周 挺，張炳輝，楊振綱，梁頒捷，肖 順，顧 鋼*

(1.福建省煙草公司 煙草科學研究所，福建 福州 350003；2.福建省煙草公司 三明市公司煙科所，福建 三明 365000； 3.福建農林大學 植物保護學院，福建 福州 350002)

我國雜草發(fā)生面積約9246.7萬hm2[1]，生長過程中與作物爭光、爭肥造成直接經濟損失10%～19%[2]，每年需要投入防治經費235億元[1]。由于雜草抗藥性的發(fā)展，除草劑的使用量逐漸加大，對環(huán)境、生態(tài)及后茬作物安全極為不利。此外，有些雜草還是作物病原的攜帶者或潛在來源[3]，如酸漿(PhysaliswrightiiGray)、非洲芥菜(BrassicatournefortiiGouan)是黃瓜花葉病毒的重要毒源[4]，勝紅薊(AgeratumconyzoidesL.)既是煙草叢頂病毒(Tobacco bushy top virus，TBTV)和番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus，TSWV)的攜帶者，又是介體昆蟲薊馬的中間寄主[5-6]，在自然條件下存在通過薊馬跨物種傳播的可能。藿香薊(AgeratumconyzoidesL.)、杜氏鼠尾草(SalviadugesiiFernald)、鴨跖草(CommelinacommunisL.)是煙草青枯菌(Ralstoniasolanacearum)的中間寄主和攜帶者[7-8]，成為田間青枯病發(fā)生的重要初侵染源，即使采取輪作的耕作模式，短期內也難以奏效[9]。據(jù)報道播娘蒿(Descurainiasophia)[10]、龍葵(SolanumnigrumL.)[11]是煙田重要害蟲煙蚜的越冬寄主和中間寄主，易導致病毒病的傳播和蔓延[12]。因此，人們十分關注田間雜草的防除，控制了雜草就可以有效控制病蟲源。本文根據(jù)現(xiàn)有資料，梳理了煙田雜草防除技術的進展，對今后的發(fā)展趨勢也進行了探討，為建立高效的煙田雜草綜合防治體系提供參考。

1 人工與機械控草

1.1 人工控草

人工除草是我國煙區(qū)十分普遍的除草手段。煙苗移栽后4～9周是除草的關鍵時期[13]，采用中耕措施鏟除雜草，并翻壓入土，減輕危害，每個生產季節(jié)需要除草2～3次。2017年周陽[14]發(fā)明了一種省力型除草鋤，結構簡單，使用方便，通過手腳配合，翻開泥土，去除雜草，減少腰部脊椎受力。2018年曹榮華[15]發(fā)明了一種人工除草耙，耙齒與耙頭可順時針旋轉，旋轉90°時耙子可當鋤頭使用，方便除草，旋轉180°可與地面平行，便于摟平地表雜草。針對寄生性種子植物，如獨腳金(Striga)和列當(Orobanche)，人工拔除可以逐年減少種子數(shù)量，能有效控制其危害程度[16]，但花費的時間長，嚴重發(fā)生田塊的除草效果不明顯。

1.2 機械控草

目前，國內的除草機多為中耕除草機[17]。2010年崔傳斌等[18]將除草機械與施藥裝置組合成烤煙中耕除草機，在拖拉機的牽引下工作，與人工相比，除草效率提高了10倍。2012年李昌[19]對鋤草犁進行了改造，犁頭分大小犁頭，小犁頭鏟除煙埂兩側雜草，大犁頭將地溝里的泥土鏟起翻向兩側煙埂，清除雜草更徹底，且不損傷煙苗。2017年劉文濤等[20]發(fā)明了一種背負式煙草中耕除草機，機身小型化，可單人背負操作，適合不同地形地貌和土壤類型，同時減少對煙葉的損傷。2018年張繼宏[21]發(fā)明了一種便攜式除草機，通過擋板的設置，減少斷草的飛濺；通過滾輪組件的設置，便于移動和操作，降低疲勞度；通過卡圈的設置，橫支板及剪切刀片能上下調控，刀片與地面之間有可調節(jié)的緩沖空間。

人工除草可以減免化學制品的投入，不失為一種有效的控草途徑，但費工費時、勞動強度大、作業(yè)效率低，可能還會傳播病原，也不能從根本上解決雜草的問題，無法適應大規(guī)模集約化生產。機械除草提高了除草效率，對淺根性雜草的除草效果明顯，但煙株間雜草、深根性雜草的清除尚無有效的辦法，每個生產季仍需多次作業(yè)。從機械化水平來看，進口機具機械水平高但不太符合中國國情[17]，國產機具機械化水平偏低[22]、實用性差。無論是人工除草還是機械除草，煙株旺長后，操作起來都十分不便。

2 化學控草

20世紀80～90年代，國內烤煙采用假植育苗技術，母苗床需噴施除草劑，若處理不慎，煙苗易產生畸形或死亡的現(xiàn)象，有些除草劑，如二氯喹啉酸還會影響種子的發(fā)芽和煙苗的生長。溴甲烷易揮發(fā)、除草效果好，兼有滅蟲、防病的作用，成為苗床除草的首選，使用量大。據(jù)張成省等[23]統(tǒng)計，我國2004年烤煙育苗階段溴甲烷的使用總量達79.379 t。由于全球性的禁用，國內開展了對替代溴甲烷的研究[24]，同時新型育苗技術，如漂浮育苗、濕潤育苗的研發(fā)推廣，完全避免了溴甲烷的使用。

迄今為止，大田除草環(huán)節(jié)中化學除草劑仍是除草的主力軍[25]。1994年許周源等[26]開展了田間藥效對比試驗，結果表明，廣滅靈、都爾、草萘胺等對1年生禾本科雜草的防效為85.1%～90.8%。秦西云等[27]比較了精穩(wěn)殺得和禾草克的除草效果，藥后45 d對單子葉雜草的防效：精穩(wěn)殺得為98.81%、禾草克為98.21%，但兩者對雙子葉雜草無效。2013年程樂強等[28]報道了氟樂靈防除列當?shù)男Ч@著，可將寄生率控制在5.8棵/株以下，但存在藥害和殘留期長的問題。為擴大除草劑的殺草譜，解決或延緩抗性，以及雜草群落演替，防治難度加大等問題[29]，除草劑的復配或混用受到關注。2007年Grichar等[30]報道了將作用機制不同的三氟啶磺隆和草甘膦復配，可將棉田雜草Texaspanicum的控制效果從79%提升至94%。2012年杜國濤[31]報道了砜嘧磺隆和高效氟吡甲禾靈復配成30%砜嘧磺隆·高效氟吡甲禾靈水分散劑，藥后30 d的防效最高可達86.36%。2015年張國賓等[32]報道了3種芽前除草劑和3種芽后除草劑復配試驗結果，認為芽前除草劑復配有增效作用，芽后除草劑復配無增效作用。2015年Eure等[33]報道了乙丁烯氟靈(Ethaluralin)單獨使用對雜草Palmeramaranth幾乎無控制效果，但與氟磺胺草醚(Fomesafen)復配使用，控制效果達92%。2017年文志強等[34]報道了5%精喹禾靈+48%滅草松組合，藥后30 d的防效達92.90%。2018年陳兆杰等[35]采用枯葉指數(shù)、枯柄指數(shù)、鮮重防效等指標，評價了滅草松水劑和硝磺草酮可分散油懸浮劑對水葫蘆、大薸的防除效果，認為2種不同劑型的除草劑也可以混配使用，并能提高防除效果。

化學除草具有快速高效、易操作、成本低的特點，在生產實踐中易被農民接受，復配或混用可以擴大殺草譜，延緩雜草產生抗性的幾率。但長期使用仍會帶來諸如抗藥性、藥害、加劇水土流失等負面影響，以及農藥殘留對煙葉質量的影響。另外，除草劑復配或混用可能會使防治成本增加。

3 地膜覆蓋控草

1981年，我國開始引進地膜栽培技術，該技術可以控草，減施除草劑和人工投入，得到煙區(qū)農戶的普遍認可，現(xiàn)已成為煙田重要的控草方法之一。1987年錢浚[36]使用銀膜覆蓋，其防除雜草效果優(yōu)于透明膜。2002年紀成燦等[37]研究表明，60 d后黑白配色膜的控草效果可達83.5%。2019年李世金等[38]也認為中間白、兩邊黑的地膜綜合控草效果好。補彬等[39]研究認為白膜更利于作物對光能的利用，控草效果較黑膜提高1.12倍；但膜下高溫高濕也有利于雜草的生長，總體上前期控草效果明顯，后期效果有所下降，如果覆膜前噴施除草劑可以提高綜合效果。2016年范建芝等[40]報道了二甲戊樂靈乳油+黑色地膜覆蓋45 d時，防除效果好，總株防效在90%以上。2017年張依楠等[41]報道了仲靈異惡松+黑色地膜覆蓋45 d對煙田雜草的總防效可達91.93%。這種覆膜封閉式除草，操作不當易引起藥害，除草膜能減少覆膜前噴灑除草劑的環(huán)節(jié)，生產上也有除草膜使用的報道。1999年劉貫山等[42]報道了“都爾”除草膜對稗草的防除效果超過80%。2003年錢玉梅等[43]對比了4種除草膜，認為“廣滅靈”除草膜的抑草效果最好，30 d時抑草效果達96.31%，45 d后降至89.22%。2005年李應金等[44]報道了“金都爾”除草膜對單子葉雜草的鮮重防效為56.0%，對雙子葉雜草的鮮重防效為26.7%。除草膜在稻田和旱作田上的除草效果差異很大，可能與連作年限，雜草種類和土壤中種子數(shù)量等密切關聯(lián)[45]，使用時要有選擇性。

由于地膜難降解，殘留易造成“白色污染”，以及土壤通透性變差等問題，人們嘗試使用各種降解膜。2007年潘東英等[46]報道了光降解地膜在當季可降解63.68%，剩余部分待下茬繼續(xù)降解。2019年張凱等[47]報道了BioSuee降解膜的抑草效果與普通地膜無異，但降解率有所提高，180 d后降解率可達95%。但降解膜在降解時間和煙葉質量改善方面也暴露出一些不足。2015年郭仕平等[48]報道了生物降解膜雖然在烤煙采收結束時能基本降解，但降解時間無法與煙株生育期保持同步，如地膜開裂早，保溫保墑效果受影響，煙葉等級、產量略低于普通膜。2019年樊俊等[49]也認為降解膜的保溫保濕性能不及普通膜，烤煙的農藝性狀、產量和化學成分協(xié)調性也略遜色于普通地膜，245 d后生物降解膜和光氧降解膜的質量降解率也僅有59.9%和36.0%。

地膜覆蓋無疑具有抑草效果，有些研究的效果甚至好于除草劑[39]。但單子葉雜草的葉片較尖，在膜下會旺盛生長并破膜鉆出，效果不如雙子葉雜草[50]，而且覆膜也會對雜草的生長規(guī)律和群落演替造成影響[29]。另外，揭膜、舊膜回收、殘碎膜降解時間長以及影響下茬作物生長等，也不能在煙草全生育期內控制雜草。

4 生物防控

4.1 以蟲控草

葉甲類昆蟲能直接取食雜草的根莖葉花組織器官，達到控草的目的。2014年Haley等[51]報道了利用MogulonescruciferPallas幼蟲咀嚼CynoglossumofcinaleL.的根部，能降低其繁殖能力，控制效果可達30%～35%。丁建清等[52]報道了杠板歸小卵象甲(HomorosomachinensisWagner)幼蟲咀嚼嫩杠板歸芽后鉆蛀頂端莖內，并向下蛀蝕，可使之從頂部向下枯死。蓼藍齒脛葉甲(Gastrophysaatrocyanea)則取食蓼科雜草葉片，效果與蟲口數(shù)量呈正相關，有蟲株率達56%以上時，能有效地控制蓼科雜草的危害[53]；褐背小螢葉甲(GalerucellagrisescensJoannis)對酸模葉蓼的控制效果較高，當蟲口密度為6.0頭/株時，控制效果可達100%[54]，但存在危害其他經濟作物的風險[52]。寬棘緣蝽(CletusschmidtiKiritschenko)的成、若蟲都可以取食杠板歸的果皮，裸露出不成熟的種子，使其繁殖能力受到抑制[52]。

實蠅類昆蟲可穴居植物組織內并形成蟲癭，降低雜草的繁殖力，從而實現(xiàn)控草的目的。2012年桂富榮等[55]報道了澤蘭實蠅(ProcecidochoresutilisStone)寄生紫莖澤蘭(Ageratinaadenophora)后，其開花數(shù)量、結籽率、平均發(fā)芽率都顯著降低。2014年張學勤等[56]報道了加拿大薊(Cirsiumarvense)被卡氏繞實蠅(Urophoracardui)寄生后會產生蟲癭，大部分營養(yǎng)物質被消耗，導致植株矮小，抗性下降，莖、花和葉萎縮或畸形，無法生成種子，再生能力下降甚至被阻止，但不會致死。

刺吸式口器昆蟲刺吸植物后，植物長勢變弱，繁殖力下降。如B型煙粉虱唾液中的某種成分會誘導西葫蘆出現(xiàn)銀葉癥狀[57]。歐美國家評估了木虱(Aphalarisitadori)的生態(tài)安全，釋放后能在日本虎杖(Fallopiajaponica)上大量繁殖而影響其形態(tài)和活力，達到控制虎杖數(shù)量的目的[58]。目前國內尚未見利用刺吸式口器昆蟲防控雜草的報道，2013年王真輝等[59]開展了假臭草(Praxelisclematidea)叢枝病植原體傳播昆蟲媒介的研究，認為蚜蟲(Rhopalosiphumspp.)是該病原的專一昆蟲媒介，對其傳毒特性與機理的揭示，將有助于假臭草的生物防治。

4.2 以菌控草

利用雜草致病菌控制雜草具有一定的應用潛力。2004年陳乾錦等[60]從12科33種雜草上分離到37種致病真菌。2006年時焦等[61]報道了薊柄銹菌(Pucciniaobtegens)侵染小薊[Cephalanoplossegetum(Bunge) Kitam.]，可造成小薊矮化或不能正常開花結籽，重者則死亡。2006年孔令曉等[62]分離到1株可侵染列當(OrobanchecumanaWallr.)的鐮刀菌(Fusariumsp.) L2，但對玉米、棉花、向日葵和煙草安全，其粗毒素提取液對列當種子的萌發(fā)具有明顯的抑制作用，煙田施用培養(yǎng)物后，列當?shù)募纳蕵O顯著地下降，其中溝施固體培養(yǎng)物的防效為92.4%，溝內噴灑孢子懸浮液的防效為83.6%。2011年吳元華等[63]報道了烤煙穴施生防菌(Fusariumsp.)后，再于列當寄生前噴施3次菌懸液，列當?shù)某鐾習r間延遲1～3 d，生長速度緩慢，最高防效可達62.44%，且防治效果與使用次數(shù)有關，呈現(xiàn)明顯的劑量效應。受煙草劍葉病致畸的啟發(fā)，2016年Binne等[64]從獨腳金和列當上分離獲得特殊致病形態(tài)的鐮刀菌(FusariumoxysporumF. spstrigae)，預先定殖于玉米和高粱根部，獨腳金種子萌發(fā)率可降低80%～90%。2016年Chen等[65]從土傳病害的拮抗微生物中篩選到1株鏈霉菌(Streptomycesenissocaesilis)，室內菌液處理列當種子，其萌發(fā)率下降40%～50%，田間噴霧菌液處理土壤，130 d后種子的萌發(fā)率下降47.5%。但雜草致病菌受環(huán)境因素影響大，在相對濕度76%～100%且有水條件下，薊柄銹的夏孢子可正常萌發(fā)，否則芽管會因缺水變形[66]，莖點霉(Phomasp.)Hf-01對藜、車軸草和雞眼草的防效會因濕度不足而下降[67]。

特定的致病菌只能防除特定種類的雜草，殺草譜有限，施用時期必須具備高濕條件，甚至需要借助機械劃傷雜草，幫助病菌的侵染[68]。另外，雜草病原物可能會侵染非靶標作物[69]。因此，目前應用微生物控草的成功案例還不多[70]。利用昆蟲天敵控草也會遇到食譜單一而無法完全控制煙田雜草群落，雜食性昆蟲也可能會為害非靶標作物，目前成功應用的報道也不多見。

5 轉基因控草

抗除草劑是作物主要的轉基因應用性狀。2007年劉錫娟等[71]將G2-epsps經植物編好密碼子優(yōu)化獲得aroAG2M和2mG2-epsps，添加引導肽后將其分別轉入煙草，得到的轉基因煙草可以抗0.4%草甘膦溶液。2009年孫鶴等[72]在此基礎上將2mG2-epsps去掉內質網定位信號KDEL，引入擬南芥epsps葉綠體定位信號CPT，得到的轉基因煙草種子可在含10 mmol/L草甘膦異丙銨鹽的培養(yǎng)基上萌發(fā)，T1代轉基因幼苗可以耐受0.8%的草甘膦溶液。2011年郭三堆等[73]從對草甘膦不敏感的苘麻中克隆了epsps基因，轉該基因煙草可以抗1%濃度的草甘膦溶液。2011年王憶平等[74]將抗草甘膦的惡臭假單胞菌菌株P.P4G-1的aroA基因經煙草密碼子優(yōu)化后獲得PparoA1optimized，添加葉綠體引導肽后轉入煙草獲得高抗草甘膦植株。

2009年全球轉基因植物種植面積已達1.34億hm2[75]，由于我國煙草行業(yè)對轉基因煙草種植的嚴格管控，抗除草劑的轉基因研究未見生產應用的報道。

6 生態(tài)控草

通過合理輪作、間作，可以改變生境，改變雜草類群，實現(xiàn)安全生產。1998年Carruthers等[76]通過對比試驗，認為玉米與豆科作物間作可作為玉米單作的一種替代模式，可以在保持現(xiàn)有雜草控制水平下，減少除草劑的使用。2012年Chen等[77]比較了苜蓿(MedicagosativaL.)、甘薯(IpomoeabatatasL. Lam.)、花生(ArachishypogaeaL.)、向日葵(HelianthusannuusL.)和玉米(ZeamaysL.)間作對蒼耳(Xanthium)的控制效果，認為玉米-向日葵間作對蒼耳的控制最為有效，蒼耳的干重降低49.18%～52.87%。2015年Eure等[33]報道了在其所觀察的范圍內，哈密瓜與棉花間作對長芒莧(Palmeramaranth)的防控效果92%，與單作使用化學除草無顯著差異。2015年丁偉等[78]報道了煙草-油菜輪作可以抑制雜草種子的萌發(fā)和生長。對于寄生性種子植物，1996年Dhanapal等[79]利用誘捕植物檉麻(CrotalariajunceaL.)、綠豆[Vignaradiata(Linn.) Wilczek]與煙草輪作，可以有效防控列當，經濟損失減少42%。2007年Aly[16]報道了谷類作物與豆科植物間作、玉米與豇豆或甘薯間作可以降低獨腳金和列當?shù)募纳省?012年陳德鑫等[80]報道了煙草與玉米長時間輪作也可以減少列當?shù)奈：Γ衩讱堉旮癄€產生的咖啡酸、肉桂酸、香豆酸、沒食子酸、香草醛、苯甲醛等會抑制煙草的正常生長[81]。

生態(tài)控草是農業(yè)可持續(xù)發(fā)展中控草的重要措施之一，國內已有成功案例[82]，但目前還存在認知度、接受度的問題，煙田采用該技術的還不多。另外，選擇何種植物，既能高效抑草又不影響煙株生長，以及配套栽培技術等尚需深入研究。

7 火焰除草

火焰除草是一種有效的非選擇性、非化學的控草方法，通過專門的器具燃燒液化石油氣(Liquefied petroleum gas，LPG)產生高溫，使雜草細胞受熱膨脹破壁、蛋白質凝固等導致雜草的枯萎死亡。2008年Juan等[83]報道，采用火焰防除狗尾草，防除效果與處理速度呈負向關系，狗尾草2～4葉期，處理速度為2、4、6、8 km/h時，防效分別為87%、55%、9%、23%；2016年Favarato等[84]報道了雜草干鮮重和發(fā)生率與處理速度的負向關系，10 s/m2處理速度的綜合控草效果好，雜草干重降低92.02%，發(fā)生率下降86.69%。由于葉鞘的保護，單子葉雜草較闊葉雜草更耐熱，可能需要再次處理[83]。2019年郭文磊等[85]也報道了牛筋草對火焰的敏感性低于闊葉雜草皺果莧和苦蘵，在狗尾草、馬唐、稗草、香附子、馬齒莧、凹頭莧為優(yōu)勢雜草的夏玉米免耕地，1次處理的控草效果并不理想[86]。處理時間、除草效果與LPG劑量呈正向關系，劑量為52.5～87.5 kg/hm2時，7 d后對6葉期之前的雜草株防效達80.6%～96.1%，對10葉期之后的雜草株防效為41.5%～79.4%；劑量為122.5～175.0 kg/hm2時，對各類雜草株防效在77.6%～100.0%之間，鮮重防效在80.5%～100.0%之間[85]。

火焰除草有利于減施除草劑和延緩抗藥性，具有一定的應用潛力。但使用時間上有局限性，必須在作物移栽前使用；隨著雜草葉齡的增加，其防除效果下降明顯[85]，煙株旺長后，該方法也難施展。另外，火焰除草的成本遠高于化學除草，可能還會影響土壤腐殖質含量和養(yǎng)分，實用性受限，目前國內在煙草生產上未見相關應用的報道。

8 結束語

從國內外農田控草理念的趨勢看[87-88]，單一的控草技術已不能完全適應持續(xù)的煙葉生產，應探索多學科、多技術的融合。隨著控草資源的深入研究，高效、安全的控草技術將不斷出現(xiàn)，煙田雜草治理將向無公害化發(fā)展。

8.1 常規(guī)技術解決眼前煙葉生產中的實際問題

目前，化學除草劑單一化使用的現(xiàn)象會導致雜草防除難度加大。單一除草劑的“選擇性”，可能會導致雜草優(yōu)勢群落的演替而出現(xiàn)除草劑“無效”現(xiàn)象。因此，應加強化學除草劑合理輪換和科學復配使用，避免或延緩雜草抗藥性的產生，擴大殺草譜，提高除草效率。另外可以嘗試無機鹽、植物油助劑增效減施技術，如煙嘧磺隆添加硫酸銨[89-90]，對防除稗草和狗尾草有明顯的增效作用。

8.2 著眼未來，創(chuàng)制或研制新型除草劑劑型

新劑型方面，王建良[91]采用納米羥基磷灰石配制納米除草劑丁草胺，不僅除草效果好，而且殘留少，可以最大程度地避免抗藥性的產生。緩釋控制技術方面，李世奎等[92]采用八氫視磺酸-羧甲基殼聚糖聚合物作為氟樂靈的載體，可以延緩氟樂靈的釋放速度，7 d累計釋放率為59.1%，表現(xiàn)出良好的控釋緩釋性能。Gao等[93]的制備超分子納米囊技術，展示了化學除草劑未來發(fā)展的趨勢，制備的除草劑新劑型非光照下，納米囊十分穩(wěn)定，只有陽光刺激，納米囊方破裂釋放出農藥，從而達到除草效果。聯(lián)合降解技術方面，采用納米技術構建納米/微生物聯(lián)合體系，加速除草劑的降解。王偉萍等[94]構建了納米Fe3O4/微生物聯(lián)合體系，對2,4-D降解有明顯的協(xié)同效應，納米Fe3O4首先還原降解2,4-D，形成中間產物2,4-DCP，被微生物作為唯一的碳源利用而降解，7 d時2,4-D的殘留僅剩35.7%，降解效率顯著高于單一納米Fe3O4或微生物體系。

8.3 生態(tài)治理與生物控草有機結合，持續(xù)控草

以草控草[95]、微生物控草[96]和昆蟲控草[97]已有報道。因此，有必要開展篩選能高效抑草又有益于煙草生產的綠肥植物、篩選雜草高致病菌和控草力強的天敵昆蟲，分時段或全生育期綜合應用。如移栽期播種綠肥植物抑制雜草，之后根據(jù)田間雜草的危害程度，動態(tài)利用雜草致病菌或天敵昆蟲抑草，實現(xiàn)全程生態(tài)防控煙田雜草。