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稻田第三大恶性杂草——杂草稻的防治策略
作者:admin  来源:本站  发表时间:2020-7-29 16:15:25
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在全世界的各水稻种植区,杂草稻均有不同程度的发生。近年来,由于我国水稻直播面积的逐年扩大、水稻轻减化栽培的推广以及机械水平的提高,导致杂草稻的发生日益频繁、范围逐渐扩大。杂草稻的入侵不仅严重影响栽培稻的产量和品质,而且对生态环境也造成一定的危害。因此,迫切需要通过采取预防控制措施、优化栽培技术、合理使用除草剂以及引入抗除草剂的水稻新品种等措施,有效地控制杂草稻的恶性传播和危害。华南师范大学生命科学学院、华南农业大学生命科学学院等机构研究人员近期综述提出了杂草稻的防治策略。

 

01





预防控制

 

通过种源控制,严格控制栽培稻原种的纯度,确保其中没有混入杂草稻,从源头预防控制杂草稻的入侵与传播。同时杜绝使用来自杂草稻发生严重地区的种子,以防止杂草稻向尚未发生的直播稻作区的蔓延。除了种子污染外,杂草稻也可以通过农事操作过程进行传播,如机械收割导致的杂草稻种子掉落田间,以及灌溉造成的近距离杂草稻的传播等。因此,为了预防控制杂草稻的入侵传播,在采用高纯度的栽培稻种子的同时,严格清理各种农用机械,杜绝杂草稻污染稻田。


02





合理耕作

 

1、调整播种及栽培管理方式。调整水稻播种方式,由直播栽培的方式改为移植栽培,可以一定程度上缓解杂草稻发生的危害。由于插秧时,移栽稻生长期提前,移栽后生长迅速很快封行,对刚刚萌发出土的杂草稻种子会产生抑制作用。即使有一小部分杂草稻发育成苗,由于其生长发育滞后于移栽的栽培稻,当杂草稻还仍未抽穗时栽培稻早已成熟收获,这就使得杂草稻难以散落和传播。

 

采用适宜的水分管理措施,在播种前对土壤进行灌水处理,通过建立水层降低杂草稻种子的萌发出苗率。试验表明,江西萍乡杂草稻发生田,在冬春季采取连续70天保持饱和水层的措施,可以显著降低杂草稻种子的萌发率。

 

在种植作物之前翻耕土壤,可以有效地抑制土壤中残留的杂草稻种子发芽出苗,从而减少杂草稻种子在田间的入侵与扩散。收获上一季作物后,对田间土壤进行深旋耕或间隙深耕,耕翻深度超过15厘米,确保将土壤表层的杂草稻种子埋到土壤下层,使其难以萌发出苗。

 

2、人工除草。人工拔除田间的杂草稻是最直接,也是最为原始的治理方式。在水稻三叶期时,通过杂草稻幼苗的形态特征可以与常规稻加以区别,具体表现为杂草稻植株高、叶片长、叶色浅,长势好于栽培稻秧苗等特征。此时应该及时对杂草稻进行人工拔除,从而降低杂草稻的危害。虽然人工除草在一定程度上减轻了杂草稻发生的危害,但是也大大增加了劳动力的投入,提高了水稻生产成本。

 

3、轮作方式。采用合理的轮作方式,特别是水旱轮作,可以有效的防止杂草稻的发生。在冬季种植蔬菜或其他旱地作物,可有效阻止杂草稻的繁殖,并逐步减少杂草稻种子在土壤中的残留。此外,水稻可以与高粱、大豆以及玉米等旱地作物轮作,并结合使用选择性化学除草剂,可以显著降低杂草稻的发生和危害。研究表明,采用水稻与大豆轮作的方式,同时在大豆田中合理使用防治禾本科杂草的除草剂,可以显著减轻杂草稻的发生和危害。


03





化学除草

 

化学除草是指合理采用化学除草剂对农田中的杂草进行防治和管理。有研究报道利用浸种剂对水稻种子浸种催芽,播后2天喷施丙草胺对田间杂草稻有一定的防治效果。但是,由于杂草稻与栽培稻在生理生化特性上十分相似,按照常规方法使用稻田除草剂,很难做到灭杀杂草稻而不损害秧苗的正常生长。因此,化学除草也只能减少杂草稻的发生,降低杂草稻带来的危害,但并不能从根本上解决杂草稻的问题。

 

目前,通过种植抗除草剂的水稻新品种,并选择性地使用相应的化学除草剂,可以达到杀灭杂草稻而对栽培稻没有损伤的目的,以此降低杂草稻的危害。近年来,抗除草剂水稻的研究取得了重大进展,培育出一系列非转基因的抗除草剂水稻新品种。例如,巴斯夫公司推出的Clearfield水稻以及Provisia水稻系列均为非转基因耐除草剂水稻。在我国,深圳作物分子设计育种研究院和深圳兴旺生物种业公司共同研发的洁田技术,利用非转基因抗除草剂的水稻与其专用除草剂配合使用,可以有效地防治直播稻田中的杂草稻。广东省雷州市水稻的小区试验表明,采用洁田技术可以有效地控制直播稻田中杂草稻的数量。通过对田间杂草稻密度的高效控制,提高了水稻的产量,增产增收效果显著。着生物技术的迅速发展,CRISPR/Cas9基因编辑技术已广泛应用于植物的基因编辑。通过对目标基因的敲除、插入以及定点编辑,从而达到改良作物性状的目的,为农作物分子育种设计提供了新的思路。例如,研究者利用非同源末端连接修复以及CRISPR/Cas9技术,对水稻内源EPSPs基因进行定点突变,从而获得了抗草甘膦的水稻材料。也有研究者运用CRISPR/Cas9技术,采用碱基替换和碱基插入的策略定向改造水稻ALS基因,获得了含有不连续点突变的ALS(acetolactate synthase)基因的抗除草剂水稻材料。


 

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