(一)禾草家族
1. 稗草——打遍天下无敌手 深秋的稻田,如果有心观察的话,除了看到金灿灿的稻穗在向你频频点头微笑,洋溢着丰收的喜悦外,一定还会看到不和谐的一幕。有种身高超过水稻的植物,一个个像动物小尾巴似的,或紫,或绿,或粉红,在风中摇曳,好似趾高气扬地向人们宣誓:我比水稻高人一等,我威武。这种植物就是稻农最讨厌的杂草——稗草。
其实,我们通常说的稗草,又称稗子,它不是一个物种,而是禾本科稗属一年生草本植物的总称。稗属的种类比较多,目前《中国植物志》共记录了15 种稗。在上海各区水稻田发生的稗草主要有旱稗、稗、光头稗、长芒稗和孔雀稗等几种。

危害水稻的稗草

稗草苗期

各种稗草的穗形
稗草是稻田第一大恶性杂草,也是我国稻田中分布最广、危害最重的杂草之一。目前,全国受稗草危害的水稻面积近700 万公顷。稗草危害常引起水稻减产甚至颗粒无收,败家子中的“败”就是由“稗”演变而来的。据笔者研究,当稗草发生达到每平方米4 株时,就可使水稻产量显著减少,产量损失率达23.46%;达到每平方米8 株时,水稻产量就会损失过半。经计算得出,当直播稻田稗草密度达每平方米2.05 株以上时,就应该进行防除,这样对水稻生长和产量的影响才会降到最小。

稗草田间危害

田间稗草成株

抗性稗草田间危害
不同密度稗草对水稻产量性状的影响

注:同列数据后不同小写字母表示存在显著差异(P <0.05)。
幼苗期稗草与水稻的区别特征较为明显。通常稗草的叶子呈绿色,较水稻叶子的颜色深,叶脉白色,叶片光滑无毛,无叶舌、叶耳;而水稻的叶片及叶脉颜色全为绿色,叶表比较粗糙,有叶舌,在叶舌上长有细细的绒毛,即叶耳。
稗草以种子繁殖,属一年生杂草。稗草的防除通常有2 个时期:一是萌芽期,可选用丙草胺等酰胺类除草剂防除;二是幼苗期,通常在稗草2~3 叶期选用五氟磺草胺、氯氟吡啶酯、二氯喹啉酸等除草剂防除。

稗草幼苗

稗草和水稻的区别
值得一提的是,稗草的抗性问题目前已较为突出。据2020 年全国农业技术推广服务中心联合科研、教学系统有关单位,对从辽宁、江苏、湖南等9 省的40 个县市稻田中采集到的稗草种群抗性进行检测,结果显示,稗草对二氯喹啉酸抗性频率高达85.7%,对五氟磺草胺抗性频率为77.9%,对氰氟草酯抗性频率为51.9%,对 唑酰草胺抗性频率为42.3%。据笔者团队袁国徽博士检测,上海市一些区的稻田稗草种群也已经对上述的二氯喹啉酸、五氟磺草胺、氰氟草酯、唑酰草胺等常用除草剂产生了抗性,抗性频率分别为87.2%、47.3%、29.7%、12.8%。有鉴于此,对于抗性稗草的防除,必须换用其他不同作用机理的除草剂品种。
2. 千金子——爬藤攀岩杀手锏 在稻田中,有一种杂草身材婀娜多姿,成片地集聚在一起出现,抽穗后一片紫绛色,随风摇摆起舞;种子成熟后,又变成白茫茫的一片,它就是稻田最常见杂草之一——千金子。
千金子是禾本科千金子属一年生草本植物。在我国,本属只有千金子和虮子草2 种杂草,且只有千金子危害水稻田。千金子在7~8 片叶后会产生匍匐茎,茎节上会长出不定根和分枝并横向延伸,繁殖极快,很难拔除。千金子是仅次于稗草的稻田第二大恶性杂草,也是我国长江中下游地区稻田中分布最广、危害最重的稻田杂草之一,常引起水稻大幅减产。据笔者研究,当千金子发生达到每平方米4 株时,可使水稻产量显著减少,产量损失率为9.61%。经计算得出,千金子的生态经济阈值为每平方米2.61 株,即当稻田千金子密度达该阈值时,就应该进行防除。

千金子田间危害
不同密度千金子对水稻产量性状的影响

注:同列数据后不同小写字母表示存在显著差异(P <0.05)。
千金子又名水稗,由此可见它与稗草必然有相似之处。的确,幼苗期的千金子与稗草外形极为相似,稗草、千金子和水稻的鉴别特征在于:千金子的叶片颜色较浅,叶脉白色,叶片较光滑,有叶舌,但无叶耳;稗草的叶片颜色较深,叶脉也呈白色,叶片较光滑且无毛,无叶舌和叶耳;水稻的叶片及叶脉颜色全为绿色,叶片较粗糙,有叶舌和叶耳。成株的千金子叶片比稗草和水稻的叶片较为柔软。

千金子

稻田中的千金子

抗性千金子田间危害

千金子、稗草和水稻的区别
千金子以种子繁殖,属一年生杂草。千金子的防除通常有2个时期:一是萌芽期,通常选用丙草胺等酰胺类除草剂;二是幼苗期,通常在千金子2~3 叶期选用氰氟草酯、 唑酰草胺、唑·氰氟等除草剂防除。
据2020 年全国农业技术推广服务中心联合科研、教学系统有关单位,对从吉林、江苏、湖南等7 省的23 个县市稻田中采集到的100 个千金子种群抗性检测结果,千金子对氰氟草酯抗性频率为34.0%。据笔者团队袁国徽博士检测,上海市一些区的稻田千金子种群也已经对氰氟草酯和 唑酰草胺等常用除草剂产生了抗性,抗性频率分别为24.2%和15.8%。对于抗性千金子的防除,必须换用其他不同作用机理的除草剂品种。
3. 杂草稻——同科同属难制服 世界之大,无奇不有。你知道吗,稻田中有一种杂草居然跟水稻长得一模一样,像是一对孪生的双胞胎兄弟,即使稻农也难以将两者区分开。而且,它的名字“杂草稻”也让人捉摸不透,到底是杂草还是稻?
其实,杂草稻和水稻为近缘种,通俗讲就是近亲,它们同为禾本科稻属植物。可以说杂草稻是具有杂草特征的水稻,也可以说是一种与水稻十分相似的杂草。早在2007 年,联合国粮食及农业组织(FAO)就将杂草稻列为世界稻田中仅次于稗草和千金子的第三大杂草,包括中国在内的世界大多数水稻产区均有杂草稻发生。据报道,我国25 个省(区、市)杂草稻年发生面积达600 万公顷,造成27 亿千克水稻产量的损失,已严重威胁到粮食安全。从区域来看,有东北、华东、西北和华南4个发生危害中心,其中尤以辽宁、宁夏、江苏中南部以及广东湛江地区发生危害最严重。据笔者团队调查,2009年和2010年,上海市稻田杂草稻的发生频率分别为22.29%和24.07%,发生面积分别为653 公顷和726 公顷,乡镇分布率分别达到了75.89%和83.79%。随着上海市水稻栽培方式由机插秧逐渐向机直播转变,杂草稻近年来的危害程度一年比一年严重。据上海市农业技术推广服务中心监测,2015 年全市稻田杂草稻危害面积为2 553公顷,自2017年起发生面积明显扩大,至2019年增加到了30 233公顷。

千金子的穗

杂草稻
据调查,杂草稻的危害程度与水稻栽培方式有密切关系,发生率由高到低依次为:麦套稻>直播稻>抛栽稻>移栽稻。相对于栽培稻,杂草稻具有萌发更早、幼苗光合能力更强等竞争优势。据笔者团队研究,当稻田杂草稻密度达到每平方米1 株时,可导致水稻产量损失9.15%;达到每平方米12 株时,水稻产量损失可高达72.29%。可见,杂草稻的发生已严重威胁到了水稻的安全生产。

上海市不同年份杂草稻发生面积

不同密度杂草稻对水稻产量的影响

杂草稻田间危害

杂草稻的棕红色种子
杂草稻和水稻的外部形态极为相似,且分蘖力极强,抽穗一般早于水稻,叶片较宽,呈披散状,穗形披散,结实率较高,种皮较多呈现棕红色;进入生殖生长期,茎秆、叶片衰老迅速,茎秆硬度低,易匍匐于地;类似于杂草,种子具有边成熟边脱落的特性。
由于杂草稻与水稻为近缘种,所以水稻田防除杂草稻是一个世界性难题。目前,生产上一般通过阻断杂草稻传播途径、土壤深翻、水稻种植前养草灭草、轮作换茬、调整水稻播栽方式及人工拔除等措施控制其危害。化学防除方面,据笔者初步研究,双环磺草酮及其与双唑草腈复配剂,不仅对水稻生长安全,而且还对杂草稻具有良好的防除效果,值得进一步深入研究。

杂草稻的幼苗

杂草稻的穗
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杂草稻的成株

田间边成熟、边脱落的杂草稻种子

杂草稻田间快速检测,显示红色者为杂草稻

双穗雀稗田间危害
4. 双穗雀稗——只要现身就威风 有一种杂草我挺喜欢,倒不是喜欢它危害水稻生长的禀性,而是喜欢它抽穗后的外形所赋予的含义。如果从整体看穗子,它像极了英文大写字母“Y”,可代表高兴或肯定的“耶”;如果放大了从局部看,那就是一个不折不扣的“V”,对!就是胜利的意思,每一个人做任何一件事都会向往取得胜利,是不是?
这种杂草的名字叫双穗雀稗,是禾本科雀稗属多年生草本植物。双穗雀稗主要以根茎繁殖,它地下或地上匍匐茎的节上可发出新芽,长成新苗,长大可分枝,匍匐茎横走,节上又可发芽,长大再分出新枝,从而蔓延成片,形成单一群落。不夸张地讲,只要有1 节双穗雀稗的匍匐茎在水稻田里,它就可快速将其家族繁衍扩大。干湿交替的环境中双穗雀稗生长极快,所以稻田有利的环境更促进了它的繁殖,使双穗雀稗由20 世纪90 年代前、中期只在田埂局部发生,演替为现在可在整个稻田分布发生,已上升为稻田禾本科杂草优势种。据笔者研究,当双穗雀稗发生达到每平方米8 株时,可使水稻产量显著减少,产量损失率为16.5%。经计算得出,双穗雀稗的生态经济阈值为每平方米11.4 株,即当稻田双穗雀稗发生达到此密度时,就必须进行防除,以控制其发生危害。

双穗雀稗

田间蔓延的双穗雀稗

双穗雀稗的幼苗
不同密度双穗雀稗对水稻产量性状的影响

注:同列数据后不同小写字母表示存在显著差异(P <0.05)。
令人欣慰的是,田间的双穗雀稗很容易被识别。顾名思义,双穗雀稗是有2 个穗子的雀稗,即它的总状花序通常为2 个,生于总轴的顶端。双穗雀稗的成株有根茎,秆匍匐于地面,节上生根。花枝高20~60 厘米,小穗上深色的可不是蚂蚁,而是它的花哦。

双穗雀稗
由于双穗雀稗的匍匐茎能节节生根、发芽,地下根茎埋得又较深,故生产上极难清除。防除上,一方面在水稻栽培管理上,可利用一定深度土层和水层对双穗雀稗萌发有较好抑制作用的特点,在水稻种植前进行土壤深翻,并于种植后加强水层调控;另一方面可在双穗雀稗营养生长期,使用除草剂氰氟草酯进行茎叶喷雾处理。施药时确保雾滴一定要细,并均匀喷透杂草全株,施药后1 天及时复水,尽可能使杂草心叶淹没在水中。
5. 假稻——路边来客难对付 说到假稻,感觉它是一个真正的冒牌货,虽然它被认为是稻属的近缘属,但没有一点水稻的风度,真不知道它的名字由何而来?
假稻是禾本科假稻属多年生草本植物,适生于湿地和田边。假稻的植株地下部在土层中会形成密集强大的根状茎,茎节上则会生根长芽,萌发成新株。近几年,由于栽培制度和耕作方式的改变以及缺乏有效的除草剂对其进行防除,假稻在直播稻田中蔓延较快,已经成为部分稻田的优势杂草。假稻除了与水稻争夺养分以外,更重要的是,其植株高于水稻后会因为茎基部纤细而倒伏,当稻田中的假稻密度达到每平方米80 株以上时,倒伏的假稻会压迫还没有成熟的水稻并使之倒伏,从而造成水稻严重减产,甚至绝产。

假稻田间危害

假稻的根茎

假稻茎节上的白色绒毛

稻田中的假稻较容易识别,它的成株秆下部伏卧,上部斜升、直立,每个节上有一圈白色的绒毛,像一个个套在上面的白色戒指。假稻的圆锥花序分枝有角棱,直立,通常不再分枝,近基部着生小穗。
假稻主要靠无性繁殖,它茎上的任何一个节处均可生根、发芽、长叶、开花和结实,防除难度极大。建议采用农业措施进行防除,包括人工拔除田间大草、深翻整地、清除田间根茬、及时清除田边沟渠的假稻,避免形成新的无性繁殖体等。据笔者初步研究,吡唑喹草酯、双环磺草酮及其与双唑草腈的复配剂对假稻有较好的防除效果。

施用除草剂前的假稻

施用除草剂防除假稻的效果
6. 双稃草——沿海稻田新客人 2015 年,笔者对上海市稻田杂草进行普查时,在浦东新区南汇新城镇靠近海边的一块稻田中,发现了一种外形似千金子的杂草,如获珍宝,便小心翼翼地把它带回了实验室。后经鉴定,原来它是禾本科双稃草属的一年生草本植物双稃草。令人惊讶的是,彼时还未曾见过该草出现在上海稻田的报道。从此,上海市稻田禾本科杂草家族中又增加了一位新成员。
据文献报道,2000 年以来,双稃草已逐渐成为冀东地区滨海盐碱地的主要杂草,江苏、浙江等沿海地区部分稻田也陆续有双稃草危害的报道。
双稃草喜生长于潮湿处,在稻田生长迅速,可快速完成其生活史,并可通过水流等进行种子扩散,如不进行有效控制,任由其继续向周边稻田蔓延、扩张,双稃草发生与危害必然会呈现逐年上升的趋势,对水稻高产构成严重威胁。

双稃草在稻田的发生消长

双稃草

双稃草田间危害

双稃草幼苗与千金子在形态特征上极为相似,但随着植株的生长,该物种在形态上与千金子又有明显不同。千金子植株基部膝曲或倾斜,着土后节上生不定根而成匍匐状向周围蔓延,整个植株较纤细。而双稃草植株粗壮,秆直立或膝曲上升,分蘖成丛生长,小穗也较千金子更为粗壮。
双稃草和千金子一样,以种子繁殖,属一年生杂草,其防除策略与千金子的防除也有相似之处。双稃草萌芽期,可选用芽前土壤处理药剂 草酮、苄嘧·苯噻酰、苄嘧·丙草胺等除草剂进行防除;在双稃草2~3 叶期,选用氰氟草酯、 唑酰草胺、 唑·氰氟等除草剂进行防除。

双稃草成株

施用除草剂后的双稃草

施用除草剂防除双稃草的效果
7.马唐——旱草水生作代表 说起水稻也真是不容易,为了呈献给我们金灿灿的稻谷,它不断地在同杂草作斗争。现在可好,旧敌还没有清除干净,一批新敌又已来袭,使得斗争形势愈加严峻复杂。这批不请自来的不速之客就是马唐、牛筋草、狗尾草、大马蓼等杂草。
马唐是禾本科马唐属一年生草本植物,本是生长于旱地,危害棉花、大豆、玉米和蔬菜等旱田作物的旱生杂草。近年来,随着稻田栽培方式的多样化以及除草剂的长期使用,稻田杂草的群落组成也处于不断更替中。旱生杂草逐渐在水田中出现,甚至在部分田块已经成为优势杂草,马唐正是旱生杂草水生化的典型代表。马唐的茎倾斜匍匐生长,节上可生出不定根和芽,并长出新枝,繁殖较快,难以拔除。在上海稻区,马唐已成为区域性优势杂草,在局部地区危害严重,如不对其进行有效控制,将对水稻生长和产量构成威胁。

危害稻田的马唐

马唐的幼苗

马唐田间危害
马唐的幼苗深绿色,叶片的叶鞘和表面都密被长毛,边缘比较粗糙。马唐的成株秆丛生,基部展开或倾斜,着土后节上易生根或产生分枝,且光滑无毛。总状花序上部互生或呈指状排列于茎顶,下部则近于轮生。
防除马唐,可在萌芽期选用 草酮、丙草胺、二甲戊灵、苄嘧·丙草胺、苄嘧·苯噻酰等药剂进行土壤封闭处理;也可在马唐2~3 叶期时,选用 唑酰草胺、二氯喹啉酸等苗后除草剂进行茎叶喷雾处理。