衡陽地區(qū)直播稻田千金子的發(fā)生及綜合防控策略

唐利平，黃益國，李小芳，李倩，雷利琴，胡鑫，李有志

(1 衡陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖南衡陽 421001；2 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，長沙 410128)

衡陽市位于湖南省中南部，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，光照充足，雨熱同期，適宜大面積水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種植。衡陽地區(qū)水稻種植主要有移栽和直播兩個模式。水稻直播可節(jié)省勞力，緩解勞動力季節(jié)性緊張矛盾，對實現(xiàn)水稻生產(chǎn)輕簡化、專業(yè)化、規(guī)模化具有非常重要的意義[1]。然而水稻直播田雜草嚴(yán)重，防除難度大，成本高，成為制約直播水稻發(fā)展的關(guān)鍵因素。本文主要綜述直播稻田千金子的發(fā)生特點(diǎn)與危害，探討安全有效的綜合防控技術(shù)，并對千金子的防控趨勢進(jìn)行展望，以期為直播田草害防治提供技術(shù)參考，促進(jìn)直播水稻的高效發(fā)展。

1 直播田草害發(fā)生特點(diǎn)及雜草群落變化特征

1.1 衡陽地區(qū)直播稻田草害發(fā)生特點(diǎn)

衡陽地區(qū)直播水稻以濕直播為主。濕直播稻田播種時田間濕潤，積水較少，透氣透光性好，有利于旱生雜草的發(fā)生。苗期需建立水層，又有利于水生雜草的發(fā)生。因此濕直播稻田雜草群落以旱生和濕生雜草為主[2]。衡陽地區(qū)濕直播稻田雜草發(fā)生有三個特點(diǎn):(1)雜草發(fā)生具有明顯高峰。先是禾本科雜草(稗草、千金子)萌發(fā)，然后是闊葉雜草(矮慈姑、鴨舌草、水花生等)發(fā)生，接著是莎草科雜草(水沙草、異型沙草等)的萌發(fā)高峰。(2)雜草的種類非常多。不同田塊雜草種類不盡相同，同一田塊不同年份雜草發(fā)生也存在差異[3]。(3)雜草發(fā)生面積大。據(jù)調(diào)查，濕直播稻田雜草輕度危害的面積約占25.3%，中度危害面積約占27.7%，較嚴(yán)重危害面積約占23.6%，嚴(yán)重危害面積約占14.2%。

多數(shù)直播田雜草屬于C4 型植物，光合效率高，生長速度快，吸收養(yǎng)分、水分能力強(qiáng)，與水稻競爭光照、養(yǎng)分、水分時占優(yōu)勢地位，導(dǎo)致水稻產(chǎn)量減少、品質(zhì)降低。此外，直播田雜草還會引起病蟲害的嚴(yán)重發(fā)生，進(jìn)而影響水稻生長，形成惡性循環(huán)。

1.2 雜草群落變化特征

直播田中，雜草、惡性雜草或優(yōu)勢雜草組成不是固定不變的，其受除草技術(shù)、土壤耕翻方法、水肥管理、種植品種等農(nóng)藝措施的影響而變化。次要雜草與主要雜草演替的發(fā)生一直存在于水稻的栽培過程。近年來，衡陽地區(qū)一些對常用水田除草劑不敏感的雜草種群有上升勢頭，危害越來越大，尤其是千金子逐漸成為了直播稻田的惡性雜草，嚴(yán)重影響水稻生長[4]。

2 千金子的生物學(xué)特性

2.1 千金子形態(tài)特征

千金子屬禾本科一年生雜草。根須狀，根系特別發(fā)達(dá)；稈叢生，直立，基部膝曲或傾斜，著土后節(jié)上易生不定根；葉鞘無毛，多短于節(jié)間，葉舌膜質(zhì)，長0.1～0.2 cm，撕裂狀，有小纖毛，葉片扁平或卷折，先端漸尖；圓錐花序長橢圓形，長10～30 cm，主枝和分枝均粗糙，分枝細(xì)長，小穗多帶紫色；穎果，長圓形，長約0.1 cm；幼苗第1 片真葉長橢圓形，有7 條直出平行脈，葉舌膜質(zhì)環(huán)狀，頂端齒裂；葉鞘短，邊緣白色膜質(zhì)[5]。千金子在5 葉期前與稗草幾乎一模一樣，葉片光滑無毛，但在葉枕部有膜狀葉舌，6 葉期后開始匍匐生長，莖節(jié)落地生根，并開始分枝，呈叢生狀[6]。

千金子生物產(chǎn)量大。直播稻田千金子平均株高116.0 cm、平均總莖蘗數(shù)14.5 個、匍匐莖數(shù)2.3 個及匍匐莖分蘗數(shù)7.8 個，千金子穗長31.9 cm、穗分枝數(shù)60.2 個、每穗潁花數(shù)11 907.5 個，千粒質(zhì)量68.1 mg[7]。萌發(fā)后40 d 千金子主莖分蘗達(dá)7.55個，40～100 d 總莖蘗數(shù)基本穩(wěn)定，此后，因各莖節(jié)葉芽抽出穗子，總莖蘗數(shù)增加，達(dá)14.5 個[8]。衡陽地區(qū)千金子鮮質(zhì)量在水稻抽穗期—灌漿期達(dá)高峰后下降。

2.2 千金子對環(huán)境條件要求

千金子萌發(fā)溫度較高，適宜溫度為20 ℃左右，屬于陽性雜草。具有萌發(fā)高峰，直播田第一個萌發(fā)高峰在播后10～20 d，第二個萌發(fā)高峰在播后25～40 d。同時，千金子生長發(fā)育需總積溫較低，生育期較水稻短，第一個萌發(fā)高峰的千金子生育期為60～70 d，第二個萌發(fā)高峰的千金子生育期僅為30～40 d[9]。

千金子在土壤濕度較低的旱地生長快，危害重，以田間持水量20%～30%最適宜，長期淹水的田塊危害輕。直播田打田整地較粗放，前期淹水落沉?xí)r間短，田塊不平整，凸露的地方千金子密度高，且在中后期斷水會導(dǎo)致千金子發(fā)生嚴(yán)重。另外，在正常水分管理條件下，直播田千金子發(fā)生程度比移栽田嚴(yán)重[10]。

千金子的生育期同水稻的生育期高度重合且早熟于水稻。水稻成熟時，大部分千金子種子已成熟并散落，在土壤中形成了雜草種子庫。直播田千金子的危害程度受其種子庫豐欠程度影響較大[4]。往年千金子發(fā)生嚴(yán)重的田塊，下一年千金子大發(fā)生的概率大；相反，往年千金子發(fā)生輕的田塊，下一年千金子大發(fā)生的概率小。

2.3 千金子對除草劑的反應(yīng)

千金子對一般稻田除草劑不敏感，導(dǎo)致千金子由直播田的次要雜草種群演變?yōu)橹饕s草種群。衡陽地區(qū)種植戶對千金子的危害認(rèn)識不夠，使用最多的直播田除草劑大多為對千金子無效的五氟磺草胺及雙草醚等，相當(dāng)于對雜草產(chǎn)生了定向選擇，使千金子被選擇成為優(yōu)勢種群[11]。

3 千金子的發(fā)生與危害

千金子較耐干旱，耐鹽堿，在世界各主要水稻產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生，在我國主要分布于長江流域及其以南各省份，以排水良好的沙質(zhì)壤土發(fā)生較多。衡陽地區(qū)水稻種植區(qū)域沙質(zhì)壤土占多，土壤保水能力較差，為千金子的發(fā)生提供了有利條件。近年來，隨著水稻直播技術(shù)的快速推廣和除草劑的大量使用，千金子在衡陽地區(qū)迅速蔓延，嚴(yán)重威脅水稻安全生產(chǎn)[12]。

(1)造成水稻弱苗。千金子出苗時間基本與直播稻同步，因此水稻苗期時，千金子與水稻爭水爭肥。相比而言，千金子光合作用效率更高，吸收水分和養(yǎng)分能力更強(qiáng)，導(dǎo)致水稻水分和養(yǎng)分不足，影響生長。

(2)影響水稻的有效穗數(shù)。千金子導(dǎo)致直播稻產(chǎn)量銳減的原因在于田間千金子密度高、分蘗能力強(qiáng)，使得田間透光率及稻田中可供利用的水肥降低[13]。研究表明，千金子密度為4 株/m2時，水稻的有效穗數(shù)會降低0.3%；15 株/m2時，水稻的有效穗數(shù)會降低16.6%；50 株/m2時，水稻的有效穗數(shù)會降低69.4%。

(3)降低稻谷千粒質(zhì)量。千金子繁殖能力強(qiáng)、成株率高、植株高大，且與水稻共生期長，引起水稻后期早衰，灌漿時營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)不足且營養(yǎng)物資運(yùn)輸受阻。吳尚等研究發(fā)現(xiàn)，稻谷千粒質(zhì)量隨千金子的密度增加而逐漸降低，直播田中的千金子為21株/m2時，稻谷千粒質(zhì)量下降11.99%左右[14]。

4 千金子的綜合防控策略

直播田千金子的防除必須貫徹“預(yù)防為主，綜合防治”的方針，采取綜合防控措施，實施農(nóng)業(yè)防治與化學(xué)防治相結(jié)合，適當(dāng)利用微生物治草、以草治草以及他感物質(zhì)治草等生物防治方法[15]。

4.1 農(nóng)業(yè)防治

(1)合理翻耕。千金子多發(fā)稻田應(yīng)采取秋翻整地措施將千金子種子深埋，使其由于缺氧而不能萌發(fā)，降低千金子在直播稻田中的發(fā)生量。董立堯[16]研究表明，千金子在土壤所處深度越深出苗率越低，千金子在土表萌發(fā)出苗率高達(dá)94%，而在4 cm 以下土層千金子幾乎不能正常出苗。通過合理翻耕減少有活力的千金子種子數(shù)量，破壞其賴以安全越冬生存的土壤庫環(huán)境，以達(dá)到控制雜草的目的。

(2)合理淹水。稻田灌水對千金子的防除效果很明顯。水資源豐富的稻田，在千金子出草高峰期或低齡幼苗期，可通過泡田抑制千金子和其他雜草的萌發(fā)和生長。有研究表明，在千金子1.5 葉期和2.5 葉期保持3～5 cm 的水層，其防效可達(dá)100%。灌水時間的選擇尤為重要，隨著水層建立時間的推遲，對千金子的抑制作用逐漸減弱[17]。千金子萌發(fā)后4～6 d 建立水層是抑制千金子出苗的最佳時間。

(3)合理輪作。合理輪作換茬可減少直播田千金子的發(fā)生。旱地作物與水稻輪作可改變土壤的理化性質(zhì)，創(chuàng)造不利于雜草生長的田間小氣候，使千金子受土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、環(huán)境濕度等因素制約而不能正常生長，達(dá)到經(jīng)濟(jì)有效地控制雜草的目的[14]。合理輪作使雜草群落發(fā)生演替，可在一定程度上避免千金子上升為優(yōu)勢雜草。

4.2 化學(xué)防治

化學(xué)防除是目前衡陽地區(qū)直播稻田雜草防控技術(shù)的核心，高效簡便的化學(xué)防控技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各區(qū)域的千金子防治。目前靠單一除草劑或復(fù)配劑一次處理很難有效防除千金子災(zāi)情，應(yīng)積極采取“一封二殺三補(bǔ)”的防治措施[18]，同時搞好田間水分管理，注意施藥時間，發(fā)揮除草劑的最佳防除效果。

“封”是指在水稻播后出苗前進(jìn)行土壤封閉處理。在整田播種、放跑馬水后1～3 d 稻芽未露白時用藥，可以選擇33%二甲戊靈乳油(水稻專用型)或者30%芐嘧磺隆·丙草胺可濕性粉劑，每公頃用量分別為3 000 mL 和450 g，兌水450～900 kg 均勻噴霧，田間保持濕潤，廂面無明顯積水。施藥后7～10 d 盡量減少大水漫灌。土壤封閉是稻田化學(xué)防除千金子的有效、經(jīng)濟(jì)、省力、安全的措施，通過播后苗前土壤封閉處理，可控制第一個出草高峰的發(fā)生。

“殺”是指在未封閉除草或者封閉除草效果差的直播稻田選擇特定除草劑進(jìn)行莖葉處理。千金子萌發(fā)后，可選擇的莖葉處理劑較少，一般選用氰氟草酯、噁唑酰草胺、精噁唑禾草靈、雙環(huán)磺草酮及其復(fù)配劑噴霧。其中，精噁唑禾草靈對水稻的安全性差，只能在水稻5～6 葉期使用，應(yīng)嚴(yán)格控制劑量。對于播種時千金子已經(jīng)大量萌發(fā)的田塊，需充分利用氰氟草酯在水稻任何時期都安全的特點(diǎn)，在水稻1 葉1 心期后立即用藥防除[19]。莖葉噴霧處理需要保證雜草充分接觸藥液，從而達(dá)到較好的除草效果。藥后24 h 回水，水層3～5 cm。各地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，防治千金子時，如果回水不及時會導(dǎo)致千金子大量繁殖。同時，千金子的葉片窄且挺直，不易粘附藥液，為提高防效，應(yīng)采用高濃度、細(xì)噴霧，可加入優(yōu)質(zhì)農(nóng)用有機(jī)硅提高防效。

“補(bǔ)”為針對經(jīng)前兩次處理后還殘留的大齡千金子而采用的防治方法。此時，水稻基本已到拔節(jié)孕穗期，可選用10%氰氟草酯乳油或者10%精噁·氰氟乳油定向噴霧，見草打藥，千金子嚴(yán)重的田塊多噴，千金子零散發(fā)生的田塊少噴，沒有的地方不噴。

4.3 生物防治

直播田千金子的生物防治技術(shù)還處于研究階段，距應(yīng)用推廣還有一定距離。董立堯等[20]發(fā)現(xiàn)，揚(yáng)麥158 和揚(yáng)麥10 號兩個小麥品種收獲后的殘株水提取液能抑制千金子的萌發(fā)。劉蘇閩等[21]發(fā)現(xiàn)油菜對千金子具有化感抑制作用。2019—2020 年，筆者在衡陽市衡南縣三塘鎮(zhèn)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，稻油輪作水稻田千金子發(fā)生程度明顯低于雙季稻區(qū)和大豆水稻輪作田。同時，以草治草和微生物治草也越來越受到關(guān)注，如何更好地利用并應(yīng)用于大田生產(chǎn)已成為廣大科研人員面臨的新興課題。

5 展望

直播田千金子對水稻生產(chǎn)危害很大，如何解決千金子對直播稻田的危害，成了種植戶和科研人員面臨的重要問題。目前國內(nèi)對千金子的防控重點(diǎn)是研究化學(xué)除草劑防除，但過度依賴勢必會引起農(nóng)藥殘留、環(huán)境污染等問題，同時，長期連續(xù)使用也會引起千金子抗藥性的產(chǎn)生。農(nóng)業(yè)防治受田間管理水平和氣候因子影響，雖有優(yōu)勢，也有一定局限性。

以后需加強(qiáng)雜草群落特征研究，利用雜草之間的抑制作用，實現(xiàn)以草治草，將千金子的危害控制在經(jīng)濟(jì)閾值之下。另外，利用化感除草和開發(fā)天然除草劑為稻田雜草治理提供了新方向。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，利用他感及其潛能物質(zhì)抑制千金子萌發(fā)已取得重要研究進(jìn)展，如從千金子病葉上分離的平臍蠕孢屬真菌對千金子幼苗有一定的致病活性，有可能開發(fā)成天然除草劑[17]。最后，抗除草劑水稻品種的選育為千金子防控提供了新思路。