周文豪 呂寶乾 廖忠海 張萱蓉
(1海南省南繁管理局 海南三亞 572000;2中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護研究所 海南海口 571101)
石茅Sorghum halepense(Linn.)Pers.,俗稱假高粱,又名顧買草、約翰遜草、阿拉伯高梁、宿根高粱等,隸屬于禾本科(Gramineae)高粱屬(Sorghum),是世界農(nóng)業(yè)地區(qū)最危險的10大惡性雜草之一[1]。假高粱原產(chǎn)于地中海地區(qū),20世紀(jì)80年代跟隨進口糧食入侵我國,目前已傳播蔓延至華南、華中、華北及西南地區(qū)[2]。假高粱生長蔓延迅速,繁殖競爭能力強。其種子小而輕,可隨風(fēng)雨擴散和人獸攜帶而廣泛傳播,種子和地下根莖均可繁殖,是甘蔗、玉米、棉花、谷類、豆類、果類等30多種作物田里的主要雜草[3],同時也能夠與栽培的高粱雜交[4],造成作物產(chǎn)量及品質(zhì)的下降,從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的巨大損失。其次,假高粱可作為病原物和害蟲的中間寄主或轉(zhuǎn)主寄主傳播病蟲害[5],如高粱癭蚊(Contarinia sorghicola)、甜菜黃化病和甘蔗花葉病等,直接危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。再次,假高粱可通過化感作用分泌羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲醛、麥黃酮、木犀草素、對羥基苯甲酸和蜀黍苷等物質(zhì)[6],對其他作物種子的萌發(fā)和幼苗的生長產(chǎn)生抑制作用,從而侵占耕地。其莖葉含生氰糖苷,可水解產(chǎn)生氫氰酸,該物質(zhì)會導(dǎo)致牲畜中毒死亡,還會引起人體“枯草熱”病癥的發(fā)生[7]。
2021年2月21日中央一號文件正式發(fā)布,其中保障糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng)是重要目標(biāo)之一[8]。南繁區(qū)地處低緯度,屬熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū),高溫高濕的自然環(huán)境加速了作物病蟲草害的滋生蔓延[9]。隨著三亞、陵水、樂東三市縣南繁基地的建立[9],全國各地新的作物種類或品種不斷地被引入種植,越來越多的亞熱帶、溫帶作物品種也在熱區(qū)育種、制種,導(dǎo)致熱帶作物的種類或品種布局、栽培管理模式持續(xù)升級,假高粱[Sorghum halepense(L.) Pers.]、稗 草[Echinochloa crusgalli(L.)Beauv]、薇甘菊(Mikania micranthaKunth)、飛機草(Eupatorium odoratumL.)和香附子(Cyperus rotundusL.)等雜草在國家南繁基地迅速傳播[10-11],嚴(yán)重影響南繁育制種生產(chǎn)安全。因此,做好農(nóng)田草害的防治工作,是保障作物高產(chǎn)量高質(zhì)量的必經(jīng)之路,也是完成國家中央一號文件目標(biāo)任務(wù)的重要環(huán)節(jié)。2018年來,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部及省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳高度重視南繁基地假高粱防控情況,3年累計安排約350萬元用于南繁基地假高粱的防控。現(xiàn)就防控技術(shù)、經(jīng)驗、措施予以梳理,以供同行參考。
南繁基地假高粱防治措施主要分為以下步驟:一是對南繁基地假高粱的發(fā)生情況進行普查;二是研究南繁基地假高粱防治技術(shù);三是對南繁區(qū)域農(nóng)民及南繁工作人員的培訓(xùn);四是加強南繁基地檢疫及假高粱疫情監(jiān)測;五是建立四級聯(lián)防聯(lián)控機制。
海南省南繁管理局聯(lián)合中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2018年8月至9月對三亞、陵水、樂東等三市縣南繁區(qū)域進行調(diào)查。參照張國良[12]《農(nóng)業(yè)重大外來入侵生物應(yīng)急防控技術(shù)指南》的方法,具體劃分見表1。
表1 外來入侵生物危害等級
此次調(diào)查發(fā)現(xiàn),假高粱實際危害面積1 364.56畝(1 hm2=15畝,下同),其中危害等級1級64.76畝,2級65畝,3級89.3畝,4級131畝,5級760.5畝,6級260畝,主要分布于田埂、低洼地、河岸、路邊、溝渠、林地、綠化帶、撂荒地等水源充足的區(qū)域或水稻田、玉米地里。旱田或荒地中,尤其是南繁季種植玉米后閑置的試驗田,危害尤為嚴(yán)重;種植水稻后或輪作其它作物的田塊危害相對較輕。
南繁區(qū)假高粱危害等級5級和6級占比明顯,達(dá)到總發(fā)生面積的75%,說明假高粱已在南繁區(qū)域中嚴(yán)重為害。據(jù)當(dāng)?shù)鼐用穹从?,假高粱已于?shù)年前零星或輕微發(fā)生,但并未引起注意,直到大片嚴(yán)重發(fā)生時才受到重視,這在無形中為假高粱的擴散為害創(chuàng)造了有利條件。假高粱具有強大的入侵和繁殖能力,倘若不采取相關(guān)緊急防治措施,其會迅速向周圍耕地蔓延,嚴(yán)重威脅南繁核心區(qū)域20萬畝作物的生產(chǎn)安全。
調(diào)查結(jié)束后,海南省南繁管理局聯(lián)合中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院開展假高粱高效安全實用防治技術(shù)的研究,研究出應(yīng)急防治關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)試驗篩選得到5種對假高粱防治效果較好的除草劑,均對假高粱的防除有作用。其中,對假高粱地上莖葉防除有效的除草劑為草甘膦、草銨膦、甲嘧磺隆、高效氟吡甲禾靈、敵草快;防除作用速度較快的除草劑為草甘膦、草銨膦、敵草快;對假高粱地下根狀莖有防除作用的除草劑為草甘膦、高效氟吡甲禾靈、甲嘧磺??;對假高粱防除持效時間最長的除草劑為甲嘧磺隆,持效期為可達(dá)到60 d。具 體防治效果見表2。
表2 不同除草劑對南繁區(qū)假高粱防治效果
每年組織南繁區(qū)域農(nóng)民及基地工作人員參加假高粱防控知識集中培訓(xùn)2次,增強他們對假高粱識別和防治技能,調(diào)動他們參與假高粱檢疫防控工作的積極性,防范檢疫對象擴散。
海南省南繁管理局、南繁所在市縣植物檢疫部門把假高粱作為檢疫重點工作,對基地內(nèi)有假高粱疫情生產(chǎn)的種子不予調(diào)運,截斷省間及省內(nèi)疫情傳播途經(jīng),防止其撒漏和擴散。在平時的檢疫過程中通過實時GPS定位及記錄假高粱疫情情況,并在相應(yīng)的區(qū)域設(shè)定監(jiān)測點,監(jiān)測假高粱疫情等級及擴散情況,為后續(xù)的防控工作奠定基礎(chǔ)。
海南省南繁管理局、南繁基地所在市縣植物檢疫部門加強南繁基地檢疫全覆蓋;各省區(qū)市檢疫部門加強對南繁基地的檢疫巡查;南繁單位實行門前三包,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)假高粱全力撲殺;農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門安排資金委托企業(yè)進行統(tǒng)一防除。疫糧要集中統(tǒng)一加工,清理倉貯地,下腳料集中燒毀,杜絕新種源傳入。據(jù)此,各省檢疫部門+海南南繁檢疫部門+南繁單位+受托防控企業(yè)等四級聯(lián)防聯(lián)控機制基本形成。
綜合南繁基地實際情況及假高粱防治操作過程的問題和難點,總結(jié)出可操作技術(shù)。在實際操作中,可根據(jù)假高粱發(fā)生的情況選擇防治方法,如假高粱發(fā)生面積較大、密度大,比較集中可用應(yīng)急化學(xué)藥劑防治法;零星發(fā)生,交通方便可選擇人工挖除方法;發(fā)生面積較大、密度大,比較集中,靠近公路,且能協(xié)調(diào)園林、公路管理部門聯(lián)動,可選擇植物替代防除方法。
2.1.1 應(yīng)急化學(xué)藥劑防治法
經(jīng)試驗和篩選,化學(xué)藥劑防治采用30%的草甘膦200~300 mL/畝+0.8%的高效氟吡甲禾靈100~200 mL/畝效果更好,主要是傳導(dǎo)效果好,可通過葉面?zhèn)鲗?dǎo)到地下根系的2.5 m。如果假高粱危害較低,交通方便,選用人工背負(fù)噴霧方式施藥防除;如假高粱危害級別較高,生長茂密,環(huán)境復(fù)雜,使用自吸式泵高壓噴霧施藥防除;發(fā)生面積較大,交通不便,使用無人機噴霧施藥防除;假高粱發(fā)生地周圍有其它經(jīng)營作物,在施藥時要做好遮擋和隔離,噴頭上要安裝防護罩。防除時假高粱處抽穗、開花或結(jié)實階段,首先割除花序部分,收集并帶出農(nóng)田統(tǒng)一銷毀,盡量避免振落成熟種子,防止種子傳播。高溫高濕及雨季施藥:溫度不高于28℃,空氣濕度65%以上,風(fēng)速低于4 m/s。噴藥后4 h下大雨,需要補施。
2.1.2 人工挖除方法
敏感作物田間、零星發(fā)生的假高粱或是經(jīng)多次化學(xué)藥劑防治后及有殘留根莖的假高粱,需要人工挖除,每株挖除半徑1 m,深度0.5 m,直到挖除根尖為止,必須在抽穗前或割除花序后進行,以免種子掉落再生。挖出的根莖及植株集中燒毀,防止傳播,且挖除后要定期復(fù)查。
2.1.3 植物替代防除方法
結(jié)合道路和園區(qū)美化建設(shè),植樹造林工程,利用植物化感作用的相互性[7],在假高粱發(fā)生地種植喬木或灌木,達(dá)到干擾和破壞假高粱生長環(huán)境,逐步遏制假高粱生長[13]。
南繁生產(chǎn)基地田塊一般在非南繁季節(jié)(5—10月)撂荒,適逢海南雨水、高溫季節(jié),會加劇假高粱的滋生與蔓延,考慮到使用化學(xué)藥劑防除會影響下茬種植作物的出苗率[13],進而影響育制種研究進展,根據(jù)需要,可選擇以下防除方法。
2.2.1 機械防除方法
可在假高粱抽穗前(防除時假高粱處抽穗、開花或結(jié)實階段,首先割除花序)使用拖拉機翻地一遍,再用耙地工具收集假高粱殘莖、殘根統(tǒng)一曬干后進行焚燒。
2.2.2 農(nóng)業(yè)防治方法
南繁季節(jié)結(jié)束后,5—10月種植一季水稻,主要使用暫時積水的方法,來抑制假高粱根系或種子的發(fā)芽,達(dá)到減少假高粱發(fā)展的作用[15];旱田采取輪作方式處理,如與蘿卜、甘藍(lán)、花菜等十字花科作物輪作[16]。
海南省屬熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫高,雨量充沛,日照充足。假高粱在南繁區(qū)可周年繁殖,受此氣候特點的影響,藥劑防治的效果并不理想,主要表現(xiàn)在:旱季噴施藥液蒸發(fā)快;雨季降雨的沖刷易使藥效流失。加之其生活能力強、擴散途徑廣,導(dǎo)致難以根除,反復(fù)發(fā)生。此外,由于假高粱分布過于分散,防控面積過大;部分區(qū)域高粱伴生其他雜草生長過密,或地形復(fù)雜;且要防止對其他植物的藥害,個別區(qū)域防除需要人工挖除;為避免種子遺落,防除前需要人工割除花序,費時、費工。根據(jù)前期工作,在公共區(qū)域防除假高粱的成本約為800元/畝。
目前南繁區(qū)對假高粱的防治主要依賴化學(xué)噴霧,化學(xué)除草劑雖然見效快,但長期施藥會造成雜草的抗藥性;針對假高粱的專性且低毒的除草劑尚無報道,藥劑的殘留會造成環(huán)境污染,威脅人畜安全,破壞生態(tài)平衡。
南繁單位的基地零星分布在三亞、陵水和樂東3縣市,各兄弟單位間對防控缺乏溝通與交流,此外,南繁基地與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶田塊相鑲,與地方防除責(zé)任不清,從而導(dǎo)致各防除區(qū)域有漏洞,防除不能做到同時、同步,因此存在相互傳播風(fēng)險。
南繁地區(qū)高溫高濕的氣候環(huán)境為假高粱疫情的發(fā)生與蔓延創(chuàng)造了先天條件,當(dāng)?shù)剞r(nóng)民、農(nóng)田租種人及相關(guān)從業(yè)人員對假高粱危害的認(rèn)識不到位,導(dǎo)致假高粱在南繁區(qū)發(fā)生程度嚴(yán)重,危害面積逐年增加,并存在向海南島全境乃至全國蔓延的可能性。在這種形勢下,海南省南繁管理局聯(lián)合中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境植物保護研究所立即開展假高粱應(yīng)急防控研究,篩選得到草甘膦+高效氟吡甲禾靈這一防效較好的除草劑,并基本建立了四級聯(lián)防聯(lián)控機制。
假高粱疫情在南繁區(qū)的發(fā)生存在長期性,多發(fā)性和復(fù)雜性,防除難度大、成本高。因此防治上各部門應(yīng)統(tǒng)一協(xié)調(diào),以植物檢疫、相關(guān)人員培訓(xùn)和農(nóng)業(yè)防治為基礎(chǔ),化學(xué)防治為保證,物理防治為輔,在防治策略上遵循治早、治少的原則,協(xié)調(diào)運用一切有效措施,建立切實可行的南繁育區(qū)假高粱監(jiān)測與防控體系。針對南繁區(qū)假高粱防治中遇到的困難與不足提出以下幾點建議。
(1)完善多部門聯(lián)動防控機制。在各省檢疫部門、海南南繁檢疫部門、南繁單位、和受托防控企業(yè)的基礎(chǔ)上串聯(lián)非南繁市縣、園林部門和農(nóng)戶等,使各部門明確防控責(zé)任,細(xì)化防控工作,做到各市縣監(jiān)測和防除同時、同步。
(2)完善假高粱綜合防治體系。優(yōu)化集成高效、低毒、低殘留、環(huán)境友好型農(nóng)藥的輪換使用、交替使用、精準(zhǔn)使用和安全使用,加強生物防治、生態(tài)調(diào)控和物理防治的研究,集成防治技術(shù),完善防治體系。
(3)完善南繁信息服務(wù)平臺[17]。建立信息交流平臺,及時發(fā)布南繁病蟲草預(yù)測預(yù)報、國家政策、國家相關(guān)規(guī)劃、南繁氣象服務(wù)信息等內(nèi)容,從多方面、多層次提供技術(shù)服務(wù)和信息共享,為各部門信息獲取提供便利,使各單位加強溝通、學(xué)習(xí)和交流,以達(dá)到互通有無。