杂草稻的发生、危害与我国水稻生产面临的挑战

打开文本图片集

摘要：水稻是重要的粮食作物，其高产稳产对世界粮食安全具有重要作用。杂草稻是稻田恶性杂草，对水稻的产量及品质均有很大危害，对我国未来的水稻生产带来了巨大的挑战，威胁着我国的粮食安全。介绍了杂草稻的种子落粒性、杂草性、种子休眠性、红果皮、生活周期短、快速适应性进化等基本特性而带来的危害，以及杂草稻的可能起源、遗传多样性和扩散方式对杂草稻防治带来的巨大困难。鉴于目前对杂草稻防治措施存在的不足，建议加强杂草稻生物学特性和发生规律的研究，从源头上控制杂草稻并切断其传播途径；同时，加强有效控制杂草稻方法的研究，以保证我国水稻的安全和可持续生产。

关键词：稻田；杂草；种子落粒性；粮食安全；杂草防治；遗传多样性；作物拟态；扩散

中图分类号：S451.1

文献标志码：A 文章编号：1003-935X（2015）01-0001-09

水稻是重要的粮食作物，为全球一半的人口提供淀粉食粮和营养。目前，由于全球人口不断增长、耕地面积不断减少，导致世界粮食安全面临严峻挑战。在此情形下，水稻产量与品质的不断提高，在解决全球粮食安全的问题上有着举足轻重的意义。在众多影响水稻产量和品质的因素中，稻田杂草的危害无疑是最重要的因素之一。稻田杂草的种类繁多，它们通过与水稻植株竞争资源（如养分、阳光和水）和空间、改变水稻田的微生态环境以及增加稻田病虫害的发生等，导致水稻不同程度地减产并影响稻米品质。据统计，稻田中仅仅由于杂草的侵害就造成了水稻产量损失达40%以上，由此可见，稻田杂草的有效控制和管理，对于保证水稻的高产和稳产均具有极为重要的作用。

在众多的稻田杂草中，杂草稻（Oryza sativaf.spontanea）是对水稻生产影响最为严重的杂草之一。杂草稻也被称为红稻（red rice）、落粒稻（shattering rice），广泛发生于世界各地的稻田生态系统之中，特别是在全球的热带、亚热带水稻种植区（籼稻区），杂草稻的发生和危害均比较严重；而在温带水稻种植区（粳稻区）也有大量杂草稻发生。杂草稻的广泛发生和危害对全球水稻生产具有很大威胁，据联合国粮食与农业组织（FAO）的估计，杂草稻已经成为世界稻田的三大草害之一，其危害仅次于稗草（Echinochloa crusgalli）、千金子（Leptochloachinensis）。杂草稻广泛分布于亚洲、非洲、欧洲、南美洲、北美洲以及大洋洲的50多个国家的水稻种植区，对水稻生产带来了不同的影响。在亚洲，杂草稻危害的程度有较大差异，对有些地区水稻生产的影响极为严重。例如在马来西亚，杂草稻的严重危害可使水稻减产接近75%；而在泰国，由杂草稻的危害所带来的水稻减产高达100%；杂草稻的危害在亚洲其他水稻生产国也造成了不同程度水稻减产。在美国的水稻种植区，杂草稻危害程度也不轻，据不完全统计，杂草稻可以导致水稻减产60%以上，每年由此而造成的总经济损失约5000万美元。在拉丁美洲国家，例如在哥斯达黎加，杂草稻的危害可导致水稻减产高达60%以上。在欧洲，约有65%的水稻田有杂草稻发生，并带来不同程度的危害，例如在意大利，由于杂草稻的发生和迅速扩散，一些水稻田的减产量已经高于20%。由此可见，杂草稻的发生和危害是全球性的，给全球的粮食安全和生产带来了巨大挑战。

杂草稻对我国水稻生产的影响也非常大，而且随着水稻生产方式的逐渐改变，杂草稻的发生和危害均有逐渐恶化的趋势。据不完全统计，我国近年已经有超过333万h㎡的稻田遭受杂草稻的危害，造成的水稻产量损失约34亿kg。在全国25个省市均有不同程度的杂草稻发生和危害，导致水稻不同程度的减产，而且水稻田中一旦发生杂草稻入侵，就很难彻底根除，从而严重威胁水稻的可持续生产和粮食安全。通常，在栽培稻的成熟期，当稻田杂草稻发生频率达40%时，栽培稻几乎全被杂草稻所覆盖，加上杂草稻的倒伏等原因，会导致水稻损失巨大，有时甚至颗粒无收。而我国发生杂草稻的水稻田，杂草稻所占比例通常在5%-30%之间，严重时可以达到50%-90%，对水稻生产的威胁极大。据报道，1995年黑龙江省发生杂草稻的水稻田面积约为2.67万-3.33万h㎡，而在2000年其发生面积就达到了20万h㎡。在黑龙江省的水稻生产方面，每年仅因杂草稻而导致的产量下降就造成了至少3亿-4亿元的损失。除了影响水稻的产量之外，杂草稻对稻米的商业品质也会产生较大的负面影响。例如近年发现，辽宁省、江苏省有些稻米中混有红褐色果皮的杂草稻，这导致了这些稻米商品价值的大大下降。进一步的报道表明，混有杂草稻的稻米售价仅为1.2元/kg，只能用作饲料或加工用料，给农民造成了巨大的经济损失。

针对杂草稻在全球，特别是在我国水稻生产中造成的影响和严重危害，加强对杂草稻的基本生物学特性、遗传多样性、起源、遗传分化以及杂交一渐渗等方面的深入研究有重要的意义。不但有助于了解杂草稻的发生、扩散、遗传变异和适应性进化等过程及其发生规律，还可为预测杂草稻的发生和危害、对杂草稻进行有效控制提供科学依据和方法。

1 杂草稻的基本特征与危害

根据联合国粮食及农业组织（FAO）的定义，杂草稻（weedy rice）的广义概念是指入侵农田生态系统、与栽培稻竞争资源和水分的所有可以进行自我繁殖的禾本科（Poaceae）稻属（Oryza）植物。这个杂草稻的定义，包括野生稻[如普通野生稻（0.rufipogon）和尼瓦拉野生稻（0.nivara）]、栽培稻与野生稻的杂交后代以及落粒型栽培稻（Oryzasativa）。本文对杂草稻的定义（狭义）为：发生在稻田内以及稻田周围，具有强烈的杂草性和种子落粒性，但必须在人类干扰下才能完成自我繁殖的稻属植物，通常不包括可以生存于自然环境并能够自我繁殖的野生稻。无论是广义还是狭义的定义，杂草稻具有强烈的杂草性和种子落粒性，有些稻区的杂草稻还具有强烈的种子休眠性，与野生稻的重要区别是杂草稻必须在人类干扰的环境中（如农田）才能完成自我繁衍。

推荐访问:水稻 杂草 危害 面临 挑战