谈谈农田中的杂草防治问题

谈谈农田中的杂草防治问题

蒋高明

一、农田中有多少杂草

在农田生态系统中,杂草防治几乎是农民最头疼的问题。杂草顽强的生命力,让农民无法预防,年年锄草,年年长草。人类与杂草斗争了几千年,至今没有太好的办法,直到发明了除草剂。然而,人类发明了草甘膦等除草剂,甚至抗草甘膦转基因作物应用,虽暂时终结了杂草危害,却造成了草甘膦在食物中残留,破坏人类的免疫系统与生殖能力,最终会终结人类,此非危言耸听。

《中国大百科全书》对杂草的介绍如下:杂草是指生长在有害于人类生存和活动场地的植物,一般是非栽培的野生植物或对人类无碍用的植物。广义的杂草定义则是指生长在对人类活动不利或有害于生产场地的一切植物全球经定名的植物有三十余万种,认定为杂草的植物约八千余种; 我国书刊中可查出的植物名称有36000多种,认定为杂草的植物有1191200多种。其生物学特性表现为:传播方式多,繁殖与再生力强,生活周期一般都比作物短,成熟的种子随熟随落,抗逆性强,光合作用效率高等。农田杂草的主要危害为:与作物争夺养料、水分、阳光和空间,妨碍田间通风透光,增加局部气候温度,有些则是病虫中间寄主,促进病虫害发生;寄生性杂草直接从作物体内吸收养分,从而降低作物的产量和品质。此外,有的杂草的种子或花粉含有毒素,能使人畜中毒。从这些介绍看,杂草真的是无恶不作,人类必欲处之而后快。

实际上,农田里有多少杂草呢?以我熟悉的北方为例,春季小麦田里播娘蒿、王不留行、荠菜、独行菜、小蓟比较常见。由于小麦是头年秋天播种的,越冬返青后小麦成了优势种群,杂草暂时竞争不过小麦。可一旦不管理,杂草就迅速生长,可以覆盖整个小麦田。然而,毕竟春天雨水少,温度低,杂草还不是最凶的。而夏季就不同了,北方农田雨季温度高、光照强、水分好,这样就给了那些机会主义者杂草提供了大展身手的空间。即使像玉米那样高秆的作物,其下还常见十几种杂草,如马唐、旱稗、马齿苋、牛筋草等。

杂草,顾名思义是以草本植物为主的,一些半灌木或藤本植物比例很少。其生活型以一年生为主,在雨热条件好的地方出现二年或三年以上的多年生杂草。杂草在生态型上分为,水生、沼生、湿生和旱生等,按化学防除的实际需要,将其按形态特征分为禾本科杂草、莎草科杂草和阔叶杂草三大类。

1)禾本科杂草  属单子叶草本植物。该类植物胚有1片子叶;叶片窄长,叶鞘开张,有叶舌,无叶柄;平行叶脉。茎圆或扁平,有节,节间中空。如稗草、千金子、看麦娘、马唐、狗尾草等。

2)莎草科杂草  也属单子叶草本植物。胚有1片子叶;叶片窄长,平行叶脉;叶鞘包卷,无叶舌。该类杂草与禾本科杂草的区别是:茎为三棱形,个别为圆柱形,无节,实心。如三棱草、香附子、水莎草、异型莎草等。

3)阔叶杂草  一般指双子叶草本植物。胚有2片子叶,草本或木本;叶脉网状,叶片宽,有叶柄。如刺儿菜、苍耳、鳢肠、荠菜等。另外,阔叶杂草也包括一些叶片较宽、叶子着生较大的单子叶杂草,如鸭跖草等。鸭跖草虽也是阔叶,但在分类学上属单子叶植物的鸭跖草科植物。

在全球范围内,杂草种类最多,但不是都难于治理。世界公认的恶性杂草有10种,它们是香附子,假高粱,节节麦、早熟禾,水花生、水葫芦、豚草,大米草,毒麦,加拿大一枝黄花。这些杂草适宜能力极强,繁殖能力极强,在世界上广为分布,难以防除,引起世界大多数国家的关注。简要介绍如下:

1)香附子 又称雷公草、莎草、梭梭草、胡子草、香胡子、三梭草、野韭菜等,是一种多年生莎草科杂草,位居世界十大恶性杂草之首。原产于印度,广泛颁布于热带及亚热带,被报道发生危害之作物有52种,分布在92个国家。且其天敌未被同时引入和当地气候环境之适宜,现今成为世界十大害草之一。广泛分布于北纬45°以南的温带和热带地区,中国大部地区都有发生。

2)假高粱  又称石茅、约翰逊草、宿根高粱,原产地中海地区,现在已传入很多国家,偏布于欧洲、美洲、亚洲、非洲、大洋洲57个国家。其它国家均将其列入禁止输入对象,列入进行严格对外检疫对象。假高粱在我国仍属局部分布,最近几年有从进口的转基因作物中入侵的现象。假高粱是谷类作物、棉花、苜蓿、甘蔗麻类等30多种作物田里的主要杂草。它不仅使作物产量降低,还是高粱属作物的许多害虫和病害的寄主。它的花粉可与留种的高粱属作物杂交,给农业生产带来很大的危害,被普遍认为是世界农作物最危险的杂草之一。

3)节节麦 主要分布欧洲。为害部位或传播途径:为田间有害杂草。随小麦种子传播。节节麦是小麦的伴生杂草,由于发生的环境条件一致,苗期形态相似,难以防除,危害极大。节节麦的生长习性不仅与小麦相似,而且出苗不一致,长势凶猛,繁殖率高。

4)豚草  原产北美,现分布加拿大、墨西哥、美国、夏威夷、古巴、阿根廷、玻利维亚、巴拉圭、秘鲁、巴西、智利、危地马拉、牙买加、奥地利、匈牙利、德国、意大利、法国、瑞士、瑞典、日本、前苏联、澳大利亚及毛里求斯,目前也已入侵中国。该杂草生长繁茂,严重影响作物的生长。花粉能引起人患皮炎和枯草高热病。随小麦、大豆种子传播。

5)加拿大一枝黄花  该属植物全世界有约125种,主要分布于北美洲,少数分布于欧洲和亚洲;加拿大一枝黄花是外来生物,作为观赏植物引种后逃逸变成杂草,并且是恶性杂草。在裸地上,第一年长出几株或几簇,第二、三年即连成片,抑制其他植物的生长,能迅速形成单生优势,破坏入侵地的植被生态平衡。同时还蚕食棉花、玉米、大豆等旱地农作物和种植茭白的水田,严重影响这些农作物的产量和质量。

6)水葫芦  属雨久花科、凤眼莲属植物。原产南美,目前广泛分布于北美、非洲、亚洲、大洋洲和欧洲的至少62个国家。水葫芦繁殖速度极快,生长时会消耗大量溶解氧,几乎成了水生生物入侵的代名词。我国境内分布的该种植物,是上世纪50年代以猪饲料名义引进的。

7)大米草  又称食人草,多年生草本宿根植物。分布于丹麦、联邦德国,荷兰,法国、英国、爱尔兰、新西兰、澳大利亚、美国、中国。因其具有促淤造陆、固土绿化等作用,被一些国家广为引进。既能生于海水、盐土,也适应在淡水、淡土、软硬泥滩、沙滩地上生长。分蘖力特别强,在潮间带第一年可增加几十倍到一百多倍,几年便可连片成草场。大米草在滩涂疯狂生长,导致沿海水产资源锐减。我国引入该植物,是上世纪70年代,以防止泥质海岸被海水冲刷为目的引进的,目前已入侵到北到辽东湾,南到北部湾广阔的海岸线。

8)空心莲子草  多年生苋科宿根性杂草,原产巴西,生命力强适应性广,生长繁殖迅速,水陆均可生长。空心莲子草主要在农田(包括水田和旱田)、空地、鱼塘、沟渠、河道等环境中生长为害。空心莲子草根系发达,地上部分繁茂,在农田中生长会与作物争夺阳光、水分、肥料以及生长空间,造成严重减产。在田埂和田间成片生长影响耕作。

9)毒麦  禾本科黑麦属的一年生草本植物,属于田间常见的杂草,盛产于叙利亚和巴勒斯坦一带。茎可以长到一米高,穗状花序长达1025厘米;颖果呈紫色。毒麦经常和重要的农作物小麦混生在一起。毒麦的外形非常类似小麦,然而其子粒中含有能麻痹中枢神经、致人昏迷的毒麦碱,被认为是恶性杂草。原生欧洲,近半个世纪传入中国,为小麦田中常见的杂草。该植物系拟态杂草,难以清除,常与小麦一同被收获和加工。它是一种在种子中含有毒麦碱的有毒杂草,人、畜食后都能中毒,未成熟的毒麦或在多雨季节收获时混入收获物中的毒性最大。

10)早熟禾禾本科一年生或越年生草本植物。别名稍草、小青草、小鸡草、冷草、绒球草。我国南、北方多数省市均有分布,国外除热带国家均有分布。主要为害小麦、油菜、蔬菜、果树等,为小麦田中的恶性杂草。

二、杂草是从哪里来的?

农田里的杂草是哪里来的?其实,他们原本就是农田的主人,是自然界中的一员,只不过人类将草原森林或湿地开辟成农田以后,那些大部分本地植物尤其是乔木、灌木和湿地植物被迫迁移或消失了,那些不愿意离开家园的杂草留了下来。杂草不甘心被人类消灭,而是选择与人类的农田及一切空地生存的能力,他们繁殖大量的后代,从不挑地盘,只要有土壤,哪怕没有土壤有一些尘土的地方如石头缝,屋顶上都留下了他们的后代。除此之外,杂草还不断使其遗传物质增加,即表现为染色体多倍体化。多倍化是植物进化的主要驱动力量,多倍化在杂草起源与演化中起到了中的作用。多倍化促进了基因组水平与表型水平的进化,大大提高了杂草物种或群体生存竞争能力和繁殖扩展能力增加了其生态适应性,这一遗传特性同时促使外来种在新生境中成功入侵进而转变为杂草。

无独有偶,不仅仅是农田,在城市里也有杂草的“近亲”。早在上世纪80年代,笔者就关注了这种现象,在《植物学通报》上发表了有关观察报告。如果说人类活动将自然植物改造成农田,造成的杂草进化,那么人类将农田改造成城市更加剧了这一过程。令人惊异的是,城市里的杂草与农村几乎一致,正如人有些住在城市,有些住在农村,有些住在草原一样。这些杂草生境的多样性,造成了其控制困惑。对抗恐怕不是最佳的选择,惟有与它们和谐相处。

早期笔者将城市中的杂草称为伴人植物,也有人成为驯化植物。它们是借助人类活动传播和扩大分布区的植物。伴人植物的分布,有些是人类有意识引入后野生化造成的;有些是人类活动无意识地造成它们的传播,包括一些对人类有害的植物和农田杂草等。这些植物可以说很粘人:要么长者钩如鬼针草;要么长者刺如苍耳;要么自带降落伞飞啊飞,如蒲公英;还有的具有美丽的花朵如田旋花,可以作为饲料,人类也就不那么讨厌他们;更有狗尾巴草,其穗状花序是很柔美的。世界各地的伴人植物具有不同的伴人植物区系。藜、猪毛菜等杂草在欧洲和北美都普遍分布,它们是欧洲移民带到北美的;澳大利亚的维多利亚州有57种伴人植物来源于欧洲,11种来源于北非和中非,29种来源于南非,2种来源于亚洲。

用历史的眼光看,在农业社会出现以后,杂草也就开始出现了。杂草不断出现在历史记载中,如《国风·郑风中《野有蔓》记载到:野有蔓草,零露漙兮;有美一人,清扬婉兮;邂逅相遇,适我愿兮;野有蔓草,零露瀼瀼;有美一人,婉如清扬;邂逅相遇,与子偕臧。而出现的这种叫曼草的杂草,竟然与相爱的美人联系在一起,可见古人也并不多么讨厌杂草。诗经多以民歌为主,其中的描述应当是古代劳动人民真实的观察。其实,现代女孩子喜欢叫的薇的也疑似一种豆科的植物,在田间也是杂草。汉书·西域传上·罽宾国》中也有杂草的描述:罽宾地平,温和,有目蓿,杂草奇木,南朝江淹《草木颂·杉》有“”羣木歛望,杂草不窥的记载。

非常具有幽默感的毛泽东主席十分了解杂草,他对各省市自治区党委书记一次会议上提到杂草:田里长着两种东西,一种叫粮食,一种叫杂草。其实,毛主席讲这样的话,要要他的高级领导干部们,多多到田里去,毛主席在骨子里是非常重视农业收成的。

三、古代人怎么防治杂草

在古代农书上,人们对杂草并非深恶痛绝。想必大家都非常熟悉下面这首诗锄禾日当午,汗滴禾下土,谁知盘中餐,粒粒皆辛苦,就是描述古人锄草草劳作场面的,至今这种技艺在一些发展中国国家还在使用,尤其中国偏远的山区。对杂草的防治,古人竟然说锄禾,禾是庄稼,怎么会除掉呢?原来,锄草的与除草的不同,前者是给庄稼松土,兼切断杂草地上与地下的联系,同时切断了土壤毛细管,起到控制杂草兼保墒的作用,这样的农活农民一年要干好多次。过去农民一旦锄头拿上了手,就一直忙到收获。

公元前二世纪《淮南子》中记载“篱先稻熟而农大褥之”; 2000多年前《孟子》篇中有“恶栅乱苗也”。这些描述都是提醒农人要根据杂草的习性进行控制,要提前预防,不使杂草泛滥。

田间杂草对农作物有很大影响,必须采取必要的措施保障丰收,为此中国古代农民发明了各种农具。周代已重视用工具以薅荼蓼的锄草工作。《周记. 秋宫》中还提出了四种消灭杂草的方法,分春、夏、秋、冬四季运行,如全面施用,确实可收到效果。例如,夏季除草,把杂草地上部分全部刈割掉。夏天是植物生长发育最旺盛、消耗养分最多的时候,这时候除草,其光合作用停止,根失去养分,必然大部分死掉。这种灭草方法,近代有的地方还在使用。结合消除田间杂草,人们已明确知道绿肥的作用。杂草与庄稼一样,也具有固碳、吸氮或固氮、吸钾、吸磷的作用,其储藏的营养物质完全可以通过一定的技术措施还田。荼蓼朽止,黍稷茂止。由于有机肥施用,才可能开始出现连作的不易之田,而杂草在某种程度上也起到一定的肥田作用。

四、化学除草及其影响

然而,古人采取的以人力为主的物理措施毕竟费力费事,现代农业多不愿采用,于是在工业革命以后人类发明了除草剂这种化学除草方法。化学除草可上溯到19世纪末期,在防治欧洲葡萄霜霉病时,偶尔发现波尔多液能伤害一些十字花科杂草而不伤害禾谷类作物;法国、德国、美国同时发现硫酸和硫酸铜等的除草作用,并用于小麦等地除草。有机化学除草剂,始于1932年选择性除草剂二硝酚的发现。20世纪40年代24-的出现,大大促进了有机除草剂工业的迅速发展。1971年合成的草甘磷,具有杀草谱广、使用方便的特点,是有机磷除草剂的重大突破。1980年时世界除草剂已占农药总销售额的41%,超过杀虫剂而跃居第一位。

化学除草能够发挥作用,是根据除草剂对作物和杂草之间植株高矮和根系深浅不同所形成的位差种子萌发先后和生育期不同所形成的时差、以及植株组织结构和生长形态上的差异、不同种类植物之间抗药性的差异等特性而实现的。20世纪70年代出现的,用以拌种或与除草剂混合使用,声称可保护作物免受药害,扩大了除草剂的选择性和使用面。由种子萌发的一年生杂草,一般采用持效期长的土壤处理剂,在杂草大量萌发之前施药于土表,将杂草杀死于萌芽期。防除根状茎萌发的多年生杂草,则采用输导作用强的选择性除草剂,在杂草营养生长后期进行叶面喷施,使药剂向下传导至根茎系统,从而更好地发挥药效。

化学除草具有高效、及时、省工、经济等特点,适应现代农业生产作业,还有利于促进免耕法少耕法的应用、水稻直播栽培的实现以及密植程度与复种指数的合理提高等。但大量使用化学物质对生态环境可导致长远的不利影响。这就要求除草剂的品种和剂型向低剂量、低残留的方向发展,同时力求与其他措施有机地配合,进行综合防除,以减少施药次数与用药量。

除草剂应用大大丰富了人类餐桌上的食物,目前人类食用的主粮、水果、蔬菜,乃至中草药都难于逃离除草剂的影子。然而,这种科技进步是有代价的,这就是食物链有可能被污染,譬如市场上畅销的抗草甘膦转基因大豆油、玉米油、油菜籽油;含转基因大豆蛋白与转基因大豆油的国内外知名品牌婴幼儿配方、孕妇营养食品;转基因豆制品、豆浆粉等,添加转基因大豆蛋白的火腿肠、香肠、饺子等一系列冷冻食品、面包以及儿童喜爱的蛋糕、饼干;一些洋快餐用转基因油炸的食品、转基因豆浆、喂养转基因大豆、玉米家禽、家畜的肉等食品,皆可能让一万亿分之一超低微量浓度的残留草甘膦进入人类肠道,通过肠壁血液循环系统进入体内所有器官,进入孕妇体内的胎儿,种下母细胞瘤的种子!这就是前面我们提到了人类在没有终结杂草之前,杂草通过其顽强的抗性,可能借助于人类发明的转基因技术提前终结人类的原因。

除草剂对健康的影响甚于杀虫剂,有些农村妇女或女孩想不开,误将除草剂当农药喝下去,救回的可能性很小。某省有全国最著名的除草剂中毒医院,估计很多受害者是听信了某些农药代言人声称的除草剂的毒性很小,“比食盐还安全”的错误信息而命丧黄泉的。

今天的农活则是喷雾器一旦背上了肩,就一直到收获。除草剂除草只管灭杀杂草,而不管土地,也不会关心除草剂对于人类食物链的污染,喷洒除草剂这个农活本身就是很有健康风险的。除草剂的毒性很强,几十米远的地方飘过来的除草剂对那些敏感植物还有杀伤作用,打除草剂那几天,村里的农民都不敢开窗户。

五、除草剂种类知多少

除草剂可按作用方式、施药部位、化合物来源等多方面分类。氯酸钠硼砂、砒酸盐、三氯醋酸对于任何种类的植物都有枯死的作用,但由于这些均具有残留影响,所以不能应用于田地中。选择性除草剂特别是硝基苯酚、氯苯酚、氨基甲酸衍生物多数都有效,其中有O-异丙基-N-苯基氨基甲酸、二硝基-O-甲酚钠等。具有生长素作用的除草剂最著名的是2,4-D,认为它能打乱植物体内的激素平衡,使生理失调,但对禾本科以外的植物却是一种很有效的除草剂。一般认为这种选择性是决定于植物的种类对2,4-D解毒作用强度的大小,或者由于2,4-D的浓度因植物种类的不同而有差异。

下面介绍一下农田常用的除草剂:

1)乙草胺,别名乙基乙草安,禾耐斯,消草安;化学名称:2,-乙基-6,-甲基-N-(乙氧甲基)-2-氯代乙酰替苯胺;分子式:C14H2OClNO2;熔点0℃,蒸气压4.53nPa (25℃),沸点162℃/7mmHg,比重1.1358(20℃),水中溶解度223mg/L(25 ℃),溶解在多种有机溶剂中。20℃时年内不分解。

2)甲草胺又名拉索,澳特拉索,草不绿,杂草锁;化学名称:α-氯代-2,6,-二乙基-N-甲氧基甲基乙酰替苯胺;分子式:C14H2OClNO2。原药为乳白色晶体,熔点39.5-41.5 ℃沸点1000.02mmHg),蒸气压2.9mPa(25℃,比重1.133(25 ℃),水中溶解度 242mg/L(25℃),能溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿等有机溶剂,分解温度105 ℃,在强酸强碱条件下分解。

3)丁草胺又名马歇特,灭草特,去草胺,丁草锁;化学名称:2,6-二乙基-N-(丁氧甲基)-氯乙酰替苯胺;分子式:C17H26ClNO2。琥珀色液体,熔点-5 ℃,沸点156℃/0.5mmHg,蒸气压0.6mPa(25 ℃),比重1.070(25℃),对钢腐蚀,溶于大多有机溶剂,包括醋酸乙酯、丙酮、乙醇、苯、已烷等,165℃时分解,对光稳定。

4莠去津又名阿特拉津,莠去尽,阿特拉嗪,园保净;化学名称:2--4-乙胺基-6-异丙氨基-1,3,5-三嗪;分子式:C8H14ClN5。理化性质:纯品为白色粉末,熔点175.8℃,蒸气压0.039mPa(25℃),密度1.187(20 ℃),20 ℃ 时的溶解度为:水33mg/L 、氯仿 28g/L 、丙酮 31g/L 、乙酸乙酯 24g/L 、甲醇15g/L。在中性、弱酸弱碱介质中稳定。

52,4-D丁酯又名2,4-滴;化学名称:2,4-二氯苯氧基乙酸;分子式:C8H6Cl2O3。纯品为无色油状液体,沸点169℃/2mmHg,比重1.2428原油为褐色液体,20℃时比重1.21,沸点146-147℃,难溶于水,易溶于多种有机溶剂,挥发性强,遇碱分解。

6异丙甲草胺  又名都尔,稻乐思;化学名称:2-乙基 6-甲基-N-(1,-甲基-2,甲氧乙基)氯代乙酰替苯胺;分子式:C15H22ClNO2。理化性质:无色到浅褐色液体,沸点 100 ℃0.001mmHg、蒸气压4.2mPa(25 ℃),密度1.12(20℃),溶解度水488mg/L(25℃),与苯、二甲苯甲苯、辛醇和二氯甲烷、己烷、二甲基甲酰胺、甲醇、二氯乙烷混溶,不溶于乙二醇、丙醇和石油醚,300℃以下稳定,强酸、强碱下和强无机酸中水解。

7扑草净  其他中文名:扑蔓尽,割草佳,扑灭通;化学名称:4,6-双(异丙氨基)-2-甲硫基-1,3,5-三嗪;分子式:C10H19N5S。白色粉末,熔点118-120 ℃,蒸气压0.169mPa(25℃)(OEOD-104),密度1.157(20℃),溶解度水33mg/L(25 ℃),丙酮300,乙醇140,己烷6.3,甲苯200,正己醇110(g/L,25℃),20℃中性介质,微酸和微碱介质中稳定,热酸和碱中水解,紫外光下分解。

8二甲戊灵又名除草通,二甲戊乐灵,施田补,胺硝草;化学名称:N-(1-乙基丙基)-2,6-二硝基-3,4二甲基苯胺;分子式:C13H19N3O4。橙色晶状固体,熔点 54-58℃,沸点为蒸馏时分解,蒸气压4.0mPa(20℃),密度1.19(25℃),Kow152000,溶解度水0.3mg/L(20℃),丙酮700,二甲苯628,玉米油148,庚烷138,异丙醇77(g/L,26℃),易溶于苯、甲苯、氯仿、二氯甲烷、微溶于石油醚和汽油中,5-130℃贮存稳定,对酸碱稳定,光下缓慢分解,DT50水中小于21天。

9百草枯又名克芜踪,对草快;化学名称:1,1,-二甲基-4,4,联吡啶阳离子;分子式:C12H14N2Cl2。理化性质:无色,吸湿性晶体,熔点约300℃(分解),蒸气压<0.1mPa,密度1.24-1.26(20℃),溶解度700g/L(20℃),几乎不溶于大多数有机溶剂,中性和酸性介质中稳定,在碱性介质中迅速水解,在水溶液中、紫外光照下发生分解

10精喹禾灵又名精禾草克;化学名称:R-2-[4-(6-氯喹喔啉-2-基氧)苯氧基];分子式:C19H17ClN2O4。理化性质:淡褐色结晶,熔点76-77℃,沸点220/26.6Pa,密度1.35g/cm2,蒸气压110nPa(20℃),溶解度0.4mg/L(20℃),溶剂中溶解度(20℃),丙酮650,乙醇22,己烷5,甲苯360(g/L20℃),PH9时半衰期20h,酸性、中性介质中稳定,碱中不稳定。

1124化学名称:2-甲基-4-氯苯氧乙酸;分子式:C9H8Cl103-Na。无色结晶,熔点119-120.5℃,蒸气压2.3*10(-5)Pa(25℃),溶解度水734mg/L(25℃、乙醇1530、乙醚770、甲醇26.5.二甲苯49.庚烷5g/L(25℃)。

12咪唑乙烟酸又名普杀特,咪草烟,豆草唑,普施特,灭草烟;化学名称:5-乙基-2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基)-2-吡啶羧酸;分子式:C15H19N3O3。无色结晶,无臭味,熔点169-174℃,蒸气压<0.013mPa(60℃),25℃溶解度水1.4g/L,丙酮48.2.二氯甲烷185.二甲亚枫422.庚烷0.9g/L、甲醇105g/L、异丙醇17g/L、甲苯4g/L,日光下迅速降解。

13氟磺胺草醚又名虎威,北极星,氟磺草,除豆莠;化学名称:5-[2--4-(三氟甲基)苯氧基]-N-(甲基磺酰基)-2-硝基苯酰胺。理化性质:无色晶体,熔点220-221℃,蒸气压<0.1mPa(50℃),密度1.28g/ml(20℃),溶解度水(mg/l20 ℃)约50 <10(PH1-2),>600(PH7)(20℃mg/l),50℃下保存6个月以上,见光分解,酸碱介质中不易水解

14)异恶草松又名广灭灵;化学名称:2-(2-氯苄基)-4,4-二甲基异恶唑-3-酮;分子式:C12H14ClNO2。无色透明至浅褐色粘稠液体,熔点25℃,沸点275℃,密度1.129(20℃),蒸气压19.2mPa(25℃),水中溶解度1.1g /l(25℃,可与丙酮、乙腈、氯仿、环己酮、二氯甲烷、甲醇、甲苯等相混。常温下贮存至少2年, 50℃可保存3个月。

15草除灵又名:高特克,乙酯;化学名称:4--2-氧代-3(2H)苯并噻唑乙酯;分子式:C11H10ClNO3S。无色晶体固体,熔点79.2℃,蒸气压0.37mPa(25℃),密度1.45(20℃),溶解度(20℃),47mg/L,丙酮229mg/L,二氯甲烷603mg/L,乙酸乙酯148mg/L,甲醇28.5mg/L,甲苯198mg/L300℃以下以及酸和中性溶液中稳定。

16)草甘膦  又名农达。化学名称:N-(膦酸甲基)甘氨酸;分子式:C3H8NO5P;白色粉末;熔点和沸点230℃。市售草甘膦有30%46%水剂、30%50%65%70%可溶粉剂。74.7%88.8%草甘膦铵盐可溶粒剂和98%95%草甘膦原药。由于草甘膦与抗草甘膦转基因作物捆绑使用,该类除草剂可能是人类使用的最多的化学除草剂。

17)高效盖草能又名精吡氟禾草灵、精盖草能、高效吡氟。芳氧苯氧丙酸类苗后茎叶处理除草剂。对人、畜低毒,对眼睛和皮肤有轻微刺激。高效盖草能一般作茎叶处理,当药剂喷于杂草上之后,能很快被吸收和传导到整株植物,抑制茎和根的分生组织,使杂草停止生长而死亡,由于高效盖草能残效期长,当药剂落入土壤中之后,易被杂草根部吸收,所以对杂草种子也有一定防除效果。用药后,一般在夏天1周见效,冬季20天才能见效。

六、物理除草

凡是采取人力或机械力方法进行的除草方式,我国自古到今采取的锄头除草就是典型的物理除草方式,而今在锄头基础上发明了机械除草。物理除草常见有以下几种:

1人工除草  包括手工拔草和使用简单农具除草。耗力多、工效低,不能大面积及时防除。现都是在采用其他措施除草后,作为去除局部残存杂草的辅助手段。

2机械除草 使用畜力或机械动力牵引的除草机具。一般于作物播种前、播后苗前或苗期进行机械中耕耖耙与覆土,以控制农田杂草的发生与危害。工效高、劳动强度低。缺点是难以清除苗间杂草,不适于间套作或密植条件,频繁使用还可引起耕层土壤板结

3物理除草  利用水、光、热等物理因子除草。如用火燎法进行垦荒除草,用水淹法防除旱生杂草,用深色塑料薄膜覆盖土表遮光,以提高温度除草等。

传统的物理锄草方式,随着大量农民工进城,劳动力的短缺,而逐渐减少了,在美国,这种古老的技术恐怕彻底消失了。在中国只有五十岁以上的老农民还会锄草。现在使用的是什么技术呢?就是除草剂。可是大量使用除草剂,杂草并没有控制住,相反,杂草年年用药,年年发生,甚至美国使用了抗除草剂的转基因技术后,农田里出现了“超级杂草”。

七、生态除草

生态控草就是根据杂草的生态习性采取的除草方式,这是解决杂草问题的有效途径之一。直根系的杂草甚至某些多年生杂草在繁衍生长以前被拔出,可收到良好的效果。在我国农村,相对于其他复杂、昂贵的除草措施,人工除草简单实用,效果彻底,为广大农民所接受。有研究认为,保持农田一定的杂草生物多样性,在控制害虫、保护天敌、防止土壤侵蚀、维持生态系统功能等方面,发挥着重要的作用,因此有必要对杂草的生物多样性给予适当保护。人工除草虽然是一种较环保的除草方式,但劳动投入高,化学除草虽然成本较低,但容易造成严重的环境污染,为解决两者之间的矛盾,就必须采取合理的除草措施,使农田杂草既能得到控制,又能维持较高的生物多样性,维持较高的经济效益。

为什么农田里的杂草难以防治,甚至除草剂除出了超级杂草?这是与杂草的生态习性有关的。农田杂草大都是一年生植物,它们属于机会主义者,一有空间就去占领,它们对养分需求不高,也不挑地段,无论是贫瘠的荒地还是肥沃的耕地,即便是人类不断踩踏的田埂上,它们都会繁殖,并通过多种方式把种子散播到土壤里。那些埋在土壤里的杂草种子,一般很难除掉,除草剂对它们毫无办法,即使用火烧,地上的部分烧光了,但种子还保留在地下,所谓野火烧不尽,春风吹又生

生态除草仅斩草除根还不够,还要从种子上控制,就是待杂草结实后人工去除。具体怎么做呢?一是要控制种源,不使其结果实,在成熟前后治理;二是以草治草,如人工播种有肥效作用的一年生豆科草本植物占据杂草的生态位;三是秸秆覆盖,利用秸秆中的生化物质对杂草实施抑制;四是人工拔草喂牛羊,但前提是农田里不能有农药,不能有除草剂。没有农药和除草剂的鲜草,食草动物如牛、羊、驴、兔、鹅,甚至猪是非常喜欢的。小时候,农田里的杂草很少,哪里去了呢?竟然是被我们这些孩子加上部分妇女控制住了。孩子放学后,背上筐就去拔草或刨草,1000亩地里的杂草还不够生产队40头牛填饱肚子的,再加上青壮劳动力反复锄草,在人民公社期间,根本没有听说过杂草危害这样的事情。

农业从来都不是一个偷懒的产业,如果盲目像工业生产那样提高效率,发展懒人农业,那么生存健康问题就会随之而来。201368日,美国《食物与化学毒理学》公布泰国科学家惊人的实验结果,与抗草甘膦转基因大豆、玉米、油菜捆绑使用的草甘膦除草剂农达中的活性成分草甘膦,具有雌激素作用,而且在一万亿分之一超低微量浓度范围促进乳房癌细胞增殖。泰国科学家的该项研究,有助于解释法国科学家不久前做过的长期喂养极微量草甘膦除草剂与转基因玉米研究中,发现巨大的乳房肿瘤的致癌机制。该项发现打破了过去认为有毒有害物质残留量低于某浓度水平无害的错误认识,揭示了草甘膦这样的有毒有害物质,恰恰在过去难以想像一万亿分之一超低微量范围,具有很强的内分泌干扰、性激素干扰作用。

生物除草除了人力(也是一种安全的生物力)之外,还可利用昆虫禽畜、病原微生物和竞争力强的置换植物及其代谢产物防除杂草。如在稻田中养鱼、鸭防除杂草,20世纪60年代中国利用真菌作为生物除草剂防除大豆菟丝子,澳大利亚利用昆虫斑螟控制仙人掌的蔓延等。生物除草不产生环境污染、成效稳定持久,但对环境条件要求严格,研究难度较大,见效慢。

采用一定的技术措施,在较大面积范围内创造一个有利于作物生长而不利于杂草繁生的生态环境,是生态除草的另一种对策。如实行水旱轮作制度,对许多不耐水淹或不耐干旱的杂草都有良好的控制作用。在经常耕作的农田中,多年生杂草不易繁衍;在免耕农田或耕作较少的茶、桑、果、橡胶园中,多年生杂草蔓延较快,一年生杂草则减少。合理密植与间作、套种,可充分利用光能和空间结构,促进作物群体生长优势,从而控制杂草发生数量与为害程度。最近,笔者到中亚的乌兹别克斯坦现场考察,该国采取棉田冬灌、冬前深翻等技术措施控制杂草,都是切实可行的措施,非常值得我国借鉴。

生态除草强调的是综合防治。农田生态受自然和耕作的双重影响,杂草的类群和发生动态各异,单一的除草措施往往不易获得较好的防除效果;同时,各种防除杂草的方法也各有优缺点。综合防除就是因地制宜地综合运用各种措施的互补与协调作用,达到高效而稳定的防除目的。一些国家以生态学为基础,对病、虫、杂草等有害生物进行综合治理,研究探索在一定耕作制条件下,各类杂草的发生情况和造成经济损失的阈值,并将各种除草措施因地因时有机结合,创造合理的农业生态体系,有可能使杂草的发生量和危害程度控制在最低范围内,保证作物持续高产。

八、生态除草成功案例

2016年,国庆长假期间,笔者在弘毅生态农场指导学生实验。一天,为我们种植有机主粮的农民蒋庆礼兴奋地告诉我一个好消息:这下杂草彻底治服了,玉米只耪了一遍半!且庆礼信心十足地表示,明年只锄一遍草就可能成功,因为今年留下的杂草种子很少了。

生态控草是解决杂草问题的有效途径之一。人工拔草和锄草都是古老的除草方法,至今仍不失为一种有效的方法。然而,传统的人工锄草方式,随着大量农民工进城,劳动力的短缺,而逐渐减少了。在美国,这种古老的技术恐怕彻底消失了。在中国,只有五十岁以上的老农民还会锄草。

为控制农田杂草,弘毅生态农业科研团队历时十年,经历了多次失败后,寻找了一种既经济可行且环保的杂草控制方案,这就是竭库、断流、把握时机,科学解决了有机种植过程中的杂草管理难题。

竭库:使耕地里的种子反复多次萌发,生长出来后不使结实,留不下后代。农田杂草大都是一年生植物,它们属于机会主义者,一有空间就去占领,它们对养分需求不高,也不挑地段,无论是贫瘠的荒地还是肥沃的耕地,即便是人类不断踩踏的田埂上,它们都会繁殖,并通过多种方式把种子散播到土壤里。那些埋在土壤库里的杂草种子,一般很难除掉,除草剂对它们毫无办法,即使用火烧,地上的部分烧光了,但种子还保留在地下,所谓野火烧不尽,春风吹又生。因此,弘毅生态农场采取科学的办法,在早期预防杂草,将土壤中的杂草种子库不断使其萌发,不断去除,直到基本干净。这个过程调整成功约需2-3年时间。

断流:实现土地联产成包后,土地分给了农民个人,种什么如何种就有农民个人说了算。有些农民图省事,暂时用除草剂抑制了自家里的杂草,但并没有除根,后期还会萌发;且外面的杂草种子还会源源不断地供应,尤其是公共的地方如道路两旁、田间地头、与地垄上杂草依然存,个人自扫门前雪,公共地上的杂草没有去管理。必须将外来的种子雨截获,不使其进入农田,不使其补充种源。为此,我们设计了乔灌草相结合以本地森林群落为主的农田防护林带,最窄处5米,最宽约10米。为增加经济效益,乔木种植柿子、山楂、杏、苹果、核桃,混以旱柳、榆树、洋槐、国槐、银杏;灌木则种植花椒、紫荆、紫穗槐、连翘、月季、绣线菊等,草本植物种植麦冬、黄花菜等。森林带有效地抑制了杂草在农田边缘的生长,外来的种子不能越过防护林带。除有效阻隔杂草外,该森林带还为鸟类提供了良好的栖息地,兼具有防护害虫和引诱蚜虫的功能。

把握时机:农田杂草具有超强的生长能力,在长期与庄稼竞争过程中,已基本适应了人类干扰。在庄稼幼苗生长之初,杂草生长快,失控后治理难度增加数倍。留学生Mahmud观测到与玉米高度差不过的牛筋草,高度达2米。因此,掌握合理的杂草控制时间非常关键,一般在杂草雨季来临之前、杂草刚露头,几乎看不到杂草时就要处理。较为繁殖的宝贵人工就用在这个时候。最好是选择晴天的早上,锄过的杂草被太阳晒死。为保证除草效果,第二天在补一次,这时用工很少,这就是农民说锄半遍的意思。经过早期干预,庄稼封垄后的杂草几乎没有成灾的可能了。

我们有过多次控制杂草失败的教训,由于没有掌握合适的机会,杂草长势凶猛,雨季来临后的杂草更难控制,仅玉米茬曾用6遍人工处理杂草。为此农民嘲笑我们:蒋老师让我们回到了解放前。今天,蒋家庄的村民看到我们成功控制杂草,也打心底里服了。

由于弘毅生态农场杜绝化肥、农药、农膜、除草剂、人工合成激素、转基因种子使用,大量使用自制有机肥,土地松软,早期人工除草非常省力,锄头轻轻一划即可连根除掉杂草。在这样的农田上除草比在板结的土地上省力不少,除草一亩地用一个工。一个生长季下来,单季除草的人工成本可控制在105元以内,小麦玉米两季210元。如今后实现两季除草2遍,则成本还有下降的空间。

对于果园杂草,我们采取的办法是以草治草,栽植三叶草、蛇莓等占领杂草生态位,或用机器割除杂草,使其为果树增加养分、保持水土、降低温度的多重功效。在果园里,杂草彻底变害为利

弘毅生态农场用物理+生物方法控制虫害,成本为57.6(含诱虫灯折旧费),由于耕地健康,庄稼几乎不生病,杀菌药可省略。这样,困惑有机种植的病虫草害总成本已降低到267.6元,该成本占农民总有机农业收入的不足5%

弘毅生态农场之所以能够实现上述治草成果,除了技术创新外,城市消费者的贡献是很大的。即消费者的现金带动了农民用更加环保更加健康的办法对待土地,是健康的商业模式带动了环境保护,带动了大学生就业,带动了全民大健康工程实施。


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