2022-03-23
除草剂的应用及药害研究现状，农田杂草综合治理
植物百科2022-03-23 21:18:52
一、农田杂草综合治理的概念
农田杂草综合治理以预防为主为指导思想，运用生态学的观点，从生物和环境的关系整体出发，本着安全、有效、经济、简易的原则，因地因时制宜，合理运用农业、生物、化学、物理的方法，以及其他有效的生态手段，把杂草控制在不足以造成为害的水平，以实现优质高产和保护人畜健康的目的。农田杂草综合治理的实质是一个生态学问题。
二、农田杂草综合治理的措施
由于作物田中存在多种杂草，包括一年生、二年生或多年生的杂草，它们各有不同的生物学特性，如种子数量、传播方式、发芽期、发育周期等，显然这些杂草不可能采用单一的方法防除，而应当根据杂草种类、分布、生物学特性，掌握其发生消长规律，采用先进而经济的有效防治措施，充分发挥各种除草措施的优点，相辅相成，扬长避短，达到经济、安全、高效地控制杂草为害的目的。农田杂草综合防除的关键，在于把杂草在萌芽期或幼苗期，即作物生育前期，抓住主要矛盾，采取相应措施，以最少的投入获得最佳的经济效益。
主要采用生态调控与化学除草相结合的治理技术体系，选用生长发育快、竞争性强的作物品种，适当密植，合理轮作、耕作，优化水肥措施，促进作物生长，增强竞争性；采用秸秆覆盖及人工控草等，达到减少或抑制杂草的目的，提高除草剂应用效果，每亩减少除草剂用量15%～20%，达到控制草害与丰产的目的，有利于农业可持续发展。
1.农田杂草农业防治
减少杂草种子的来源：预防的主要目的是尽量不使杂草种子等繁殖器官进入田间。人们在长期的农业实践中积累了较多预防杂草发生和为害的经验，严格杂草检疫制度，精选播种材料，凡属国内没有或尚未广为传播的杂草必须严格禁止输入或严加控制。
轮作灭草：不同作物常有自己的伴生杂草或寄生杂草，这些杂草所需的生境与作物极相似，如扁秆藨草、稗草、异型莎草等湿生型杂草，它们所需的生境与水稻相似，因而成为水稻伴生杂草。野燕麦生物学特性与小麦相似，成为麦田的主要杂草。由于不同作物生长与其伴生杂草所要求的生境相似，如用科学的轮作倒茬，改变其生境，便可明显减轻杂草的危害。如黑龙江友谊农场在20世纪50年代末的水旱轮作，采用麦-稻轮作，小麦播期早，出苗早，植株密，能抑制稗草的生长。*生产建设兵团二十九团，采用稻棉轮作，水稻改种棉花，田间优势种杂草扁秆蔗草的发生大大减少。
合理密植，以密控草：农田杂草以其旺盛的长势与作物争水、争肥、争光。因此，科学的合理密植，能加速作物的封行进程，利用作物自身的群体优势抑制杂草的生长，即以密控草，可以收到较好的防除效果。如近年来不少地区推广的棉花高密度栽培，可以控制棉田中后期杂草的生长。
深水淹稗的措施在北方稻田中采用的时间较久，在大面积种植水稻的地区，采用这一方法是有效的。稗草在幼苗1～3叶期，因其种子小，贮存养分少，幼苗耐水淹的能力特别弱，在水层里6～7d就失去生命力。一般在稗草初出苗后1～3叶期，采用10～15cm深水层淹稗，即可消灭70%～80%的稗草。
机械耕作除草：是利用各种耕翻、耙、中耕松土等措施进行播种前及各生育期除草，能铲除已出土的杂草或将草籽深埋，或将地下茎翻出地面使之干死或冻死。这是我国北方旱区目前使用最为普遍的措施。
2.农田杂草物理防治
利用水、电、激光、微波等物理方法防除杂草。利用覆盖、遮光、高温等原理，用塑料薄膜覆盖种菜、铺纸种稻、秸秆覆盖种植等方法进行除草，根据不同情况和条件因地制宜地应用，都有一定效果。例如，免耕种植中的覆盖物及地膜覆盖中的塑料薄膜本身就有遮光、抑制部分杂草发芽的作用，还有地膜覆盖栽培中的塑料薄膜夏天能使地面土温上升到50℃以上，可将大部分杂草幼芽杀死。
火焰除草：近代的火焰除草则采用火焰发射器用来选择性或非选择性消灭杂草。通过火焰使杂草细胞原生质凝固，造成其死亡。大多数植物活细胞的原生质凝结点为45～55℃，而干燥种子抗性比绿色植物要强。
覆盖除草：目前覆盖物防除杂草主要是通过覆盖防止光的透入，抑制光合作用，造成杂草幼苗残废并防止其再生和喜光性杂草种子的萌发，一般用于作物行间及果树树干周围。所用材料有秸秆、青草与干草、有机肥料、稻草等，覆盖厚度以不透光为宜，防除多年生杂草比防除一年生杂草厚。观赏植物栽植后用树皮、刨花或炭覆盖，能有效防除一年生杂草，防除效果达95%～97%，对土壤水分无不良影响。
3.农田杂草生物防治
生物防治是农田杂草综合治理中的一项措施。利用生物灭草，既可减少除草剂对环境的污染，又有利于生态环境，近年来已日益引起各国的重视。国内外在研究利用动物、昆虫、真菌、细菌、病毒等防除农田杂草上，积累了不少可贵的资料，有些项目已大面积推广应用，取得显著效果。利用动物、昆虫、病菌等防除某些杂草，如在稻田中养鱼来消灭杂草，也有释放某种昆虫来吃食仙人掌、三棱草等害草。
近年来，我国杂草生物防治研究取得了长足的发展。以“鲁保一号”为代表的生物除草剂于20世纪60年代就已在我国应用。*哈密植检站于80年代研制的“生防剂F798”控制西瓜田的瓜列当也取得实用性成果。南京农大已从紫茎泽兰中分离到链格孢菌株，在野燕麦上分离到燕麦叶枯菌，从波斯婆婆纳上分离到胶孢炭疽菌专化菌株，并取得阶段性成果。分子生物技术在除草剂应用方面的研究，尤其是培育抗除草剂作物品种方面的研究已在我国一些科研、教学单位进行，这无疑会对我国杂草科学的发展开辟更为广阔的前景。
4.农田杂草化学防治
化学除草是利用化学药剂防除杂草的方法，它是在20世纪40年代2，4-滴问世后迅速发展起来的，已成为现代农业不可缺少的一部分。其主要特点是高效、省工，尤其是可以免去繁重的田间除草劳动，解放田间的劳动力。目前。国外已有400余种除草剂，加工成数千种不同剂型的制剂，可用于几乎所有的作物、蔬菜、果圃、草地、林地、公园、铁路、机场等地的除草。
但是化学除草虽然是杂草防除的一个重要措施，但不可忽视农业、机械等传统有效的除草措施与之的结合。化学除草应因地、因时制宜，灵活运用，确立防除当地主要作物田间杂草的完整化学防除体系，在不同的生态环境中总结出防除农田杂草的理论和应用技术。总之，化学除草在合理使用的情况下，在很长一段时间内，作为农田杂草综合治理的重要手段，仍将起到不可代替的巨大作用。
杂草综合治理不要求彻底消灭杂草，允许一定密度的杂草在作物田存在。这对保持水土流失，保持生态平衡，发挥自然控制的作用更为有利。
杂草综合治理强调各种防治方法的有机配合。尽量采用农业耕作措施和物理防治措施。尽管化学除草是综合治理的重要措施之一，但应推行以生态调控为主，化学除草为辅的杂草综合防除体系。
杂草综合治理是以生态系统为理论依据，把作物、杂草、病虫害与光、热、风、干旱、降雨、土壤等有机地联系起来，其着重点是改善生态环境、提高作物生长势和恶化杂草发生的条件，通过人为干扰控制杂草的发生。
杂草综合治理反映了农业生态系统的整体观点。因为自然界是由多种多样的生物和非生物组成的整体，农田、果园等都是自然界的一部分。综合治理正是体现了生物与生物、生物与非生物，包括人类生产活动的整体观点。在这个整体中，生物之间经常保持着动态平衡的关系，当农业生态系统中的非生物因子、生物因子、人类的农副业活动发生变化时，往往引起杂草种群数量的增减。因此，综合治理就是要把各种防除措施有机地互相配合、取长补短、协调起来，以经济有效地把杂草控制在经济为害水平以下，并对农业生态系统内和农业生态系统外不产生或少产生不良的影响。要协调好这些措施，必须树立农业生态系统的整体观点。
综合治理反映了经济观点。“安全、经济、有效、简易”既是选择防治措施的准则，也反映了综合治理的发展趋势。即防治杂草要考虑到某一措施的有效性，还必须注意对作物、人畜及有益生物的安全性。使用措施不是越多越好或各项有效措施都采用，而是从实际情况出发，在关键时期选择某种经济、简易、容易被群众所接受的措施。农业的、化学的、生物的、物理的防治方法都是广义的，包含的内容很多。因此，安全、经济、有效、简易的防治原则，不仅是从经济的观点出发，同时也体现了群众意愿，采用群众易于掌握并运用的防治措施，这正是综合治理的内涵所在，既反映了客观，也反映了人类所追求的目的。就是以最廉价的投入换取最优异的回报，即最大的社会、经济和生态效益。
四、农田杂草化学防治的发展状况
2，4-滴作为世界上第一个除草剂于1942年被发现，开创了有机除草剂发展的新纪元。20世纪70年代，发达国家除草剂的产量、产值、使用面积开始超过杀虫剂和杀菌剂。我国从1956年起在稻、麦田使用2，4-滴防除杂草，除草剂应用开始起步。20世纪50年代末期黑龙江省农垦大面积使用2，4-滴以来，除草剂在我国东北地区逐步发展，1978年大量进口氟乐灵、甲草胺与百草枯后，开创了除草剂使用的新局面。其后，国外大量除草剂相继进入，除草剂使用面积迅速扩大，遍及小麦、大豆、玉米等主要作物，但主要集中于国有农场。90年代，除草剂从农场迅速扩向广大农村，成为家喻户晓的必不可少的生产措施。
虽然我国杂草科学研究较农业病虫害研究以及许多发达国家的杂草科学研究起步晚，基础理论方面的研究还比较落后，但应用方面的研究发展较快。20世纪50年代中期开始了田间药效试验，“七五”期间，进行了“农田杂草综合治理技术”研究，摸清了全国各大农业区系稻、麦、棉、豆四种主要作物的八种恶性杂草的生物学特性和发生消长规律，研究了耕作、轮作、栽培措施与化学除草相结合的综合治理技术，奠定了我国杂草科学研究的基础。“八五”期间，在稻、麦、玉米、棉花和大豆5大作物生态区，系统调查了几种主要农田杂草群落组成、为害和演替趋势，开展了包括生态调控在内的，以开拓一次性化学除草为主体的综合防治技术研究，把我国农田杂草综合治理技术提高到一个新水平。
“九五”期间，针对我国农业生产方式的变化、化学除草剂的广泛应用、农田杂草种群和群落发生变化的特点，以6大作物轮作区为基础，以控制水稻、小麦、玉米、棉花、大豆5大作物农田草害为目标，采取化学除草与生态调控和传统措施相结合的战略，系统调查了土壤中杂草种子库容量，研究了杂草种群动态及为害、群落演替成因和规律；以安全、高效、经济为原则，开发新除草剂品种与配套应用技术并举；研究了包括合理密植、秸秆覆盖、优化水肥等生态调控措施对改善作物栽培管理条件、改变作物和杂草生长环境的作用。
目前我国农田杂草综合治理已从单一作物农田单一杂草防除发展到不同农业生态区5大作物轮作、套作田生态调控与化学除草相结合的周年农田杂草综合治理。化学除草面积每年以10%的速度增长。1967年全国除草面积33万公顷，20世纪70年代中期达170万公顷。随着70年代末国外新型高效除草剂的引进和应用，我国化学除草面积进一步扩大，至80年代中后期化学除草面积为1300多万公顷。90年代以来，尤其是一次性化学除草技术的推广和应用，农村种植业结构的调整，第三产业的兴起，农田化学除草日益为广大农民所接受，化学除草面积在90年代初期猛增至2300万公顷，至20世纪末，实现了化学除草面积翻一番的目标，化学除草面积达4000万公顷，占全国作物播种面积的1/4以上。
随着化学除草面积的持续扩大，国产除草剂品种也得到不断增长。尤其在新型、低量、高效、安全除草剂的开发研制方面，我国迈出了可喜的步伐。中国南、北方农药创制中心的建立，将会进一步推动和加速新型除草剂的开发和应用。化学除草剂发展的总趋势是广谱、高效、低毒、低残留、减少公害和对环境污染。截至2000年7月底，国内外共有404个厂家在我国登记除草剂，总数达1421个，其中国内厂家登记制剂数1078个，占我国制剂登记总数的88.8%。之后数年内除草剂生产量和使用量逐年增加，截至2012年11月底，登记的除草剂有效成分共411个，占登记农药有效成分的33.7%。除草剂登记产品有5968个，其中原药1073个，制剂4895个。
目前，水稻使用面积几乎占栽培面积的100%，大豆使用面积占90%以上，玉米使用面积占50%以上。化学除草已经成为当前最广泛的必不可少的除草技术，并发挥着越来越重要的作用。据全国农技推广中心统计，2009年全国杂草发生面积0.89亿公顷，化学防除面积达0.91亿公顷，挽回粮食损失2141万吨。
除草剂已广泛应用于大田作物、蔬菜、果园、苗圃及森林。目前，我国除草剂品种供应充足，能满足生产使用需求。各大作物田均有适合其除草的优良除草剂品种。
水稻田的除草剂品种有丁草胺、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、苯达松、二甲四氯等。
麦田除草剂有苯磺隆、噻吩磺隆、甲磺胺磺隆、精[插图]唑禾草灵、唑草酮、炔草酯等单一品种及其混配制剂。
大豆田除草剂有乙草胺、嗪草酮、氟乐灵、拿捕净、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、咪唑乙烟酸、异草松、苯达松等。
玉米田除草剂有烟嘧磺隆、乙草胺、阿特拉津、磺草酮、甲基磺草酮及其复配制剂。
棉田除草剂有氟乐灵、二甲戊灵、乙草胺、异丙草胺、异丙甲草胺、敌草隆、利谷隆、扑草净等。
油菜田除草剂有氟乐灵、野麦畏、、敌草胺、高特克及芳氧苯氧丙酸类和环己烯酮除草剂等。
果园除草剂主要是灭生性除草剂草甘膦和克芜踪。
森林苗圃除草剂有阿特拉津、扑草净、乙氧氟草醚、甲嘧磺隆、盖灌能及草甘膦、百草枯等除草剂。
随着经济的发展，劳动力生产水平显著提高，除草剂的应用面积将会不断地扩大，除草剂消费量占我国农药总消费量的比重也将继续增加，在防除草害、增产增收中起了重要作用。尽管除草剂的积极作用不可忽视，但化学除草剂的长期、大量、连续的应用，尤其是不合理使用，其副作用也充分表现出来，如除草剂药害、耐药性、农产品中残留超标、人畜中毒、环境污染等，需要探寻有效解决措施来促进我国农业可持续发展。