新疆農(nóng)田雜草治理的主要問題及防控建議

李廣闊，張航，楊安沛，白微微，王鎖牢

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部庫爾勒作物有害生物科學(xué)觀測實驗站，新疆烏魯木齊 830091）摘要：新疆地處內(nèi)陸，屬典型的荒漠綠洲生態(tài)，各生態(tài)區(qū)雜草種群結(jié)構(gòu)及危害種類差異較大，雜草的治理是農(nóng)作物生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。目前，新疆農(nóng)田雜草的防控主要依靠化學(xué)藥劑。隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的不斷推進，在雜草防控方面還存在一些問題：化學(xué)除草劑的大量施用導(dǎo)致雜草種群演替及抗藥性風(fēng)險加大、除草劑的藥害問題突出、智能化和機械化的防控技術(shù)有待提升、綠色綜合防控技術(shù)的研究不充分、雜草防控人才隊伍不健全等。針對新疆農(nóng)田雜草治理中存在的問題，建議持續(xù)開展農(nóng)田雜草種群演潛動態(tài)的系統(tǒng)性監(jiān)測;借鑒國內(nèi)外的研究成果加強棉花、小麥及玉米等農(nóng)田雜草的抗藥性及其抗性機理的研究;推廣除草劑的藥害診斷及治理技術(shù);針對不同生態(tài)區(qū)，研究提出適宜的綠色防控技術(shù);增加不同部門的協(xié)作及基層農(nóng)技人員的培訓(xùn)，不斷增強新疆農(nóng)田雜草的治理能力，以適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。

關(guān)鍵詞：新疆;雜草;群落結(jié)構(gòu);抗藥性;監(jiān)測;防控技術(shù)

中圖分類號：S451文獻標志碼：A文章編號：1003-935X（2021）02-0001-06

Main Problems of Weed Management in Xinjiang

Farmland and Control SuggestionsLI Guangkuo，ZHANG Hang，YANG Anpei，BAI Weiwei，WANG Suolao

（Institute of Plant Protection，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Integrated

Pest Management on Crop in Northwestern Oasis，Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Scientific Observing

and Experimental Station of Korla，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Urumqi 830091，China）Abstract：Xinjiang is located in the inland，which is a typical desert oasis ecology. Weed population structure and damaging species are quite different in each ecological region of Xinjiang，and weed management is an important part of crop production. Currently，weed control in Xinjiang mainly relies on chemical herbicides. With the development of modern agriculture，there are many concerns in relation to weed control，such as weed population succession and increasing herbicide resistance caused by the excessive application of chemical agents，prominent problems of herbicide damage，improving of intelligent and mechanized control technology，insufficient research on green comprehensive control technology and expertise of weed control teams. Considering these problems，it is suggested that a systematic monitoring of weed population dynamics should be carried out continuously. The lessons from the research results at home and abroad should be taken into account to strengthen the study of the resistance and its mechanisms on weeds in?cotton，wheat and corn. Herbicide damage diagnosis and control technology should be promoted. According to different ecological areas，the appropriate green control technology should be advanced. In order to meet the needs of modern agricultural development，we should strengthen the weed control ability of Xinjiang farmland by strengthening the cooperation of different departments and the training of grass-roots agricultural technicians.

Key words：Xinjiang;weed;community structure;herbicide resistance;monitoring;control technology

新疆維吾爾自治區(qū)位于歐亞大陸腹地，屬于典型的綠洲灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。是我國綠洲分布最廣、面積最大的省區(qū)，綠洲主要分布在天山南北麓、昆侖山-阿爾金山北麓、伊犁谷地和額爾齊斯河流域[1]。各綠洲間的氣候環(huán)境、土壤及水資源等生態(tài)因素差異較大，農(nóng)作物的種植、分布也各有不同。雜草與作物爭光、爭水肥、爭空間，降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，阻礙農(nóng)作物機械化播種及收獲，傳播病蟲害等，是影響農(nóng)作物豐產(chǎn)豐收的重要生物因子之一[2]。新疆農(nóng)田雜草防除主要以化學(xué)防控為主，除草劑施用量占化學(xué)農(nóng)藥量的40%以上。除草劑長期大量施用，一方面會對作物田雜草種群結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，雜草的抗藥性風(fēng)險增加，除草劑藥害問題多發(fā);另一方面，對農(nóng)田生態(tài)環(huán)境也有一定的影響。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，對農(nóng)田雜草的防控也不斷提出新的要求，在今后的工作中，應(yīng)根據(jù)新疆綠洲生態(tài)區(qū)的特點，因地制宜地開展雜草綠色防控技術(shù)的研究與應(yīng)用。要加強對雜草群落動態(tài)及抗藥性的監(jiān)測，提高新疆農(nóng)田雜草抗藥性基礎(chǔ)研究水平，研究除草劑藥害診斷及防控技術(shù)，結(jié)合作物品種特點、機械作業(yè)方式、栽培技術(shù)措施、生物控草及化學(xué)除草等措施，制定和完善新疆農(nóng)田雜草綠色綜合防控技術(shù)。同時，應(yīng)加大人才隊伍建設(shè)，加強雜草防控技術(shù)的培訓(xùn)，全面提升新疆農(nóng)田雜草科學(xué)防控的能力和水平。

1新疆農(nóng)田雜草的發(fā)生危害現(xiàn)狀

1.1雜草發(fā)生概況

據(jù)報道，新疆農(nóng)田雜草有211種，分屬49科147屬[3]。雜草種類主要分布為菊科24種、禾本科24種、藜科23種、豆科14種、十字花科13種、莎草科8種、旋花科7種、蓼科6種、唇形科5種等。其中，灰綠藜（Chenopodium glaucum L.）、反枝莧（Amaranthus retroflexus L.）、播娘蒿（Descurainia sophia）、田旋花（Convolvulus arvensis L.）、龍葵（Solanum nigrum L.）、稗[Echinochloa crusgalli （L.） Beauv.]、狗尾草[Setaria viridis （L.） Beauv.]、野燕麥（Avena fatua L.）等雜草發(fā)生較為普遍，危害較重;苘麻（Abutilon theophrasti Medicus）、扁蓄（Polygonum aviculare L.）、凹頭莧（Amaranthus lividus L.）、菟絲子（Cuscuta chinensis Lam.）、蘆葦（Phragmites communis Trin.）、馬唐[Digitaria sanguinalis （L.） Scop]、狗牙根[Cynodon dactylon （L.） Pers.]等[4]雜草在局部區(qū)域發(fā)生危害嚴重。

1.2雜草的危害現(xiàn)狀

典型的綠洲生態(tài)環(huán)境造成了各生態(tài)區(qū)氣候環(huán)境差異較大，種植的作物也有所不同，因此各生態(tài)區(qū)雜草的發(fā)生及危害程度也有所不同，例如喀什地區(qū)農(nóng)田雜草分布較廣的有田旋花、狗尾草、灰綠藜、稗，發(fā)生頻度分別為62.7%、54.6%、49.6%和32.8%[5];伊犁河谷農(nóng)田雜草有21科73種，不同作物田雜草危害種類有所不同，其中灰綠藜、反枝莧、田旋花、野西瓜苗、龍葵、稗、狗尾草等雜草發(fā)生危害較為普遍[6]。從作物田危害情況看，新疆棉花田雜草有19科50種[7]，北疆棉區(qū)的優(yōu)勢雜草主要有灰綠藜、反枝莧、田旋花、野西瓜苗、稗、狗尾草等雜草，南疆棉區(qū)優(yōu)勢雜草主要有灰綠藜、田旋花、馬唐、稗、蘆葦?shù)?。在全?55個調(diào)查點中，雜草危害2級以上的點占42.2%，表現(xiàn)為中度危害，且南疆棉區(qū)危害重于北疆棉區(qū)[8-9]。新疆麥田雜草有107種，隸屬于禾本科、藜科等24科，常見種有46種。不同農(nóng)田生態(tài)區(qū)域麥田雜草群落結(jié)構(gòu)特征區(qū)別較大，雜草在發(fā)生、分布與麥區(qū)所處的生態(tài)環(huán)境關(guān)系極為密切。盆地 、河谷區(qū)域和平原區(qū)麥田總體上以雙子葉雜草為主;高海拔山地麥區(qū)以單子葉雜草為主;高海拔山地與海拔相對低的綠洲平原之間的麥區(qū)，單 、雙子葉雜草數(shù)量和危害程度接近。一般春麥區(qū)雜草危害重于冬麥區(qū)[10]。南疆間作麥區(qū)冬麥田常見雜草中播娘蒿、藜、扁蓄、硬草、雀麥、離蕊芥、田旋花等是優(yōu)勢雜草，間作麥田雜草的種類及數(shù)量高于單作麥田[11]，間作麥田雜草的群落結(jié)構(gòu)與單作麥田有一定的差異[12]。玉米田雜草38種，分屬17科34屬，以灰綠藜、凹頭莧、苘麻、馬齒莧和稗為優(yōu)勢雜草[13]。新疆稻田雜草種類有30多種，危害嚴重的有稻稗、三棱草、水蔥、眼子菜、澤瀉、蘆葦、蒲秧等10余種[14]。甜菜田雜草共有36種，隸屬于14科31屬，危害嚴重的有稗、灰藜、反枝莧，狗尾草、龍葵等雜草[15]。亞麻田雜草有15科 26種，其中灰綠藜、卷莖蓼、狗尾草、稗草、野燕麥等雜草較為嚴重[16]。

2新疆農(nóng)田雜草治理存在的主要問題

2.1難治理雜草種群增加

作物結(jié)構(gòu)簡單，防控對象相近的除草劑大量施用，導(dǎo)致難治理雜草種群不斷增加，雜草防控難度加大。新疆耕地面積較少，棉花、小麥、玉米種植面積占總耕面積的80%以上，加之各綠洲生態(tài)氣候差異較大，造成了綠洲內(nèi)作物結(jié)構(gòu)相對單一，重茬及重復(fù)使用除草劑嚴重。棉花是新疆種植面積最大的經(jīng)濟作物，雜草對棉花常年造成的損失在14%～16%之間[17]，除草劑播前土壤處理的機械化噴施為主要的化除模式被廣泛應(yīng)用，氟樂靈、二甲戊靈等二硝基苯胺類除草劑長期施用，龍葵、田旋花、灰綠藜等演化為主要的優(yōu)勢種雜草，局部地區(qū)野西瓜苗、反枝莧、馬齒莧、苘麻、扁稈荊三棱的發(fā)生較為嚴重 [18]。近幾年部分小麥種植區(qū)雀麥、硬草、多花黑麥草等危害加重，給治理增加了難度。不同玉米種植區(qū)重要雜草和群落結(jié)構(gòu)組成存在差異，對玉米田雜草生態(tài)位研究也表明，主要雜草與地區(qū)重要雜草的生態(tài)位重疊值較高，在防治主要雜草時應(yīng)謹防地區(qū)重要雜草上升為主要雜草[13]。

2.2雜草抗藥性風(fēng)險增加

單一種類除草劑施用量大，雜草抗藥性風(fēng)險增加。進入21世紀，我國雜草的抗性報道逐漸增加，目前我國已報道26種雜草對7類除草劑產(chǎn)生抗性，抗性雜草數(shù)量居世界第6位 [19]。新疆棉花連作情況嚴重，氟樂靈、二甲戊靈等化學(xué)除草劑多年連續(xù)使用，據(jù)報道，狗尾草（Setaria viridis）、瑞士黑麥草（Lolium rigidum）以及莧屬雜草（Amaranthus palmeri）均有對氟樂靈產(chǎn)生抗性的報道[20-22]，目前雖未見我國棉田雜草對氟樂靈、二甲戊靈產(chǎn)生抗藥性的報道，但該類型藥劑在新疆棉區(qū)使用30多年，棉田雜草的抗藥性風(fēng)險較大。新疆本地區(qū)小麥、玉米等作物田雜草的抗藥性研究饋乏，但隨著種植面積的增加、除草劑的長期大量施用，雜草的抗藥性風(fēng)險也必然增加。

2.3藥害問題突出

氣候變化、耕作方式改變以及除草劑施用不當?shù)纫蛩刂率顾幒栴}突出。一是氣候及灌水方式導(dǎo)致的藥害，比較常見的有北疆倒春寒導(dǎo)致的滴灌棉區(qū)及制種玉米田容易發(fā)生藥害現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為棉苗根部彭大壞死，造成缺苗斷壟，制種玉米出苗緩慢或幼苗枯死發(fā)生。二是長期施用除草劑田塊對后茬作物生長的影響，主要表現(xiàn)為玉米田施用長殘效除草劑莠去津、煙嘧磺隆后[23]，后茬種植的甜菜、大豆等作物出現(xiàn)生長緩慢，根部生長受抑制的現(xiàn)象，對后茬作物生長影響明顯。三是除草劑施用不當造成的藥害，常見的有除草劑的漂移藥害、除草劑選用不正確造成的藥害等[24]。

2.4寄生性雜草對產(chǎn)業(yè)的影響加劇

列當、菟絲子等寄生性雜草發(fā)生危害增加。列當對新疆特色經(jīng)濟作物加工番茄、向日葵、打瓜、甜瓜、辣椒等危害嚴重，遭受列當危害的加工番茄可減產(chǎn)30%～80%，嚴重的甚至絕產(chǎn)，每年因受列當侵害導(dǎo)致作物減產(chǎn)所造成的經(jīng)濟損失達5億元[25]，部分加工番茄受列當?shù)挠绊?，種植面積大幅銳減，對加工番茄產(chǎn)業(yè)影響嚴重。新疆菟絲子有11種，在全疆各地均有分布[26]，近幾年在吐魯番、伊犁、阿拉爾墾區(qū)等多地均報道了菟絲子的危害發(fā)生，危害作物包括苜蓿、甜菜、設(shè)施蔬菜、亞麻等作物以及部分林木[27]。

2.5檢疫性雜草日趨嚴重

新疆與8個國家接壤，邊境線5600多公里，檢疫性雜草入侵的風(fēng)險較高，20世紀90年代以來，年均有2.8種外來生物入侵新疆，檢疫性雜草也位列其中[28]。近些年新傳入的刺蒼耳、意大利蒼耳、豚草和三裂葉豚草等入侵雜草，破壞了當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，已嚴重影響當?shù)剞r(nóng)牧民生產(chǎn)和生活[29-31]。

2.6智能化綠色綜合防控技術(shù)不完善

長期以來，新疆農(nóng)田雜草防除以機械噴霧作業(yè)為主，部分區(qū)域存在植保噴霧機械老化，更新不及時的問題。近幾年植保無人機在化學(xué)除草劑上也得到了大面積的應(yīng)用，但存在飄移及防效不穩(wěn)定等問題。農(nóng)田雜草的精準識別與防控技術(shù)不足、滴灌模式下的化學(xué)除草劑滴施技術(shù)研究等新型施藥技術(shù)研究還有待進一步完善。隨著新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷向集約化、機械化、現(xiàn)代化發(fā)展，需要加大對農(nóng)田雜草智能化綠色綜合防控技術(shù)的研究與應(yīng)用。

2.7人才隊伍建設(shè)還有待加強

長期以來，新疆農(nóng)業(yè)科研缺乏雜草科學(xué)的研究團隊，雜草學(xué)科的研究人員也較為分散，雜草防控研究工作都是在基于其他植保工作的基礎(chǔ)上開展的。目前對雜草的防控技術(shù)研究主要集中在對棉花、小麥、玉米等大宗作物雜草種類調(diào)查、化學(xué)藥劑篩選等方面，在新疆農(nóng)田雜草群落演替、雜草抗藥性監(jiān)測、雜草抗藥性機制，運用生物學(xué)、分子生物學(xué)和信息技術(shù)等方面研究相對薄弱。同時，基層技術(shù)人員對除草劑的科學(xué)使用、除草劑藥害診斷等方面也有待進一步的培訓(xùn)和提高。

3新疆農(nóng)田雜草治理對策建議

3.1加強雜草群落演潛監(jiān)測

受全球氣候、耕作制度變化和農(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[32]。雜草作為重要的有害生物之一，提高其發(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(xué)防控決策，提高防效，減少產(chǎn)量損失有重要意義。20世紀80年代，全國農(nóng)田雜草考察組調(diào)研了水稻、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20多年，雜草種群發(fā)生了明顯變化，但未及時進行調(diào)查監(jiān)測。近幾年，全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心組織開展了農(nóng)業(yè)重大有害生物抗藥性監(jiān)測，雜草監(jiān)測主要為小麥田雜草和長江中下游地區(qū)稻田稗草，但新疆農(nóng)田雜草一直缺乏系統(tǒng)性的監(jiān)測。

3.2重視雜草抗藥性研究

雜草的抗藥性是雜草防控的重要研究內(nèi)容之一，棉花田從20世紀80年代開始使用的氟樂靈，到21世紀逐步推廣應(yīng)用的二甲戊靈均屬于二硝基苯胺類除草劑，作用機制基本一致。盡管目前的研究未發(fā)現(xiàn)對這類型除草劑的抗性，但對新疆棉田31份田旋花對二甲戊靈的耐藥性測定結(jié)果表明，有16.13%的樣本種群對二甲戊靈產(chǎn)生了高水平的耐藥性[33]，棉田雜草的抗藥性風(fēng)險加大，需持續(xù)進行跟蹤研究。國內(nèi)河南、河北及山東等地小麥主產(chǎn)區(qū)相繼報道了麥田雜草播娘蒿對苯磺隆產(chǎn)生了抗藥[34-36]，山東省小麥田采集的40個播娘蒿種群中已有 20%的種群對雙氟磺草胺產(chǎn)生抗性，且高抗雙氟磺草胺的播娘蒿種群發(fā)生了不同位置氨基酸取代[37]，新疆小麥、玉米等作物田雜草的抗藥性研究匱乏，無相關(guān)領(lǐng)域的報告，需要加強對該領(lǐng)域的研究工作。

3.3加強對寄生性雜草和入侵雜草的治理

列當是多年生、二年生或一年生害生草本，新疆列當有14種[38]，是我國種類分布最多，防治形勢最嚴峻的地區(qū)。目前，新疆已開展了抗列當?shù)南蛉湛贩N研究、防治加工番茄列當危害的生防菌篩選等方面的研究工作，對寄生性雜草防控技術(shù)研究方面有了一定的基礎(chǔ)。檢疫性雜草能對農(nóng)作物的產(chǎn)量及品質(zhì)、當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)以及其自身有毒或引起過敏反應(yīng)，造成對人和畜禽的危害等特點而被列為國家檢疫對象。檢疫性雜草主要可以通過農(nóng)產(chǎn)品、紡織產(chǎn)品、運輸工具以及動物攜帶等途徑侵入。據(jù)報道，1950年至2020年入侵新疆的有害生物種類有107種，其中雜草19種。新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所已在入侵雜草的本底情況、風(fēng)險評估及化學(xué)藥劑防控等方面開展了相關(guān)研究工作，但對入侵雜草的入侵途徑、擴散方式、入侵為害機制以及綠色防控等方面的研究還有待加強，需要有關(guān)部門的重視和支持。

3.4提升除草劑應(yīng)用技術(shù)水平及綠色防控能力

化學(xué)除草劑的應(yīng)用在目前及今后一段時間內(nèi)，仍然是新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必不可少的技術(shù)手段[39]，也是新疆棉花、小麥、玉米及其他作物豐產(chǎn)豐收的重要保障。棉花田除草劑的藥劑篩選研究較多，也充分保證了新疆棉花田除草劑的更新?lián)Q代工作，除常用的氟爾靈、二甲戊靈外，近幾年丙炔氟草胺、氟啶草酮及相關(guān)的混劑已陸續(xù)有了研究報道[40]，在施藥方式上除了機械、植保無人機等外，對利用滴灌進行除草劑滴施的施藥方式也進行了研究[41]。小麥、玉米等作物新型除草劑篩選及應(yīng)用技術(shù)研究也在陸續(xù)推進。雜草的防控是一個系統(tǒng)的工作，應(yīng)該根據(jù)各種作物田的雜草種類、危害特點，將農(nóng)藝措施、農(nóng)機農(nóng)藝充分結(jié)合，科學(xué)合理使用化學(xué)除草劑的同時，積極探索物理除草、生態(tài)除草以及生物除草劑等技術(shù)研究，不斷提高新疆農(nóng)區(qū)雜草的綠色綜合防控技術(shù)能力。

3.5推進雜草防控人才隊伍建設(shè)及培訓(xùn)

隨著新疆現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)及生態(tài)文明的不斷推進，有害生物的防控對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的重要性日益凸顯，雜草作為重要的有害生物之一，其防控工作也日益重要，迫切需要強化人才隊伍的建設(shè)。首先是要加快雜草學(xué)科研究領(lǐng)軍人才的引進或培養(yǎng)，選拔領(lǐng)軍人才，打造一流的雜草科研團隊。高校和科研院所應(yīng)加強雜草學(xué)科的設(shè)置，采取自主培訓(xùn)或聯(lián)合培養(yǎng)等方式，有針對性地培養(yǎng)專業(yè)人才。其次是加強現(xiàn)有雜草研究隊伍的合作與研究成果的共享。通過設(shè)置重大項目，組建聯(lián)合攻關(guān)小組等方式，以項目的研究帶動人才隊伍的建設(shè)工作。第三，要加強對基層技術(shù)人員、農(nóng)業(yè)合作社等基層農(nóng)村組織的培訓(xùn)，培養(yǎng)雜草科學(xué)防控理念、綠色防控應(yīng)用技術(shù)，不斷提高基層技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)，逐步推進新疆農(nóng)田雜草防控人才隊伍建設(shè)。

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收稿日期：2021-04-21

基金項目：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（糖料）建設(shè)專項（編號：CARS-170307）。

作者簡介：李廣闊（1974—），男，河南商丘人，研究員，主要從事甜菜病蟲草害防控研究。E-mail：1448832764@qq.com。