我國芝麻田雜草防控現狀及建議

劉新濤 趙輝 倪云霞 趙新貝 王婧 李永冬 劉紅彥

摘要

本研究對我國主要芝麻產區雜草發生情況和防控現狀進行了調查。結果顯示，我國芝麻田雜草共計31科86種，使用的除草劑共15種，普遍存在闊葉雜草難防控等問題。芝麻田雜草防控難與科研基礎薄弱和可用除草劑品種嚴重不足有關。針對上述情況，提出加大基礎研究力度、重視除草劑篩選登記工作、加強抗除草劑育種、加速植保機械的研發及產業化、研究和推廣注重芝麻田生態系統保護的標準化防控技術等建議。

關鍵詞

芝麻;?雜草;?防控現狀;?建議

中圖分類號：

S?451

文獻標識碼：?A

DOI：?10.16688/j.zwbh.2023208

Status?and?suggestions?for?weed?control?in?sesame?fields?in?China

LIU?Xintao，?ZHAO?Hui，?NI?Yunxia，?ZHAO?Xinbei，?WANG?Jing，?LI?Yongdong，?LIU?Hongyan*

（Institute?of?Plant?Protection，?Henan?Academy?of?Agricultural?Sciences，?Key?Laboratory?of?Integrated

Pest?Management?on?Crops?in?Southern?Region?of?North?China，Ministry?of?Agriculture?and?Rural

Affairs，?Henan?Key?Laboratory?of?Crop?Pest?Control，?Zhengzhou?450002，?China）

Abstract

The?occurrence?and?control?status?of?weeds?in?sesame?producing?areas?of?China?were?investigated.?The?results?revealed?that?there?are?86?weed?species?across?31?families?and?15?commonly?used?herbicides?in?sesame?fields?in?China.?Notably，?controlling?broadleaved?weeds?proved?challenging.?It?is?difficult?to?control?weeds?in?sesame?fields?because?of?the?weak?research?foundation?and?the?scarcity?of?available?herbicides.?To?address?these?issues，?it?is?suggested?to?increase?basic?research，?attach?importance?to?herbicide?screening?and?registration，?strengthen?herbicideresistant?breeding，?expedite?research?and?development，?and?industrialization?of?plant?protection?machinery，?and?promote?standardized?prevention?and?control?technologies?focusing?on?safeguarding?the?sesame?field?ecosystem.

Key?words

sesame;?weed;?control?status;?suggestion

芝麻是我國重要的特色油料作物，常年種植面積50萬hm2［1］。河南省種植面積最大，超過全國種植面積的40%［2］，河南、湖北、安徽三省的種植面積超過全國種植面積的70%，江西、河北、山西、遼寧、湖南、廣西等省（區）也有一定種植面積，其余地區種植面積很小［35］。芝麻生長期氣溫較高，雜草生長迅速，易對芝麻生產造成危害。本文以國家特色油料產業技術體系2009年－2022年的調查結果為基礎，并結合相關文獻報道，對我國主要芝麻產地雜草發生情況和防控現狀進行了綜述，為芝麻田雜草防控提供參考。

1?雜草種類及危害

國家特色油料產業技術體系成立以來，科研人員對河南、安徽、湖北、江西、河北、山西、遼寧、吉林等地區的芝麻產區雜草發生危害情況進行了調查，發現芝麻田雜草發生普遍。吳鶴敏等2009年對河南省舞陽縣、臨潁縣、許昌縣、?葉縣4個示范縣的芝麻田雜草發生情況進行了調查，發現的雜草種類共計9科15種［6］。闞躍峰等對河南省平輿、上蔡等幾個示范縣芝麻田的雜草發生情況進行了初步調查，發現雜草種類共計25科60余種［7］。孫會杰等2012年對遼寧省遼陽市、朝陽市、阜蒙縣、康平縣，吉林省通榆縣、雙遼市等地區的芝麻田雜草發生情況進行了調查，發現雜草種類共計12科16種［8］，總體上，對芝麻田雜草種類較為系統的調查較少。匯總特色油料產業技術體系崗位和綜合試驗站多年調查結果，發現我國芝麻田主要雜草共計31科86種（表1）。其中河南、安徽等黃淮流域主要雜草共計20科55種，常見的雜草種類有：牛筋草Eleusine?indica、馬唐Digitaria?sanguinalis、狗尾草Setaria?viridis、青葙Celosia?argentea、鐵莧菜Acalypha?australis、苘麻Abutilon?theophrasti、香附子Cyperus?rotundus、自生小麥Triticum?aestivum、刺兒菜Cirsium?arvense?var.?integrifolium、反枝莧Amaranthus?retroflexus、馬齒莧Portulaca?oleracea等;遼寧、山西等北方地區主要雜草共計19科45種，常見的雜草種類有：牛筋草、馬唐、反枝莧、鐵莧菜、蒺藜Tribulus?terrestris、狗尾草、田旋花Convolvulus?arvensis、馬齒莧等;湖北、江西等南方地區主要雜草共計26科60種，常見的雜草種類有：藜Chenopodium?album、青葙、鐵莧菜、馬齒莧、凹頭莧Amaranthus?blitum、龍葵Solanum?nigrum、自生小麥、鴨跖草Commelina?communis、牛筋草、喜旱蓮子草Alternanthera?philoxeroides、半邊蓮Lobelia?chinensis、馬唐等。

我國是世界上最大的芝麻進口國，僅2016年便進口芝麻93.1萬t［910］。進口芝麻滿足了我國的需求，但夾雜了大量的雜草種子。例如，2003年－2004年上海口岸共發現進口芝麻含雜草種子61種［11］，2012年－2015年湖北口岸檢出進口芝麻攜帶了90種雜草［12］。經對比發現，我國芝麻產地雜草與經兩地口岸進口的芝麻中夾雜的雜草種類有很大不同，特別是檢疫性雜草鋸齒大戟Euphorbia?serrata、飛機草Chromolaena?odorata并未在芝麻產區發現，這與我國芝麻生產主要種植國內品種有關。

國家特色油料產業技術體系研究人員通過調查和試驗發現，芝麻幼苗生長緩慢，在與雜草競爭過程中常處于劣勢地位，雜草控制不當易造成草荒，對芝麻生產造成嚴重影響。在不防治雜草的情況下，芝麻產量損失率通常達30%～80%［1314］，雜草發生嚴重的地塊造成絕收。

2?除草劑使用情況

使用化學除草劑是控制雜草的重要方法，也是芝麻田雜草防控亟待解決的瓶頸問題之一。多年來，科研工作者共測定了18種除草劑對芝麻田雜草的防控效果［1324］。芽前除草劑共10種，分別是甲草胺、異丙甲草胺、精異丙甲草胺、乙草胺、丁草胺、敵草胺、綠麥隆、草甘膦異丙胺鹽、二甲戊靈和仲丁靈;莖葉處理除草劑共8種，分別是精喹禾靈、氟吡甲禾靈、高效氟吡甲禾靈、苯達松、烯草酮、烯禾啶、甲咪唑煙酸和氟磺胺草醚。總體來看，甲草胺、異丙甲草胺、精異丙甲草胺、乙草胺、敵草胺、精喹禾靈、高效氟吡甲禾靈效果相對較好，苯達松、二甲戊靈對芝麻生長有抑制作用，綠麥隆、仲丁靈、甲咪唑煙酸和氟磺胺草醚對芝麻藥害嚴重。

上述研究開展的時間大多在2014年以前，2014年至2022年開展并發表的關于芝麻田除草劑應用的研究僅2項，且未涉及更多的除草劑品種。為掌握全國芝麻田除草劑的使用情況，國家特色油料產業技術體系研究人員對芝麻主產區使用的除草劑品種進行了長期調查和監測。發現近年來使用的除草劑品種有15種，分別是甲草胺、異丙甲草胺、精異丙甲草胺、乙草胺、烯草酮、喹禾靈、精喹禾靈、氟吡甲禾靈、高效氟吡甲禾靈、氟樂靈、氟磺胺草醚、二甲戊靈、噁草酸、草甘膦和百草枯。百草枯是劇毒農藥，人中毒后治療成功率低，死亡率高，原農業部、工信部、國家質檢總局早在2012年便發布第1574號公告，限制百草枯的生產和銷售。但直至2019年，少量芝麻產區農戶仍在使用。國家特色油料產業技術體系對此高度重視，對農民進行了廣泛培訓，從2020年開始，芝麻產區未再發現使用百草枯。

3?雜草防控的突出問題

3.1?對芝麻田雜草相關領域缺乏關注、研究基礎薄弱

芝麻屬于特色油料作物，種植面積僅50萬hm2，種植面積小制約了研究熱情，以至于科研產出不足。1980年－2009年國內芝麻田雜草相關論文僅12篇［25］。此階段前期芝麻科研處于起步階段，之后科研立項偏向大作物;對中國知網2010年－2016年收錄文章進行統計（表2），發現芝麻田雜草相關研究文獻數量為12篇。研究文獻增多與國家芝麻產業技術體系（2017年改為國家特色油料產業技術體系）成立并運行有關，其中9篇文章的發表得到體系資助。2017年－2022年，中國知網收錄關于芝麻田雜草相關研究文獻數量僅2篇。此階段缺乏產出，系對雜草研究的重視程度不夠所致。總體來看，對芝麻田雜草相關領域缺乏關注、基礎研究過于薄弱。

3.2?可用除草劑產品匱乏

芝麻田除草劑登記的數量很少，與很多作物差距明顯［2628］。對中國農藥信息網數據進行統計表明，至2022年4月6日，已登記的可用于芝麻田的除草劑僅精喹禾靈和精異丙甲草胺2種有效成分的6個產品;其他油料作物大豆、花生和油菜已登記的可用除草劑分別有99種有效成分的1?331個產品，49種有效成分的333個產品和45種有效成分的377個產品;大田作物小麥、玉米和水稻已登記的可用除草劑分別有172種有效成分的1?396個產品、188種有效成分的1?979個產品和295種有效成分的2?646個產品。可見芝麻田除草劑嚴重匱乏，除了制約雜草的有效防控，也容易引發雜草對除草劑的抗性問題。

3.3?芝麻對絕大多數防闊葉雜草除草劑極為敏感

芝麻種子小，苗期生長緩慢，在和雜草爭奪生存空間的過程中經常處于劣勢。例如，在最常見的“小麥芝麻”“油菜芝麻”耕作模式下，自生小麥苗和自生油菜苗會對芝麻形成毀滅性的壓制。除此之外，芝麻對絕大多數防闊葉雜草除草劑極為敏感，極易造成藥害。例如：由于沒有理想的防闊葉雜草除草劑，除草劑選用缺乏科學依據，因施用不當造成的芝麻藥害問題時有發生。國家特色油料產業技術體系的相關研究表明，玉米田除草劑煙嘧·莠去津常規用量稀釋5倍之后，仍然可對芝麻生長產生毀滅性的影響，減量施用也難以消除藥害。而且，在和玉米田相鄰的芝麻田塊中，即使沒有施用除草劑，也會因為玉米田施用除草劑而產生漂移藥害問題。芝麻苗期競爭力弱、對防闊葉除草劑敏感是芝麻田雜草防控困難的重要原因。

4?芝麻田雜草防控建議

4.1?全方位加強基礎理論研究，為雜草防控技術研發提供有力支撐

由于長期對芝麻田雜草相關領域關注不足，研究文獻匱乏、研究基礎非常薄弱，限制了雜草防控應用技術的研究和集成，需要開展大量工作才能有所改善。雜草防控是綜合性很強的系統性工作，需要基于芝麻作物特點開展研究，掌握雜草種類和群落組成及演變、栽培方式、經濟閾值等各種因素對雜草防控的影響，解析芝麻對防闊葉雜草除草劑的敏感機制，才能做到有的放矢、因地制宜，開發出芝麻田除草劑新產品，研究出適合我國芝麻生產特點、科學高效的雜草防控技術。雜草群落、除草劑研發、抗除草劑基因、雜草抗性、化感作用、生物除草等領域都需要深入細致地研究。

4.2?加大除草劑篩選、研發和登記力度

由于缺乏專用除草劑，闊葉雜草成為芝麻田雜草防控的難點。貿然使用其他作物田除草劑極易產生藥害。多年來，國家特色油料產業技術體系對18種除草劑進行了篩選，未得到防控闊葉雜草的理想除草劑，但參與篩選的除草劑數量少，僅為水稻田除草劑登記數量的6.1%，與其他作物差距亦非常明顯。增加篩選量有望發現理想的防闊葉雜草除草劑。同時，針對芝麻的生長發育特性，需要加強研發適合芝麻田使用的除草劑新品種，這是解決除草劑匱乏的有效手段。在確保芝麻安全生產的前提下，仍然需要重視除草劑登記工作，以符合除草劑監管要求。簡化登記流程，節約登記成本，鼓勵企業在芝麻上登記除草劑產品，盡快破解可用除草劑不足的尷尬局面［29］。

4.3?加強抗除草劑芝麻育種

我國已登記的除草劑種類豐富、產品眾多，基本能夠滿足主糧作物田的需求［30］。芝麻是除草劑敏感作物，易發生除草劑藥害，絕大多數防闊葉雜草的除草劑不能在芝麻田使用。加強抗除草劑育種是降低芝麻對除草劑的敏感性、利用化學防治方法防控雜草的重要基礎。一方面通過采用常規方法進行芝麻種質資源評價，誘變、篩選抗性種質，利用抗除草劑種質資源育種，獲得抗除草劑的芝麻新品種，另一方面加強芝麻抗除草劑基因挖掘，利用轉基因技術和基因編輯技術加快芝麻抗除草劑新品種選育效率，提高芝麻田雜草防控效果。在芝麻轉基因研究中，可將具有抗除草劑特性的bar、epsps等基因導入芝麻，但要關注食品安全和生態安全方面的問題。基因編輯技術可利用CRISPR/Cas?系統獲得除草劑抗性種質資源，目前該技術沒有明確的監管標準［3132］，但有必要加強研究。隨著CRISPR/Cas技術的完善，基因編輯技術可能會被人們接受并具有廣闊的應用前景。

4.4?加速植保機械的研發和應用，用人工智能和除草機器人等新興科技為雜草防控賦能

我國農業技術進步總體上偏向節約勞動力的機械型技術進步模式［3334］，這與農村勞動力減少、老齡化和女性化密不可分。為適應這一趨勢，以機器代替人力開展雜草防控是必然選擇，非智能植保機械、人工智能和除草機器人的研制開發將大有可為［3536］。無人機的廣泛應用，圖像識別技術對作物行識別和雜草識別準確率的顯著提升，各種類型除草機器人的出現，遙感及衛星導航系統的使用等［37］，為化學除草和非化學除草提供了更多可能。在新的國際背景下，自主可控和創新越來越重要，農業機械、智能傳感器、物聯網和人工智能等的研發和集成將面臨前所未有的機會。結合適合機械生產的芝麻品種和栽培方式，改進現有的植保機械，研發精準的雜草識別技術、精準的施藥技術、智能化的除草機械，以經濟閾值為判斷標準和重視農田生態的雜草防控理念為指導，將會把包含芝麻田在內的所有農田雜草防控推向新的高度。同時，化學除草劑的使用量將大幅降低，使用效率將顯著提高。芝麻田可用除草劑不足和闊葉雜草難以防除等問題也將得到根本性的解決。

4.5?研究并推廣芝麻田生態系統保護的標準化雜草防控技術

4.5.1?重視經濟閾值，適當降低雜草防控要求

雜草作為農田生態中重要的一環，對芝麻生長并非純有害而無益。雜草既可以增加土壤有機質含量，也可能成為天敵的棲息場所等［3840］。過度使用化學除草劑防控雜草，既容易產生農藥殘留，也有增加雜草抗藥性的風險，建議針對芝麻不同生育期的雜草發生情況，重視經濟閾值，研究數學模型，制定不同的防控方案，允許少量雜草生長，以最小的投入達到最大的經濟效益才是雜草防控良策［4142］。芝麻苗期生長緩慢，封壟前雜草對芝麻危害較大，雜草防控的經濟閾值應作為研究重點;封壟后，芝麻的生長已能夠壓制大多數雜草，但苘麻、青葙等高稈雜草對芝麻的危害不能忽略，經濟閾值仍然具有研究價值。

4.5.2?依據草情適時深翻

免耕能保持土壤水分，提升土壤質量，提高作物的產量和品質，節約人力物力和能源投入，生態效益非常突出［43］。因而，免耕技術在實際生產中得到了較為普遍的應用。但大量研究表明，免耕明顯提高了雜草種子的數量，使土壤表層雜草種子比例提高，同時有利于病蟲害的發生［4445］。深翻則不同。深翻可以將淺層草種翻入深層土壤中，同時切斷部分多年生雜草根莖并帶到土壤表層使其遭受暴曬死亡，可明顯降低農田雜草的生物量［46］。王新媛等的試驗表明，土壤深翻25?cm對多花黑麥草Lolium?multiflorum防效達47.0%，能降低除草劑施用量［47］。邊文波等的試驗表明，牛筋草、馬唐、反枝莧、馬齒莧、鐵莧菜等農田雜草種子土層深度超過6?cm不發芽，深翻可以達到防治雜草的目的［48］。因此，深翻也是一種有效且可行的雜草防控技術，值得推廣應用。

4.5.3?研究并推廣標準化雜草防控技術

芝麻種植規模小，種植地比較分散，雜草防控較為隨意，導致雜草防控效果差，藥害時有發生。在依據不同耕作類型、重視新技術應用、保護芝麻田生態系統的前提下，研究并推廣芝麻田雜草標準化防控技術，有利于提高芝麻田雜草防控水平，實現芝麻高產、優質。

在標準制定和實際生產過程中，建議對芝麻種子進行篩選純化，清除可能夾帶的雜草種子后再進行播種。雜草防控需重視經濟閾值，對牛筋草、馬唐、反枝莧、馬齒莧、鐵莧菜等泛濫的田塊，提倡深翻，對雜草不嚴重的田塊，可采用免耕的耕作方式。加大選育適合機械除草和施藥的矮稈、閉蒴新品種，研究適合機械除草和施藥的栽培方式，制定并推廣采用機械除草和施藥的生產標準，減少除草劑的施用量，提高施藥效率，降低人力投入成本，適應芝麻機械化生產的發展趨勢。在除草劑使用方面，制定細致的操作流程和標準，并對農民進行經常性的技術培訓，才能達到良好的規范效果。

目前，芝麻田除草相關標準不完善，生產上已登記的除草劑品種很少，除草劑使用不符合《農藥管理條例》相關規定等的問題比較突出［26］。加大除草劑篩選和登記的力度，對相關標準進行修訂、完善十分必要。

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