国家重点项目持续攻关,新产品新技术脱颖而出
发布日期:2025-04-30 作者:江苏省农药协会 农药资讯网 柏亚罗

 

       杂草虽小,地位重大。它是粮食增产突破点、农药减量着力点、农民省工需求点、环境保护支撑点。面对麦田杂草防除新挑战、新问题,我国集成产、学、研、推各方力量,积极探索新思路、新举措,提升麦田杂草科学防除技术水平。

       4月25~27日,“国家重点研发计划项目2024年度总结会”在河南驻马店隆重召开,其中,“小麦田恶性杂草灾变机制与可持续防控技术”成为国家项目攻关的内容之一。项目试验除草剂“欢玛”在驻马店驿城区的项目组试验中以超过99%的优异防效吸引了来自全国植保系统的领导、专家、学者、农技推广人员等的高度关注,引发在观摩现场的热烈讨论。会议期间,大家更是集思广益,共同为保障我国粮食安全献计献策。

麦田杂草严重发生,小麦产量受到威胁

       小麦是我国重要粮食作物,小麦的生产安全对保障我国粮食安全具有举足轻重的作用。据全国农技中心药械处张帅副处长介绍,2023年,我国小麦种植面积为3.54亿亩。其中,冬小麦占全国小麦播种面积的93%以上,黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区为最重要的冬小麦主产区。

全国农技中心药械处 张帅副处长

       杂草是麦田最具威胁的有害生物之一,严重影响着小麦的丰产丰收。杂草对小麦危害损失较大,一般造成产量损失10%~30%,严重草害田产量损失70%以上,甚至绝收。据报道,我国每年麦田杂草发生面积在2.6亿亩以上,造成小麦产量损失超过70亿公斤。

       我国麦田杂草有177种,分属34科,其中禾本科、菊科、十字花科种类最多。冬小麦主产区主要包括节节麦、雀麦、多花黑麦草、看麦娘属、菵草、硬草等禾本科杂草,播娘蒿、婆婆纳、猪殃殃、牛繁缕等阔叶杂草。

       受耕作制度和栽培技术的变化、频繁调种、机械跨区作业、除草剂长期单一使用等因素影响,我国麦田杂草呈现种群演替加快、草相复杂、恶性杂草发生密度逐年增加、杂草抗药性水平持续上升等特点,对我国小麦生产构成严重威胁。节节麦危害加大,逐鹿中原,由北向南蔓延;多花黑麦草从地头走向田间,成为河南、陕西、山东等省危害麦田的主要种群;雀麦在山东、河北暴发,河南部分地区开始大面积出现。旱旱轮作麦田,由原来双子叶杂草为主,逐渐演变为单、双子叶杂草混合发生;节节麦、雀麦、多花黑麦草、大穗看麦娘等禾本科杂草为害程度逐年加重,部分恶性杂草如猪殃殃、婆婆纳等为害逐年加重。水旱轮作麦田,适应轻简栽培的杂草如菵草、硬草、早熟禾等发生逐年加重。

       冬小麦田化学除草面积接近100%,但长期单一使用相对有限的除草剂,加速麦田杂草抗药性发展,杂草抗药性水平迅速上升。节节麦种群对甲基二磺隆以敏感状态为主,山西洪洞有高水平抗性种群。雀麦种群对啶磺草胺以敏感状态为主,其中河北、山东、山西等地部分有抗性种群。多花黑麦草种群对甲基二磺隆以中等至高水平抗性为主,河南省抗性种群占比超66%;对唑啉草酯以中等至高水平抗性为主,河南抗性种群占比超65%。菵草种群对甲基二磺隆以敏感至低水平抗性为主,但安徽风台、浙江长兴、江苏邗江部分种群已达高水平抗性;对唑啉草酯以中等至高水平抗性为主,江苏宜兴、邗江,浙江长兴、诸暨等地高水平抗性种群占比超过70%。播娘蒿种群对苯磺隆抗性频率为89.6%,河北、河南省抗性频率最高,达到100%。荠菜种群对苯磺隆抗性频率为66.7%,河南省抗性频率最高,达到100%。

       据南京农业大学董立尧教授介绍,除草剂抗性机理包括:靶标抗性机理(靶标酶基因突变,靶标酶敏感性降低;靶标酶基因过量表达)、非靶标抗性机理(吸收与传导的差异;解毒代谢能力增强;抵抗氧化胁迫能力增强)。小麦田杂草产生抗药性,就除草剂方面考虑其治理问题,至少可从3个方面着手:加强抗性监测,尽早明确除草剂抗性情况;避开交互抗性、多抗性,正确轮用混用除草剂;进行土壤封闭控草或早期封杀控草。

南京农业大学 董立尧教授

       张帅说,我国麦田杂草防除坚持4项基本原则:坚持生态控草与化学除草相结合,提高生态控草技术水平;坚持农药减量与杂草防治相结合,提高农药减量技术水平;坚持土壤封闭与茎叶处理相结合,提高封闭处理技术水平;坚持安全用药与防治效果相结合,提高施药安全技术水平。

       麦田杂草防控应采取“治早治小、封杀结合、冬前化除”的策略,注重使用砜吡草唑、吡氟酰草胺、氟噻草胺等药剂进行土壤封闭处理,减轻春季茎叶处理防控压力。同时,要开展不同作用机理除草剂轮换使用,确保任一作用机理的除草剂对杂草的选择压达到最小化,延缓杂草群体抗药性发展。

多花黑麦草危害严重,防控技术得到广泛应用

       “多花黑麦草繁殖力超强,危害性超强,传播能力超强,极易产生抗药性!”据河南省农业科学院植物保护研究所吴仁海研究员介绍,由于轻简化耕作、机械化跨区作业、盲目引种,加之多花黑麦草适应能力强,繁殖能力强,竞争能力强,抗药性发展迅速等,促进了多花黑麦草暴发成灾。

河南省农业科学院植物保护研究所 吴仁海研究员

       多花黑麦草,为禾本科早熟禾亚科黑麦草属植物。20世纪80年代,我国引进多花黑麦草作为主要冬季牧草或草坪品种;2000年前后,多花黑麦草逐步逸生为麦田杂草并造成危害;2010年至今,多花黑麦草成为危害最为严重的恶性杂草之一,抗药性问题严重;目前,河南、陕西、山西、山东、江苏、上海等省市已报道多花黑麦草暴发危害。

       2008年,河南驻马店地区部分田块多花黑麦草严重发生。2022年调查统计,河南全省发生467.9万亩多花黑麦草,严重发生田190万亩。2008—2022年15年间,多花黑麦草为害面积扩大数千倍;预计2030前后,全国麦田多花黑麦草发生面积将超过5,000万亩。

       多花黑麦草分蘖能力强、密度大,田间密度可达300~3,000株/m2,严重地块达到5,000株/m2以上;多花黑麦草植株高大,成熟期稍晚于小麦,对小麦全生育期构成严重影响;一般可造成小麦减产30%~40%,严重地块小麦减产70%~90%。

       2022年,河南省政府拨付多花黑麦草专项防治资金,采用“一封一补”防治技术对多花黑麦草进行统防统治,累计防治190万亩。2023—2025年驻马店市驿城区自筹资金,采取“政府发药、农民自防”方案对多花黑麦草进行防控。通过近4年防控,该区域多花黑麦草发生面积由2022年初的64.8%下降至3%以下,全面遏制了多花黑麦草的发生、危害及传播。

       然而,研究表明,多花黑麦草抗药性产生极快,大多数除草剂使用5~10年均产生严重的抗药性。目前,在13个国家发现共68例多花黑麦草抗药性,多花黑麦草成为全球抗药性最为严重的杂草之一。如何避免或延缓除草剂抗药性是实现多花黑麦草可持续防控的关键。

       据河南省植物保护检疫站闵红研究员介绍,“农业防治+化学防除”的综合防控技术模式,是河南省治理多花黑麦草的主要措施。4月份统计,全省已化除约500万亩次;在驻马店、平顶山、南阳、信阳、新乡、周口等部分多花黑麦草密度高、抗性强区域,以“一封一补”或“一次杀除”技术为主。

河南省植物保护检疫站 闵红研究员

       2018—2022年,河南省植保站在驻马店12个常年较重发生县开展新型除草剂试验,筛选出土壤喷雾除草剂砜吡草唑、吡氟酰草胺等,并集成了“一封一补”化学防除技术模式,用于替代传统防除方法。

       为提供更多有效防治手段,减轻单一药剂对多花黑麦草抗性选择压力,2022—2025年,河南省植保站继续开展试验,筛选出了“欢玛”土壤喷雾等新型高效技术。

       河南省多花黑麦草在重发生地区扩散蔓延、暴发的趋势得到有效控制,重度发生面积显著减少。2024年调查,较常规防治方式,“农业措施+一封一补”技术防治效果平均提高25个百分点,增产8.2%,除草剂使用量平均减少55%。“农业措施+一封一补”技术也得到小麦种植户的高度认可,推广应用范围逐年扩大。

拜耳持续农药创新,提供优秀麦田除草工具

       作为课题项目的核心解决方案,新型除草剂“欢玛”呈现出优异的防治效果。据拜耳作物科学(中国)有限公司除草剂技术开发经理郑伟介绍,2024年,拜耳的研发投入高达216亿元人民币。拜耳创新可持续为中国小麦增加新的优秀除草工具。1993年以来,拜耳先后推出的麦田除草剂有:骠马(精噁唑禾草灵)、世玛(甲基二磺隆)、阔世玛(甲基二磺隆+甲基碘磺隆钠盐)、拜宝玛(氟噻草胺+呋草酮+吡氟酰草胺)、骄马(吡氟酰草胺)、心马(砜吡草唑);以及此次用作田间试验的是拜耳研发的新型麦田除草剂“欢玛”。

拜耳作物科学(中国)有限公司除草剂技术开发经理 郑伟

       近年来,我国小麦主产区恶性杂草抗药性加剧、种群结构复杂化等问题持续升级,雀麦、节节麦、多花黑麦草等杂草越来越难治。拜耳长期深耕中国农业农药行业,始终关注杂草和药剂的动态表现,前瞻性地于2013年启动应对方案的开发,经多年探索,研制出一款较为理想的抗性管理工具,即新型异噁唑类除草剂——砜吡草唑,有效防治抗性多花黑麦草、大穗看麦娘、雀麦等。截止目前,砜吡草唑系列方案为麦田抗性杂草治理提供了有力支撑,抓住杂草敏感幼小期,进行土壤喷雾,效果显著,受到农户的主动选择和广泛接受。

       随着砜吡草唑应用推广和国产化推进,做好抗性预案和减缓措施十分重要,以防患单一药剂长期使用带来的潜在风险;另外,经过试验发现,经砜吡草唑单剂处理过的杂草混发田块,多花黑麦草得到了有效的防除,但是节节麦反而生长旺盛。针对这两种情况,拜耳基于多年除草剂开发经验和研判,于2015年再次启动新型化合物和复配方案的开发,研发出集3种作用机理于一身的新型除草剂“欢玛”防治冬小麦田一年生杂草。该产品于播后苗前土壤喷雾,有效防除冬小麦田雀麦、大穗看麦娘、多花黑麦草等禾本科杂草,以及播娘蒿、荠菜、猪殃殃、婆婆纳等阔叶杂草,同时对恶性杂草节节麦有非常好的抑制作用。拜耳公司内部技术试验显示,该产品具有杀草谱广、持效期长、可防除耐抗性杂草等特点。

试验现场效果震撼,新药“欢玛”技高一筹

       据河南驻马店驿城区农技推广植保站站长曹然介绍:“驿城区小麦田禾本科杂草以多花黑麦草、大穗看麦娘、看麦娘、日本看麦娘为主,阔叶杂草以猪殃殃、牛繁缕、婆婆纳为主,常年发生的主要杂草多花黑麦草,发生密度每平方米甚至达到1,000株以上。这块小麦试验田每亩使用‘欢玛’90毫升,进行土壤封闭,封闭效果达到98%以上。而且‘欢玛’对小麦出苗非常安全,没有出现药害,比苗后茎叶处理安全性高,并且可以降低农户的服务成本。”

河南驻马店驿城区农技推广植保站站长 曹然

       在“十四·五”国家重点研发计划项目“恶性杂草灾变机制与可持续防控技术研究”展开的优秀药剂筛选中,拜耳研发的新药剂“欢玛”脱颖而出,展现了优秀的应用价值和市场潜力。

       项目试验田位于驻马店驿城区,在200多亩小麦种植面积上,不仅进行了“欢玛”的示范,而且开展了6个处理的对照试验。4月27日,贵州大学宋宝安院士、湖南省农业科学院柏连阳院士、宁波大学陈剑平院士、西北农林科技大学康振生院士、全国农技中心张帅副处长、中国农科院植保所李香菊研究员等近100位领导、专家、学者等前往试验现场,实地观摩了“欢玛”震撼的田间效果。

       只见空白对照区,多花黑麦草发生密度高,生长茂盛,个头比小麦高出一大截,严重影响小麦生长,甚至会引起小麦倒伏;播后苗前土壤喷雾“欢玛”90毫升/亩,防效达99.63%;播后苗前土壤喷雾“欢玛”90毫升/亩后,再在小麦3~4叶期茎叶喷雾30克/升甲基二磺隆可分散油悬浮剂30毫升/亩,防效为99.82%;而在小麦返青期采用常规处理,茎叶喷雾5%唑啉草酯乳油+30克/升甲基二磺隆可分散油悬浮剂(90+30)毫升/亩,防效仅为64.56%。

       这些鲜活的数据不仅展示了“欢玛”优异的防效,而且告诉我们,只要做好土壤封闭,可以大大减轻茎叶处理的压力,甚至无需茎叶处理。

       项目试验示范田也是魏强的承包地。魏强说,杂草是他种植小麦过程中最头疼的问题,尤其是多花黑麦草,近年来发生严重,很多药剂对它的防效不好,前两年还不得不人工拔草,花了不少钱。去年秋天用拜耳的“欢玛”进行土壤处理,现在田里几乎看不到杂草,比其他农户自防田的防效提高很多。望着长势喜人的麦浪,魏强的喜悦之情溢于言表。他说,还有1个多月就收获了,小麦亩产1,200~1,300斤没有问题。他希望,“欢玛”能尽早上市,让更多农户受益。

当地农户 魏强

       据郑伟经理介绍,“欢玛”是拜耳小麦除草剂开发的重要创新成果。它含有全新作用机理有效成分,将助力延缓砜吡草唑、吡氟酰草胺抗性的发生和发展。以澳大利亚为例,当地长期单一使用砜吡草唑,部分区域黑麦草已经产生了抗性。“欢玛”对延缓砜吡草唑抗性的发展和降低抗性杂草蔓延速度起到极其重要的作用。拜耳内部田间试验显示,“欢玛”杀草谱广,施用方便,土壤处理对雀麦和多花黑麦草混发田块防治效果显著,同时稳定防治猪殃殃等常见阔叶杂草。更重要的是,它能明显降低节节麦出苗率,抑制其生长,减轻甲基二磺隆茎叶喷雾防治节节麦的压力及抗性风险。综合来看,“欢玛”可以为小麦种植农户在抗性管理、节节麦防治、施用便捷性三大方面提供重要价值。全球而言,“欢玛”是一款经过实践检验的优秀产品。2022年,“欢玛”在澳大利亚上市,受到市场的高度认可和广泛接受,年销售额已迅速增至1亿美元。

拜耳中国副总裁 高勇博士

       拜耳中国副总裁高勇博士说,拜耳很荣幸能为“十四·五”国家重点研发计划项目课题“麦田恶性杂草暴发成灾机制及绿色防控关键技术”的研究提供支持。拜耳期待“欢玛”能早日与广大中国农户见面,为小麦丰收保驾护航。

(注:本文数据来自“国家重点研发计划项目2024年度总结会”会上专家研究报告)

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