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农业顶尖期刊报道了强胜教授团队发明的基于消减杂草群落的稻-麦连作田精准生态控草技术

近日,南京农业大学杂草研究室在《Agronomy for Sustainable Development》(属农业领域顶尖期刊,5年影响因子7.03)发表了题为Reduction in weed infestation through integrated depletion of the weed seed bank in a rice-wheat cropping system的研究论文,该研究是基于课题组长期研究揭示的杂草种子长期适应在稻田生态系统的灌溉水流传播规律,针对杂草发生的根源土壤种子库,应用拦网清洁灌溉水源(截流)和网捞漂浮杂草种子(网捞)两种简单的物理生态措施配合减次化学除草的“降草”“减药”稻麦连作田精准生态控草技术,真正实现杂草防控的标本兼治。实施6年,杂草种子库规模下降51%,稻-麦两季的杂草发生量显著下降53%。与常规5-6次除草方法控草相当或更优,但减少2-3次化除(减少化学除草剂用量可达40%),还降低30%的除草成本。真正实现了利用物理生态技术“降草”而“减药”的目的。该研究以麦田优势杂草日本看麦娘为指标对象,利用矩阵模型模拟监测其生活史动态规律,首次使大田杂草防治定量化。
    该论文以张峥博士为第一作者,强胜教授为通讯作者,毕业博士生李儒海、赵灿为共同作者。该研究是在始于2000年历经8年的江苏南通长期小区试验基础上,首次在大田试验应用研究的成功案例。为基于消减杂草群落的稻-麦连作田精准生态控草技术在我国稻田生态系统杂草防控中大范围推广应用提供了理论依据。为发展该生态控草技术,团队开展了稻田生态系统杂草子实漂浮、传播动态规律、适应机制等系统的应用基础研究,分别发表在Agronomy for Sustainable Development(2018)、Agriculture, Ecosystems & Environment(2019)、Pest Management Science(2014,2017,2020a,b)等农业和植保领域顶级期刊。主持制定了江苏省稻田生态绿色控草技术地方标准。核心技术申请及获得国内国际专利4件。后续已经在江苏金坛、宿迁、淮安、昆山、兴化以及安徽繁昌、白湖等多地以及面上开展了大田示范和推广,并取得了成功。
    目前,我国农田杂草防除主要依赖化学除草剂,但长期过量施用化学除草剂导致了杂草抗药性的发生,带来了环境污染、农产品的安全问题,降低了农田生物多样性。杂草防治又到了发展的“十字路口”,直接威胁到粮食生产安全和农业可持续发展。2021年中央1号文件再次强调有害生物的绿色防控,该精准生态控草技术无疑为落实中央精神提供了颠覆性、操作性强、可复制可推广的绿色控草技术支撑。
 


图1 江阴试验田概况


图2 不同控草措施下土壤杂草种子库随时间的变化

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