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除草劑的應用及藥害研究現狀,農田雜草綜合治理

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  一、農田雜草綜合治理的概念
  
  農田雜草綜合治理以預防爲主爲指導思想,運用生態學的觀點,從生物和環境的關係整體出發,本着安全、有效、經濟、簡易的原則,因地因時制宜,合理運用農業、生物、化學、物理的方法,以及其他有效的生態手段,把雜草控制在不足以造成爲害的水平,以實現優質高產和保護人畜健康的目的。農田雜草綜合治理的實質是一個生態學問題。
  
除草劑的應用及藥害研究現狀,農田雜草綜合治理
  農田雜草綜合治理的目的是建立優良的農業生態系統。因此,生態系統的觀點,是雜草綜合治理理論的核心。農田雜草綜合治理就是採取綜合措施,把雜草危害控制在最低程度。
  
  二、農田雜草綜合治理的措施
  
  由於作物田中存在多種雜草,包括一年生、二年生或多年生的雜草,它們各有不同的生物學特性,如種子數量、傳播方式、發芽期、發育週期等,顯然這些雜草不可能採用單一的方法防除,而應當根據雜草種類、分佈、生物學特性,掌握其發生消長規律,採用先進而經濟的有效防治措施,充分發揮各種除草措施的優點,相輔相成,揚長避短,達到經濟、安全、高效地控制雜草爲害的目的。農田雜草綜合防除的關鍵,在於把雜草在萌芽期或幼苗期,即作物生育前期,抓住主要矛盾,採取相應措施,以最少的投入獲得最佳的經濟效益。
  
  主要採用生態調控與化學除草相結合的治理技術體系,選用生長髮育快、競爭性強的作物品種,適當密植,合理輪作、耕作,優化水肥措施,促進作物生長,增強競爭性;採用秸稈覆蓋及人工控草等,達到減少或抑制雜草的目的,提高除草劑應用效果,每畝減少除草劑用量15%~20%,達到控制草害與豐產的目的,有利於農業可持續發展。
  
  1.農田雜草農業防治
  
  減少雜草種子的來源:預防的主要目的是儘量不使雜草種子等繁殖器官進入田間。人們在長期的農業實踐中積累了較多預防雜草發生和爲害的經驗,嚴格雜草檢疫制度,精選播種材料,凡屬國內沒有或尚未廣爲傳播的雜草必須嚴格禁止輸入或嚴加控制。
  
  輪作滅草:不同作物常有自己的伴生雜草或寄生雜草,這些雜草所需的生境與作物極相似,如扁稈藨草、稗草、異型莎草等溼生型雜草,它們所需的生境與水稻相似,因而成爲水稻伴生雜草。野燕麥生物學特性與小麥相似,成爲麥田的主要雜草。由於不同作物生長與其伴生雜草所要求的生境相似,如用科學的輪作倒茬,改變其生境,便可明顯減輕雜草的危害。如黑龍江友誼農場在20世紀50年代末的水旱輪作,採用麥-稻輪作,小麥播期早,出苗早,植株密,能抑制稗草的生長。新疆生產建設兵團二十九團,採用稻棉輪作,水稻改種棉花,田間優勢種雜草扁稈蔗草的發生大大減少。
  
  合理密植,以密控草:農田雜草以其旺盛的長勢與作物爭水、爭肥、爭光。因此,科學的合理密植,能加速作物的封行進程,利用作物自身的羣體優勢抑制雜草的生長,即以密控草,可以收到較好的防除效果。如近年來不少地區推廣的棉花高密度栽培,可以控制棉田中後期雜草的生長。
  
  深水淹稗的措施在北方稻田中採用的時間較久,在大面積種植水稻的地區,採用這一方法是有效的。稗草在幼苗1~3葉期,因其種子小,貯存養分少,幼苗耐水淹的能力特別弱,在水層裏6~7d就失去生命力。一般在稗草初出苗後1~3葉期,採用10~15cm深水層淹稗,即可消滅70%~80%的稗草。
  
  機械耕作除草:是利用各種耕翻、耙、中耕鬆土等措施進行播種前及各生育期除草,能剷除已出土的雜草或將草籽深埋,或將地下莖翻出地面使之乾死或凍死。這是我國北方旱區目前使用最爲普遍的措施。
  
  2.農田雜草物理防治
  
  利用水、電、激光、微波等物理方法防除雜草。利用覆蓋、遮光、高溫等原理,用塑料薄膜覆蓋種菜、鋪紙種稻、秸稈覆蓋種植等方法進行除草,根據不同情況和條件因地制宜地應用,都有一定效果。例如,免耕種植中的覆蓋物及地膜覆蓋中的塑料薄膜本身就有遮光、抑制部分雜草發芽的作用,還有地膜覆蓋栽培中的塑料薄膜夏天能使地面土溫上升到50℃以上,可將大部分雜草幼芽殺死。
  
  火焰除草:近代的火焰除草則採用火焰發射器用來選擇性或非選擇性消滅雜草。通過火焰使雜草細胞原生質凝固,造成其死亡。大多數植物活細胞的原生質凝結點爲45~55℃,而乾燥種子抗性比綠色植物要強。
  
  覆蓋除草:目前覆蓋物防除雜草主要是通過覆蓋防止光的透入,抑制光合作用,造成雜草幼苗殘廢並防止其再生和喜光性雜草種子的萌發,一般用於作物行間及果樹樹幹周圍。所用材料有秸稈、青草與乾草、有機肥料、稻草等,覆蓋厚度以不透光爲宜,防除多年生雜草比防除一年生雜草厚。觀賞植物栽植後用樹皮、刨花或炭覆蓋,能有效防除一年生雜草,防除效果達95%~97%,對土壤水分無不良影響。
  
  3.農田雜草生物防治
  
  生物防治是農田雜草綜合治理中的一項措施。利用生物滅草,既可減少除草劑對環境的污染,又有利於生態環境,近年來已日益引起各國的重視。國內外在研究利用動物、昆蟲、真菌、細菌、病毒等防除農田雜草上,積累了不少可貴的資料,有些項目已大面積推廣應用,取得顯著效果。利用動物、昆蟲、病菌等防除某些雜草,如在稻田中養魚來消滅雜草,也有釋放某種昆蟲來吃食仙人掌、三棱草等害草。
  
  近年來,我國雜草生物防治研究取得了長足的發展。以“魯保一號”爲代表的生物除草劑於20世紀60年代就已在我國應用。新疆哈密植檢站於80年代研製的“生防劑F798”控制西瓜田的瓜列當也取得實用性成果。南京農大已從紫莖澤蘭中分離到鏈格孢菌株,在野燕麥上分離到燕麥葉枯菌,從波斯婆婆納上分離到膠孢炭疽菌專化菌株,並取得階段性成果。分子生物技術在除草劑應用方面的研究,尤其是培育抗除草劑作物品種方面的研究已在我國一些科研、教學單位進行,這無疑會對我國雜草科學的發展開闢更爲廣闊的前景。
  
  4.農田雜草化學防治
  
  化學除草是利用化學藥劑防除雜草的方法,它是在20世紀40年代2,4-滴問世後迅速發展起來的,已成爲現代農業不可缺少的一部分。其主要特點是高效、省工,尤其是可以免去繁重的田間除草勞動,解放田間的勞動力。目前。國外已有400餘種除草劑,加工成數千種不同劑型的製劑,可用於幾乎所有的作物、蔬菜、果圃、草地、林地、公園、鐵路、機場等地的除草。
  
  但是化學除草雖然是雜草防除的一個重要措施,但不可忽視農業、機械等傳統有效的除草措施與之的結合。化學除草應因地、因時制宜,靈活運用,確立防除當地主要作物田間雜草的完整化學防除體系,在不同的生態環境中總結出防除農田雜草的理論和應用技術。總之,化學除草在合理使用的情況下,在很長一段時間內,作爲農田雜草綜合治理的重要手段,仍將起到不可代替的巨大作用。
  
除草劑的應用及藥害研究現狀,農田雜草綜合治理 第2張
  三、農田雜草綜合治理的意義
  
  雜草綜合治理不要求徹底消滅雜草,允許一定密度的雜草在作物田存在。這對保持水土流失,保持生態平衡,發揮自然控制的作用更爲有利。
  
  雜草綜合治理強調各種防治方法的有機配合。儘量採用農業耕作措施和物理防治措施。儘管化學除草是綜合治理的重要措施之一,但應推行以生態調控爲主,化學除草爲輔的雜草綜合防除體系。
  
  雜草綜合治理是以生態系統爲理論依據,把作物、雜草、病蟲害與光、熱、風、乾旱、降雨、土壤等有機地聯繫起來,其着重點是改善生態環境、提高作物生長勢和惡化雜草發生的條件,通過人爲干擾控制雜草的發生。
  
  雜草綜合治理反映了農業生態系統的整體觀點。因爲自然界是由多種多樣的生物和非生物組成的整體,農田、果園等都是自然界的一部分。綜合治理正是體現了生物與生物、生物與非生物,包括人類生產活動的整體觀點。在這個整體中,生物之間經常保持着動態平衡的關係,當農業生態系統中的非生物因子、生物因子、人類的農副業活動發生變化時,往往引起雜草種羣數量的增減。因此,綜合治理就是要把各種防除措施有機地互相配合、取長補短、協調起來,以經濟有效地把雜草控制在經濟爲害水平以下,並對農業生態系統內和農業生態系統外不產生或少產生不良的影響。要協調好這些措施,必須樹立農業生態系統的整體觀點。
  
  綜合治理反映了經濟觀點。“安全、經濟、有效、簡易”既是選擇防治措施的準則,也反映了綜合治理的發展趨勢。即防治雜草要考慮到某一措施的有效性,還必須注意對作物、人畜及有益生物的安全性。使用措施不是越多越好或各項有效措施都採用,而是從實際情況出發,在關鍵時期選擇某種經濟、簡易、容易被羣衆所接受的措施。農業的、化學的、生物的、物理的防治方法都是廣義的,包含的內容很多。因此,安全、經濟、有效、簡易的防治原則,不僅是從經濟的觀點出發,同時也體現了羣衆意願,採用羣衆易於掌握並運用的防治措施,這正是綜合治理的內涵所在,既反映了客觀,也反映了人類所追求的目的。就是以最廉價的投入換取最優異的回報,即最大的社會、經濟和生態效益。
  
  四、農田雜草化學防治的發展狀況
  
  2,4-滴作爲世界上第一個除草劑於1942年被發現,開創了有機除草劑發展的新紀元。20世紀70年代,發達國家除草劑的產量、產值、使用面積開始超過殺蟲劑和殺菌劑。我國從1956年起在稻、麥田使用2,4-滴防除雜草,除草劑應用開始起步。20世紀50年代末期黑龍江省農墾大面積使用2,4-滴以來,除草劑在我國東北地區逐步發展,1978年大量進口氟樂靈、甲草胺與百草枯後,開創了除草劑使用的新局面。其後,國外大量除草劑相繼進入,除草劑使用面積迅速擴大,遍及小麥、大豆、玉米等主要作物,但主要集中於國有農場。90年代,除草劑從農場迅速擴向廣大農村,成爲家喻戶曉的必不可少的生產措施。
  
  雖然我國雜草科學研究較農業病蟲害研究以及許多發達國家的雜草科學研究起步晚,基礎理論方面的研究還比較落後,但應用方面的研究發展較快。20世紀50年代中期開始了田間藥效試驗,“七五”期間,進行了“農田雜草綜合治理技術”研究,摸清了全國各大農業區系稻、麥、棉、豆四種主要作物的八種惡性雜草的生物學特性和發生消長規律,研究了耕作、輪作、栽培措施與化學除草相結合的綜合治理技術,奠定了我國雜草科學研究的基礎。“八五”期間,在稻、麥、玉米、棉花和大豆5大作物生態區,系統調查了幾種主要農田雜草羣落組成、爲害和演替趨勢,開展了包括生態調控在內的,以開拓一次性化學除草爲主體的綜合防治技術研究,把我國農田雜草綜合治理技術提高到一個新水平。
  
  “九五”期間,針對我國農業生產方式的變化、化學除草劑的廣泛應用、農田雜草種羣和羣落髮生變化的特點,以6大作物輪作區爲基礎,以控制水稻、小麥、玉米、棉花、大豆5大作物農田草害爲目標,採取化學除草與生態調控和傳統措施相結合的戰略,系統調查了土壤中雜草種子庫容量,研究了雜草種羣動態及爲害、羣落演替成因和規律;以安全、高效、經濟爲原則,開發新除草劑品種與配套應用技術並舉;研究了包括合理密植、秸稈覆蓋、優化水肥等生態調控措施對改善作物栽培管理條件、改變作物和雜草生長環境的作用。
  
  目前我國農田雜草綜合治理已從單一作物農田單一雜草防除發展到不同農業生態區5大作物輪作、套作田生態調控與化學除草相結合的週年農田雜草綜合治理。化學除草面積每年以10%的速度增長。1967年全國除草面積33萬公頃,20世紀70年代中期達170萬公頃。隨着70年代末國外新型高效除草劑的引進和應用,我國化學除草面積進一步擴大,至80年代中後期化學除草面積爲1300多萬公頃。90年代以來,尤其是一次性化學除草技術的推廣和應用,農村種植業結構的調整,第三產業的興起,農田化學除草日益爲廣大農民所接受,化學除草面積在90年代初期猛增至2300萬公頃,至20世紀末,實現了化學除草面積翻一番的目標,化學除草面積達4000萬公頃,佔全國作物播種面積的1/4以上。
  
  隨着化學除草面積的持續擴大,國產除草劑品種也得到不斷增長。尤其在新型、低量、高效、安全除草劑的開發研製方面,我國邁出了可喜的步伐。中國南、北方農藥創制中心的建立,將會進一步推動和加速新型除草劑的開發和應用。化學除草劑發展的總趨勢是廣譜、高效、低毒、低殘留、減少公害和對環境污染。截至2000年7月底,國內外共有404個廠家在我國登記除草劑,總數達1421個,其中國內廠家登記製劑數1078個,佔我國製劑登記總數的88.8%。之後數年內除草劑生產量和使用量逐年增加,截至2012年11月底,登記的除草劑有效成分共411個,佔登記農藥有效成分的33.7%。除草劑登記產品有5968個,其中原藥1073個,製劑4895個。
  
  目前,水稻使用面積幾乎佔栽培面積的100%,大豆使用面積佔90%以上,玉米使用面積佔50%以上。化學除草已經成爲當前最廣泛的必不可少的除草技術,併發揮着越來越重要的作用。據全國農技推廣中心統計,2009年全國雜草發生面積0.89億公頃,化學防除面積達0.91億公頃,挽回糧食損失2141萬噸。
  
  除草劑已廣泛應用於大田作物、蔬菜、果園、苗圃及森林。目前,我國除草劑品種供應充足,能滿足生產使用需求。各大作物田均有適合其除草的優良除草劑品種。
  
  水稻田的除草劑品種有丁草胺、乙草胺、丙草胺、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆、五氟磺草胺、氰氟草酯、草酮、莎稗磷、二氯喹啉酸、苯達鬆、二甲四氯等。
  
  麥田除草劑有苯磺隆、噻吩磺隆、甲磺胺磺隆、精[插圖]唑禾草靈、唑草酮、炔草酯等單一品種及其混配製劑。
  
  大豆田除草劑有乙草胺、嗪草酮、氟樂靈、拿捕淨、烯草酮、乙羧氟草醚、氟磺胺草醚、三氟羧草醚、噻吩磺隆、唑嘧磺草胺、咪唑乙煙酸、異草鬆、苯達鬆等。
  
  玉米田除草劑有煙嘧磺隆、乙草胺、阿特拉津、磺草酮、甲基磺草酮及其復配製劑。
  
  棉田除草劑有氟樂靈、二甲戊靈、乙草胺、異丙草胺、異丙甲草胺、敵草隆、利谷隆、撲草淨等。
  
  油菜田除草劑有氟樂靈、野麥畏、、敵草胺、高特克及芳氧苯氧丙酸類和環己烯酮除草劑等。
  
  果園除草劑主要是滅生性除草劑草甘膦和克蕪蹤。
  
  森林苗圃除草劑有阿特拉津、撲草淨、乙氧氟草醚、甲嘧磺隆、蓋灌能及草甘膦、百草枯等除草劑。
  
  隨着經濟的發展,勞動力生產水平顯著提高,除草劑的應用面積將會不斷地擴大,除草劑消費量佔我國農藥總消費量的比重也將繼續增加,在防除草害、增產增收中起了重要作用。儘管除草劑的積極作用不可忽視,但化學除草劑的長期、大量、連續的應用,尤其是不合理使用,其副作用也充分表現出來,如除草劑藥害、耐藥性、農產品中殘留超標、人畜中毒、環境污染等,需要探尋有效解決措施來促進我國農業可持續發展。
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