寒地水直播稻田杂草发生特点及综合防控对策

唐傲 张喜娟 董文军 刘猷红 孟英 孙兵

(黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所，黑龙江 哈尔滨 150028)

黑龙江省作为我国最大的粳稻商品粮基地，同时也是寒地粳稻的主要栽培区域，近年来水稻种植面积一直保持在400万hm2以上，在保障我国的粮食安全上扮演了极其重要的角色[1]。随着城镇化进程的加快，农村劳动力的转移，生产成本的逐年提高，劳动人口老龄化日益加剧等问题的出现，使得寒地水稻栽培技术发生了较大的变化，寒地水稻的生产目标从持续追求高产向优质与高效的综合协调转变，水稻的生产形式也从精工细作向节本轻简的方向转变[2-4]。

水稻直播栽培通过直接将种子播入田间，减少了育苗移栽的过程，有效缓解了插秧栽培中操作步骤繁杂、作业强度大、耗水量大、苗床取土难等因素的影响，极大地降低了生产成本，且兼具省工、省时的优势[5]。配合现代农业科技的助力，使水稻直播成为一种节本增效的栽培技术[6]。在寒地稻区，很多农民开始采取直播方式种稻，尤其是水直播栽培，其轻简高效的特点使其不推自广，近年来直播稻的种植面积也呈逐年扩大的趋势[1]。

1 水直播稻田杂草种类和发生特点

1.1 水直播稻田杂草种类

寒地直播稻田中的杂草类型主要有禾本科、阔叶类、莎草科、水生杂草和藻类等(10-12)。

禾本科杂草主要有稗草(Echinochloa crusgalli (L.)Beauv)、稻稗(Echinochloa phyllopogon(stapf)Koss.)、匍茎剪股颖(Agrostis stolonifera var. gigantean (Roth) Klett et H. Richt. ex Peterm.)、稻李氏禾(Leersia oryzoides (L.) Swartz.)、芦苇(Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud)、看麦娘(Alopecurus aequalis Sobol.)等。

阔叶类杂草主要有野慈姑(Sagittaria trifolia L.)、泽泻(Alisma plantago-aquatica Linn.)、雨久花(Monochoria korsakowii Regel et Maack)、狼把草(Bidens tripartite L.)、花蔺(Butomus umbellatus Linn.)、宽叶谷精草(Eriocaulon robustium (Maxim.) Makino)、陌上菜(Linderniaprocumbens(Krock.) Philcox)、丁香蓼(Ludwigia prostrata Roxb.)等。

莎草科杂草主要有扁秆藨草(Scirpus planiculmis Fr.Schmidt)、莹蔺(Scirpus juncoides Roxb.)、牛毛毡(Heleocharis yokoscensis (Franch. et Savat.) Tang et Wang)、异型莎草(Cyperus difformis Linn.)、水莎草(Cyperus serotinus Rottb.)等。

水生杂草和藻类主要有眼子菜(Potamogeton distinctus A.Benn.)、水绵(Spirogyra communis)、浮萍 (Lemna minor L.)、小茨藻(Najas minor All.)等。

1.2 水直播稻田杂草发生特点

1.2.1 草相复杂，变化多

对连续液膜的碎裂过程影响最大的因素是支配表面波增长率 及其所对应的支配波数或波长（波数与波长成反比）。图 7所示为在大气状况气体环境下，支配表面波增长率及其对应的支配波数随液流韦伯数、雷诺数和气流马赫数的变化关系。图7a为液流韦伯数、雷诺数和气流马赫数对支配表面波增长率的共同影响，图 7b为对支配波数的影响；实线所示为近反对称波形，虚线所示为近正对称波形。

水直播稻田的前期水分管理以湿润为主，利于湿生、沼生杂草的发生，中后期建立水层后又有利于水生杂草的发生[13]。这样的生态环境，使得田间杂草发生期早、出草时间长、萌发峰次明显。在播种至出苗初期，田间杂草主要以禾本科杂草为主，兼有部分莎草科和阔叶类杂草。出苗中后期，阔叶类和莎草科等杂草在田间相继发生并且还伴随部分大龄禾本科杂草。

由于环境条件的差异，种植管理水平的参差，单一选择性除草剂的长期使用，使水直播田间的杂草种类在时间和空间上均有较大变化。不同地区优势杂草种类不同，相同地区不同地块间杂草的种类和数量也存在较大差异，相同地块不同年际间杂草的种类和数量也不尽相同，这使水直播稻田杂草防控难度大幅提升。

1.2.2 竞争力强，生长快

水直播稻田播种至出苗初期，田间水稻秧苗群体量小，覆盖度低、田间空隙大、温光条件较好，十分有利于杂草生长并与水稻进行竞争。杂草的种类繁多、群体基数大，一般水直播稻田杂草自然萌发密度是稻田基本苗数的几倍，比水稻的竞争力强很多[14]。杂草与水稻争光、争肥、争空间，抑制水稻的正常分蘖，导致水稻正常生长的生态环境恶化，通常表现为前期的“草欺苗”，甚至发展成“草压苗”。

田间杂草在拥有优势群体数量的同时，出苗后的生长速度也很快，在适宜条件下，1～2d就会长出第1片叶子。不同类型和在不同土壤空间分布的杂草使得直播田杂草的出草期长，而且不同类型杂草的发生期也不一，与水稻长期共生。如防除效果不佳，极易造成杂草大面积疯长，形成草荒，最终对水稻的产量和品质造成严重影响。

2 水直播稻田杂草发生规律

2.1 杂草发生时间和特点

与移栽稻田不同，水直播稻田中的杂草会表现出多个出草高峰[13,14]。第1个出草高峰在播种之后的5～10d，此时期水稻处于萌发和破土立针期，田间杂草以稗草、稻李氏禾等禾本科杂草为主，同时还有部分莎草科和阔叶类杂草零星发生。由于前期泡田整地过程中，草籽已经开始吸水并具备了萌发条件，稗草等禾本科杂草甚至在播后3d即有萌动出土态势。此期间出草量大、延续期长，出草量占整体的50%～70%，呈单峰出草类型的杂草如稗草，其出草期可延续3周以上。随着田间水分条件的变化，第2个出草高峰在出苗后20d左右，此时期水稻处于3～4叶期。由于萌发速度不同，田间杂草以扁秆藨草、萤蔺、水莎草等莎草科杂草和野慈姑、泽泻等阔叶杂草为主，这些优势杂草此时期的出草量占其整体的60%以上。这2个出草高峰杂草数量大、发生早、延续期长、危害性大，是防除的主攻目标。

部分田块在出苗35d后还会出现第3个出草高峰，草相以部分阔叶杂草、水生杂草和多年生莎草科杂草为主，同时稻田中还常伴随前期防治不到位遗留下的大龄禾本科杂草。出草的早晚与田间水分管理密切相关，田面湿润、水层建立迟，杂草萌发早峰期提前。出草峰期的延续时间与杂草基数关系密切，杂草基数大，出草峰期相对长，反之则短，且杂草基数较高的地块，搁田还水期间也常有明显的出草峰。

2.2 不同土壤层杂草出草规律

存留于土壤表面和土层中具有活力的杂草种子构成了直播稻田的杂草种子库。杂草种子库的大小、组成和空间分布决定了田间杂草的发生情况，其丰度和变化与防治效果和耕作方式关系紧密[15]。水直播稻田中，受耕作栽培方式影响，杂草种子分布于不同的土壤层中，其密度由表层至底层呈递减趋势。而耕层深度的差异会对杂草的出草率和出草时间产生直接影响。以稗属杂草为例，分布在表层土壤的种子萌发快、出苗率高，一般在播种后5d起就开始大量萌发，占总出草数的30%以上；之后分布于浅土层的种子相继萌发，在10d左右进入高峰期，占总出草数的60%以上，而8cm土层以下种子则不会萌发。异型莎草的种子主要以土壤表层和浅土层萌发率最高，覆土1cm便不能出苗，同时淹水条件也会抑制其种子萌发，淹水4cm可使其种子萌发率下降至最高萌发率的35%。水稻出苗后20～25d，残留在土壤深层的杂草种子萌发出土，但发生量很少，与水稻群体竞争处于劣势，一般不构成危害。这些种子萌发和出苗生物学特性，为采取农艺方式防控杂草提供了帮助和支撑。

3 水直播稻田杂草的综合防控

3.1 防治原则

水直播稻田的除草技术应采取“预防为主，综合防治”的策略。前期利用耕作和诱萌的手段大量消耗土壤内的杂草种子库，通过建立适合化控和农艺灭草的田间土壤和水层条件，根据田间草相特征与发生规律，有针对性地进行综合防控，提高防控效率。化学除草剂的选择务必将施用的安全性放在首位。除草策略还要符合寒地稻区水直播栽培方式的生产实际，不增加额外的生产投入，保持直播种稻节本、省工的优点。

3.2 生态农艺控草

3.2.1 种子处理

播种前要对种子进行清选，筛去水稻种子中混入的草籽，切断杂草随播种进入大田的扩散途径，有效减少田间杂草基数。水稻种子需进行包衣和催芽，以保证田间的出苗整齐度，为适时化除创造物质基础。

3.2.2 精细整地控草

前茬水稻收获后，在土壤含水量降到30%以下时进行翻耕，深度18～20cm。利用秋翻整地将分布于2～5cm土层的杂草种子翻埋入地下，控制表层土壤中杂草的发生基数，达到控制出草的目的。

水稻播种前进行水耙地，耙地平田的效果要达到同一田块高度差在3cm以内。田面平整有利于早期以水控草，降低田间高处易滋生杂草的情况，提高土壤封闭化学除草剂的防治效果。

3.2.3 科学水肥管理

合理灌排、科学水浆调控对创造良好的出苗条件和化除环境至关重要[16]。播种后保持田面湿润且无积水，能够促进水稻早生快发并有助于延长除草剂的灭杀时效；稻苗3叶期时及时建立水层并保持，能够在一定水平上控制第2个出草高峰的出草量，达到以水控草的效果；分蘖期保持3～5cm的浅水层，提温促分蘖，尽早封行。此后水分管理同插秧栽培，需要注意的是，在施用除草剂前田间应排干水分并保持土壤湿润，施药后2～3d恢复灌水，以提高药效。

肥料运筹上，与插秧栽培目前提倡的氮肥后移不同，为促进稻苗早发快长，要施足基肥，早施分蘖肥，为确保安全成熟，穗肥中不施氮肥。由于包含大量具有萌发能力的杂草种子，禁止施用未高温腐熟的有机肥。

3.2.4 合理群体布局

水稻与杂草的竞争关键期一般在播种后到成苗的阶段，合理的播种量和田间群体密度可减少杂草的竞争，达到苗压草的效果[17]。一定程度上提高播种量和增加群体密度有助于提高水稻的竞争力，使稻苗成为优势群体，但播种量过大，群体结构不合理可导致后期倒伏，影响产量和收获。经多年生产实践，寒地稻区适合的播种量为机械穴播，90～105kg·hm-2；机械条播，105～120kg·hm-2；人工或飞机撒播，150～180kg·hm-2。机械条播和机械穴播的行距一般为25～28cm，机械穴播的穴距一般为11.0～13.0cm。

3.3 化学除草

在农艺控草的基础上，应因地制宜地根据田间具体的草相特征采取封闭为主，辅以苗后针对性灭杀的化除策略[18]。

3.3.1 封闭除草

水耙地后播种前，选用杀草谱广、持效期长的土壤封闭型药剂，通过对杂草种子出芽的抑制作用，充分控制第1个出草高峰。可选用40%丙草胺·苄嘧磺隆可湿性粉剂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等除草剂，兑水450 L后均匀甩施于稻田，施药后保持浅水层5～7d。排水后及时播种，确保水稻种子与杂草种子同步出苗或优先出苗。

3.3.2 苗后除草

在水稻2.5～3.5叶期进行苗后第1次除草。此时田间已经建立了3～5cm的浅水层，针对第2个出草高峰和封闭除草后残留的大龄杂草进行防除。根据田间草相选择兼具有土壤封闭效果和茎叶处理效果的除草剂。可选用60%丁草胺乳油1200～1500mL·hm-2加10%苄嘧磺隆可湿性粉剂 300～450g·hm-2，或55%吡嘧磺隆·丙草胺可湿性粉剂900g·hm-2，或53%苄嘧·苯噻酰可湿性粉剂750g·hm-2，采用甩施法均匀施药或结合追肥拌肥撒施，施药后田间需保水5～7d；也可以选择36%苄·二氯可湿性粉剂750g·hm-2兑水450L采用喷雾施药，用药前排干田水并保持湿润，施药后48h复水并保水5～7d。水层需注意切勿淹没秧苗心叶。

根据田间草情还可进行苗后第2次除草，一般在苗后第1次除草20d左右进行。防治稗草等禾本科杂草发生较重地块可选用嘧草醚、五氟磺草胺、莎稗磷和二氯喹啉酸等药剂进行茎叶处理。对莎草和阔叶杂草发生较重地块可选用排草丹、吡嘧磺隆、二甲四氯等进行单剂或组合使用。针对泽泻、慈姑等多年生杂草还可选用灵斯科、嗪吡嘧磺隆和嘧啶肟草醚等除草剂。药剂使用时务必注意用药方式和田间水分条件。

4 结语

水稻直播栽培相比插秧栽培具有节本增效和缓解劳动力紧张的突出优势。但直播稻田中草相复杂易变且出草峰次多致使杂草防控形势复杂，给直播稻的持续稳产增加了不确定因素，单一的除草措施往往无法达到预期的防治效果。应针对杂草种类和发生特点对症下药，采取以土壤封闭预防为主，后期精准茎叶化除辅助，配合物理阻隔和优势群体布局等生态农艺手段对水直播稻田杂草“治早”和“治小”，达到综合防控的成效。随着农艺管理水平的提高和农业科技的进步，在倡导轻简高效的生产趋势下，水稻直播栽培定会从过去管理粗放的防灾补救技术发展成为推动水稻持续提质增效，保障粮食安全的重要手段。