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“鬼稻”,鬼魅般存在!真面目是啥?危害多大?如何防?这篇讲透了

2017-06-13 李少泽 农财网种业宝典

农财君说,偶在思考一个事儿!


一篇“Genomic variation associated with local adaptation of weedy rice during de-domestication”(杂草稻通过基因组变异去驯化并适应环境)发表在 Nature Communications(全球知名学术期刊)上,引发媒体对杂草稻的关注,并形象地称之为“鬼稻”。


巧的是,近日,广东省台山市大江镇石桥村水稻种植大户伍健豪向农财君反映,自己家400亩水稻才抽穗散粉不久,但田间一些“稻子”却已经快熟透了,而且落了很多,田里到处都是,怀疑是杂草稻危害。


这让偶立马想到了“鬼稻”二字。有过水稻抗草研究背景的农财君义不容辞、迫不及待地想要和亲们来谈谈“鬼稻”。




“鬼稻”是啥?


早在2015年晚季,伍健豪就发现自己收获的水稻中有小部分的稻谷颜色与自己种的水稻不一样,这种稻子的质量不好,影响了水稻的整体质量,稻谷的收购价也受到了影响。“当时自己不确定是不是杂草稻,我自己通过杂草稻图片和文章判断,和杂草稻很像。现在田间这种稻子到处都有,而且是逐年增多。”伍健豪对农财宝典(微信ID:ncbdzy1618)记者说。


杂草稻,即媒体中所说的“鬼稻”。看来真有种植户碰到过“鬼稻”,“鬼稻”究竟是啥?


台州市水稻种植大户伍健豪田间出现的疑似杂草稻



“鬼稻”=杂草稻:


杂草稻,又名杂草型稻或杂草系,普遍认为属于野生稻与栽培稻的中间类型,杂草稻是广泛分布在世界各地稻田中的一种恶性杂草。(来源:第12届全国杂草科学大会2015年论文摘要集)


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%。(来源:杂草科学


近年来,在我国的江苏、湖南、广东、辽宁、上海等省(市)一些稻区杂草稻发生越来越严重,严重影响水稻产量和质量。(来源:2015年第12届全国杂草科学大会论文摘要集




鬼稻·鬼魅般存在


原来,杂草稻,它似草非草、似稻非稻,草的特性,稻的外表,在田间鬼魅般存在,肉眼难辨,有稻农称之为“鬼稻”。“鬼稻”在世界各地均有发生,给水稻产量和品质都带来了一定的危害。



追溯“鬼稻”的真面目

杂草稻,又被称为“落粒稻”,是处于栽培稻和野生稻之间的中间型水稻。谈到杂草稻的起源,专门研究草生物学及防治的华南农业大学农学院教授陈勇告诉记者,目前国内专家对杂草稻的来源还没有形成共识。他认为,华南地区是稻种起源地之一,华南的杂草稻一部分是品种间窜粉后杂交后代性状分离导致的,一部分是“去驯化”,也就是“返祖现象”。而北方的杂草稻,例如东北地区的,大多是“返祖”导致的。


目前,多数研究者认为,杂草稻的出现是栽培稻“去驯化”所致。事实上,去驯化的现象在很多动植物种都有发生,比如,家鸡变得会飞,就是家鸡“去驯化”以更加适应环境机制。


浙江大学作物科学研究所樊龙江开头处的论文通讯作者教授曾对媒体说,杂草稻去驯化过程并非是简单地将栽培型恢复为野生型,而是利用新的变异和分子机制适应环境。这个过程中,杂草稻通过平衡选择进化机制适应复杂的自然稻田环境。作为研究论文(开头处的论文)的共同通讯作者,中国水稻研究所稻作技术研究与发展中心陆永良研究员对农财宝典记者说,这项研究加深了人类对作物驯化和去驯化进化的遗传机制认识,对理解杂草稻环境适应机制及其防控具有重要理论指导意义。



栽培稻“去驯化”后形成的杂草稻到底是什么模样呢?具有什么特点呢?


“鬼稻”具有“拟态”。陆永良教授告诉记者,“鬼稻”其实还是属于稻,和栽培稻算是“表兄弟”。从苗期开始,杂草稻便与栽培稻“较劲”,你萌芽,我也萌芽,你拔节,我也拔节,一般人在外形上很难区分。结穗之后,杂草稻一般会率先成熟,拨开稍有色素沉着的稻壳,露出棕褐色的米粒,才能判断这是杂草稻。不过,此时杂草稻已形成危害。


“鬼稻”会休眠。长期从事水稻研究的扬州大学潘学彪教授,杂草稻的具有较强的休眠特性:在一定条件下能度过田间冬季的严酷环境,直到稻季萌芽。结果,年复一年,杂草稻在田间越来越多,终成大害。樊龙江向记者描述了杂草稻神奇的休眠机制:水稻长,它也长;水稻不长,它不长;如果一块地改种其他作物,种子就在土壤中休眠;隔两年后灌水种了水稻,杂草稻又会“复活”。 据介绍,杂草稻的种子可以休眠10年之久。


“鬼稻”会自动落粒。栽培稻经过人类的驯化,稻谷落粒性很弱,成熟后扔然挂在穗上,方便人类收获。而杂草稻却显然不想这么轻易被人类收走,(虽然自己不好吃)它具有易落粒性,在成熟后稍微受到风吹雨打便会很容易落粒,“躲”进土中,等待来年继续“添乱”。





“鬼稻”危害大?


杂草稻不仅“聪明”到如何躲避收获,而且它的环境适应能力很强,与正常的栽培水稻争阳光、争水、争养分,严重影响着水稻产量与品质。


目前,杂草稻已成为全球稻田的疾患,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,已经成为仅次于稗草、千金子的世界稻田三大草害之一,对水稻生产带来了一定的影响。


据报道,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,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。我国近年已经有超过333万公顷 的稻田遭受杂草稻的危害,造成的水稻产量损失约34亿公斤。


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。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。


不过,记者调查发现,杂草稻的危害并没有报道中的那么严重。记者随机调查了广东省汕头市阐扬区和平镇、汕尾市海丰县梅陇农场、恩平市牛江镇、台山市大江镇石桥村、广州市白云区等水稻种植大户后发现,大多数农户表示自己种植的水稻并没有遭到杂草稻危害,甚至有部分农户并不知道什么是杂草稻



“其实,杂草稻发生的严重程度和种植者田间管理手段有巨大的关系,粗放的管理很容易引起杂草稻的发生。”陈勇说。如果大多数农民无法辨别杂草稻或者认识不到杂草稻的危害,就可能容易导致杂草稻的发生。因为杂草稻恢复了一定的“野性”,生长能力较强,能使杂草稻在稻田中快速生长,有助于杂草稻在有限的空间与栽培稻竞争资源(如养料、水分、阳光),从而获得更多的繁殖与扩散的机会。杂草稻的繁殖能力较强,容易落粒,生长过程中产生大量种子在你收获前便落入土中,年复一年,栽培稻会遭受到更严重的危害。



除草剂没有用


防治杂草稻,目前还没有行之有效的办法。不过,当杂草稻小面积发生,识别出杂草稻并拔除掉便可以减轻危害。


陆永良说,杂草稻苗期和栽培稻很十分相似,一般不易识别,有经验的农技人员还是可以轻易识别的。陈勇表示,杂草稻可以从栽培学角度来辨别,水稻是栽培稻,株型较为紧凑;而杂草稻因为“去驯化”后株型变得相对松散,杂草稻第1和第2片叶的叶角较大,认真观察还是可以容易识别的。


另外,陆永良还告诉记者,杂草稻具有一定的“野性”,繁殖、生存能力较强。在华南地区,杂草稻成熟时间一般要比栽培稻提前成熟10—15天,在杂草稻抽穗而栽培稻还未抽穗时便将杂草稻拔出,减轻危害。


很多人认为使用除草剂可以消灭杂草稻,但是陆永良认为,杂草稻是水稻“去驯化”而来,“不是稻的亲儿子,但和水稻也算是表兄弟”,农药消灭杂草稻的同时水稻也被消灭。潘学彪也认为,目前生产上还没有有效的防治杂草稻,“一般稻田杂草是可以打药消灭掉,但杂草稻从分类学上讲仍然是水稻,因为它只是个别几个基因的突变的结果。正是这个原因,使得一般情况下除草剂对其无效,能打死它的除草剂一定把水稻也打死了。”


据了解,美国一位科学家曾通过转耐除草剂基因,培养出一种能对抵抗除草剂的水稻品种,这样就可以通过喷施除草剂精准地消灭处于苗期的杂草稻,而对水稻品种没有任何影响,为栽培水稻的茁壮成长铲平道路。但是,没过多久,科学家发现,杂草稻也进化出了除草剂耐药性。这一办法宣告无效。“抗除草剂转基因技术无法在水稻上应用,可能因为水稻与杂草稻之间的异交毫无障碍,水稻上的抗除草剂基因很容易漂移到杂草稻上去”潘学彪如是说。



那当你的田间出现杂草稻该怎么办?精耕细作!


“其实水稻的‘返祖遗传’比例是很小的,只要精耕细作便能减轻杂草稻危害。”潘学彪根据多年研究经验发现,稻谷的外壳不能隔绝水分,只要下茬作物播种时旋耕加大深度,落在田里的杂草稻种子就会被埋下去,吸水后长期处于高湿度条件下,时间一长,一定会被感染而腐烂失去发芽能力。“这个办法在江苏已被普遍使用,杂草稻的危害也大大减轻了。”


潘学彪还告诉记者,“返祖遗传”历史上就有,但过去是精耕细作,深耕稻田能把杂草稻种子深埋下去。再则,栽插是成行的,管理上要耘耥,用耥耙(用于水稻田中的耕耘农具)除去秧苗行间的草,用手除去株间的草,“返祖稻”基本被除掉。现在的耕作方式使杂草稻在田间得以存活,逐渐积累种子,到一定程度就形成了危害。


另外,水稻移栽代替直播可以减轻杂草稻危害。陈勇在调查杂草稻危害的时候发现,在华南地区,直播田中杂草稻危害比较严重,而移栽田相对较轻。“我们可以这么理解:移栽法种植水稻,当水稻已经在苗期,而杂草还在种子还未发芽,这样栽培便形成优势种群,可以在一定程度上抑制杂草稻。”陈勇从生态学角度解释道。


作者:农财宝典记者李少泽

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