機械化防控稻田雜草 高效節(jié)本
——訪中國水稻研究所副研究員 楊永杰

本刊記者 ◎ 黃 萌

編者按：雜草是指對人類農(nóng)業(yè)活動不利或有害于生產(chǎn)場地，以及可以在強烈干擾的農(nóng)田中繁殖和生長的植物。在稻田中，雜草會與水稻競爭水分、肥料、光和生長空間等，導(dǎo)致水稻產(chǎn)量和品質(zhì)下降。近年來，隨著水稻全程機械化生產(chǎn)進程的加快，尤其是水稻機插秧和機直播等機械化生產(chǎn)技術(shù)的大力推廣應(yīng)用，水稻種植逐漸實現(xiàn)從手工作業(yè)向機械化轉(zhuǎn)型升級。但是，在機械化作業(yè)模式下的稻田也出現(xiàn)了惡性雜草發(fā)生嚴重、雜草發(fā)生頻度高等問題。有效防控田間雜草是保障水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的前提，為提高水稻生產(chǎn)效率、節(jié)省水稻生產(chǎn)成本，助力水稻實現(xiàn)全程機械化生產(chǎn)，稻田雜草機械化防控技術(shù)應(yīng)運而生。為了更好地了解稻田雜草機械化防控方面的知識，本刊記者采訪了中國水稻研究所副研究員、博士楊永杰。據(jù)了解，楊永杰從事稻田雜草研究及治理工作多年，其所在的稻田雜草研究團隊是我國為數(shù)不多的專門研究稻田雜草的機構(gòu)。楊永杰及其團隊成員在稻田雜草防控與農(nóng)機農(nóng)藝融合方面做了大量的工作，較好地助力了水稻生產(chǎn)節(jié)本、增收、提效。他們先后研發(fā)了水稻機插/直播同步封閉除草技術(shù)和水稻“封殺除草”顆粒劑，該技術(shù)和產(chǎn)品在浙江、江蘇、湖北、湖南、江西、安徽等地被廣泛應(yīng)用，受到各地農(nóng)技推廣人員和廣大種糧戶的一致好評。

記者：楊博士，您好！請您簡單介紹一下稻田雜草的危害及機械化防控的重要性，好嗎？

楊永杰：如今，雜草已經(jīng)成為嚴重影響水稻生產(chǎn)的主要因素，也成為令水稻種植戶頭痛的問題。研究表明，在水稻生產(chǎn)過程中，如果不采取任何雜草管理措施，直播田產(chǎn)量損失可達85%以上，機插田產(chǎn)量損失可達50%左右，人工移栽田產(chǎn)量損失也有30%左右。

目前，我國稻田雜草機械化防控是水稻全程機械化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的“瓶頸”，其機械化程度還處于較低水平。雜草機械化防控具有效率高、針對性強的特點，是水稻集約化種植管理的較佳選擇，它不但可以防除雜草，有利于水稻的生長，提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)，而且可以節(jié)省勞動力，緩解農(nóng)忙時期勞動力緊張的問題。此外，稻田雜草機械化防控將有利于推動水稻智能化、標準化生產(chǎn)。

記者：我國幅員遼闊，稻田雜草種類繁多、危害大，稻田雜草防控是一項極為重要的工作。您能簡單介紹一下我國稻田常見雜草的主要種類及其特征嗎？

楊永杰：我國稻田常見危害性雜草及其變種超過100種，我們常常將這些雜草歸為禾本科雜草、莎草科雜草、闊葉類雜草三大類。（1）禾本科雜草。這類雜草是稻田中最主要的一類雜草，其發(fā)生危害最為嚴重，占發(fā)生總量的80%以上，主要有稗、千金子、雙穗雀稗、馬唐、狗尾草、雜草稻、牛筋草等。這類雜草一般根系發(fā)達，分蘗較多，葉片窄長，葉脈平行，莖圓形、有節(jié)，節(jié)間中空，生長繁殖速度快，3葉期后抗性強，能很快成為優(yōu)勢種群，掠奪性地侵占稻田的養(yǎng)分和空間。（2）莎草科雜草。這類雜草是危害水稻較嚴重的一類雜草，主要有日照飄拂草、水莎草、碎米莎草、牛毛氈、螢藺、扁稈蘸草、野荸薺等，這類雜草莖稈常呈三棱柱形、無節(jié)，葉基生或稈生。（3）闊葉類雜草。這類雜草種類最多，一般葉片寬，葉脈網(wǎng)狀，有葉柄，主要有鴨舌草、丁香蓼、水竹葉、節(jié)節(jié)菜、醴腸、耳葉水莧等。

記者：近年來，隨著水稻機械化種植技術(shù)的推廣應(yīng)用，雜草危害也出現(xiàn)了新的情況。您能講講水稻機械化種植條件下稻田雜草的發(fā)生規(guī)律嗎？

楊永杰：隨著水稻種植方式的多樣化和稻田淹水環(huán)境的變化，稻田雜草的發(fā)生發(fā)展也出現(xiàn)了一些變化，其發(fā)生規(guī)律大體可以歸納為以下四點：（1）新雜草種群出現(xiàn)。隨著水稻精量穴直播，旱地改水田，水稻旱作等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的推廣，原本發(fā)生在溝渠旁等地方的一些非稻田雜草進入稻田，如牛筋草、馬唐、狗尾草、菵草、雙穗雀稗、稻李氏禾、糠稷等。（2）禾本科雜草仍危害嚴重。在機械化、規(guī)模化水稻生產(chǎn)條件下，禾本科雜草的危害在不斷加重，禾本科雜草仍舊是發(fā)生最多、危害最重的雜草種類，且很多禾本科雜草還逐漸成了難防的惡性雜草，比如機械直播稻田發(fā)生的稗草和千金子，其生長具有很大的優(yōu)勢。另外，在一些地區(qū)，雜草稻在直播田中發(fā)生極為嚴重，雜草稻是栽培水稻“去馴化”的產(chǎn)物，一旦發(fā)生，就會很快蔓延，導(dǎo)致水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的極大降低。（3）次生雜草產(chǎn)生危害。一些地區(qū)長期使用相同類型的除草劑，導(dǎo)致稻田草相發(fā)生了很大的變化，禾本科雜草被滅除后，一些次生雜草逐漸成為優(yōu)勢種群大面積發(fā)生，如丁香蓼、耳葉水莧、水竹葉、鴨舌草等。（4）雜草抗藥性加重。目前，稻田雜草的單抗藥性和多重抗藥性不斷提高，如雜草對氰氟草酯、芐嘧磺隆、五氟磺草胺等的抗性指數(shù)不斷提升。近年來，稗草對新型除草劑氯氟吡啶酯也產(chǎn)生了抗藥性，一些稻田使用氯氟吡啶酯，防除雜草失敗的情況也時有發(fā)生。

記者：時下，人們在除草方式和除草劑的選擇上存在不少誤區(qū)。對此，您是如何看的呢？種植戶在選擇及使用除草劑時，需要注意的事項有哪些呢？

楊永杰：為了減輕雜草對水稻的危害，利用化學除草劑除草仍是目前最經(jīng)濟有效的除草辦法，這種方式種植戶接受程度較高，應(yīng)用面積也最廣。不過，在選擇及使用除草劑時，種植戶務(wù)必注意以下幾點：（1）水稻的絕對安全性?？茖W使用除草劑，嚴格按照使用說明書上推薦的使用劑量使用，不能隨意增加或減少使用劑量。另外，除草劑對不同水稻品種和生長時期，安全性也不相同。例如，在秈稻中禁止使用雙環(huán)磺草酮，以避免水稻藥害的發(fā)生。低溫對除草劑的防除效果及安全性也會產(chǎn)生不良影響，在氣候寒冷時期，要避免使用對低溫敏感的除草劑。（2）提高除草劑的除草效果。每種除草劑都有自己的殺草譜，一般不同草相的田塊，需要施用不同的除草劑。例如：苯達松只針對闊葉類雜草和莎草科雜草有效，對禾本科雜草基本無效；唑酰草胺和氰氟草酯只對禾本科雜草有效，對莎草科雜草的效果極差。此外，每種除草劑都有相對固定的用藥時間，用早了會產(chǎn)生藥害，用晚了防除效果不佳。例如：丙草胺、芐嘧磺隆、丁草胺等封閉類除草劑，在水稻秧苗移栽后3～5天或水稻直播后1～3天使用，防除效果好；五氟磺草胺、嗪吡嘧磺隆在移栽田稗草2～3葉期施用，防除效果較好；氯氟吡啶酯、唑酰草胺等在雜草3～5葉期施用，防除效果好。（3）水層要管好。施用封閉類的除草劑時，田間需保持2～5厘米深的水層5～7天；而莖葉類的除草劑，施藥前需要排干稻田水，用藥后需經(jīng)過24～48小時后才能灌水，以保證除草劑充分傳導(dǎo)和藥效的發(fā)揮。（4）關(guān)注突發(fā)情況。如施藥時遇到大風天氣，需要停止施藥工作，防止除草劑飄移危害下游作物；如施藥后遇到大雨天氣，要注意及時排水，防止水層淹沒水稻秧心，并做好雜草補防工作。

記者：機械化是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的重要手段，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)離不開機械化作業(yè)。我想問的是，在水稻生產(chǎn)過程中，如何實現(xiàn)機械化防控雜草？

楊永杰：與傳統(tǒng)的人工除草方式相比，機械化除草具有省工、省力、降低成本等優(yōu)勢。目前，稻田雜草機械化防控的措施主要有以下三種：（1）機械耕耙。該方式是指以拖拉機為動力，利用機械化的耕刀在水稻行間作業(yè)，將雜草翻轉(zhuǎn)切碎，從而達到治理大葉齡雜草的目的，這種機械化的除草方式投入較高，需要使用GPS定位導(dǎo)航，以確保作業(yè)時不會傷到水稻。另外，如果稻田中有水竹葉、稻李氏禾等雜草，則不宜采用這種方式除草，因為這些雜草被切碎的莖段會在田間繼續(xù)繁殖生長，雜草會進一步蔓延。（2）機械覆膜。該方式是指在水稻插秧過程中同步進行黑膜覆蓋，雜草由于缺少陽光，往往會生長停滯甚至死亡。利用該方式可以較好地防除雜草。不過，目前在生產(chǎn)上使用的黑膜大都采用的是紙質(zhì)易分解的材料，其降解性能較好，但投入較大，每畝黑膜成本300元左右。（3）使用植保無人機施用除草劑。利用該方式除草能大幅度提高作業(yè)效率并解放勞動力，因此在水稻生產(chǎn)過程中被廣泛應(yīng)用。其不足之處是在應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)除草劑飄移廣、濃度高和沉降難等問題。

記者：請您介紹一下水稻機插/直播同步封閉除草技術(shù)。

楊永杰：水稻機插/直播同步封閉除草技術(shù)是我們團隊研發(fā)的新技術(shù)，是指在插秧機/直播機上安裝噴霧裝置，即在水稻插秧/直播的時候噴施封閉除草劑，水稻停止種植時噴藥系統(tǒng)也會自動暫停，利用該技術(shù)可以一次性完成秧苗機械移栽和封閉除草劑機械化噴霧兩項工作。該技術(shù)能夠有效解決水稻種植和除草競爭勞動力的問題，降低人工和用藥成本，減少除草劑的用量并提高雜草防除效果，達到節(jié)本增效的目的。該技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下四個方面：（1）安全高效。全部采用機械化用藥的方式，噴頭離地面30厘米，可最大程度地將除草劑均勻地噴在稻田中，并且可以較好地避免重噴、漏噴的現(xiàn)象。（2）解決脊背草難題。采用該技術(shù)，噴出的除草劑霧滴能夠在土壤表面形成藥膜，可有效治理脊背土雜草的發(fā)生。（3）經(jīng)濟方便。該技術(shù)使用的是封閉類或連封帶殺類除草劑，設(shè)計的藥箱可以裝60升藥液，可一次性解決雜草防除難題，與以往采用的擔架式噴霧器（裝15～30升藥液）噴藥相比，每畝至少可節(jié)省成本50元。（4）有效治理抗性雜草。采用該技術(shù)，能在雜草萌發(fā)之前，也就是在雜草對除草劑抗性建立之前消滅雜草，防止雜草產(chǎn)生抗藥性。

記者：水稻機插/直播同步封閉除草技術(shù)的操作要點是什么？

楊永杰：水稻機插/直播同步封閉除草技術(shù)依靠機插田和機直播田的動力噴施除草劑，主要適用于長江中下游地區(qū)。其依據(jù)水稻機插和直播方式不同，操作要點有略微差異，主要包括以下四個方面：（1）秧苗/種子要求。機插秧要求秧苗健康，直播種子要求盲谷播種。（2）田地要求。要求田地盡量平整，整地后直播/插秧前應(yīng)至少沉降1天。（3）氣象要求。大風大雨天氣不宜操作，以防除草劑漂移。（4）除草劑的選用。開展同步用藥對除草劑的要求較高，要選用對水稻危害小且防效好的除草劑，根據(jù)當?shù)貙嶋H情況做適應(yīng)性試驗，一般移栽田可選用嗪吡嘧磺隆、氟酮磺草胺、丙草胺、芐嘧磺隆、吡嘧磺隆等除草劑單劑或復(fù)配劑，直播田多選用丙草胺、芐嘧磺隆、嗪吡嘧磺隆、丁草胺、草酮、嘧草醚等安全性好的除草劑種類。需要注意的是，要嚴格按照除草劑使用說明書上的要求使用劑量，使用粉劑類除草劑時，需先溶解并沉降棄渣后再用，以防止堵塞噴頭。

記者：無人機噴施化學除草劑需要注意哪些問題？您的團隊在這方面有什么突破性的研究進展？

楊永杰：植保無人機被廣泛應(yīng)用在噴施化學除草劑、播種或施肥等不同作業(yè)領(lǐng)域。其中，使用植保無人機噴施化學除草劑時要注意以下三點：首先，務(wù)必遠離玉米、果蔬、花卉地和魚蝦塘，減少除草劑對下游非靶標作物和漁業(yè)的影響。其次，避開在有風的天氣噴藥和杜絕無人機重噴，以防止水稻藥害事件的發(fā)生。再次，盡量避免在高溫天氣噴藥，以減少無人機噴霧高溫揮發(fā)。

我們團隊研發(fā)了水稻“封殺除草”顆粒劑，將除草劑制作成顆粒劑，在水稻移栽返青后，搭載植保無人機單施或伴肥撒施，同時完成返青肥和封殺除草兩項任務(wù)，高效控制移栽田/拋秧田雜草的發(fā)生，但該產(chǎn)品不適用于直播田。“封殺除草”顆粒劑有以下三方面優(yōu)勢：（1）防除雜草效果好。該除草顆粒劑為廣譜性的，對禾本科、莎草科、闊葉類雜草均有很好的防除效果，能殺死3葉期以內(nèi)的雜草。（2）方便高效。一個成熟的植保無人機操作手，每天能夠撒施400畝，一般可在插秧后3～8天，每畝施用0.5～0.6公斤“封殺除草”顆粒劑，其用藥窗口期長，可以達到安全高效防除稻田雜草的目的。（3）節(jié)本省工?？蓪ⅰ胺鈿⒊荨鳖w粒劑與返青肥攪拌一起施用，同時完成施肥和除草兩項工作，每畝稻田至少節(jié)省人工成本30元。需要注意的是，“封殺除草”顆粒劑只有在有水層的稻田中才能發(fā)揮藥效。

記者：眾所周知，有效防除雜草是水稻實現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵措施。對于規(guī)?；N植的水稻田除草，您有什么好的建議嗎？

楊永杰：稻田雜草科學防控對保障水稻生產(chǎn)安全具有極為重要的作用，在水稻生產(chǎn)中要注意：（1）把好封閉關(guān)。稻田雜草具有發(fā)生快、發(fā)生早的特點，要盡早防除雜草，把好封閉關(guān)。對于草害發(fā)生嚴重的稻區(qū)，可采用兩次封閉處理，一次“插前封”，一次“插后封”。（2）科學使用除草劑。在使用除草劑前，要充分了解除草劑的特點，科學復(fù)配和輪換使用除草劑，以達到最佳的防除效果。（3）有條件的地方可改變栽培方式。不同的水稻栽培方式對稻田雜草的發(fā)生影響不同，機插移栽田/拋秧田雜草較直播田發(fā)生量少，水稻長期采取直播方式，會加重雜草稻、稗草、千金子的治理難度，因此不建議種植戶一直采用直播方式，可將直播田和移栽田年度間輪換種植。