劑作物納入雜草治理體系

2017年全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積達1.898億hm 美國、巴西、阿根廷、加拿大和巴拉圭分別占全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積的40%、26%、12%、7%和3%。在轉(zhuǎn)基因作物中，耐除草劑大豆和玉米種植面積最大。如美國耐除草劑大豆和玉米（含耐除草劑復(fù)合性狀）分別占轉(zhuǎn)基因大豆和轉(zhuǎn)基因玉米種植面積的100%和96.7%[49]，其中，主要耐受除草劑為草甘膦、草銨膦及與2，4-D、麥草畏等的復(fù)合性狀。

耐草甘膦、草銨膦作物的種植能夠使非選擇性除草劑應(yīng)用于作物田，在擴大殺草譜、提高防效、拓寬施藥期、避免環(huán)境對藥效影響、保證后茬作物安全等諸多方面占有優(yōu)勢[50]。將耐除草劑作物納入雜草治理體系，一是能解決我國北方春旱、多風、缺少灌溉條件、整地質(zhì)量差的地區(qū)，乙草胺、莠去津等土壤處理劑難以起到理想效果的生產(chǎn)問題，從而避免莠去津等超量使用;二是提高對難治雜草的防效。對一般選擇性除草劑推薦劑量難以防治的雜草如鴨跖草、打碗花、鐵莧菜、蘿藦及苣荬菜等多年生雜草均有理想防效。三是對擬態(tài)性雜草如雜草稻、野大豆、節(jié)節(jié)麥等具有獨特效果。四是可起到治理抗藥性雜草的作用。五是能降低除草劑藥害發(fā)生頻率。六是促進耕作制度的變革。國內(nèi)外大量研究數(shù)據(jù)表明，和傳統(tǒng)耕作相比，農(nóng)田少耕、免耕取消了鏵式犁翻耕處理雜草的手段，不利于切斷雜草的地下繁殖器官，因此，免耕農(nóng)田多年生雜草發(fā)生程度加重，一般選擇性除草劑難以除治，而種植耐草甘膦作物，無疑將推進免耕及輕簡栽培技術(shù)的實施。

3.6 推進統(tǒng)防統(tǒng)治及農(nóng)民培訓

我國目前作物種植模式仍以微型家庭農(nóng)場為主。傳統(tǒng)一家一戶分散的病蟲草害防治方式，既不利于有害生物災(zāi)害的有效控制，也不利于植保工作水平的全面提升。專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治，通過培育具備一定植保專業(yè)技術(shù)條件的服務(wù)組織，采用現(xiàn)代裝備和技術(shù)，開展社會化、規(guī)?；?、集約化農(nóng)作物病蟲草害防治服務(wù)，以提高有害生物防治效果、效率和效益[51]。專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治既是提高重大病蟲草害防控效果、促進糧食穩(wěn)定增產(chǎn)的關(guān)鍵措施，也是降低農(nóng)藥使用風險，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全的有效途徑，在推動施藥裝備更新和促進防控方式轉(zhuǎn)變方面也將發(fā)揮重要作用[52]。除草劑藥效及藥害受環(huán)境及使用技術(shù)影響大，普通種植者難以完全掌握用藥技術(shù)。因此，需強化科學用藥宣傳引導(dǎo)及農(nóng)民培訓，尤其是針對新型經(jīng)營主體開展用藥技術(shù)培訓，提高其科學防草知識和施藥技能。

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（責任編輯： 楊明麗）