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杂草稻对水稻生产的影响及防控措施探讨

2015-12-18陆林云胡大明薛瑞敏李茂柏

安徽农业科学 2015年1期
关键词:稻田杂草栽培

陆林云,胡大明,薛瑞敏,郑 超,李茂柏

(1.上海市青浦区练塘镇农业综合服务中心,上海 201715;2.上海市青浦区农业技术推广服务中心,上海 201700;3.上海市种子管理总站,上海 201103)



杂草稻对水稻生产的影响及防控措施探讨

陆林云1,胡大明2,薛瑞敏2,郑 超2,李茂柏3*

(1.上海市青浦区练塘镇农业综合服务中心,上海 201715;2.上海市青浦区农业技术推广服务中心,上海 201700;3.上海市种子管理总站,上海 201103)

对杂草稻蔓延原因、杂草稻对稻田生态系统的危害进行了分析,并探讨了有效开展杂草稻综合防治的措施。

杂草稻;生物学多样性;抗逆性;防治

杂草稻是在稻田间或其周边耕地中作为杂草类型而伴随栽培稻生长的水稻植株[1],常被称作杂草型稻或杂草种系,其多表现为与野生稻相似的特性,如颖壳黑色、种皮红色、种子休眠期长、落粒性强且能田间自生等特点[2],一般比栽培稻具抗性强、熟期早、休眠期长等特点[3],在田间与栽培稻竞争温、光、肥等资源,严重影响到水稻生产。杂草稻在世界上许多种植水稻的国家和地区都有分布,最初因其果皮多为红色或褐色被称为“红稻”,如早在1846年美国红稻就成为当时一种严重的稻田杂草[4],东南亚、中美洲等多地也有杂草稻发生的报道[5]。杂草稻在我国分布较广,华东、华南和东北等稻区都有杂草稻发生,如江苏连云港地区“穭稻”、安徽巢湖一带“塘稻”、海南“鬼禾”、广东阳江“落鹤”、辽宁“疯稻子”等都属于杂草稻[6]。近年来,随着我国城市化进程的加快,大量农村劳动力开始流向城镇,农业生产逐步向直播等轻简化栽培方向发展,部分地区粗放管理加速了杂草稻的繁殖、蔓延,给水稻生产带来较大影响,因此开展杂草稻对稻作生产危害研究,加强杂草稻防控研究意义重大。鉴于此,笔者分析了杂草稻蔓延原因及其对稻田生态系统的危害,并探讨了综合防控措施,旨在为杂草稻的防控提供参考。

1 杂草稻蔓延的主要原因

目前在亚洲、欧洲和美洲的水稻主要产区都有杂草稻分布,部分地区发生特别严重,杂草稻已逐渐适应了热带、温带的多个亚气候带,其迅速蔓延主要有以下原因。

1.1 杂草稻遗传多样性较丰富笔者于2006年对来自辽宁的92份杂草稻材料研究发现,杂草稻比一般栽培稻略高,大部分材料株高在120 cm以上,63.4%的杂草稻有红色、紫色、金色和褐色的芒,7.5%的杂草稻芒长超过60 mm,程氏指数分类显示,杂草稻材料虽然有典型籼型、粳型分化,但是大部分为偏籼型和偏粳型,且呈连续变异[2]。笔者以SSR分子标记对46份杂草稻进行遗传多样性分析,发现这些材料Shannon多样性指数平均为0.762,群体的基因分化系数(GST)平均为0.843,遗传分化较大,遗传差异明显[7]。

1.2 杂草稻抗逆性较强高纬度地区杂草稻具有较强的耐低温发芽特性,部分材料在0 ℃低温条件下发芽率仍在80%以上[8],较强的耐低温特性使得杂草稻可以在野外安全越冬。杂草稻具有较强的耐盐碱能力,部分材料可以忍耐0.5%以上的盐碱[9-10]。

1.3 杂草稻落粒性强、休眠期长、贮藏性强杂草稻入侵稻田后,经过长期衍化,已经适应了稻田耕作干扰,同时也保留了野生型落粒性强、休眠期长、耐贮藏等特点[11]。杂草稻落粒性强,且边熟边落,因而其种子能够洒落在稻田间持续繁衍,并可随着机械翻耕和灌溉迅速扩散到其他田块。大部分杂草稻种子具有较长的休眠性和较强耐贮藏性,笔者2010年对上海地区收集的14份杂草稻进行老化处理,部分材料在处理40 d后仍能发芽,具有相当好的耐贮藏性。良好的休眠性和耐贮藏性有利于杂草稻种子在土壤中长时间保持活力,在耕地中埋藏数年仍可能发芽。

1.4 杂草稻出苗能力强水稻种子出苗动力主要源于中胚轴伸长,部分杂草稻中胚轴伸长能力较强,在覆土5 cm时也能正常出苗[12]。

综上,较大的遗传多样性和生物学多样性、较强的抗逆性、较好的贮藏特性、较强的出苗能力使得杂草稻能够适应不同的气候环境,在全球主要稻区迅速蔓延。

2 杂草稻对水稻生产的影响

2.1 杂草稻与栽培稻争夺温、光、肥等资源杂草稻分蘖力较强,笔者研究发现,辽宁杂草稻单本移栽高峰苗时期分蘖一般在15~20个,而一般栽培稻在10个以下,杂草稻分蘖能力普遍高于栽培稻。杂草稻株高一般在120 cm以上,比大部分栽培稻品种都要高,生长繁茂,叶面积指数大,根系较发达,生长迅速,因此杂草稻在与栽培稻争夺温、光、肥等资源时优势明显,会严重影响栽培稻的生长,特别是杂草稻的发生使栽培稻的有效穗数、穗粒数下降严重,从而导致栽培稻减产,研究表明杂草稻密度在5~20株/m2时,水稻减产幅度可达30%以上[13-14]。

2.2 杂草稻影响稻米品质杂草稻果皮多为褐色或红色,影响稻米的外观品质,为了完全去除带色的果皮,需要增加糙米研磨程度,出米率减少,另外增加研磨强度,碎米增加,整精米率下降严重;此外,杂草稻熟期不一致,不完全成熟的谷粒混入稻谷中也会降低整精米率,影响稻米外观品质和食味品质,从而影响稻米等级、品质和商品价值[15]。

2.3 杂草稻可能导致“超级杂草”产生研究表明,外源基因可以以花粉流等途径通过基因流在植物之间发生逃逸,抗除草剂等基因如果通过基因漂流导入杂草稻体内,可能形成兼具多种除草剂 抗性的“超级杂草”,从而增加杂草稻潜在危害的可能性,给水稻生产造成更大危害[16]。

3 主要防控措施

杂草稻作为一种稻田伴生的水稻植株,已经适应了耕作环境,且杂草稻与栽培稻高度相似,限制了生产上使用除草剂来选择性控制杂草稻的途径。目前防治主要集中在强化种源质量杜绝种子污染、加强耕作栽培管理抑制杂草稻发生、研究其发生机理开展化学防除等方面。

3.1 强化种源质量,杜绝种子污染加强种源控制,选用没有杂草稻污染的优良品种可以从源头控制杂草稻的蔓延。种子监管部门要加强种子生产、销售过程中的质量控制,杜绝受杂草稻污染的种子流入市场。强化制种田去杂去劣,收获后严格精选可有效防止杂草稻种子污染水稻种子。

3.2 加强耕作栽培管理,抑制杂草稻发生从调整耕作方式、强化水浆管理、实施水旱轮作、开展人工拔除等多种途径加强稻田管理,抑制杂草稻发生。利用播前泡田,诱发杂草稻萌芽,再采用机械翻耕灭活等耕作措施可有效防治杂草稻,另外开展水旱轮作,选育大豆、玉米等旱田作物与水稻轮作对杂草稻的控制效果也较好[17]。此外,在分蘖盛期、抽穗期、灌浆期和成熟期等易辨别时期多次、全面拔除杂草稻可有效减少杂草稻种子残留田间,减少次年杂草稻发生危害。

3.3 研究发生机理,开展化学防除开展杂草稻生理特性、发生机理研究,研究利用除草剂等开展生化防治。目前主要结合水分管理,机插秧田块插秧前灌水施药封闭,直播稻田种植前施药封闭等方法,减少杂草稻的发生[18-19]。

4 结语

杂草稻是目前各稻区的一种主要杂草,和常规栽培稻具有高度的相似性,通过掠夺温、光、肥等资源影响水稻产量,污染稻米,降低稻米的商品性,严重影响了水稻生产,只有充分研究其发生、发展原因和规律,采用种源控制、栽培管理、生化防治等多种途径,才能有效控制其蔓延,降低其对稻田生态系统的危害。

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Effects of Weedy Rice on Rice Production and Control Measures

LU Lin-yun1, HU Da-ming2, XUE Rui-min2, LI Mao-bai3*et al

(1. Shanghai Qingpu District Liantang Agricultural Technology Service Center, Shanghai 201715; 2. Shanghai Qingpu District Agricultural Technology Extension and Service Center, Shanghai 201700; 3. Seed Management Station of Shanghai, Shanghai 201103)

The reasons of weedy rice spreading and the influence to the paddy field ecosystem were analyzed, and the integrated control measures were discussed.

Weedy rice; Biological diversity; Resistance; Control

陆林云(1958-),男,上海人,农艺师,从事农业科技服务工作。*通讯作者,硕士,从事水稻遗传育种研究。

2014-11-12

S 451

A

0517-6611(2015)01-342-02

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