攻守之道——除草剂与杂草
杂草看似渺小，毫不起眼，但却并不怎么好对付。人类同杂草的斗争从古至今一刻也没有停止过，但杂草却依然不屈不挠、我行我素地游行在农田，吞噬着农作物的生长空间和营养成分。直到除草剂的出现，使我们拥有了对付杂草的杀手锏，除草也变得高效而省力，农作物丰收也得到了较大保障。然而，除草剂与杂草的关系，就像是矛与盾的关系，永远是在相克相生中并行，可谓生命不息，战斗不止。
1. 异常激烈对决战 “矛盾”是出自《韩非子》的一则成语寓言故事，说的是从前楚国有个出售矛和盾的商人，他先夸赞自己卖的盾：“我的盾这么坚固，以至于没有东西能够攻破它!”然后，他又夸耀自己的矛：“我的矛这么锐利，以至于没有任何东西攻不陷!”旁人就问他：“那么用你的矛去攻击你的盾，将会发生什么？”商人无言以对。于是众人都嘲笑他无法被攻陷的盾和可以刺穿任何东西的矛，当然是不可能共同存在的。
如果我们把除草剂比作矛（攻方），把杂草比作盾（守方），那么，除草剂与杂草的关系用矛盾的故事来诠释再恰当不过了。先来看看除草剂这支矛，攻方的声势。近年来由于农田杂草发生面积扩大，杂草种群演替加快，我国杂草防除面积和除草剂使用量逐年增加，这里有一组数据能很好地说明除草剂进攻声势之浩大、攻势之凌厉。先看防除面积，2010 年我国杂草防除面积为9 410 万公顷次，2017 年达1.06 亿公顷次，8 年增加了12.75%，按照2017 年我国农田杂草发生面积9 470 万公顷口径，基本做到了农田化学除草全覆盖。再看除草剂用量，2017 年我国除草剂使用量10.62 万吨，较2011 年增加了21.60%，除草剂使用量占农药使用总量的比例也逐年上升，占比高达37.32%，较2010 年增加了22.0%，除草剂用量已经占到农药总用量的三分之一强。可以说，现代农业发展已经离不开除草剂，除草剂的身影已无田不在。
那么，面对除草剂的来势汹汹，杂草这只盾，这个守方又是如何应对的呢？一句话，为了生存和繁衍后代，揭竿而起，见招拆招，其有效的应对策略就是让自己尽快产生抗性，练就金刚之身，使自己刀枪不入，从而适应除草剂的攻击而免遭杀身之祸，在烈火中永生。同样也有一组数据证明小草这招的成功。从全球范围来看，在最初的 20 年里，抗性杂草的发展还非常缓慢，然而进入 20 世纪 80 年代中后期，随着全球农药行业的快速发展，抗性杂草开始呈快速增加的态势。自20 世纪50 年代在加拿大和美国分别发现抗2,4-D 野胡萝卜和铺散鸭趾草以来，杂草抗性问题始终伴随着全球农业的发展，演变成一个噩梦。截至2021 年3 月31 日，全球71 个国家的94 种作物大田中已有263 种杂草（152 种双子叶、111 种单子叶）的521 个生物型对26 类已知化学除草剂中的23 类164 种除草剂产生了抗性。其中，稻田抗性杂草就有168 种。从我国情况来看，抗性杂草发生呈现分布广、种类多、程度重等特点，已有44 种杂草共74 个生物型对11 类38 种化学除草剂产生了抗性，较2009 年增加了2.8 倍。
在水稻产区，自1991 年发现了抗丁草胺的稗草以来，从2000 年起，抗二氯喹啉酸的稗属杂草在全国多个水稻产区被发现，抗苄嘧磺隆、吡嘧磺隆的雨久花、野慈姑、鸭舌草、眼子菜、耳叶水苋以及抗五氟磺草胺的稗属杂草、抗氰氟草酯的千金子等也陆续被报道。目前，我国已有14种稻田杂草对10 种除草剂产生了抗性，其中长江中下游的湖南、湖北、安徽、江西、江苏等省及西北宁夏的直播稻田是抗性杂草发生重灾区。2018 年，安徽、江西、湖南、湖北等省直播稻田抗五氟磺草胺的稗草（中、高抗性水平）发生面积超过了100 万公顷。真可谓道高一尺，魔高一丈。
抗性千金子的田间危害
全球抗性杂草生物型增长曲线（引自Dr.lan Heap，weedscience.org 2021）
这种兵戎相见的惨烈厮杀场面，使人们忧心忡忡。目前，不仅全球除草剂新靶标发现的难度越来越大，一个新农药活性成分从开发到进入市场平均需要历时11 年，耗费2.86 亿美元，创制成本已比10 多年前提高了55%。而且，抗性杂草的产生和发展，甚至能改变除草剂市场的结构与除草剂产品的命运，翻手为云、覆手为雨，它能使红极一时的除草剂一落千丈，也能使沉寂多时的除草剂东山再起，真可谓“成也萧何，败也萧何”。除草剂抗性改变了农户和公司使用除草剂的方式，但农药研发企业比用户更关注杂草抗性，因为一旦某类杂草对除草剂产生抗性，那么花了九牛二虎之力研发的除草剂品种很可能就会结束它的使命，功亏一篑。
基于此，我们应该爱惜每一个除草剂产品的生命，提倡科学用药，尽可能最大限度延长除草剂产品的使用周期，让除草剂与杂草的这场战争偃旗息鼓，力争最大限度地和平共生。
2. 抗性杂草那些事 毋庸置疑，科学在发展，杂草的进化也从未间断过。抗性杂草是农户和农药研发企业都绕不过的一道坎，如果我们顺其自然地发展下去，那么抗性的发展将很可能超过除草剂的创新速度，这并不是危言耸听。我们必须从现在起就倍加关注和了解抗性杂草的一举一动。在此，也配合介绍几个容易混淆的基本概念。
（1）抗药性与耐药性
杂草抗药性（抗性）有广义和狭义之分。广义的杂草抗性，是指田间剂量（应注明剂量）条件下植物能抵抗除草剂的遗传能力。其包括天然抗性和除草剂丧失敏感性以及基因工程授予作物的抗性。而狭义的杂草抗性则是指由于除草剂的选择压导致植物丧失敏感性而形成的抵抗除草剂的遗传能力。我们平常所指的杂草对某种除草剂产生抗性，通常是指狭义抗性。
耐药性，又称天然抗性，是指植物自身具备的能够抵抗某些除草剂伤害而保存自己的遗传能力。而获得性抗性，则是指通过基因工程授予作物的抗性，即耐除草剂转基因作物。
（2）交互抗性与多抗性
交互抗性，是指在一种除草剂选择下，一种杂草生物型对该种除草剂产生抗性后，对其他与该除草剂作用机理相同的除草剂产生的抗性。如使用除草剂氰氟草酯后，千金子的某生物型对该药产生了抗性后，对与氰氟草酯作用机理相同的 唑酰草胺也产生了抗性，那么我们就称该千金子生物型对 唑酰草胺产生了交互抗性。
多抗性，是指在一种除草剂选择下，一种杂草生物型对该种除草剂产生抗性后，对其他与该除草剂作用机理不同的除草剂产生的抗性。如使用除草剂氰氟草酯后，千金子的某生物型对氰氟草酯产生了抗性后，对与氰氟草酯作用机理不同的除草剂五氟磺草胺也产生了抗性，那么我们就称该千金子生物型对五氟磺草胺产生了多抗性。
（3）靶标抗性与代谢抗性
靶标抗性与代谢抗性是就除草剂抗性的靶标酶机理而言的，靶标抗性通常是靶标酶基因突变，靶标酶敏感性降低以及靶标酶基因过量表达。防除上，若是由靶标抗性所致，则需要筛选不具交互抗性和多抗性的除草剂替代使用。(https://www.daowen.com)
代谢抗性通常表现为吸收与传导的差异、代谢作用（解毒代谢能力增强）和对细胞毒素等中和作用。防除上，若是由代谢等非靶标抗性所致，则按照非靶标抗性原因制定抗性治理方案。
（4）抗性指数
抗性指数是衡量杂草抗性的一个量化指标，通常用下列公式计算得到。
抗性指数（RI）=抗性生物型GR50/敏感生物型GR50
其中，GR50 是指抑制50%杂草生长时所需的除草剂剂量。
目前，衡量抗性水平的标准还没有统一，这里笔者以全国农业技术推广服务中心制定的标准为例加以说明。
低水平抗性：1 倍＜抗性指数≤3 倍；中等水平抗性：3 倍＜抗性指数≤10 倍；高水平抗性：抗性指数＞10 倍。
3. 抗性预防四原则 随着抗性杂草呈快速增长的态势，世界各国对杂草抗性的管理越来越重视，并制定了相应的应对策略与措施。综合不同国家、机构和农化公司发布的除草剂抗性管理策略，大致可归纳为以下几个方面：一是抗性现状的调查、数据的整理和数据库的建立；二是不同作物的轮换种植；三是通过各种农艺措施降低抗性杂草种子的累积；四是不同作用方式除草剂的轮换使用；五是使用非化学方式防除杂草，减少除草剂的使用频率和使用量。
从理论上来说，一切能增加农田杂草防除多样性的综合治理措施都是有效并可以被推广和应用的。但对于种植者而言，推荐具有可操作性的抗性治理方法更为重要。在此，笔者推荐四种生产实践中能操作的治理抗性杂草的有效措施。
（1）坚持主动除草
在生产实践中，农户通常乐意接受田间效果直观的茎叶处理除草剂进行杂草防除，谓之眼见为实、对症下药。殊不知，杂草苗后茎叶处理，不仅更易导致抗性的迅速发展，而且对除草剂的安全性要求更高，防除成本也居高不下。茎叶处理实际上是一种被杂草牵着鼻子走的防除方法，因为茎叶处理必须根据已出苗杂草的种类，被动地选择针对性强的茎叶处理除草剂品种进行应对，否则将得不到好的防除效果而使杂草防除失败。在这个过程中，人们自始至终处于被动的状态，这是被动除草的缺点所在。
主动除草是相对于被动除草而言的。所谓主动除草，就是指在水稻种植后的早期、杂草萌发前或杂草萌发初期将其控制，也就是利用土壤封闭除草剂进行防除的一种行为。因此，主动除草也可以称之为杂草早期防除。
实践证明，主动除草至少有以下三方面的好处：一是主动除草可更加灵活地选择各种不同作用机理的除草剂，比如目前在水稻直播田可以选择酰胺类、磺酰脲类及其复配剂，还可以选用其他作用机理的除草剂；二是主动除草意味着在杂草最脆弱、最容易防除的前期进行除草，有助于提升水稻整个生育期的杂草防除成功率，可大大降低后期茎叶除草剂的使用频率和使用量；三是主动除草有助于保护作物的产量潜能，杂草与水稻竞争水分、营养和光照，水稻种植后如不及时进行封闭除草，可对其早期生长发育造成影响，一旦超过竞争临界期，那么早期萌发的杂草可对水稻造成持续的、不可逆的产量损失，这种损失往往是无法通过后期茎叶处理防除杂草所可以弥补的。因此，预防稻田抗性杂草的发生，最重要的策略就是要树立芽前土壤封闭处理为主、苗后茎叶处理为辅的杂草治理理念。
（2）坚持交替使用
回顾世界除草剂的研发历史，近30 年来都没有全新作用机理的除草剂成功商业化。因此，如何有效利用现有除草剂品种进行杂草防除和抗性杂草治理是摆在我们面前的重要课题。通过不同作用方式和作用位点的除草剂品种轮换或混合使用，避免重复使用同一作用方式除草剂品种对杂草的选择压力，包括避免在同一田块连续使用相同的除草剂品种或具有相同作用方式的除草剂品种；限制在单个生长季节中单一除草剂品种或具有相同作用方式的除草剂品种的施用次数；认真遵循除草剂产品标签使用说明，特别是推荐的使用剂量和使用时间。交替使用是延缓当前除草剂抗性进一步发展的有效途径之一。
（3）坚持减量使用
为了保护农田生态环境，确保食用农产品安全，农药的减量使用已经是一种势不可挡的趋势。对抗性杂草预防来说，降低除草剂的使用频率和使用量也是一种有效的干预手段。对于稻田杂草防除而言，可以通过水稻种植前“养草灭草”、种植后机械中耕除草等可操作性强的非化学防除措施，来达到减少除草剂使用频率和使用量的目标，关于这一点，将在下文中专门给予介绍。
（4）坚持综合防控
“预防为主，综合防治”是植物保护工作的方针，对抗性杂草的治理同样管用。与病虫害防治相比，尽管杂草综合治理的手段还很有限，缺少生物源除草剂、天敌等手段，但一些传统的农业措施、物理措施等对杂草的防控还是非常有效的，如“养草灭草”、水田中耕除草机除草等。关于杂草综合防控的具体技术将在下文中介绍，在此不再赘述。
总之，随着除草剂的广泛使用，其带来的农产品安全、环境污染，特别是抗性杂草蔓延等问题已浮出水面，对抗性杂草的战争已经拉开帷幕。然而，抗性杂草的防除是一项长期的、艰巨的、系统的工程，解决和攻克这一问题不是一朝一夕的事。所以，将来的市场一定是谁掌握了除草剂抗性解决方案，谁就掌握了除草剂的未来。