2016年,中国棉花种植面积为334.47万公顷,主要分布于长江流域、黄河流域及西北内陆地区。栽培棉花以陆地棉为主,也有海岛棉。棉花的主要栽培方式为露地直播、地膜覆盖种植、棉苗移栽种植,有连作、轮作和间(套)作等不同耕作方式。
因此,棉田杂草防控一直是保障棉花生产的重要措施。和其他作物田杂草防控一样,化学除草已成为棉农防除杂草采取的主要手段。随着长期大量使用化学除草剂,棉田优势杂草种类和群落结构发生了变化,抗药性杂草已出现。
在棉田发生并危害棉花生长、产量和品质的一类陆生草本植物。
2016年,中国棉花种植面积为334.47万公顷,主要分布于长江流域、黄河流域及西北内陆地区。栽培棉花以陆地棉为主,也有海岛棉。棉花的主要栽培方式为露地直播、地膜覆盖种植、棉苗移栽种植,有连作、轮作和间(套)作等不同耕作方式。
因此,棉田杂草防控一直是保障棉花生产的重要措施。和其他作物田杂草防控一样,化学除草已成为棉农防除杂草采取的主要手段。随着长期大量使用化学除草剂,棉田优势杂草种类和群落结构发生了变化,抗药性杂草已出现。
棉田杂草种类、群落组成和分布因生态环境、气候条件、栽培方式、耕作制度的不同而异。长江流域棉区以千金子、空心莲子草、牛繁缕等喜温喜湿型杂草为主,杂草生长旺盛。其中湖北棉田有杂草86种隶属32科,优势杂草10种,分别为千金子、马唐、稗(旱生型)、鳢肠、铁苋菜、香附子、牛筋草、碎米莎草、马齿苋和空心莲子草。赣北棉区棉田杂草14科35种,其中禾本科11种、莎草科1种、阔叶杂草23种。黄河流域棉区棉田杂草以喜凉耐旱型为主,主要有马唐、牛筋草、马齿苋、田旋花等。山东棉田杂草有81种,隶属24科57属;其中禾本科杂草最多,有10属18种,其次是菊科,有11属13种。优势杂草有牛筋草、马齿苋、马唐、鳢肠、芦苇、藜、铁苋菜、打碗花、苣荬菜等9种,区域优势杂草7 种,常见杂草4种,一般杂草61种。关中棉区杂草25科58种,主要发生的有17科38种,其中禾本科占66.6%。而西北内陆棉田多是扁秆藨草、芦苇、龙葵、灰绿藜、田旋花等杂草。其中新疆北部棉田杂草种类主要有12科30种,以旋花科、藜科、茄科等阔叶杂草为主,发生频率达到90%以上的杂草有田旋花、狗尾草、稗,相对多度达43%以上的杂草有稗、龙葵。新疆南部棉区共有杂草42种,分属16科,其中禾本科、莎草科、阔叶杂草分别占16.7%、2.4%、80.9%。尽管不同棉区杂草的种类存在较大差异,但是发生优势度较大的杂草大致相同,以马唐、牛筋草、鳢肠、稗(旱生型)、马齿苋、反枝苋、香附子分布最广,危害最大,其中马唐发生率高达60%~95%,发生密度一般为20~80 株/米2。以马唐为优势种混生牛筋草、千金子、旱稗等的杂草群落分布型,造成棉花减产的面积约占全国棉田总面积的1/4。
长江流域棉田杂草发生有3个高峰期,黄河流域棉田杂草发生有2~3个高峰期,西北内陆棉田杂草发生有2个高峰期,主要集中在苗期和蕾铃期。
棉田杂草大都根系发达,植株高大,竞争水分、养分和光照的能力比棉花强,如果不能得到有效控制,在棉田生态竞争中处于优势地位,将严重影响棉花正常生长。棉田杂草一般在苗期和蕾铃期发生严重,苗期田间气候适宜,杂草生长十分迅猛,极易占据棉田生存空间;而在蕾铃期,杂草植株生长阻碍田间通风、透光,使湿度过高,会导致蕾铃大量脱落,最终降低棉花的产量。而且一些棉花成熟期危害的缠绕、着色类杂草,如田旋花和龙葵,或缠绕棉株或染色棉絮,严重影响棉花收获和棉花品质。
轮作、套作、合理密植不仅可改变棉田生境,还可发挥作物自身群体优势,占据棉田空间,抑制杂草的生长,从而明显减轻杂草的危害。尤其是套作、合理密植,可显著控制棉田中后期杂草的生长。
机械防除农田杂草是田间管理的一项重要措施。深耕是防除多年生杂草如苣荬菜、刺儿菜、田旋花、芦苇等杂草的有效措施之一。播前耙地或播后苗前耙地、棉花生长期机械中耕,一则松土保墒,二则动土灭草。
主要包括:①黑膜、秸秆、有机肥料、树皮、木屑覆盖。利用覆盖物的窒息作用,抑制杂草种子的萌发、出土及光合作用,对多种禾本科及阔叶杂草防控效果好,而且能有效保持土壤水分、提高土壤温度。②热力(火焰和蒸汽)除草,激光、微波灭草。棉花封行前,使用专用火焰灭草机、蒸汽喷射器、激光枪、微波灭草器,可选择性防除棉行间多种杂草。
棉田杂草生物防治技术亟待发展。中国在以虫治草方面有一定尝试。例如,利用空心莲子草叶甲专一性取食棉田空心莲子草,可以有效地控制多年生恶性杂草空心莲子草;新疆生产建设兵团第二师三十团利用尖翅小卷蛾防治扁秆藨草,第二师农业科学研究所利用喜食扁蓄的角胫叶甲防治扁蓄等。另外,有一种豆天蛾科昆虫可大量取食田旋花,其安全性和效果值得进一步评价。
20世纪70年代中期以后,棉田化学除草进入示范推广阶段,伏草隆、敌草隆、除草剂一号、扑草净及除草醚等化学除草剂开始在棉田大面积使用。后来在棉田推广氟乐灵防除一年生禾本科杂草取得成功,化学除草面积才逐年扩大。至20世纪80年代中期,棉田化学除草面积已发展到棉田总面积的10%左右。随后,又开始在棉田推广使用乙草胺、异丙甲草胺、地乐胺、敌草隆、二甲戊灵等土壤处理除草剂和精吡氟禾草灵、氟吡甲禾灵、喹禾灵、烯禾啶等茎叶处理除草剂防除禾本科杂草。此外,还运用草甘膦等内吸传导型除草剂防除狗牙根、香附子、双穗雀稗、狗尾草、马齿苋、小飞蓬等单子叶与双子叶杂草,运用灭生性除草剂进行行间定向保护喷雾也可防除多种杂草。
应用广泛、防效较好的棉田土壤处理剂主要有甲草胺、乙草胺、氟乐灵、地乐胺、乙氧氟草醚、异丙甲草胺、二甲戊灵、扑草净、敌草隆等;茎叶处理剂主要有稀禾啶、精吡氟禾草灵、草甘膦、氟吡甲禾灵、喹禾灵、嘧草硫醚等;混剂主要有棉草宁(乙草胺+草灵)、棉草灵(丁草胺+草灵)、壮苗除草灵(乙草胺+多效唑)、旱草灵(乙草胺+乙氧氟草醚)等。且多种药剂具有较好的互补效力,可以在田间直接混用,如地乐胺与甲草胺、氟乐灵与扑草净、氟乐灵与敌草隆、甲草胺与绿麦隆等。
长期在同一地区重复使用一种或少数几种除草剂,致使一些非靶标杂草上升为新的优势杂草种群,导致棉田原有杂草群落结构发生改变。随着氟乐灵、地乐胺等除草剂在棉田的连年使用,马唐、牛筋草等禾本科杂草得到了有效的控制,但是阔叶杂草反枝苋成为新的严重危害棉田的杂草群落。棉田常年使用乙草胺、喹禾灵等防除单子叶杂草,使得杂草群落中单子叶杂草的种群优势度降低,而双子叶杂草种群优势度明显上升。农田杂草群落改变和群落演替加速,导致难治杂草种类增多,农田杂草危害加剧,防治难度加大。