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茶园化学除草剂减施技术

2018-01-14蒋慧光舒先飞张永志李叶云

中国茶叶 2018年5期
关键词:除草剂茶树除草

蒋慧光,舒先飞,张永志,李叶云

安徽农业大学农业农村部茶树生物学与茶叶加工重点实验室,230036

杂草防控是茶园生产管理中一项重要的工作,尤其是幼龄茶园和未封行茶园。茶园草害一旦暴发,将会引起茶园生态环境恶化,病虫害暴发,严重影响茶树生长发育和产量品质。使用化学除草剂是我国茶园杂草防治的一个重要手段,随着农村劳动力的日趋不足,除草剂的使用量也在不断增加。长期对化学除草剂的依赖会导致杂草抗药性上升,同时大大增加除草剂残留与药害的风险,影响我国茶产业健康和可持续发展,开展茶园化学除草剂减施工作势在必行。

一、茶园杂草的发生现状

我国茶树种植区域广阔,各个茶区的生态环境及气候条件不同,导致了不同地区的茶园杂草发生的种类和数量存在很大差异。每个茶区的杂草发生都是以若干种杂草为优势种,并伴随其他少量杂草。如在福建安溪发现茶园杂草有35科,140种,主要以一年生的禾本科和菊科的杂草为主[1];在四川调查发现茶园杂草有38科,144种,优势杂草种群主要为蓼草、野唐蒿、扛板归等阔叶类杂草和马唐、白茅等禾本科杂草[2];在安徽茶区调查杂草有44个科,152种,主要以马唐、牛筋草、早熟禾等禾本科杂草和小飞蓬、鼠曲草等菊科杂草为主,分别占13.8%、15.8%[3]。总体来说,我国茶园杂草分属50个属,共150~200种,其中以看麦娘、马唐、稗草、牛筋草、早熟禾、白茅、鼠曲草、续断菊、小飞蓬、苦荬菜、雀舌草、牛繁缕、辣蓼、莎草、猪殃殃、酢酱草、马齿苋、野老鹳草、紫茎泽兰、节节草等20种为优势种。

茶园杂草发生呈现出季节性的动态变化,春季4月上旬至5月中旬,茶园杂草主要为鼠曲草、小飞蓬、早熟禾雀舌草等;夏季6月至7月,茶园杂草主要为辣蓼(苗期)、鸭跖草、马唐、狗尾草等;秋季8月至9月,茶园杂草主要为小飞蓬、辣蓼(花果期)、狗尾草、牛筋草等。

二、茶园杂草的危害性

1.与茶树争水、争肥、争光、争空间

大多数杂草属于C4植物,具有较强的适应能力和生存能力,一旦草害暴发,必将与茶树争夺水分、养分和生存空间,严重影响茶树的正常生长,降低茶叶的产量和品质。尤其是幼龄茶园和未封行茶园,会形成一种“草包茶”的现象,使得茶树变成劣势种群,失去生存的竞争力,对茶树早期的生长发育和树冠培养产生不利影响。

2.产生抑制物质,阻碍茶树生长

杂草可以通过释放和分泌某些化学物质进入空气或者土壤中,这些物质可能直接抑制茶树的生长。同时这些化学物质还会影响土壤微生物群落结构,微生物群落结构的改变也会间接影响茶树的生长。目前已发现马唐产生的藜芦酸、麦芽酚和黑麦草内酯等3种物质可以抑制作物的生长和改变土壤微生物群落结构[4]。

3.增加病虫害传播

杂草为茶树病虫害提供了生存和栖息场所,加剧了茶树病虫害的发生与传播,使得茶树的生长和茶园生产受到影响。在泰安茶园中调查发现秋季绿盲蝽主要集中在茶园周边的飞蓬草、葎草等杂草上[5]。

4.增加生产费用和劳动力及妨碍农事操作

茶园人工除草每年需要4~5次,加上茶区劳动力短缺,劳动力成本高,这无疑增加了茶园生产管理成本。茶园草害的发生还会妨碍农事操作,增加茶园施肥和耕作的难度,特别是一些攀援缠绕的蔓生杂草如葎草、鸡矢藤、扛板归等会附着在茶树的冠层中,影响茶叶的采摘效率。

三、茶园化学除草剂减施技术

农业农村部提出未来农业发展将确保农药使用“零增长”战略。除草剂、杀虫剂、杀菌剂是农药市场最主要的三大品种,近年来除草剂的增长率远高于杀虫剂和杀菌剂,在农药产品中所占比例呈现加大趋势,因此减少化学除草剂的用量将成为“减药”的重点。使用化学除草剂是我国茶园杂草防治的一个主要手段,具有成本低、见效快、省时省力等优点,但由于茶园登记的化学除草剂种类较少,过量地、单一地、不科学地使用不仅会造成茶园水土流失,茶园生态环境恶化,同时会造成茶叶农残超标风险。因此茶园推行化学除草剂减量势在必行。化学除草剂的减量技术主要包括替代减量技术和增效减量技术。

1.茶园化学除草剂替代减量技术

茶园除草剂替代减量技术主要包括人工与机械除草、生物除草、天然除草剂除草、覆盖与间作等农业措施除草等。

(1)人工与机械除草

人工除草主要包括人工拔草、耕作除草。对于生长在新移栽的茶树周围的杂草或者附着在茶树冠面层内的杂草,可采用人工拔除;夏季高温天气时采用浅锄的方式,可使杂草快速死亡,但浅锄时应注意不要伤及茶树浅层根系;当杂草进入生殖生长期时,采用浅耕的方式,不仅可以将杂草翻埋入土中,同时因缺乏光照可以减少杂草种子的萌发[6]。我国茶园地形复杂,建园与茶树种植欠规范,茶蓬间距较小,以致市场上农田与果园除草机难以直接应用茶园。茶园专用除草机械研发较少,很多仍处于试验阶段[7]。目前,茶园主要除草机械为小型微耕机与通用割草机。茶园小型微耕机市场上产品较多,但产品质量良莠不齐,除草效果需要评估与验证;通用割草机使用比较普及,成年茶园行间除草效果好,功效较高,一般每台割草机每日可割除茶园杂草0.53 hm2以上[8],但对幼龄茶园使用效果不佳。

(2)生物除草

生物除草就是利用寄主范围较为专一的植食性动物或病原微生物将影响人类活动的杂草控制在经济上、生态上或环境美化上可以容许的水平以下[9]。生物除草的方法有以虫治草、以菌治草、以植食性动物治草等。

以虫治草主要是利用昆虫取食杂草的器官或者阻断杂草养分运输,进而抑制杂草的生长,如莎草尖翅小卷蛾可以取食莎草的生长点,使莎草枯心致死[10],能很好地控制茶园莎草的发生;乌蔹莓鹿蛾幼虫主要取食乌蔹莓,并且只有在乌蔹莓上才能完成整个发育阶段[11]。

以菌治草主要是指利用能使杂草感染病菌,显著影响杂草生长发育和繁殖的病原微生物来对杂草进行防治。目前,茶园上未有此类防治方法报道。

以植食性动物治草指在茶园中适当放养一些植食性动物控制杂草的生长。植食性动物不仅可以取食茶园的杂草和杂草种子,同时其排泄物是良好的有机肥,可以增加茶园土壤肥力。包佐淼等[12]研究表明,茶园中养羊可以明显控制蕨、马唐、雀麦草和米草等杂草的生长。在茶园中放养植食性动物的数量不能过多,否则容易造成茶园土壤板结,一般情况下每公顷可放养鸡300只左右,或者放养羊30只左右。

(3)天然除草剂除草

植物源、微生物源除草剂主要是指以植物和微生物次级代谢产生的活性物质制成的除草剂,此类除草剂是通过人为培养大量繁殖的生物制剂[13]。天然除草剂具有低毒低残留、高效安全的特点,在田间杂草防治中得到很大的重视,但目前在茶园除草上还鲜有此类应用。

矿物源除草剂在茶园除草上得到了初步应用。艾敌达是一种非选择性、触杀型、茎叶处理的有机除草剂,其主要成分是57%的石蜡油乳油,茶园喷施6%的艾敌达药液对看麦娘、辣蓼、酢酱草等有很好的防治效果[14]。石尚等[15]也报道,艾敌达15倍稀释液21 d防效可以达到74.07%,但浓度效果较差,30倍稀释液防效只有18.06%。

(4)农业措施抑草

充足光照、空间、水分和养分等因子是茶园杂草发生的必要条件,通过农业措施弱化其中的一些因子,使得杂草不具备正常生长的条件,进而可以控制杂草的发生。通过地面覆盖、间作等农业措施对茶园杂草进行防控是一种绿色安全、高效便捷的方式,符合现代生态茶园可持续发展的理念,将成为茶园草害防控的一个重要趋势。

①覆盖抑草。通过地面覆盖一方面可以有效阻挡光照,使得杂草种子因缺乏光照而无法萌发,同时杂草幼苗因缺乏光照无法进行光合作用而黄化枯死,进而大大降低茶园杂草发生的数量;另一方面覆盖物同时增加了杂草生长的阻力,使得杂草长势变弱,从而控制了杂草的生物量。

茶园覆盖材料主要分为两大类,第一类主要是作物秸秆、干枯牧草和茶树修剪物等天然材料,覆盖8~10 cm厚的覆盖物,可明显降低杂草的发生数量;第二类主要是地膜、防草布等人工合成材料。覆盖地膜,尤其是黑色地膜,不仅可以抑制杂草的光合作用,同时可以增加杂草生长阻力,进而可以有效地控制杂草的生长。地膜虽成本低,但易于破损,使用寿命短,会造成环境污染。防草布是一种新型的覆盖材料,由聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)扁丝编制而成的布状材料,强力高、耐腐蚀、不易老化、透气透水,可使用3~5年,已在果园、桑园上广泛使用[16-17]。蒋慧光等[18]首次报道在4年生茶园行间覆盖防草布,可以明显控制杂草发生,使用成本远低于传统的人工除草,是值得推广的一种绿色控草方法。

②间作绿肥。密集种植是抑制杂草发生的一条有效途径。在幼龄或未封行茶园行间密集种植有竞争力的绿肥,使之优先占领茶园裸露土壤,成为优势种群,导致杂草无法获得充足光照和生存空间,从而抑制杂草的发生。适合茶园行间种植的绿肥主要有白三叶、紫花苜蓿、圆叶决明、狼尾草和茶肥1号等[19-20],但绿肥一般需要多次人工刈割。

鼠茅草是近年来在果园生草中推广应用的一种新草类[21-22],是一种一年生越冬型禾本科植物。6月中下旬鼠茅草结籽后倒伏枯死,免除人工割草,在地面形成一种6~7 cm厚的天然草毯,可抑制杂草的生长。9月份草籽继续萌发,开始新一轮生长,避免重复播种。鼠茅草于10月中旬前后在茶园行间播种,每公顷撒播22.5 kg,次年3月幼苗返青后每公顷追施尿素225 kg,长势良好,对行间杂草有较好的抑制作用。

2.茶园化学除草剂增效减量技术

目前茶园正式登记的除草剂相对其他大田作物较少,只有草甘膦、草铵膦、灭草松、扑草净、莠去津、西玛津等6种。草甘膦、草铵膦、灭草松、扑草净属于灭生性的茎叶处理剂;西玛津属于土壤处理剂,在杂草发生前可作为土壤封闭使用;莠去津属于苗前、苗后处理剂,既可选择对杂草发生前的土壤处理,也可在杂草出苗后进行茎叶喷雾处理。目前,茶园中普遍使用的为草甘膦、草铵膦,而其他4种鲜有报道。江新凤等[23]研究表明,18%草铵膦、41%草甘膦异丙胺盐、30%草甘膦在茶园行间定向喷雾可有效防除茶园禾本科、阔叶杂草和莎草科杂草,但防效时间存在差异,其中18%草铵膦除草剂除草见效快,防效时间短;41%草甘膦异丙胺盐、30%草甘膦,防效时间长,35 d防效仍高达95%以上。

茶园化学除草剂增效减量技术,一方面需要研究开发出高效的、安全的新型除草剂产品,另一方面需要开展除草剂复混、开发新型助剂等研究工作,提高化学除草剂的使用效率,以较少的施用量达到最大化的效果。

四、茶园除草剂减施技术的思考与建议

杂草的绿色防治已成为茶园生态、高效栽培的共性技术难题,即用更少或不用除草剂来解决杂草防控的问题。目前,我国茶园草害控制技术研究相对落后,手段较少。因此,茶园化学除草剂减施工作需要从思想观念、技术研发与技术推广等方面进一步加强与重视。

1.改灭草为控草

杂草是茶园生态系统重要的组成部分,对茶园生态环境和生物多样性起到一定的调节作用。杂草不仅可以增加茶园物种多样性,同时可以减少茶园水土流失,改良土壤的理化性质。要改变茶园寸草不生的传统观念,改灭草为控草,做到清除恶性杂草,保留适当危害性小的杂草,将杂草维持在可控的范围,形成一个良好的茶园生态系统。

2.加大对新型除草剂与助剂的筛选、复配

对农田、果园中高效、安全、环境友好的除草剂新产品开展杂草防效、茶树安全性评价试验,为茶园登记使用提供参考依据,以改变长期过度依赖草甘膦和草铵膦等少数除草剂种类现状,降低化学除草剂的残留风险。同时,开展已有除草剂之间、除草剂与助剂的复配技术研究,进一步减少化学除草剂的使用量,这是今后化学除草剂减量增效技术研究的重要内容。

3.加大对除草剂替代新技术的熟化

茶园地布覆盖与种植鼠茅草是两项新的杂草控制技术,并且取得良好的控草效果。但仍要解决防草布的选型,科学与高效的覆盖方法,配套的施肥与耕作问题。由于我国茶区分布广,气候与土壤条件多样,鼠茅草在茶园的生长适应性问题,对茶园土壤肥力的影响,茶园中科学种植方法等都需要深入研究。

4.建立多种除草剂减量技术组合模式

我国茶园地形复杂,茶园类型也多种多样,杂草生命力旺盛,目前很难做到一种控草技术达到理想效果。因此,可建立多种控/除草技术组合模式。如幼龄茶园可采用覆盖与间作技术相结合的模式,即在茶园垄面上覆盖防草布或者作物秸秆,在行间种植鼠茅草,就是值得尝试的一种新方法。

5.加强技术推广与宣传工作

应定期开展除草剂知识与安全使用技术讲座,普及应用新型高效施药器械,做好除草剂替代技术规程的制定。通过明白纸、挂图与现场示范,使茶园除草剂减施技术让广大茶农看得懂、学得会、用得上。

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