摘要
杂草与水稻争夺光、营养、生存空间，严重影响水稻产量和稻米品质。当前稻田杂草防除主要依赖化学除草剂，常年单一化学除草剂的使用引起了杂草抗性、环境污染和食品安全等负面影响。因此，需要发展稻田杂草绿色防控技术以改变过度依赖化学除草的被动局面。稻田绿色控草技术虽已有许多选择，但实际应用过程中如何整合起来降低或取代化学除草剂的使用仍然是个问题。因此，本文开展稻田综合种养模式对杂草控制效果的调查研究，进一步试验示范机械除草和拦网网捞生态控草技术或整合应用，以期发展稻田有机控草或降低化学除草剂使用量的绿色控草。 1 综合种养模式长期杂草控制效果调查研究 传统研究认为稻田综合种养可有效控制稻田杂草危害，但在实际生产中，综合种养对杂草的控制效果并不理想。本研究通过对江苏省 6 种综合种养模式， 48 个样点进行农田地上杂草群落及土壤种子库进行调查，比较分析杂草的综合危害指数、物种多样性及地上杂草群落与地下土壤中种子库的结构和变化，试图研究不同综合种养措施下杂草群落演替的规律。研究结果表明在综合种养实施前期的3-5年中，杂草群落综合草情优势度和土壤种子库规模均呈现显著下降的趋势，其中6种综合种养模式中，稻-鸭共作降幅最大，其次为稻-蟹。在实施措施超过 5 年后，土壤种子库的规模和地上杂草群落的草情值逐渐上升，草害严重，其中稻-鳅/鳝措施下的综合草情优势度和种子库的规模涨幅最大，实施措施3年上升28.8%和25.3%。群落结构也发生变化。稻-鸭、稻-蟹、稻-虾和稻-鱼在实施措施 5 年以上，杂草群落分别演替为：稗草+千金子+异型莎草+李氏禾、鸭舌草+千金子+稗草+鳢肠+异型莎草和千金子+异型莎草+稗草+鳢肠。稻-鸭和稻-鱼共作田中阔叶草的综合草情优势度分别下降 65.0%和 10.6%，稻-鸭共作中禾本科草综合草情优势度上升 80.5%，上升成为绝对优势种群；稻-蟹及稻-虾共作田中总体综合草情优势均呈上升状况，其中莎草科上升幅度最大，达到40.2%，阔叶草及禾本科类杂草分别上升 20.3%和 12.5%；稻-鳖、稻-鳅/鳝共作在实施超三年以上，其杂草群落演替为稗草+千金子+鳢肠+鸭舌草，整体危害极为严重，禾本科、阔叶草、莎草类杂草综合草情优势分别上升 37.0%、20.0%和 19.4%。长期单一的稻田综合种养模式中，在单一的选择压力下杂草群落发 生改变，杂草危害呈现先降后升的趋势，长期的综合种养仅依靠单一措施不能有效长期控制杂草危害。由于综合种养中共作生物的限制，不能通过施用化学除草剂防除杂草，大多需要依赖人工除草，增加了成本，影响其可持续性。 2 基于拦网网捞消减杂草群落的中耕机械除草技术应用研究 单一的综合种养不利于长期的杂草防控，机械除草作为物理手段除草，可在综合种养或其他有机稻米生产中使用，但稻田中耕除草实施的窗口期不超过一个月，两次实施的间隔期又不能太短，因此，施行中耕除草时机就显得十分重要。本研究在拦网网捞生态控草基础上通过在移栽后不同时间段（10 天、在10天和 15天二次除草、15天、20天）实施中耕除草，调查地上杂草群落及地下杂草种子库，比较分析不同时间机械除草的杂草综合危害指数、土壤种子库降幅的综合防效，明确最佳除草时间节点及杂草发生密度上限。研究结果显示不同时间机械除草均能显著降低杂草群落密度和土壤种子库规模。移栽后10天和15天进行二次机械除草杂草，土壤种子库下降了45.24%，为最多；其次为在第10天中耕除草，降低了41.32%。土壤中上层受中耕除草措施影响较为显著。中耕除草对不同杂草发生密度的防除效果也不一，在低密度及中密度实行中耕除草效果最好，除草效果为 85.36%、82.31%，而高密度时平均仅使杂草密度降低 53.84%。不同除草措施对产量影响有显著性差异，通过影响有效穗数、主穗长、每穗粒数及饱粒比影响水稻产量，四种除草措施相较无处理挽回产量均达到30%以上，移栽后第10amp;15天二次除草挽回产量最高达39.15%。综上，在移栽后 10天~15天内进行中耕除草，皆可有效控制杂草危害，其土壤种子库规模也有所下降。以移栽后第10天为最佳时间点。杂草密度中等或更低时，单次机械除草可控制住草害，但在高密度时，即使在 10 及 15 天进行二次机械除草，也不能够完全控制住杂草，因此，需要配合土壤封闭化学除草剂或拦网网捞生态控草技术消减杂草群落规模到中密度以下，实施机械除草。中耕除草为有机水稻生产提供了更廉价的技术选择。 3 拦网网捞漂浮子实消减稻田杂草群落的生态控草技术应用推广 生态控草是根据杂草的生态适应性，阻断杂草子实的传播路径，降低土壤种子库规模的绿色控草措施。为扩大生态控草技术应用范围及探究其适应性，于2021年在南京周边浦口、永宁、湖熟三个稻-麦（油）点进行示范推广应用，在常规化学除草的基础上，实施拦网-网捞漂浮子实的生态控草技术，检测苗期、成熟期杂草发生密度和草情指数以及网捞杂草子实数量、播种或收获窗口期土壤种子库，与常规化学除草田块对比分析。结果表明，浦口、永宁及湖熟试验点通过网捞操作，平均捞除了12357.4粒/m2、11496.5粒/m2和9763.4粒/m2杂草子实。拦网网捞技术实施后，土壤种子库规模减小，浦口平均降幅达 18.66%，永宁降幅达22.14%，湖熟下降15.37%。浦口及永宁土壤种子库中水田杂草耗竭速度大于湖熟夏熟种子库耗竭速度，分别降低了 32.77%、26.21%，湖熟则反之。对阔叶草及禾本科类杂草的耗竭情况最为明显，莎草类杂草的耗竭速度相对较缓慢，总体土壤种子库均有明显降低。三地苗期地上杂草发生量相较常规化除分别降低 31.51%，29.41%，31.41%，成熟期分别降低 42.61%，37.68%， 42.68%，田块中群落主要杂草种类发生量均有显著性下降。生态控草可在不干扰原有化学除草效果的基础上，进一步减少地上杂草发生量，耗竭土壤种子库密度，而在减小土壤种子库规模后，地上杂草植株发生量也会减少，形成良性循环，是一种高效、可持续、兼容性强的绿色控草技术手段。 总之，拦网网捞草籽的生态控草技术可以作为稻田杂草基础性控制技术，整合到稻田综合种养栽培体系或机械除草，实现全程节本有机除草；或在常规杂草防治中实现降草减药的稻田绿色控草。
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