寧國云,王蓓,彭志清,柏超,許琴芳
(1.長興縣農業(yè)技術推廣服務總站,浙江 長興 313100; 2.浙江農林大學 農業(yè)與食品科學學院,浙江 臨安 311300;3.長興縣雉城街道事業(yè)綜合服務中心,浙江 長興 313100; 4.長興縣煤山鎮(zhèn)農辦,浙江 長興 313117)
雜草稻是全球性草害,在東南亞的一些國家,雜草稻已經造成水稻嚴重減產;在南美,一些地區(qū)雜草稻已成為繼稗草和千金子之后第3種危害嚴重的雜草;而在我國的廣東、湖南、江蘇、東北等水稻主產區(qū),雜草稻的發(fā)生也越來越普遍,其中以遼寧、江蘇為重災區(qū),發(fā)生量大,危害最嚴重[1]。近年來,位于浙江北部的長興縣雜草稻也呈逐年加重的發(fā)生趨勢,發(fā)生嚴重的田塊顆粒無收。2017年長興縣開展了全縣雜草稻發(fā)生現(xiàn)狀的調查,基本摸清全縣區(qū)域內雜草稻的分布及發(fā)生程度等現(xiàn)狀;并結合近年來雜草稻嚴重發(fā)生區(qū)域的跟蹤觀察和個例調查,對全縣雜草稻的發(fā)生規(guī)律進行了初步分析。
本次雜草稻調查方法采用四級遞減抽樣目測調查法,以全縣區(qū)域內主要水稻種植鄉(xiāng)鎮(zhèn)為一級取樣單元,以行政村區(qū)域為二級取樣單元,以田畈為三級取樣單元,以田塊為四級取樣單元。即先在一級單元鄉(xiāng)鎮(zhèn)中抽取30%的二級單元行政村,再在抽取的行政村中各抽取1~3個三級單元田畈,最后在抽取的每個田畈中隨機抽取5塊四級單元田塊,用四分法對抽取的田塊樣本進行雜草稻目測調查,記錄田畈經緯度,記載田塊面積、雜草稻數(shù)量及形態(tài)特征、栽培方式等其他需要記載的事項。
發(fā)生程度采用5級分級法。雜草稻未發(fā)生(0級);輕發(fā)生(1級),雜草稻密度<1.2萬株·hm-2;中偏輕發(fā)生(2級),1.2萬~<2.4萬株·hm-2;中等發(fā)生(3級),2.4萬~<4.8萬株·hm-2;中偏重發(fā)生(4級),4.8萬~<7.2萬株·hm-2;重發(fā)生(5級),雜草稻密度≥7.2萬株·hm-2;賦值分別為0~5分[2]。計算雜草稻綜合值(優(yōu)勢度級別)。
綜合值=(∑級別值×出現(xiàn)田塊數(shù))/(5×田塊總數(shù))×100。
本次共抽樣調查了14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道、園區(qū))、69個行政村、91個田畈和455塊樣本田,基本覆蓋了全縣水稻主要生產區(qū)域。從調查結果看,被調查的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道、園區(qū))均有雜草稻發(fā)生;被調查的田畈中發(fā)生雜草稻的有85個,頻度為93.4%;被調查的田塊樣本中發(fā)生雜草稻的有421塊,頻度為92.5%。因此,除個別“旱改水”等新發(fā)展水稻種植區(qū)域及近年來都以移栽方式栽培和封閉式耕作的田塊未查到雜草稻外,全縣其他水稻種植區(qū)域均有發(fā)生。
圖1顯示,調查田塊樣本中未發(fā)生雜草稻(0級)的有34個,頻度為7.5%;輕發(fā)生(1級)303個,頻度為66.6%;中偏輕發(fā)生(2級)49個,頻度為10.8%;中等發(fā)生(3級)35個,頻度為7.7%;中偏重發(fā)生(4級)16個,頻度為3.5%;重發(fā)生(5級)18個,頻度為4.0%。
圖1 各級雜草稻發(fā)生頻度
圖2表明,畫溪街道雜草稻發(fā)生最重,綜合值達到50.9%;洪橋鎮(zhèn)和太湖街道雜草稻發(fā)生次之,綜合值在35%以上;虹星橋鎮(zhèn)、夾浦鎮(zhèn)、小浦鎮(zhèn)、和平鎮(zhèn)雜草稻綜合值在25%以上;呂山鄉(xiāng)、水口鄉(xiāng)、泗安鎮(zhèn)、南太湖、林城鎮(zhèn)、李家巷鎮(zhèn)雜草稻發(fā)生相對較輕,綜合值在20%左右;煤山鎮(zhèn)雜草稻發(fā)生最輕,綜合值在20%以下。
圖2 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)發(fā)生程度
2.3.1 類型較多
雜草稻的發(fā)生類型因地區(qū)、種植結構的不同而存在多樣性,根據(jù)米質可分為秈型、粳型和秈粳混雜型[3]。2012年長興縣首次發(fā)現(xiàn)的類型為穎殼紫色、秈型雜草稻,隨著雜草稻的大面積發(fā)生,其類型也呈多樣性發(fā)展,在形態(tài)特征上,植株高低和莖、葉、穎殼、米粒顏色均有不同表現(xiàn),其中以米粒棕褐色的秈型雜草稻最普遍,為害最重。雜草稻植株低于栽培稻的,其為害程度要比植株高于栽培稻的輕,但為害嚴重時都可以造成栽培稻絕收。
2.3.2 伴生性強
雜草稻具有較強的伴生性,能跟隨栽培稻的播種而發(fā)芽、生長。2014年在夾浦鎮(zhèn)長平村,第1次播種后,秧苗長至四葉期時,發(fā)現(xiàn)大量雜草稻,在無法拔除的情況下,采取除草劑滅殺后重新播種的方法,翻耕后第2次播種,結果仍有大量雜草稻發(fā)生。栽培稻播種早,則雜草稻發(fā)芽也早;反之,雜草稻發(fā)芽則相對推遲。調查發(fā)現(xiàn),9月中旬栽培稻齊穗的田塊雜草稻已有部分谷粒成熟,而栽培稻播種遲剛剛破口的田塊雜草稻才開始揚花。雜草稻的株高在不同栽培稻品種的田間表現(xiàn)存在差異。在矮稈栽培稻品種的田間,雜草稻則相對偏矮;在高稈栽培稻品種的田間,雜草稻則相對增高。雜草稻能追隨栽培稻生長,調查對比發(fā)現(xiàn),在不同栽培稻品種田間的雜草稻株高可相差10 cm左右。
2.3.3 生長勢強
雜草稻具有較強的生長勢,其爭肥、爭光、爭水能力強于栽培稻。雜草稻在苗期比栽培水稻生長更為迅速,分蘗旺盛,植株顯著高于栽培稻,對栽培水稻有蔭蔽作用[4]。田間調查發(fā)現(xiàn),雜草稻苗高在苗期快速超過栽培稻,栽培稻4~5葉,雜草稻苗高已超出1~2 cm;分蘗早,且分蘗力極強,尤其是在田角、田邊的雜草稻,單株最多分蘗達到105個,一般在10~30個。
根據(jù)雜草稻發(fā)生田塊不同發(fā)生密度區(qū)塊調查可知,發(fā)生密度高則分蘗減少,反之則增多。由圖3可知,分蘗數(shù)量與其發(fā)生密度有一定的負相關性,y=-6.742 lnx+ 36.408,R2=0.415 6。雜草稻旁邊生長的栽培稻分蘗明顯減少,僅2~4個穗,且穗小粒少,而未發(fā)生雜草稻區(qū)域的為7~10個穗。雜草稻嚴重發(fā)生田塊,可全田扼殺栽培稻,造成栽培稻絕收。
圖3 雜草稻有效穗數(shù)與發(fā)生叢密度的線性關系
2.3.4 種子活力強
雜草稻種子休眠性表現(xiàn)不一,大多數(shù)雜草稻種子無休眠性,部分雜草稻具有弱休眠性,但較易喪失;耐貯藏性顯著優(yōu)于栽培稻[5-6]。通過對龍山街道渚山村雜草稻嚴重發(fā)生田塊的跟蹤觀察發(fā)現(xiàn),農戶雖然每年進行拔除,5年后田間仍有大量雜草稻發(fā)生。調查中發(fā)現(xiàn),2017年受9月中下旬陰雨天氣影響,雜草稻谷粒在稻穗上就開始發(fā)芽,9月底穗芽已長達2 cm,部分谷芽冒青達1葉1心;雜草稻種子在土層中越冬,翌年氣溫回升后,淺土層中的雜草稻種子隨著單季晚稻的播種而萌發(fā),翻耕重播,深土層中休眠的雜草稻種子上移后又萌發(fā)。因此,雜草稻種子活力較強,只要條件適宜,隨時可以發(fā)芽。
2.4.1 初始源為機械帶入
雜草稻非獨立發(fā)生,而是處于一個混雜狀態(tài),可由機械攜帶和種子混雜傳播[7]。高平磊等[8]通過試驗也證實了聯(lián)合收割機是雜草稻傳播和擴散的主要媒體,殘留在收割機上的雜草稻種子可在收割作業(yè)中被大面積和長距離傳播。長興縣雜草稻發(fā)生的初始來源為機械帶入。近年來的田間觀察顯示,雜草稻的發(fā)生呈點狀擴散,發(fā)生區(qū)域由北向南逐年擴展;田間表現(xiàn)由田角、田邊向全田擴散,最早發(fā)生的區(qū)域在北部與江蘇交界的鄉(xiāng)鎮(zhèn),逐步向南部區(qū)域擴散,隨著發(fā)生點位的增加,擴散速度逐年加快。同樣,剛開始發(fā)生的田塊一般都發(fā)生在田角和田邊,田埂上有時也有很多雜草稻,第2年后擴散到全田,這與收割機等機械攜帶雜草稻種子上下田埂時,在較大幅度震動下掉落的規(guī)律相符。江蘇省宜興市自2005—2012年發(fā)生雜草稻遍及全市各鄉(xiāng)鎮(zhèn),直播田發(fā)生頻率達76%[9];2008年安徽省海安縣墩頭鎮(zhèn)水稻田雜草稻發(fā)生面積達57.3%[10];2011年安徽省宣城市普查有2個縣發(fā)生雜草稻[11]。長興縣地處浙蘇皖三省交界,北部與宜興市相鄰,西連安徽省宣城市的廣德縣,目前長興縣水稻自有收割機收割率在60%左右,40%的水稻依靠外來收割機收割,早年在兩省相鄰鄉(xiāng)鎮(zhèn)有少量收割機跨區(qū)作業(yè),2010年后隨著機械化水平的提高,水稻收割機跨區(qū)作業(yè)漸趨頻繁,其中畫溪街道、洪橋鎮(zhèn)、太湖街道、夾浦鎮(zhèn)等區(qū)域外來收割機跨區(qū)作業(yè)較多,小浦鎮(zhèn)、虹星橋鎮(zhèn)、林城鎮(zhèn)、和平鎮(zhèn)等區(qū)域外出收割機跨區(qū)作業(yè)較多,雜草稻發(fā)生也相對較重;而大戶自備收割機實施自有水稻封閉式收割作業(yè),不外出替他人收割,則雜草稻發(fā)生較輕。在雜草稻發(fā)生初期進行多點多品種的調查,一方面對同一發(fā)生雜草稻的田畈中的所有水稻品種進行調查,不管是商品種子、農戶自留種子,還是外地串換種子,該田畈中的大部分品種均有雜草稻發(fā)生;另一方面對同一商品水稻種子在不同區(qū)域的表現(xiàn)情況進行調查,在發(fā)生雜草稻區(qū)域該商品種子田塊有雜草稻發(fā)生,在未發(fā)生雜草稻的區(qū)域則該商品種子田塊無雜草稻發(fā)生。因此,可以基本排除商品種子混雜的可能性,但不排除農戶自留種混雜雜草稻種子的可能性。
2.4.2 栽培措施和方式直接影響雜草稻的發(fā)生
雜草稻發(fā)生程度與栽培方式、管理措施和發(fā)生時間等因素相關。調查發(fā)現(xiàn),雜草稻在全縣主要水稻種植區(qū)域均有不同程度發(fā)生,存在明顯的區(qū)域差異性。雜草稻發(fā)生年份早,管理粗放,在雜草稻發(fā)生初期沒有采取拔除等清除措施,田間雜草稻種源逐年增加,發(fā)生程度相對偏重。因此,水稻規(guī)模化生產發(fā)生雜草稻后,由于其管理上的粗放,發(fā)生程度的加重往往比散戶快。從栽培方式上看,直播稻田雜草稻發(fā)生程度要重于拋秧田、機插田和手栽田[9],本調查也顯示移栽(機插)田雜草稻發(fā)生程度要明顯輕于直播田(表1)。
表1 不同栽培方式雜草稻發(fā)生情況
2.4.3 成熟期早于栽培稻
早花和較短的灌漿期共同促進了雜草稻的早熟,雜草稻具有早熟性,并通過落粒逃避人工收獲[12]。正常情況下,長興縣單季晚稻在8月底始穗,11月上旬成熟,而雜草稻大都在8月中旬開始抽穗,9月中旬就有部分谷粒成熟,邊成熟邊掉落,栽培稻收割時,大部分雜草稻種子已掉落田間,成熟期遠早于栽培稻。
2012年長興北部與江蘇省宜興市交界的夾浦鎮(zhèn)丁新村第一次發(fā)現(xiàn)雜草稻,2013年往南擴展至太湖街道里橋自然村和龍山街道夾山自然村,2014年后蔓延速度加快,2016年基本遍及全縣主要水稻種植區(qū)域,2017年進一步加重。從雜草稻點狀擴散的傳播規(guī)律分析,長興縣雜草稻的初始源為跨區(qū)作業(yè)的機械帶入,且發(fā)生程度與機械跨區(qū)作業(yè)的頻繁度直接相關,發(fā)生程度最重的地區(qū)為外來機械跨區(qū)作業(yè)最頻繁的畫溪街道、洪橋鎮(zhèn);隨著點源的增加和作業(yè)機械的再次傳播,擴散速度加快,僅4~5年時間,全縣所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)均有雜草稻發(fā)生,總體已呈偏重發(fā)生態(tài)勢。雜草稻具有較強的野生性,隨著栽培稻的播種而發(fā)芽、生長,且生長勢強于栽培稻,類型較多,休眠現(xiàn)象不明顯,只要條件適宜,隨時可以發(fā)芽。因此,隨著農業(yè)機械作業(yè)的大區(qū)域化發(fā)展,雜草稻一旦發(fā)生,其傳播蔓延速度極快,且防控難度較大。因此,清潔機械和提高種子純度,切斷傳播途徑,可有效防止雜草稻蔓延。這與國外一些防治經驗相一致,他們認為,防止機械攜帶和用種混雜雜草稻種子,是控制雜草稻快速蔓延的有效措施之一。通過幾年來的觀察和調查分析,基本明確了全縣雜草稻的分布、傳播途徑和發(fā)生規(guī)律,對制定控制雜草稻發(fā)生蔓延的有關措施及方案具有現(xiàn)實指導意義。