2024年上海市农业主推技-基于农机农艺融合的稻田杂草全程绿色防控技术.docx

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1、基于农机农艺融合的稻田杂草全程绿色防控技术一、技术概述(-)技术基本情况杂草是水稻的伴生植物，种类繁多、类型多样。据全国 农业技术推广服务中心统计，目前我国水稻田杂草有41科 88属143种，生产上虽采取各种措施控制杂草危害，但仍造 成稻谷损失达10%-30%,且杂草发生面积呈现出逐年扩大的 趋势，成为影响水稻单产提升和稻米品质的重要制约因子。 从绿色防控农药减量使用上看，与病虫害减量防控技术的天 敌释放技术、诱虫灯等“光诱”技术、性诱剂诱捕和迷向等 “性诱”技术、黄板等“色诱”技术、防虫网等物理阻隔技 术、银灰膜等驱害避害技术、生物农药防治技术等多种手段 相比，草害绿色防控技术明显滞后。稻田

2、养鸭等种养结合模 式虽有控草效果但不能大面积推行、稻田没有克草的天敌和 生物源除草剂登记等，无奈之下种植户除了人工拔草，不得 已依赖于化学除草。而除草剂的长期、大量使用导致杂草种 群演替加快、除草剂用量居高不下、抗药性杂草凸显，对水 稻绿色生产和农田生态环境构成威胁的同时，也使杂草防除 成本不断攀升，严重影响种植者的经济效益。“十四五”期间，我国农业发展进入加快全面绿色转型 的新阶段，对农药减量增效提出了新的更高要求，迫切需要 转变过度依赖化学农药防病治虫除草方式，大力推进绿色防 控，实施病虫草害可持续治理。为了实现化学农药使用总量 保持持续下降势头的目标，农业农村部到2025年化学农 药减量

3、化行动方案中指出的重点任务之一即是通过利用生 态措施、生物措施、理化措施等行动减少化学农药使用并推 行科学安全用药。然而，随着我国工业化、城镇化、信息化 和农业现代化的发展，农村劳动力的结构和农民劳动观念已 发生了深刻变化，农业生产进入了机器换人的新时代，对农 机应用的依赖越来越明显，机械化程度的高低已直接影响到 农民的农业生产意愿，影响到农业生产的稳定与发展。因此, 围绕操作简便、节省成本、稳产高产”等生产目标，采用 基于农机农艺融合的绿色防控技术防控稻田杂草，在提高作 业效率，节约生产成本的同时，对实现水稻绿色生产、农药 化肥减量、农业提质增效、稻米质量安全及改善稻田生态环 境也具有重要意

4、义。本主推技术的创新点在于针对“农业的根本出路在于机 械化”的发展趋势和当前农业劳动力严重紧缺的现状，聚焦 机器换人技术，把农机和农艺两者紧密结合起来，通过水稻 种植前、种植时和种植后三个主要环节相关绿色防控技术的 配套使用，较好地贯彻了 “土壤封闭处理为主，茎叶喷雾处 理为辅”的杂草防控策略，有效解决稻田全生育期杂草的发 生危害，杂草防控作业效率得到大幅度提高，不仅除草效果 好，而且能有效降低除草剂用量，提质增效作用明显。本主推技术可以供基层农技部门大面积推广使用，适用 于长三角稻区机（穴）直播稻田和机插秧稻田全程防控稻田 杂草，对南方稻区杂草防控也有借鉴指导作用。（二）技术示范推广情况本推

5、荐技术是由农业防控的“养草灭草”、物理防控的 “膜植控草”、机械防控的“机械耘草”和化学防控的“播 （插）喷（撒）同步”、“飞防除草”五大技术集成的基于农 机农艺融合的稻田杂草综合防控技术。示范应用结果表明， 该技术不仅可以提高施药作业效率，而且可以有效降低杂草 防控成本和除草剂用量，减量增效明显。其中农业防控的“养 草灭草”技术可以有效降低稻田杂草的发生基数，该技术经 过10多年的宣介和示范，目前已被上海市大多数水稻种植 户所认可接受，2023年起被上海市农业主管部门纳入水稻生 产督查项目，可望进一步扩大应用面积。已被上海市农业农 村委列为2022年上海农业主推技术的化学防除“播（插） 喷同

6、步”技术已在江苏、上海实现了较大范围的推广应用， 近5年来江苏省和上海市推广应用面积达到了 120余万亩， 其中南通地区18万亩、盐城地区12万亩、无锡地区13万 亩、连云港4万亩、淮安14万亩、泰州12万亩、扬州7万 亩、常州18万亩、南京6万亩、苏州6万亩、镇江8万亩， 上海2万余亩，并已辐射到安徽、湖南和江西等省，示范面 积分别为2万亩、0.5万亩和0.3万亩；在插秧机上加装撒 布机的“插撤同步”施药技术，已在长三角和河南、广东等 省市使用，其中江苏500亩、浙江400亩、江西400亩、河 南300亩、广东300亩。另外，使用植保无人机进行直播稻 田杂草土壤封闭飞防控草技术，已成为上海水

7、稻种植大户和 域内外农场的主要防控手段，年使用面积已超过20余万亩。 物理防控的“膜植控草”和机械防控的“机械耘草” 2项杂 草非化学防控新技术除了可应用于常规栽培水稻田外，也适 合于有机栽培水稻田应用，“膜植控草”技术已在上海市崇 明区、松江区、奉贤区开展了示范展示，应用面积0.8万亩， 不仅控草效果好，而且“膜植控草”技术可以替代水稻全生 育期除草剂使用；“机械耘草”已在上海、江苏、江西、广 州、黑龙江等省市试用，面积分别为120亩、300亩、600 亩、200亩、400亩，合计1620亩。“机械耘草”可以明显 减少除草剂的使用频次1-2次，从而有效避免杂草抗药性产 生，确保农田生态环境安

8、全。（三）提质增效情况基于农机农艺融合的稻田杂草全程绿色防控技术的推 广应用有利于促进农业节本增效。据2021年上海谷满香粮 食种植专业合作社4100亩“播喷同步”技术应用示范测算, 与机穴播稻田杂草常规防除方法比较，采用除草剂“播喷同 步”技术可减少使用除草剂2次，还可省掉原来在播种后专 门施药的用工，仅此一项技术每亩至少可节约生产成本50 元以上，按照2023年上海市82. 88万亩机穴播稻田全面推 广，则每年可节省开支4100余万元，经济效益十分明显。 2022年，包括上海在内的长三角地区稻田杂草大发生，据对 上海市松江区水稻种植户走访调查，6709亩应用“播喷同步” 技术的农户，其杂草

9、防控亩成本普遍在60-80元，而以茎叶 除草剂防控为主的常规防控田块，亩成本均在200-300元， 差异十分明显。江苏等种植户的防控成本情况也与上海大致 相仿。因此，本技术的实施具有明显的经济效益，同时因除 草剂的减量精量使用也有效保护了耕地与生态环境。农机与农艺融合是指利用先进适用的农业机械和科学 的农艺措施不断提高农业生产技术水平和经济效益、生态效 益的过程。我国一直以来就是一个农业大国，当前我国农业 种植生产过程中普遍存在的一个现象就是农艺使用人员与 农机操作人员是相互独立的，农艺使用人员不懂农业机械的 操作技术，农机操作人员无法正确理解农艺人员的绿色防控 需求。随着社会不断进步发展，传

10、统农业也发展到了今天的 现代农业，可以说机械化的操作已经成为了当今农村劳作的 重要方式和手段。近年来，农村年青劳动力仍大多数外出务 工，劳动力的缺失也仍然是农村现实的问题，而农机与农艺 融合技术的推广与应用，能把农民从“面朝黄土背朝天”的 繁重的体力劳动和生产方式中解放出来从事其他工作，增加 农民收入，从而缩小城乡、工农差距，不断提高广大农民的 生活质量和水平，共享现代社会物质文明和精神文明的成 果。因此，本技术的实施具有明显的社会效益。（四）技术获奖情况“稻田杂草发生监测及减量增效绿色防控技术的研究 与应用”，2020年获上海市农业科学院科技成果二等奖。二、技术要点根据“预防为主、综合防治”

11、的植保方针和绿色防控要 求，经过十多年的研究，上海市农业科学院杂草管理研究团 队与南通省力机电科技有限责任公司、启东市富旺农业机械 有限公司等相关企业联合攻关，逐渐完善了集农业防控、物 理防控、机械防控和化学防控于一体的杂草综合绿色防控技 术体系，与之对应分别形成了 “养草灭草”、“膜植控草”、“机 械耘草”、“播（插）喷（撒）同步”、“飞防除草”等多项核 心技术，覆盖水稻全生育期杂草防控，为稻田除草剂的减量 使用和种植户提质增效提供了技术支撵。核心技术及其配套 技术的技术要点如下：（一）“养草灭草”技术“养草灭草”技术是主推技术牵头单位针对上海以及长 三角稻区冬季种植绿肥（绿肥一水稻）或深翻

12、休耕养地（休 耕一水稻）两种茬口模式而量身定制的一种农业防控技术， 是指利用冬季农田休耕或绿肥茬口，在水稻播种或移栽前的 适当时间提早灌水，诱导田间杂草种子萌发出苗，至水稻播 种或移栽前夕，利用机械整地耕翻消灭已出苗杂草的一种集 土壤耕翻一水管养草一机械灭草的“三位一体”技术措施， 具有实施成本低、除草效果好、对环境安全等优点。实施“养 草灭草”技术的农田，能有效降低田间杂草发生基数60-70%, 从而减轻水稻种植后稻田化学除草的压力，降低除草剂用量 和防除成本。该技术对目前难以通过除草剂防除的杂草稻也 有很好的防控效果。农业防控是有害生物综合防治的重要手段之一，但对杂 草防控而言，目前倡导的

13、一些诸如作物水旱轮作、打捞漂浮 杂草种子、渠道进水口套网拦截杂草种子等农业措施，因缺 少劳动力和操作成本高等原因，种植户采用意愿不强。而“养 草灭草”技术仅需把原来水稻种植时的灌水耕翻农事操作分 开，提前2-3周灌水，至水稻种植前几天再进行翻耕整地即 可，既不额外增加使用成本，又可以有效防除已出苗的杂草, 且绿色生态，是实现稻田杂草绿色防控和除草剂减量的最有 效手段之一，该技术已在上海全市各区得到大面积推广应 用，深受用户欢迎。【技术原理】该技术是根据土壤种子库中杂草种子萌发 需要一定积温和水分的生物学特性，在水稻种植之前，当气 温达到杂草种子萌发所需的温度后，用“上水投料”的方法人为创造适宜

14、的水分条件，给杂草一种已经到了萌发出苗条 件的假象，诱导杂草种子萌发，然后在水稻种植前几天通过 机械耕翻的方法一举“歼灭”已萌发出苗的杂草，从而有效 降低田间杂草发生基数，减少水稻种植后稻田化学除草的压 力和除草剂用量。【操作要点】水稻种植前15-20天耕翻绿肥田或休耕田， 耕翻后及时上深水层，并让其自然落干，期间保持干湿交替 的水浆管理方式，诱导杂草种子萌发。至水稻种植前使用机 械进行翻耕，消灭已萌发出苗的杂草。图1通过“养草灭草”诱发的杂草（左）和机械翻耕灭除杂草（右）（-）“播（插）喷（撒）同步技术稻田杂草“播（插）喷（撒）同步”防除技术是主推技 术牵头单位针对上海及长三角稻区水稻种植以

15、机（穴）直播 和机插秧两种机械化种植方式为主而研发的一种基于农机 农艺融合防控杂草新技术，包括适用于机（穴）直播的“播 喷同步”技术和机插秧的“插喷同步” “插撤同步”技术。水稻萌芽期是对除草剂最为敏感的时期，过去因受技术 的限制，水稻直播或移栽与施用除草剂通常是分步实施的， 既费时费力，除草成本又居高不下。”播（插）喷（撒）同 步”技术把水稻播种或移栽与施用除草剂合二为一、同步完 成，不仅可大大提高作业效率，节约劳动用工，解决当前水 稻播种或移栽前期管理既要控草、又要防止水稻出苗或秧苗 生长药害的技术难题和用工紧张状况，而且因用药时间早、 施药时不翻动土层、喷雾精量均匀，大大提高了早期杂草防

16、 控效果，从而为水稻前期生长提供了良好环境。除草要干净，封闭要先行。与传统的“见草施药”防控 方法相比，”播（插）喷（撤）同步”防控技术至少具有以 下六大优势：一是“播（插）喷（撒）同步”防控技术是一 种预防型的主动除草技术，而“见草施药”防控技术则是一 种治疗型的被动除草技术；二是“播（插）喷（撒）同步” 防控技术能实现一机多用、机械利用率和作业效率高，而“见 草施药”防控技术人机分离，需要使用不同功能的机械作业; 三是“播（插）喷（撒）同步”防控技术防除杂草效果好且 防控成本低，而“见草施药”防控技术因影响杂草防控效果 的因素多而常导致药效不稳定，防控成本高；四是“播（插） 喷（撤）同步”

17、防控技术是治理抗性杂草的有效途径，而“见 草施药”防控技术可能会因杂草产生抗药性而导致防控杂草 效果下降甚至无效；五是“播（插）喷（撒）同步”防控技 术避免了早期杂草与水稻的共生竞争，能为水稻培育壮苗提 供良好的生长条件，而“见草施药”防控技术因前期杂草与 水稻伴生，影响水稻幼苗的正常生长发育；六是播（插） 喷（撒）同步”防控技术能较好避免或减轻除草剂对水稻的 药害，而“见草施药”防控技术易受天气条件、施药机械和 剂量等因素影响更易发生药害，影响水稻生长和产量。【技术原理】该技术是根据杂草整个生活史的生理特 点，在萌发出苗期间抗逆性最弱、对除草剂最为敏感的生物 学特性而设计研发的，通过对（穴）

18、直播机、插秧机等农机 具加装相关功能的配件，并辅以高安全性土壤封闭除草剂的 结合使用，既展现农机农艺的融合，又体现杂草防除“除早、 除小”的原则，从而使稻田除草剂的使用和杂草防控技术向 机械化、标准化、精准化推进。【操作要点】在（穴）直播机或插秧机上安装“播（插） 喷（撤）同步”专用施药装置，水稻播种或移栽时，选用相 匹配的广谱性复配除草剂产品和专用安全解毒剂，按照使用 剂量和兑水要求进行药液配制，然后加入盛药容器中，进行 边播种（插秧）边喷施（甩撒）除草剂作业。图2 “插喷同步”作业现场（左）和“插撤同步作业现场（右）（三）“膜植控草”技术“膜植控草”技术是一种物理控草技术，该技术控草效 果

19、优异，同时还可以减轻水稻病虫害的发生，从而降低农药 的使用量。在当前稻田杂草防控主要以除草剂为主导的背景 下，可操作性强的非化学控草技术的应用对除草剂的减量具 有重要意义，尤其是在有机栽培水稻生产上显得更加迫切， 可以取代除草剂使用和大幅度降低人工拔草的费用。【技术原理】该技术是根据杂草萌发与生长需要光照进 行光合作用提供能量的原理，通过覆盖可降解薄膜物理阻断 直射到土壤的光照，从而达到“饿死”杂草的目的，同时保 温保湿利于水稻生长。【操作要点】在直播机和插秧机上加装铺膜装置部件， 利用机械动力，在水稻直播或插秧的同时，覆膜装置同时作 业，实现起畦、覆膜、打孔、直播或插秧一次性完成。图3 “膜

20、植控草”作业现场（左）和“膜植控草”控草效果（右）（四）“机械耘草”技术“机械耘草”技术是一种机械控草技术，作为一种环境 友好型的杂草防控方式，可以有效缓解当前化学除草带来的 危害，减轻人工拔草的作业强度。“机械耘草”技术其最大 优点就是对环境无任何副作用，且作业效率较高，能替代劳 动强度大效率低的人工拔草，实现机器换人，本技术尤其适 用于有机栽培水稻田进行杂草防控。【技术原理】该技术利用除草机械或在插秧机上加挂机 械除草装置，在机身前进过程中每套弹齿会在秧苗左右两侧 位置与秧苗及杂草发生相对位移，从而使杂草受到弹齿的外 力，从土壤中打出，实现水稻行间和株间杂草的物理拔除并 翻动泥浆将拔除的杂

21、草覆盖于泥浆下，而秧苗由于其与杂草 根系情况不同，因而不会被打出。【操作要点】通过在插秧机上加挂中耕除草装置，安装 无人驾驶导航系统，实现机器换人除草。除草机械一般在水 稻插秧后10天左右下田作业，间隔7-10天左右进行第二次 作业，视田间杂草发生情况，整个水稻生育期进行1-2次作 业。如除草机械作业时能共享插秧机插秧时的轨迹，则除草 效果更佳。图4进口除草机（前置式，左）和国产除草装置（后置式.右）（五）“飞防除草”技术“飞防除草”技术就是利用植保无人机进行除草剂的喷 洒，由于其作业效率极高，因而非常适用于水稻大面积种植 区使用。植保无人机飞防技术已经成为当前有害生物防控的 最常用手段之一，

22、但由于飞防过程中除草剂比杀虫剂、杀菌 剂更容易产生漂移药害，因而其使用推广还没有杀虫剂和杀 菌剂普遍，非常有必要进一步提升应用技术。农业市场需求带动了无人机产业升级换代，无人机市场 也从最初的专人操作逐渐向“傻瓜机”的智能化方向发展， 这必然会积极推动我国植保机械化水平的提升。“飞防除草” 技术具有杂草防控效率高、适用性好、节水、节药和省工等 优点，随着应用技术的进一步完善，除草剂飞防技术必将得 到大面积推广应用。【技术原理】该技术是利用无人机旋冀向下产生的巨大 气流直接将除草剂药液压迫作用于士康表面或杂草靶标上， 通过与相关助剂的结合使用，具有雾流上下穿透力强，漂移 少，雾滴细匀等优点。“飞

23、防技术”也可以使用除草剂颗粒 剂直接进行无人机撒施。【操作要点】土壤封闭处理可选择节喀丙草胺等安全 性高的除草剂品种与专用安全解毒剂配套使用，按照使用剂 量和兑水要求进行药液配制，施药时要确保足够的喷液量； 茎叶处理时优先考虑选用兼有封杀作用的颗粒剂产品进行 撒施，避免除草剂产生漂移药害，田间要保持一定深度的水 层，确保取得好的飞防效果。图5无人机撤施除草颗粒剂（左）和无人机飞喷土壤封闭除草剂（右） 三、适宜区域本推广技术适用于长三角稻区的机（穴）播和机插秧稻 田杂草防控，对南方稻区杂草防控也有借鉴指导意义。四、注意事项（一）“养草灭草”技术需要特别注意的环节是养草的 时间长短，时间太短，杂草

24、没有齐苗，会影响防控效果；也 不宜太长，否则杂草生物量太大，会影响机械翻耕作业，也 会影响防控效果。一般视气温情况，养草时间以15-20天为 宜。（二）“播（插）喷同步”技术和植保无人机喷施土壤 处理除草剂需要特别注意的环节：一是使用时务必加入专用 助剂，确保水稻出苗安全；二是机（穴）播稻田施药后土壤 需要保持一定湿度，在遇极端高温干旱天气的情况下，要勤 灌水排水，保持土壤良好埔情。（三）“插撒同步”技术和植保无人机撒施颗粒剂需要 特别注意的环节：施药时田间需要保持一定深度的水层，施 药后需保水5-7天。（四）“机械耘草”技术需要特别注意的环节：除草机 的中耕除草时间是关键，一般在水稻机插后10天左右进行1 次，间隔7T0天后进行第2次。五、技术依托单位1 .上海市农业科学院2 .启东市富旺农业机械有限公司3 .南通省力机电科技有限责任公司