在不久前揭晓的2012年度国家科学技术进步奖评选中,柏连阳教授主持,湖南农业大学、湖南人文科技学院、中国水稻研究所、华南农业大学、湖南省农药检定所、湖南振农科技有限公司、湖南农大海特农化有限公司等产学研主要完成单位共同完成的“水田杂草安全高效防控技术研究与应用”成果获得二等奖,这是涉及我国农药工业的一项大奖,也是我国杂草科学领域近10年首个获奖项目。该项目在除草、护稻、应用三方面取得重大突破。
如何在稻田里高效又精准地除草护稻,多年来是水稻生产面临的重大技术难题。据测算,我国常年受杂草严重危害的水稻面积高达1500万公顷,每年因杂草危害造成的直接经济损失达400亿元。从1991年开始,柏连阳教授带领课题组展开了攻关。
异丙甲草胺主要通过幼芽吸收,向上传导,抑制幼芽与根的生长。作用机制主要抑制发芽种子的蛋白质合成,其次抑制胆碱渗入磷脂,干扰卵磷脂形成。主要运用于旱地作物、蔬菜作物和果园、苗圃使用,可防除牛筋草、马唐、狗尾草、棉草等一年生禾本科杂草以及苋菜、马齿苋等阔叶杂草和碎米莎草、油莎草。
甲磺隆为高活、广谱、具有选择性的内吸传导型麦田除草剂。被杂草根部和叶片吸收后,在植株体内传导很快,可向顶和向基部传导,在数小时内迅速抑制植物根和新梢顶端的生长,3-14天植株枯死。被麦苗吸收进入植株内后,被麦株内的酶转化,迅速降解,所以小麦对本品有较大的耐受能力。可有效地防治看麦娘、婆婆纳、繁缕、巢 菜、荠菜、碎末荠、播娘蒿、藜、蓼、稻槎草、水花生等杂草。
课题组在阐明水田杂草发生规律和化学除草剂对水田杂草作用机理的基础上,突破了国内外长期认为异丙甲草胺、甲磺隆等高活性除草剂只能用于旱地除草的理论禁锢,率先发现了异丙甲草胺等5种除草剂对稗草的毒力比在旱地高10倍以上,且不伤及水稻。早在10多年前,柏连阳任湖南农大海特农化有限公司“掌门人”期间,他就成功了23%异丙甲·苄可湿性粉剂,将异丙甲草胺与苄嘧磺隆复配,用于防除水稻移栽田一年生及部分多年生杂草,效果显著,很快成为公司的“拳头产品”。
稻田杂草种类繁多,一年生与多年生错综复杂,如何让几个“除草克星”联合作战加大攻击力,直至斩草除根?课题组建立了对除草剂混用攻击力的科学量化评价指标后,发明了攻击力强大的多靶标除草剂,这种“组合拳”式的杂草解决方案效果十分理想,一次施用后对水田杂草总防效高达97%。为了达到有效防除水稻杂草、保护水稻安全的“双重目的”,课题组乘胜追击,从数十种植物中筛选川芎、羌活、细辛3种植物,发明了3 种保护水稻免遭除草剂毒害的方法,可使水稻增产6.7%至10.3%,与国外同类产品相比,其解毒效果“更胜一筹”,而且成本更低。
早在数年前,课题组就提出了“作物综合解决方案”新思维。能否让除草和施肥同时进行,省工省时又相得益彰?课题组再次发起攻关。通过大量、反复的科学试验,他们首次发现了尿素可使杂草对除草剂的吸收速度大大加快,从而形成了尿素与除草剂混用的轻简便技术,在水田使用后除草效果可达90%以上,比常规药剂提高10%至15%,也比常规药剂加尿素增产1成以上。这项新发现为除草药肥的崛起奠定了科学基础。
该获奖项目解决了我国南方稻田杂草的安全高效防控现实难题,据不完全统计,该项技术在水稻产区推广应用34408万亩,获经济效益73.39亿元,社会、生态与经济效益显著。此外,除草药肥在我国近几年来“异军突起”,除草药肥系列产品深受农民欢迎,产品还出口到马达加斯加等非洲国家,市场前景广阔。