冬小麦田间杂草分布现状与绿色防控技术研究
2022-02-16陈立涛董志平马继芳王永芳
陈立涛,董志平,刘 佳,马继芳,王永芳#
1.馆陶县农业农村局,河北馆陶 057750;2.河北省农林科学院 谷子研究所,河北石家庄 050035
小麦作为我国第三大粮食作物,在我国广泛种植,种植面积达到3 000万hm2以上,产量达到1.2亿t以上。稳定粮食生产,保证粮食供给,是中央提出的保民生、促经济发展的重大决策。因此,保证小麦的丰产丰收意义重大。小麦田杂草是危害小麦产量的重要有害生物,麦田杂草生长贯穿小麦整个生育期[1-4]。对田间杂草的防除是小麦种植中必不可少的一项措施。麦田杂草的发生情况不断演变,部分杂草抗药性已经显现。目前,杂草防控主要采用化学除草措施,对大部分麦田杂草和玉米田杂草防治是有效的。但目前仅甲基二磺隆(Mesosulfuronmethyl)作为苗后茎叶处理剂可防控麦田恶性杂草节节麦,且一旦用药时机和药量不合适,极易对小麦产生药害[5]。为探讨小麦绿色防控措施,推进农药减量行动的开展,调查了小麦田杂草分布现状,并以恶性杂草节节麦为研究对象,对小麦杂草生态调控措施进行了研究和示范。
1 材料与方法
1.1 冬小麦田间杂草分布现状调查
调查地点在馆陶县冬小麦—玉米常年连作种植区。选择3个乡镇,每个乡镇3个村,每个村10块以上。调查方法为单对角线3点取样,每点1 m2,记录所有杂草数量。杂草调查时间在冬小麦春季早期,具体时间为3月1—12日,杂草未进行化学防治,或已防治但杂草死亡前。在普遍防治后,进行药害普查,时间在3月下旬。
1.2 恶性杂草节节麦农业生态调控技术研究
1.2.1 室内不同深度播种萌发试验萌发试验设播种深度20、25、30 cm 3种深度,每种深度播3盆(即3次重复)。播种方法是取大花盆,底部放滤纸,上面覆盖2 cm厚营养土,然后播种节节麦种子100粒/盆,再在上面覆盖20、25、30 cm厚的营养土,放于植物生长室进行培养,浇水等统一进行。30 d后调查不同深度节节麦萌发情况。
1.2.2 玉米收获后深翻对节节麦杂草的防控效果在宁晋县东枣村科优粮食种植专业合作社基地,选取6.67 hm2地进行示范。玉米收获秸秆粉碎后,其中3.33 hm2按常规旋耕2遍,另3.33 hm2深翻30 cm后再旋耕2遍,然后统一播种小麦,后期统一进行田间管理。在小麦抽穗期进行麦田杂草情况调查,每区选择3点杂草较多的样点进行调查,每点调查3 m2的杂草种类和数量。
2 结果与分析
2.1 冬小麦田间杂草分布现状
2.1.1 杂草种类在调查中共调查到杂草种类9种,分别为播娘蒿、节节麦、雀麦、播娘蒿、灰绿藜、麦瓶草、猪殃殃、荠菜、叶蓼、田旋花。各种杂草数量在发现杂草总数量的占比分别为35.2%、49.5%、3.4%、35.2%、5.0%、4.5%、1.1%、0.9%、0.3%、0.1%。杂草种类中,数量最多的为节节麦,占到49.5%,占比接近50%;其次是播娘蒿,占35.2%;灰绿藜占到5.0%,雀麦为3.4%(图1)。
图1 冬小麦田间各种杂草数量在发现杂草总数量的占比
2.1.2 杂草群体的演变节节麦占比近50%,为小麦田间杂草种群中优势种群,数量超过了以往占比较多的阔叶杂草播娘蒿,播娘蒿种群数量退居第2位,占35.2%。田间主要杂草种群以节节麦、播娘蒿为主,2种杂草数量总量占到所有杂草总量的84.7%。另外,灰绿藜种群数量有所上升。猪殃殃、荠菜、叶蓼、田旋花发生数量为零星发生。
2.1.3 发生面积在调查的田块中,各种杂草的发生频率见图2。节节麦、雀麦、播娘蒿、灰绿藜、麦瓶草、猪殃殃、荠菜、叶蓼、田旋花各种杂草在田间出现频率分别为55.6%、12.0%、66.7%、5.6%、6.5%、3.7%、6.5%、0.9%、0.9%。播娘蒿出现频率为66.7%,发生面积最大。其次出现频率较多的是节节麦,占55.6%,发生面积居于第2位。播娘蒿和节节麦2种杂草发生面积最大,是主要防治对象。雀麦、灰绿藜、麦瓶草、猪殃殃、荠菜5种杂草为局部区域发生。
图2 冬小麦田间各种杂草发生频率调查
2.1.4 杂草数量分布根据单位面积杂草发生数量,对调查地块进行统计(表1)。
表1 杂草发生数量分布调查
(1)播娘蒿发生情况。没有发生播娘蒿的地块占33.3%,1 棵/m2,发生数量较少的地块占18.5%,1~10 棵/m2的中等发生地块占39.8%,10 棵/m2以上发生较重地块占8.3%。1株以上发生地块占48.1%,接近50%。严重发生地块占该杂草发生地块的12.5%。
(2)节节麦发生情况。节节麦发生数量1~10株的地块占31.5%,发生数量在10株以上地块占9.3%,2项合计40.8%,占到地块的大部分。严重发生地块占该杂草发生地块的16.7%。
(3)雀麦发生情况。88.0% 的地块未发生该杂草。说明雀麦在田间的发生情况为区域分布,局部地块发生数量较多,但发生面积较小。
(4)播娘蒿、节节麦、雀麦3种主要杂草发生情况。1~10株发生地块占47.2%,10株以上发生地块占23.1%,2项合计达到70.3%,说明主要杂草发生数量较多的地块占大部分。严重发生地块占杂草发生地块的27.5%。
(5)所有杂草发生情况。1~10株发生地块占44.4%,10株以上发生地块占27.8%,2项合计达到72.2%,说明杂草发生数量较多的地块占大部分。严重发生地块占杂草发生地块的33.0%。
2.1.5 药害调查记录用药后麦田发生黄化、矮化、植株扭曲畸形等药害症状面积大于10%的地块。共调查到药害发生地块23块,占到调查地块的21.3%,即发生药害的地块占20%,说明由于各种原因发生药害概率较大,且大部分地块为全田发生药害症状。因此,麦田杂草合理科学防控尤为迫切,实施绿色减药防控措施为当务之急。
2.2 恶性杂草节节麦农业生态调控技术研究
2.2.1 不同深度下节节麦的萌发及萌芽率室内萌发试验结果表明(表2),节节麦种子在土层厚度20 cm的条件下,绝大部分种子萌发,底部根量多,且大部分苗可生长超过5 cm土层,部分可伸长突破10 cm土层,少量突破15 cm土层,很少几株突破20 cm土层(从边缘出土)(图3)。在土层厚度25 cm和30 cm的条件下,绝大部分种子萌发,但萌芽率显著降低,没有能够突破土层。3个土层厚度的萌发率在90.33%~91.33%之间,没有表现出显著差异。但随着土层加厚,可以萌发出苗的频率逐渐降低(66.00%~32.67%),可能是因为土层加厚氧气供应不足所致。本试验结果说明,节节麦经深翻25~30 cm后,除少量无活力的秕种子不能萌发外,绝大部分种子均可萌发并失去活力,不会在后期耕翻后,再次形成危害。因此可以通过深翻25 cm以上的农业生态调控技术控制绝大部分节节麦危害。
表2 不同土层厚度节节麦萌发情况统计
图3 土层下节节麦萌发情况
2.2.2 玉米收获后深翻对麦田杂草的防控效果在河北省宁晋县东枣村示范基地,玉米收获后深翻30 cm再播种小麦,并进行了连续2年的跟踪调查,结果表明,深翻区较旋耕区小麦杂草数量明显减少(表3)。
表3 深翻与旋耕方式对小麦示范田杂草的防控效果比较
该基地麦田主要禾本科杂草有野麦子和节节麦,深翻区第1年单位面积杂草数量为53.33株,旋耕区单位面积杂草数量为170.67株,深翻30 cm第1年对麦田杂草的防效为68.75%。深翻区第2年单位面积杂草数量为66.67株,旋耕区单位面积杂草数量为105.00株,深翻30 cm第2年对麦田杂草仍有36.50%的防效。深翻技术的防控效果与农机和机手的操作技术也密切相关,在石家庄市栾城区基地示范结果表明,机手深翻技术好,深翻覆盖均匀,小麦季田间未见节节麦危害。
3 讨论
3.1 杂草防控难度增加
从调查的情况看,杂草优势种群有些变化,禾本科杂草节节麦的发生数量超过优势种群阔叶杂草播娘蒿的数量,成为第1位优势种群。节节麦发生数量占49.5%,播娘蒿发生数量为35.2%,节节麦数量比播娘蒿多14.3个百分点。节节麦发生趋势呈现发生数量偏多,发生面积扩大。节节麦为田间较难防治的杂草,有效防治时间短暂,冬前防治效果较好。防治药剂单一,目前以甲基二磺隆为主。
全国农技中心联合监测结果,2020年节节麦对甲基二磺隆抗性频率为66.7%,播娘蒿对苯磺隆的抗性频率为96.1%,其中,抗性指数大于10的占73.3%。节节麦、播娘蒿是麦田发生数量较多、发生面积较大的2种绝对优势杂草。因此麦田杂草防控难度有所增加。
3.2 药害发生频繁,间接影响小麦生长
麦田杂草优势种群防控难度不断增加,对防治药剂已经产生抗药性,田间出现药害的概率偏高。因此,对杂草的科学防控必须实施绿色减药的措施。为避免抗药性和药害的发生,推进农药减量行动,以深翻等农业措施为主的绿色措施势在必行。
4 绿色农药减量控害措施
4.1 麦种清选
节节麦每节大小与小麦籽粒大小十分接近,极易裹挟在麦种中传播、扩散,因此加强麦种清选是防止此类杂草传播的有效手段之一。在调运种子时,植保部门要严把产地检疫和调运检疫两道关。一方面,坚持不从节节麦发生区调运种子;另一方面,麦种生产繁育单位,要加强产地检疫工作,杜绝生产含有节节麦的小麦良种流入未发生区。
4.2 加强农机跨区作业管理
当前,小麦收割均是采取联合收割机从南向北跨区作业收获方式,极易造成节节麦等杂草种子远距离传播和扩散。相关部门要加强对机主和机手的宣传教育和强化监督,督促其在收获每块地后尤其是跨区作业前彻底清理收割机等农机具,严防小麦杂草通过农机进行扩散和远距离传播。
4.3 保护未发生地块,人工清除轻发生田
对于杂草轻发生地块,需要在杂草结籽前进行人工拔除,带离田间,以防杂草污染麦田。
4.4 重发生田块,深翻压低杂草种群基数
麦田传统耕作方式为旋耕种植,旋耕深度一般在10 cm左右,杂草种子集中在0~10 cm的土层中,对杂草出土发生的影响较小。若采用土壤深翻种植,深翻深度在25 cm以上,可以明显抑制杂草出土,明显降低杂草发生数量,达到减药控害的目的。
根据以往化学防控用药测算,播娘蒿发生数量在10株以上的较重地块占所有地块的8.3%,在所有播娘蒿发生地块占到12.5%,若在这些地块实施深翻措施,不进行化学除草,那么农药用量可以比原来减少12.5%。节节麦发生数量在10株以上的较重地块占9.3%,在所有节节麦发生地块占到16.7%,若在这些地块进行深翻措施,不进行化学除草,那么农药用量可以比原来减少16.7%。主要3种杂草发生数量在10株以上的较重地块占23.1%,在所有主要3种杂草发生地块占到27.5%,若在这些地块进行深翻措施,不进行化学除草,那么农药用量可以比原来减少27.5%。所有杂草发生数量在10株以上的较重地块占27.8%,在所有杂草发生地块占到33.0%,若在这些地块进行深翻措施,不进行化学除草,那么农药用量可以比原来减少33.0%。由此说明,若在杂草发生较重地块进行深翻措施,农药减量效果明显。