[00791369]中国多熟制玉米田杂草演替规律与化学除草剂减量化集成技术

所属科学技术领域：农业。主要技术内容及技术经济指标： 近年来，中国玉米种植面积逐年增加，已超5.5亿亩/年，产量达2.2亿吨/年。东北、黄淮海、西北和西南4大玉米种植带新耕作制度下杂草分布和危害呈现明显的地域差异，除草剂药害频现、抗性杂草肆虐，已成为制约玉米高产增收和机械化耕作的首要问题，因此，玉米田杂草化学药剂减量化防控研究迫在眉睫。河北农业大学联合国家玉米产业技术体系相关单位的31名科研人员，历时5年，系统普查了4大玉米产区的356个试验点，分析了上万份调查资料，明确了杂草发生和演替规律；经药剂和助剂筛选，研发出1种无害化除草剂高效助剂，集成了4套玉米田除草剂减量化施用技术；从942个菌株中发现3个高除草活性菌株，经200余次颗粒剂加工和贮藏试验，成功研制了1种细菌颗粒剂；通过对天然产物除草活性化合物进行80余次衍生合成试验，发现了1个具有除草活性的先导化合物。该项目核心技术规模化应用172万亩，并获得了1项理论创新，2个科学新发现和3项技术创新：1.理论创新：阐明了耕作模式改革后不同生态区域玉米田杂草的更替和消长规律。北方春播玉米区和西北灌溉玉米区杂草种类有所减少但难防杂草数量增加，物种丰富度指数下降为1.75和1.69，鸭跖草、问荆、藜、打碗花等上升为难防杂草；黄淮海夏播玉米区和西南山地玉米区物种丰富度指数上升为2.68和3.89，杂草种类不断上升，分别达32种和37种，香附子、牛筋草、牛膝菊、肖梵天花等上升为恶性杂草。2.科学新发现：发现了3个除草活性菌株XG1、Ha1和CB4；发现了1个对拟南芥和马唐具有高除草活性的先导化合物—4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯，IC50达78 mg/L-1，具有开发成新型除草剂的潜力。3.技术创新：自主研发了30%高效松香助剂，创新了化学除草剂的减量化使用技术，分区域集成了玉米田杂草综合防控技术体系，经东北、黄淮海、西北、西南等18省市示范应用，除草剂用量由1500 g/hm<'2>降为1100～1125 g/ hm<'2>，除草剂使用量降低25%。创建了Ha1生物颗粒剂的加工工艺和贮藏工艺：粗面粉、高岭土和菌悬液2:1:2比例混匀，挤压造粒，添加助剂，4℃贮存，货架期延长至8周以上除草效果达80%。优化了4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的合成工艺：合成纯度99%以上。4.推广应用情况： 在农业技术推广部门的协助下，该项目所形成的核心技术在黑、吉、辽、蒙、冀、鲁、豫、皖、云、宁等18省市进行了推广应用，累计推广172万亩，新增利税0.96亿元；发表论文7篇，其中SCI收录2篇；申报国家发明专利4项，其中授权1项；出版专著1部，培养研究生3名。5.促进行业科技进步作用及效益情况： 该项目经权威部门查新，在国内外文献中未见他人报道；同行鉴定认为达国际先进水平；专家一致认为该成果减少化学除草剂用量15%～25%，解决了制约中国玉米生产的杂草防治问题，为保障玉米增产增收提供了有力的技术支持，该成果所涉及的微生物除草剂和先导化合物的发现为中国农药的创制提供了创新分子源，社会、经济和生态显著，应用前景极为广阔。