唐偉 徐紅星 董卉 楊永杰 鄭承梅 陸永良

摘要：稻田雜草是嚴重影響水稻產量和稻米品質的有害生物之一，使用化學除草劑是目前最經濟有效的雜草防治措施。在水稻集約化、規(guī)?；N植不斷加快和農村勞動力缺失的背景下，水稻種植與土壤封閉施藥防除雜草2項高強度勞動在時間上交叉重疊的矛盾日益加劇。水稻田除草劑同步用藥技術是在水稻插秧或直播的同時通過機械化同步施用除草劑，具有高效、節(jié)本、省工等優(yōu)點。本文對水稻田同步用藥技術中專用除草劑及其用藥技術、配套插秧機或直播機的同步噴藥裝置的研發(fā)、同步使用新藥劑和新劑型等方面進行了系統介紹，總結了幾種水稻田除草劑同步用藥方法的特色和優(yōu)缺點。提出噴藥裝置搭載高效無線傳感技術、選取安全高效除草劑及新劑型的同步用藥技術是未來水稻田雜草同步精準防控的必然趨勢。

關鍵詞：同步用藥；水稻；雜草防控技術；發(fā)展趨勢

中圖分類號：S451.2文獻標志碼：A文章編號：1003-935X（2022）02-0001-05

Current Status and Development Prospects of Rice Planting Synchronized with Herbicides Application in China

TANG Wei¹，XU Hong-xing²，DONG Hui³，YANG Yong-jie¹，ZHENG Cheng-mei¹，LU Yong-liang¹

（1.State Key Laboratory of Rice Biology，China National Rice Research Institute，Hangzhou 311401，China；

2.Institute of Plant Protection and Microbiology，Zhejiang Academy of Agricultural Sciences，Hangzhou 310021，China；

3.Zhejiang Plant Protection and Quarantine and Pesticide Management Station，Hangzhou 310020，China）

Abstract：Weed is one of the plant pests affecting rice yield and rice quality seriously，and application of chemical herbicide is the most effective and economical method for weed control. In the context of the accelerating pace of rice intensive and extensive planting and the lack of rural labor force，the contradiction between the two high-intensity labors，rice planting and applying pre-emergence herbicides to control weed，is an increasingly intensified overlap in time. Rice planting synchronized with herbicides application technology is that the synchronous herbicides is applied by mechanization at the same time as rice is planted or direct seeded. The new weed control technology has the advantages of high efficiency，cost-saving，labor-saving and so on. This paper systematically introduced the special herbicides and their synchronous application technology in the rice plant，theresearchanddevelopmentof synchronous spraying

收稿日期：2022-03-03

基金項目：浙江省基礎公益研究計劃（編號：LGN21C140003）；浙江省“三農九方”科技協作計劃（編號：2022SNJF003）；財政部-農業(yè)農村部基本科研業(yè)務費項目（編號：CPSIBRF-CNRRI-202124）。

作者簡介：唐 偉（1984—），男，四川華鎣人，博士，副研究員，主要從事除草劑及雜草學研究。E-mail：tangwei@caas.cn。

通信作者：陸永良，碩士，研究員，主要從事雜草防控技術研究。E-mail：luyongliang@caas.cn。

devices supporting rice transplanters or direct broadcast machines，and the new ingredients and dosage forms of synchronous herbicides. The particulars and advantages and disadvantages of several rice planting with synchronous herbicides application methods were summarized. It was pointed out that spraying device equipped with high-efficiency wireless sensor，synchronous application of choosing effective herbicides and new formulation will be the inevitable trend of rice planting synchronous with herbicides application technology to control weed precisely in the future.

Key words：rice planting synchronized with herbicides application；rice；weed control technology；development trend

水稻是我國最主要的糧食作物，約占全國耕地總面積近25%，2020年種植面積達2 969.35萬hm²，稻谷總產量2.096億t^［1］。稻田生態(tài)系統中的雜草是影響水稻產量和稻米品質的主要有害生物之一，每年因草害減產稻谷約1 000萬t，平均損失15%左右^［2-4］。

我國水稻種植由傳統的小農戶家庭承包責任生產朝著龍頭企業(yè)、家庭農場、專業(yè)大戶等新型農業(yè)經營主體快速發(fā)展，2020年家庭承包耕地流轉率達36.2%，種植規(guī)模化趨勢明顯。截至2021年底全國家庭農場超過380萬個，平均經營面積 9.0 hm^2［5-6］。規(guī)?；洜I的水稻種植方式亟需高效、節(jié)本的雜草防控措施。當前，使用化學除草劑是我國水稻田雜草防控的最主要方式，占全國水稻種植面積的90%以上。稻田除草一般要經過“一封二殺三補”或“兩封一補”用藥流程，存在著用藥次數多、用藥劑量大等缺點，還容易引起除草劑藥害、環(huán)境污染、抗藥性雜草發(fā)生等諸多問題^［7-8］。據統計，我國目前稗草（Echinochloa spp.）、雨久花（Monochoria korsakowii）、野慈姑（Sagittaria trifolia）、千金子（Leptochloa chinensis）等雜草已產生抗藥性^［9-10］。已報道的抗性情況除稗草對丁草胺是苗前封閉除草劑，大多數是雜草對五氟磺草胺、氰氟草酯、二氯喹啉酸等苗后莖葉除草劑產生了抗性^［10-11］。因此，加強苗前封閉，雜草防早、防小是有效提高稻田雜草防控的關鍵因素。

水稻田除草劑同步用藥是指在水稻種植（直播或移栽）的同時期進行除草劑施用的方法，該方法既包括種植-用藥同時進行的方法，即“零天用藥”技術，也包括在完成水稻種植后立即安排除草劑施藥的處理方法。由于稻田封閉除草與種植在時間上交叉重疊，兩者同步進行是雜草防控的“瓶頸”問題。本文從除草劑選擇、配套機械、施藥技術等方面對我國現有的水稻田除草劑同步用藥情況進行了梳理，分析了水稻田同步除草存在的問題，展望了今后的發(fā)展趨勢。

1 基于專用除草劑的機插田同步用藥技術

機插秧苗在移栽時受制于葉齡偏小、部分種苗根系受損等因素影響，對除草劑的敏感性較高，因此在機插秧田借助專用除草劑實現機插-封閉除草同步的“零天用藥”效果時，其關鍵在于需施用安全的除草劑。此外該技術施藥方式是在插秧機行進的同時除草劑均勻滴在秧苗行間，借助于藥劑的擴散形成藥膜，因此需要田間保有1～3 cm淺層水。

拜耳集團與久保田公司聯合開發(fā)了水稻機插同步精準用藥，即“零天施藥”技術。該技術借助于安裝在乘坐式插秧機背后的“墾收施藥器”來實現水稻插秧與施藥同步進行，農戶在水稻移栽當天便可以邊移栽邊施藥，省時省工，節(jié)省勞力，而且施藥精準均勻，藥效穩(wěn)定^［12］?！傲闾焓┧帯奔夹g需依賴專用的除草劑19%氟酮磺草胺懸浮劑（商品名墾收）實施，該藥劑是拜耳集團開發(fā)的磺酰苯胺類新型除草劑，以根系和幼芽吸收為主，兼具莖葉吸收能力，抑制雜草體內的乙酰乳酸合成酶（ALS）活性，阻止支鏈氨基酸纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸的生物合成，抑制細胞分裂和植物生長^［13］。 “零天施藥”技術改變了水稻的除草模式，目前在中國的水稻市場還屬獨創(chuàng)。

李全鑫等將19%氟酮磺草胺懸浮劑與50%丙草胺乳油（18 g a.i./hm²+450 g a.i./hm²）復配，在水稻移栽時同步噴霧，取得了優(yōu)于氟酮磺草胺單劑的控草效果，且對水稻安全^［14］。孫國才等用“墾收施藥器”對35%丁草胺·丙炔草酮水乳劑開展了機插田機栽化除同步使用試驗，雜草防效達93%以上，與常規(guī)土壤封閉處理（移栽后3 d進行化學防除） 和莖葉處理（移栽后 12 d進行化學防除）的防除效果相當^［15］。江蘇省農業(yè)科學院植物保護研究所新研發(fā)了36%芐·丙·異丙隆可分散油懸浮劑、30%芐嘧·丙草胺可分散油懸浮劑及安全增效劑，在插秧機行走的同時采用噴霧的方式將藥液噴撒在稻田表層，雜草防效良好，并在江蘇省大面積推廣應用^［16-17］。

2 基于專用噴藥裝置和配套除草劑相結合的同步用藥技術

我國水稻栽培方式經過了幾千年的演變，歷經由直播到移栽，再到直播和移栽并存的轉變。機插秧、機械精量穴直播等機械化作業(yè)極大地提高了種植效率，具有高產穩(wěn)產、節(jié)本省工等經濟和社會雙重效益，種植水平穩(wěn)步提升^［18-19］。中國水稻研究所對乘坐式高速插秧機和機械精量穴直播機進行了改進，研制了配套原有機械協同工作的高壓物化噴施裝置，能夠在機插秧/機直播的同時同步噴施除草劑，在此基礎上研發(fā)了“播噴同步”和“插噴同步”除草技術^［20-21］。

“播噴同步”和“插噴同步”除草技術依靠現有的插秧機/直播機的動力和能源系統，設計了高效除草劑噴霧裝置和控制系統，在不改變現有機械操控模式下實現了水稻種植、除草一體化，大幅度減少了勞動力負擔。需要注意的是該技術在實際推廣應用時需專業(yè)的農機人員進行設備改裝，搭配專用的高壓物化噴施裝置；藥劑選擇上以現有登記的除草劑產品為主，因此需要選擇經當地試驗且安全性高的除草劑嚴格按照說明劑量施用以避免水稻藥害。 “播噴同步”需搭配特殊的盲谷播種處理，以及安全性高的除草劑品種如嗪吡嘧磺隆、草酮^［22-23］?！安鍑娡健背菁夹g需選用酰胺類和磺酰脲類除草劑單劑或者復配劑，按推薦量同步施用這些除草劑對水稻安全，30 d防效均達到95.0%及以上^［24］。江蘇省農業(yè)科學院也研制了“插噴同步”的噴霧設備及除草劑安全解毒劑，配合30%芐嘧·丙草胺可分散油懸浮劑在江蘇多地開展推廣應用^［17］，插秧后30 d對雜草的防控效果在95%以上，對水稻幼苗安全，一次性用藥基本解決了機插田的雜草防控問題。

3 基于除草劑新成分或新劑型的同步用藥技術

日本是全球水稻田除草劑研發(fā)和施藥技術發(fā)展最早、最成熟的國家之一，與我國農業(yè)生產模式具有較高的相似性，因此具有較高的參考價值。在水稻田除草劑有效成分配制上，日本多采用二元或多元復配以達到“一次性”防除雜草的目的^［25］，在稻田除草劑劑型上則多采用顆粒劑和展膜油劑，如1 kg顆粒劑、大粒劑、漂浮粒劑、擴散性顆粒等^［26-27］。以住友化學株式會社研發(fā)的新磺酰脲類除草劑丙嗪嘧磺?。╬ropyrisulfuron）+嗪酮二元除草劑或丙嗪嘧磺隆+溴丁酰草胺+雙唑草腈/嗪酮三元除草劑1 kg顆粒劑在機插后立即施用，實現了機插同步除草^［26-28］。唐偉等通過對草酮和復合肥核心進行緩釋包膜制得緩釋顆粒劑，可在插秧的同時將該藥肥顆粒均勻撒施在土壤表面，實現機插秧同步精準機械用藥，該顆粒劑也可以借助改良的側深施肥插秧一體機進行機械撒施，滿足機插秧生產日益增長的省時省工需求^［29］。相對而言，該技術使用的草酮-復合肥緩釋顆粒劑雖實現了肥、藥“一體化”施用，但其用量相對較大（12 kg/667 m²），因此在進一步應用中須考慮多元化策略，如借鑒日本的1 kg顆粒劑方式僅制作除草劑緩釋顆粒劑，在田間應用時再將其與肥料顆?；靹颉４送猓€應根據除草劑的特性和肥料的理化性質，結合具體施用地區(qū)的土壤特點，采用測土配方及除草劑藥肥的混用方式^［30］。這是肥藥一體化最為科學的開發(fā)前景。

筆者于2019—2021年在杭嘉湖稻區(qū)多個家庭農場調研發(fā)現，不少農戶在直播或移栽后立即或 3 d 內噴施以丙草胺、芐嘧磺隆、丁草胺·丙炔草酮等為有效成分的除草劑進行稻田雜草封閉防除。由于丙草胺等不同除草劑廠家在安全劑配制上存在差異，丙草胺的水稻安全性還受到環(huán)境溫度、土壤類型或水稻品種的影響^［31-32］，因此在實際應用時須謹慎采用此方法。

4 結論與展望

目前我國水稻田除草劑同步用藥的研究主要集中在以下2個方面：（1）對現有機插/機直播機械的改良，使其在常規(guī)機插或直播的同時具備噴施除草劑的能力；（2）除草劑的應用上主要是氟酮磺草胺或其復配劑，或對已有的商品化除草劑進行篩選、添加安全解毒劑，獲得能在水稻種植中同步的藥劑。

要實現水稻種植的同時智能化施用除草劑、提高除草效率、降低水稻秧苗藥害，今后須在一些機制和關鍵技術上進一步研究，具體包括：（1）除草劑同步應用機制研究。基于其新穎的化學結構及具有2個已知的生物活性代謝產物^［13］，氟酮磺草胺對多種移栽稻田雜草具有較高活性的同時對水稻安全。我國篩選或研制的帶有安全解毒劑的同步除草劑，在應用過程中對移栽水稻株高、產量等無顯著影響，但其機制，如在水稻種的吸收、分布和代謝，還需要進一步深入研究。（2）行間精準施藥研究。采用同步噴霧法進行除草劑施藥會同時將藥液噴撒到秧苗葉片，對處于機插緩苗期或直播立苗期的秧苗而言存在安全性風險。因此，應根據實際情況研究噴頭安裝與株行距關系、噴霧高度、霧化粒徑等對水稻安全性和除草效果的影響。此外，研究如何通過調整噴藥與移栽/直播的空間位差以避免水稻與除草劑直接接觸，如將除草劑噴施設置在移栽前，這也是一種減輕藥害的方法。（3）智能化同步施藥操控系統研究。目前同步用藥噴霧裝置電機、操控開關等需搭載插秧機或直播機的蓄電池提供動力，因此在實際操作過程中需要農機操作人員在機插/機直播的基礎上增加用藥的操控，可能出現漏噴或重噴現象。因此，應根據實際情況研究加裝智能傳感器監(jiān)控藥箱藥量、噴頭霧化情況等，試驗噴藥與機械行走智能協作。（4）適用于同步用藥的除草劑及劑型創(chuàng)制研究。我國水稻除草劑生產企業(yè)數量、登記的水稻田除草劑產品、水稻除草劑的產量均已有較大規(guī)模，但新品種的生產和創(chuàng)制能力相對缺乏，登記的稻田除草劑劑型以可分散油懸浮劑和乳油為主，缺乏能高效應用的同步施藥品種和劑型。因此，在加強新除草劑品種創(chuàng)制的同時，應加強研發(fā)適應于機械化、智能化應用的稻田除草劑劑型，尤其是能配套農機或無人機施藥的產品。

水稻種植和封閉除草全程機械化是水稻集約化、規(guī)?；N植條件下雜草防控的最佳解決方案。未來水稻田同步除草技術隨著無線傳感技術、除草劑劑型創(chuàng)制技術的不斷更新和應用有望日臻完善，在提高除草劑有效利用率、減少農藥使用量、增加控草效果和控草時間等方面發(fā)揮更大作用。

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