寒地水直播稻田雜草發(fā)生特點及綜合防控對策

唐傲 張喜娟 董文軍 劉猷紅 孟英 孫兵

(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所，黑龍江 哈爾濱 150028)

黑龍江省作為我國最大的粳稻商品糧基地，同時也是寒地粳稻的主要栽培區(qū)域，近年來水稻種植面積一直保持在400萬hm2以上，在保障我國的糧食安全上扮演了極其重要的角色[1]。隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移，生產(chǎn)成本的逐年提高，勞動人口老齡化日益加劇等問題的出現(xiàn)，使得寒地水稻栽培技術(shù)發(fā)生了較大的變化，寒地水稻的生產(chǎn)目標(biāo)從持續(xù)追求高產(chǎn)向優(yōu)質(zhì)與高效的綜合協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變，水稻的生產(chǎn)形式也從精工細作向節(jié)本輕簡的方向轉(zhuǎn)變[2-4]。

水稻直播栽培通過直接將種子播入田間，減少了育苗移栽的過程，有效緩解了插秧栽培中操作步驟繁雜、作業(yè)強度大、耗水量大、苗床取土難等因素的影響，極大地降低了生產(chǎn)成本，且兼具省工、省時的優(yōu)勢[5]。配合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的助力，使水稻直播成為一種節(jié)本增效的栽培技術(shù)[6]。在寒地稻區(qū)，很多農(nóng)民開始采取直播方式種稻，尤其是水直播栽培，其輕簡高效的特點使其不推自廣，近年來直播稻的種植面積也呈逐年擴大的趨勢[1]。

1 水直播稻田雜草種類和發(fā)生特點

1.1 水直播稻田雜草種類

寒地直播稻田中的雜草類型主要有禾本科、闊葉類、莎草科、水生雜草和藻類等(10-12)。

禾本科雜草主要有稗草(Echinochloa crusgalli (L.)Beauv)、稻稗(Echinochloa phyllopogon(stapf)Koss.)、匍莖剪股穎(Agrostis stolonifera var. gigantean (Roth) Klett et H. Richt. ex Peterm.)、稻李氏禾(Leersia oryzoides (L.) Swartz.)、蘆葦(Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud)、看麥娘(Alopecurus aequalis Sobol.)等。

闊葉類雜草主要有野慈姑(Sagittaria trifolia L.)、澤瀉(Alisma plantago-aquatica Linn.)、雨久花(Monochoria korsakowii Regel et Maack)、狼把草(Bidens tripartite L.)、花藺(Butomus umbellatus Linn.)、寬葉谷精草(Eriocaulon robustium (Maxim.) Makino)、陌上菜(Linderniaprocumbens(Krock.) Philcox)、丁香蓼(Ludwigia prostrata Roxb.)等。

莎草科雜草主要有扁稈藨草(Scirpus planiculmis Fr.Schmidt)、瑩藺(Scirpus juncoides Roxb.)、牛毛氈(Heleocharis yokoscensis (Franch. et Savat.) Tang et Wang)、異型莎草(Cyperus difformis Linn.)、水莎草(Cyperus serotinus Rottb.)等。

水生雜草和藻類主要有眼子菜(Potamogeton distinctus A.Benn.)、水綿(Spirogyra communis)、浮萍 (Lemna minor L.)、小茨藻(Najas minor All.)等。

1.2 水直播稻田雜草發(fā)生特點

1.2.1 草相復(fù)雜，變化多

對連續(xù)液膜的碎裂過程影響最大的因素是支配表面波增長率 及其所對應(yīng)的支配波數(shù)或波長（波數(shù)與波長成反比）。圖 7所示為在大氣狀況氣體環(huán)境下，支配表面波增長率及其對應(yīng)的支配波數(shù)隨液流韋伯?dāng)?shù)、雷諾數(shù)和氣流馬赫數(shù)的變化關(guān)系。圖7a為液流韋伯?dāng)?shù)、雷諾數(shù)和氣流馬赫數(shù)對支配表面波增長率的共同影響，圖 7b為對支配波數(shù)的影響；實線所示為近反對稱波形，虛線所示為近正對稱波形。

水直播稻田的前期水分管理以濕潤為主，利于濕生、沼生雜草的發(fā)生，中后期建立水層后又有利于水生雜草的發(fā)生[13]。這樣的生態(tài)環(huán)境，使得田間雜草發(fā)生期早、出草時間長、萌發(fā)峰次明顯。在播種至出苗初期，田間雜草主要以禾本科雜草為主，兼有部分莎草科和闊葉類雜草。出苗中后期，闊葉類和莎草科等雜草在田間相繼發(fā)生并且還伴隨部分大齡禾本科雜草。

由于環(huán)境條件的差異，種植管理水平的參差，單一選擇性除草劑的長期使用，使水直播田間的雜草種類在時間和空間上均有較大變化。不同地區(qū)優(yōu)勢雜草種類不同，相同地區(qū)不同地塊間雜草的種類和數(shù)量也存在較大差異，相同地塊不同年際間雜草的種類和數(shù)量也不盡相同，這使水直播稻田雜草防控難度大幅提升。

1.2.2 競爭力強，生長快

水直播稻田播種至出苗初期，田間水稻秧苗群體量小，覆蓋度低、田間空隙大、溫光條件較好，十分有利于雜草生長并與水稻進行競爭。雜草的種類繁多、群體基數(shù)大，一般水直播稻田雜草自然萌發(fā)密度是稻田基本苗數(shù)的幾倍，比水稻的競爭力強很多[14]。雜草與水稻爭光、爭肥、爭空間，抑制水稻的正常分蘗，導(dǎo)致水稻正常生長的生態(tài)環(huán)境惡化，通常表現(xiàn)為前期的“草欺苗”，甚至發(fā)展成“草壓苗”。

田間雜草在擁有優(yōu)勢群體數(shù)量的同時，出苗后的生長速度也很快，在適宜條件下，1～2d就會長出第1片葉子。不同類型和在不同土壤空間分布的雜草使得直播田雜草的出草期長，而且不同類型雜草的發(fā)生期也不一，與水稻長期共生。如防除效果不佳，極易造成雜草大面積瘋長，形成草荒，最終對水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重影響。

2 水直播稻田雜草發(fā)生規(guī)律

2.1 雜草發(fā)生時間和特點

與移栽稻田不同，水直播稻田中的雜草會表現(xiàn)出多個出草高峰[13,14]。第1個出草高峰在播種之后的5～10d，此時期水稻處于萌發(fā)和破土立針期，田間雜草以稗草、稻李氏禾等禾本科雜草為主，同時還有部分莎草科和闊葉類雜草零星發(fā)生。由于前期泡田整地過程中，草籽已經(jīng)開始吸水并具備了萌發(fā)條件，稗草等禾本科雜草甚至在播后3d即有萌動出土態(tài)勢。此期間出草量大、延續(xù)期長，出草量占整體的50%～70%，呈單峰出草類型的雜草如稗草，其出草期可延續(xù)3周以上。隨著田間水分條件的變化，第2個出草高峰在出苗后20d左右，此時期水稻處于3～4葉期。由于萌發(fā)速度不同，田間雜草以扁稈藨草、螢藺、水莎草等莎草科雜草和野慈姑、澤瀉等闊葉雜草為主，這些優(yōu)勢雜草此時期的出草量占其整體的60%以上。這2個出草高峰雜草數(shù)量大、發(fā)生早、延續(xù)期長、危害性大，是防除的主攻目標(biāo)。

部分田塊在出苗35d后還會出現(xiàn)第3個出草高峰，草相以部分闊葉雜草、水生雜草和多年生莎草科雜草為主，同時稻田中還常伴隨前期防治不到位遺留下的大齡禾本科雜草。出草的早晚與田間水分管理密切相關(guān)，田面濕潤、水層建立遲，雜草萌發(fā)早峰期提前。出草峰期的延續(xù)時間與雜草基數(shù)關(guān)系密切，雜草基數(shù)大，出草峰期相對長，反之則短，且雜草基數(shù)較高的地塊，擱田還水期間也常有明顯的出草峰。

2.2 不同土壤層雜草出草規(guī)律

存留于土壤表面和土層中具有活力的雜草種子構(gòu)成了直播稻田的雜草種子庫。雜草種子庫的大小、組成和空間分布決定了田間雜草的發(fā)生情況，其豐度和變化與防治效果和耕作方式關(guān)系緊密[15]。水直播稻田中，受耕作栽培方式影響，雜草種子分布于不同的土壤層中，其密度由表層至底層呈遞減趨勢。而耕層深度的差異會對雜草的出草率和出草時間產(chǎn)生直接影響。以稗屬雜草為例，分布在表層土壤的種子萌發(fā)快、出苗率高，一般在播種后5d起就開始大量萌發(fā)，占總出草數(shù)的30%以上；之后分布于淺土層的種子相繼萌發(fā)，在10d左右進入高峰期，占總出草數(shù)的60%以上，而8cm土層以下種子則不會萌發(fā)。異型莎草的種子主要以土壤表層和淺土層萌發(fā)率最高，覆土1cm便不能出苗，同時淹水條件也會抑制其種子萌發(fā)，淹水4cm可使其種子萌發(fā)率下降至最高萌發(fā)率的35%。水稻出苗后20～25d，殘留在土壤深層的雜草種子萌發(fā)出土，但發(fā)生量很少，與水稻群體競爭處于劣勢，一般不構(gòu)成危害。這些種子萌發(fā)和出苗生物學(xué)特性，為采取農(nóng)藝方式防控雜草提供了幫助和支撐。

3 水直播稻田雜草的綜合防控

3.1 防治原則

水直播稻田的除草技術(shù)應(yīng)采取“預(yù)防為主，綜合防治”的策略。前期利用耕作和誘萌的手段大量消耗土壤內(nèi)的雜草種子庫，通過建立適合化控和農(nóng)藝滅草的田間土壤和水層條件，根據(jù)田間草相特征與發(fā)生規(guī)律，有針對性地進行綜合防控，提高防控效率?；瘜W(xué)除草劑的選擇務(wù)必將施用的安全性放在首位。除草策略還要符合寒地稻區(qū)水直播栽培方式的生產(chǎn)實際，不增加額外的生產(chǎn)投入，保持直播種稻節(jié)本、省工的優(yōu)點。

3.2 生態(tài)農(nóng)藝控草

3.2.1 種子處理

播種前要對種子進行清選，篩去水稻種子中混入的草籽，切斷雜草隨播種進入大田的擴散途徑，有效減少田間雜草基數(shù)。水稻種子需進行包衣和催芽，以保證田間的出苗整齊度，為適時化除創(chuàng)造物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.2.2 精細整地控草

前茬水稻收獲后，在土壤含水量降到30%以下時進行翻耕，深度18～20cm。利用秋翻整地將分布于2～5cm土層的雜草種子翻埋入地下，控制表層土壤中雜草的發(fā)生基數(shù)，達到控制出草的目的。

水稻播種前進行水耙地，耙地平田的效果要達到同一田塊高度差在3cm以內(nèi)。田面平整有利于早期以水控草，降低田間高處易滋生雜草的情況，提高土壤封閉化學(xué)除草劑的防治效果。

3.2.3 科學(xué)水肥管理

合理灌排、科學(xué)水漿調(diào)控對創(chuàng)造良好的出苗條件和化除環(huán)境至關(guān)重要[16]。播種后保持田面濕潤且無積水，能夠促進水稻早生快發(fā)并有助于延長除草劑的滅殺時效；稻苗3葉期時及時建立水層并保持，能夠在一定水平上控制第2個出草高峰的出草量，達到以水控草的效果；分蘗期保持3～5cm的淺水層，提溫促分蘗，盡早封行。此后水分管理同插秧栽培，需要注意的是，在施用除草劑前田間應(yīng)排干水分并保持土壤濕潤，施藥后2～3d恢復(fù)灌水，以提高藥效。

肥料運籌上，與插秧栽培目前提倡的氮肥后移不同，為促進稻苗早發(fā)快長，要施足基肥，早施分蘗肥，為確保安全成熟，穗肥中不施氮肥。由于包含大量具有萌發(fā)能力的雜草種子，禁止施用未高溫腐熟的有機肥。

3.2.4 合理群體布局

水稻與雜草的競爭關(guān)鍵期一般在播種后到成苗的階段，合理的播種量和田間群體密度可減少雜草的競爭，達到苗壓草的效果[17]。一定程度上提高播種量和增加群體密度有助于提高水稻的競爭力，使稻苗成為優(yōu)勢群體，但播種量過大，群體結(jié)構(gòu)不合理可導(dǎo)致后期倒伏，影響產(chǎn)量和收獲。經(jīng)多年生產(chǎn)實踐，寒地稻區(qū)適合的播種量為機械穴播，90～105kg·hm-2；機械條播，105～120kg·hm-2；人工或飛機撒播，150～180kg·hm-2。機械條播和機械穴播的行距一般為25～28cm，機械穴播的穴距一般為11.0～13.0cm。

3.3 化學(xué)除草

在農(nóng)藝控草的基礎(chǔ)上，應(yīng)因地制宜地根據(jù)田間具體的草相特征采取封閉為主，輔以苗后針對性滅殺的化除策略[18]。

3.3.1 封閉除草

水耙地后播種前，選用殺草譜廣、持效期長的土壤封閉型藥劑，通過對雜草種子出芽的抑制作用，充分控制第1個出草高峰?？蛇x用40%丙草胺·芐嘧磺隆可濕性粉劑1200g·hm-2，或12%噁草酮乳油2250mL·hm-2，或60%丁草胺·噁草酮乳油1200～1500mL·hm-2等除草劑，兌水450 L后均勻甩施于稻田，施藥后保持淺水層5～7d。排水后及時播種，確保水稻種子與雜草種子同步出苗或優(yōu)先出苗。

3.3.2 苗后除草

在水稻2.5～3.5葉期進行苗后第1次除草。此時田間已經(jīng)建立了3～5cm的淺水層，針對第2個出草高峰和封閉除草后殘留的大齡雜草進行防除。根據(jù)田間草相選擇兼具有土壤封閉效果和莖葉處理效果的除草劑?？蛇x用60%丁草胺乳油1200～1500mL·hm-2加10%芐嘧磺隆可濕性粉劑 300～450g·hm-2，或55%吡嘧磺隆·丙草胺可濕性粉劑900g·hm-2，或53%芐嘧·苯噻酰可濕性粉劑750g·hm-2，采用甩施法均勻施藥或結(jié)合追肥拌肥撒施，施藥后田間需保水5～7d；也可以選擇36%芐·二氯可濕性粉劑750g·hm-2兌水450L采用噴霧施藥，用藥前排干田水并保持濕潤，施藥后48h復(fù)水并保水5～7d。水層需注意切勿淹沒秧苗心葉。

根據(jù)田間草情還可進行苗后第2次除草，一般在苗后第1次除草20d左右進行。防治稗草等禾本科雜草發(fā)生較重地塊可選用嘧草醚、五氟磺草胺、莎稗磷和二氯喹啉酸等藥劑進行莖葉處理。對莎草和闊葉雜草發(fā)生較重地塊可選用排草丹、吡嘧磺隆、二甲四氯等進行單劑或組合使用。針對澤瀉、慈姑等多年生雜草還可選用靈斯科、嗪吡嘧磺隆和嘧啶肟草醚等除草劑。藥劑使用時務(wù)必注意用藥方式和田間水分條件。

4 結(jié)語

水稻直播栽培相比插秧栽培具有節(jié)本增效和緩解勞動力緊張的突出優(yōu)勢。但直播稻田中草相復(fù)雜易變且出草峰次多致使雜草防控形勢復(fù)雜，給直播稻的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)增加了不確定因素，單一的除草措施往往無法達到預(yù)期的防治效果。應(yīng)針對雜草種類和發(fā)生特點對癥下藥，采取以土壤封閉預(yù)防為主，后期精準(zhǔn)莖葉化除輔助，配合物理阻隔和優(yōu)勢群體布局等生態(tài)農(nóng)藝手段對水直播稻田雜草“治早”和“治小”，達到綜合防控的成效。隨著農(nóng)藝管理水平的提高和農(nóng)業(yè)科技的進步，在倡導(dǎo)輕簡高效的生產(chǎn)趨勢下，水稻直播栽培定會從過去管理粗放的防災(zāi)補救技術(shù)發(fā)展成為推動水稻持續(xù)提質(zhì)增效，保障糧食安全的重要手段。