农田草害是农业生产的主要生物灾害之一。农田杂草与作物争肥、争水、争光、争空间，并传播病虫害，给农业生产造成严重损失。我国有杂草1,400余种，列入名录的农田杂草有704种，分属87科366属，对农业生产造成严重危害的重要农田杂草有60多种，其中恶性杂草15种，优势杂草31种，区域性优势杂草23种。
    目前，我国农田草害年发生面积约8,710万hm2次，防除面积9,380万hm2次。由于除草剂具有防除杂草效果好、速度快、成本低和使用简便等特点，因此使用除草剂是目前防除农田杂草的主要手段。目前，我国除草剂每年使用量约9.5万t（折百），占农药总用量的30%。常用除草剂品种150多个，制剂300多种。
1  农田杂草发生现状
1.1  农田杂草发生危害面积逐年扩大
    我国农田杂草发生危害面积逐年扩大，2000年7,437万hm2，2010年达到9,165.6万hm2，增加了23.2%。2010年稻田杂草发生面积1,936.3万hm2，发生面积率为64.5%（发生面积率=杂草发生面积/作物种植面积×100%）；麦田杂草发生面积1,782.2万hm2，发生面积率为73.3%；玉米田杂草发生面积2,157.4万hm2，发生面积率为66.1%；大豆田杂草发生面积489.1万hm2，发生面积率为57%。 1.2  恶性杂草危害损失大
    水田的稗草、双穗雀稗、千金子、杂草稻、异型莎草、鸭舌草、眼子菜、扁秆藨草，旱田的野燕麦、马唐、牛筋草、狗尾草、香附子、柳叶蓼、反枝苋、看麦娘、节节麦、雀麦和白茅等危害严重又难于防除的恶性杂草危害损失大。近年来，黄淮海麦区采用大型联合收割机跨区作业的机械收割快速发展（机收面积占小麦种植面积80%以上），以节节麦、雀麦为代表的恶性禾本科杂草也随之迅速传播蔓延，发生面积不断扩大，危害损失加重。近年河北、山东、河南、山西、陕西5省节节麦、雀麦等恶性禾本科杂草发生危害面积134万hm2以上，成为我国小麦主产区小麦稳产、高产的隐患，严重威胁着我国小麦安全生产和粮食安全。在稻区，随着直播稻栽培面积和机械收割面积扩大，杂草稻发生范围和面积越来越大，危害越来越重，严重影响水稻产量和质量，威胁着我国水稻生产。据调查，黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山东、江苏、上海、安徽、浙江、湖北、湖南、江西、广东、广西、海南、河南、云南、四川、贵州、重庆、陕西、甘肃、新疆和宁夏25省（区、市）均有不同程度的杂草稻发生，其中东北、华东、西北和华南为4个发生危害中心，尤以辽宁、宁夏、江苏中南部以及广东湛江地区发生危害严重。杂草稻危害最为严重的是直播稻田，但是，在东北稻区一些移栽稻田20.1万hm2，约占直播稻面积的25%。广东省雷州市2010年发生危害面积18,090 hm2，占水稻种植面积的29.3%。

图1  历年我国农作物杂草发生面积

图2  历年我国主要农作物杂草发生面积

图3  历年我国农药需求量

图4  历年我国主要除草剂需求量

1.3  外来杂草危害加重
    20世纪80年代以来，随着我国经济的高速增长，国内外贸易、旅游和交通的迅速发展，为外来杂草长距离的迁移与入侵、传播与扩散到新的生境中创造了条件。再加上我国气候和地理条件多样化，也为外来入侵杂草的生存提供了优异的环境，多数外来杂草可以在我国找到适宜的栖息地。20世纪90年代末，强胜等调查发现我国外来杂草已有108种，隶属23科76属。其中紫茎泽兰、空心莲子草、水葫芦、黄顶菊、加拿大一枝黄花、毒麦和波斯婆婆纳等外来入侵杂草在一些地区的扩散蔓延之势严重，已对农业安全生产、生物多样性、人畜健康带来严重的经济损失与威胁。
    在20世纪50年代，我国南方许多地方曾经将空心莲子草作为猪饲料引种扩散，以后逸为野生。空心莲子草在我国的发生分布和危害范围广泛，南从华南，北至华北平原地区，从华东直至西南的广大区域都有。空心莲子草已经成为我国的一种恶性杂草，危害水稻和旱作物如大豆、玉米、棉花、蔬菜、烟草以及果园等，现仅有很少的几种化学除草剂对该杂草有效，而且这些除草剂的使用适期受到严格限制，特别是作物生长期间多不宜使用。再则，由于其地下的根状茎和肉质直根较难清除，除草剂对其作用甚微。发生严重的田块可致作物颗粒无收。
    紫茎泽兰是一种恶性入侵杂草，该草现已广泛分布在我国西南地区的云南、贵州、四川、重庆、广西和西藏等省区，给当地的农、林、畜牧业生产造成了严重的经济损失，并给生态环境造成“绿色灾难”。
    波斯婆婆纳是一种在长江流域和华北地区危害冬季作物小麦和油菜的区域性恶性杂草，其繁殖力强，防除较为困难，危害性较大。
    同时，一些外来观赏植物逃逸后也成为危险的外来入侵杂草。如黄顶菊原产南美洲，2001年在我国河北省衡水湖首次发现，短时间内形成优势种群，并快速向山东、河南和天津市等周边省、市蔓延。在河北省，2009年黄顶菊发生面积24,120hm2，侵入农田约3,350hm2，涉及该省的92个县（市、区），成为一种危害性极大的外来入侵植物，对当地生物多样性和粮食生产构成了威胁。加拿大一枝黄花原产北美洲，20世纪30年代作为观赏花卉引种于我国的上海和南京等地，随后逃逸扩散，现已成为华东地区荒地、路边的主要杂草，并正迅速向其他地区扩散蔓延，已经给入侵地的自然生态系统和农业生态系统造成了较大威胁。
    据20世纪末估计，外来杂草对农作物生产造成的危害面积达4,884,300hm2，防治面积3,517,500hm2，防除投入5.3亿元（人民币，下同），每年的经济损失已超过15亿元。
2  除草剂应用概况
    据统计，2010年我国农田使用除草剂9.62万t（折百），占农药使用总量30.11万t的31.9%，挽回粮食损失215.7亿kg、棉花2.9亿kg、油料10.9亿kg、苹果4.1亿kg、柑橘6.5亿kg、蔬菜55.8亿kg。除草剂为有效控制农田杂草的发生危害，确保农作物生产安全和粮食安全发挥了重要的作用。同时，为应对我国农业产业结构调整，农村劳动力大量向城市和乡镇企业转移，解决农村劳动力缺乏，取代繁重的人工除草，减轻农民劳动强度，也发挥了重要作用。
2.1  除草剂使用量逐年增加
    我国除草剂需求量2000年为4.08万t（折百），2012年为9.81万t（折百），增加了1.4倍（图3）。磺酰脲类、酰胺类、草甘膦和百草枯等除草剂需求量增幅较大，其中苄嘧磺隆、苯磺隆、吡嘧磺隆和烟嘧磺隆等磺酰脲类除草剂需求量从2000年的2,718 t（制剂量，下同），到2012年的1.41万t，增加4.1倍；乙草胺、丁草胺、甲草胺和异丙甲草胺等酰胺类除草剂需求量从2000年的3.22万t，到2012年的6.37万t，增加97.4%；百草枯需求量从2000年的5,648 t，到2012年的3.22万t，增加4.7倍；草甘膦需求量从2000年的5.09t，到2012年的10.07万t，增加97.3%（图4）。
    在最近的11年间，我国农田除草剂的使用量（折百，下同）从2000年的3.84万t，占农药总用量的15.4%，到2010年的9.62万t，占农药总用量的31.9%，增加了1.5倍。
2.2  主要除草剂品种的使用量
    2010年我国使用量大的主要除草剂品种有：草甘膦11.1万t（制剂量，下同）、乙草胺3.75万t、百草枯3.07万t、莠去津2.06万t、丁草胺1.57万t、2,4-滴丁酯8,789 t、氟磺胺草醚4,975 t、2甲4氯4,081 t、精喹禾灵3,525 t、苄嘧磺隆2,662 t、苯磺隆2,354 t、二氯喹啉酸1,900 t、烟嘧磺隆1,680 t（表1）。

表 1 2010 年主要除草剂品种使用量（制剂量）

品种	使用量 /t		品种	使用量 /t
草甘膦	111,046		二氯喹啉酸	1,900
乙草胺	37,511		烟嘧磺隆	1,680
百草枯	30,784		精噁唑禾草灵	1,615
莠去津	20,667		吡嘧磺隆	1,498
丁草胺	15,793		扑草净	1,483
2,4- 滴丁酯	8,789		二甲戊灵	1,439
氟磺胺草醚	4,975		烯禾啶	1,418
2 甲 4 氯	4,081		精吡氟禾草灵	1,346
精喹禾灵	3,525		吡氟氯禾灵	1,126
灭草松	2,783		异丙隆	1,114
苄嘧磺隆	2,662		异丙甲草胺	1,084
氟乐灵	2,545		苯噻草胺	711
苯磺隆	2,354		喹禾灵	662
甲草胺	2,321		草除灵	647

2.3  除草剂使用存在的主要问题
2.3.1  一些恶性杂草防除可供选用药剂品种少
    稻田的杂草稻在形态、生理生化等方面与栽培稻很相似，对于除草剂的反应也一致，至今尚无特效的防除杂草稻的除草剂品种。目前生产上可供选择的防除麦田节节麦的除草剂仅有甲基二磺隆，每hm2药剂成本高达299元（人民币）左右，比普通麦田除草剂高10～15倍。由于投入大，除非危害十分严重，否则农民不会轻易购药进行防除，不少农民仍然选择费时、低效的手工拔除。同时，甲基二磺隆对一些优质小麦品种较敏感，存在安全隐患。
2.3.2  农田杂草种群演替频率加快，难除杂草发生危害日趋严重，增大了除草剂应用的难度
    在稻区，长期单一使用丁草胺和乙草胺等除草剂虽然使稗草数量明显下降，但阔叶草和莎草发生数量增加，尤其在太湖和丘陵稻区更为明显，使矮慈姑、野荸荠、耳叶水苋和丁香蓼等已成为部分稻田的恶性杂草。苄嘧磺隆的长期大量使用，使扁杆藨草得到了控制，但耐药性较强的水莎草、萤蔺数量上升。二氯喹啉酸的推广和长期应用，使千金子的数量上升。磺酰脲类和酰胺类除草剂的连年使用，使黑龙江省稻区稗草等抗药性弱的杂草种群密度下降，而稻李氏禾等宿根性杂草逐渐上升为优势种群，成为水田中难以防除的恶性杂草，危害十分严重。
    小麦区的菵草、田旋花、苣荬菜、刺儿菜、小旋花、婆婆纳等发生危害加重。20世纪90年代以来，长江下游麦田除草一直以精噁唑禾草灵或磺酰脲类除草剂为主，麦田中的日本看麦娘和普通看麦娘等杂草已从优势种变为劣势种，而硬草、早熟禾和棒头草却成为麦田中的主要种群。
    在油菜田长期使用高效吡氟氯草灵、精吡氟禾草灵和精喹禾灵等防除禾本科杂草的除草剂以后，禾本科杂草得到了控制，而阔叶杂草在没有禾本科杂草竞争的情况下种群密度上升，生长茂盛，猪殃殃、繁缕、牛繁缕、荠菜和稻槎菜等对油菜的危害日趋严重。在黑龙江垦区，由于连续使用氟乐灵和乙草胺等，阔叶杂草发生频率上升，鸭跖草、狼巴草、节蓼、酸模叶蓼、苍耳、龙葵、风花菜、苘麻、苣荬菜、刺儿菜和大蓟等阔叶杂草逐渐代替了稗草、野燕麦和狗尾草等禾本科杂草而成为大豆田间主要杂草。
    在棉区的反枝苋、婆婆纳和半夏等双子叶杂草已成为优势种群。
2.3.3  除草剂药害问题突出
    除草剂应用技术比较强，由于应用不当，加之气候和土壤环境以及除草剂本身特性等多种因素影响，除草剂药害在生产上时有发生，给生产和农民造成严重影响，一些地区药害问题已成为影响农村稳定和谐的重要因素之一。特别是东北等局部地区因连年使用长残效除草剂，出现农民俗称的“癌症田”，导致倒茬换作困难。
2.3.4  杂草抗药性发展快
    近年来，我国农田杂草对除草剂抗性问题越来越突出。如稻田稗草对杀草丹和丁草胺已产生了抗性。磺酰脲类除草剂苄嘧磺隆和吡嘧磺隆长期大面积使用，特别是在稻田大量混剂被使用，这些混剂往往以苄嘧磺隆与吡嘧磺隆以及酰胺类除草剂的丁草胺、苯噻草胺与异丙甲草胺为主，这加剧了抗性的发展。目前，一些稻区农民使用苄嘧磺隆、吡嘧磺隆和丁草胺等除草剂时，单位面积用药量要超过开始推广使用时的30%以上，才能收到较好的效果。长江中下游、华南及东北部分稻区稗草已对二氯喹啉酸产生了高抗药性。
    麦田一些杂草的抗药性发展也较快，江苏、浙江、安徽省一些地区看麦娘对精噁唑禾草灵、炔草酸、磺酰脲类除草剂产生抗性；河南、河北、山东、甘肃省一些小麦区的猪殃殃、播娘蒿、荠菜和米瓦罐等对苯磺隆高抗。在我国东北地区及河南等玉米田长期使用莠去津，使恶性杂草马唐对其抗药性上升。四川等省在长期使用百草枯的地区，通泉草表现出明显抗性。另外，小飞蓬、野芥菜、牛筋草对草甘膦产生抗药性。
2.3.5  除草剂施用器械较为落后
    当前，我国农民喷施除草剂所采用的手动喷雾器质量普遍不高，突出地表现为机型落后。不少喷雾器配件单一，适合喷洒除草剂的带有扇形雾喷头的新型施药机械缺少，喷头不配套，雾化差，“跑、冒、滴、漏”的问题突出，造成除草剂除草效果差和药害。
3  对策与建议
3.1  加强农田杂草种群动态和抗药性监测
    近年来农田杂草种群演替频率加快，增大了除草剂使用的难度。对此，应加强区域性杂草种群动态的监测，掌握农田杂草种群演替规律。同时亦应监测杂草抗药性发展情况，为科学安全使用除草剂提供依据。
3.2  开发与应用除草剂新品种
    开发与应用除草剂新品种，以解决部分恶性杂草难以防除和抗药性等问题。近年来在我国登记了一些高效、低毒、安全与环境相容的新除草剂品种，如对稻田的稗草、千金子和马唐等禾本科恶性杂草防效好的噁唑酰草胺，对稗草防效好的五氟磺草胺，对千金子防效好的氰氟草酯，对小麦田雀麦防效好的氟唑磺隆。对玉米田杂草防效好的硝磺·莠去津、苯吡唑草酮悬浮剂，对大麦、青稞田野燕麦等禾本科杂草防效好和安全性高的唑啉草酯。还有一些非专利除草剂品种，如烟嘧磺隆等。这些除草剂已经在全国农技推广中心试验、示范，并被大面积推广应用，对防除杂草危害发挥了积极作用。
3.3  加强除草剂使用技术的开发与应用
    随着优势农产品区域布局规划的实施，农产品生产正呈现区域化、规模化、无害化和特色化的格局，为此，迫切需要开发推广新型、高效专一型的除草剂新品种、新剂型及其安全使用技术。水稻免耕抛秧、直播等轻型栽培技术和旱育稀植的推广，间作、套种、免耕和地膜覆盖等耕作方式的变化，都需要开发推广与之配套的化学除草技术。另外，还应加强杂草种群演替和杂草抗药性监测技术及治理策略研究，为科学安全使用除草剂提供依据。对于在干旱气候条件下如何提高除草剂防效亦应进行研究和技术试验。还应重视安全、经济、高效的一次性化学除草技术开发，如水稻田（直播田、抛秧田、水稻移栽田、免耕田）、玉米田、大豆田、小麦田和瓜果菜田等一次性化学除草技术研发。此外，应加强除草剂应用技术规范化研究，因地制宜制定不同作物田的除草剂使用技术操作规程。
3.4  加强除草剂安全性评估     为防止除草剂使用中出现的药害等安全问题，对要在当地推广的除草剂品种，要严格遵循先试验、示范，后推广原则。必须由当地农业技术推广部门对药剂进行试验、示范，明确其防效和对当茬和下茬作物的安全性后，方能大面积推广，避免药害的发生。
3.5  加强长残效除草剂的科学使用和管理
    我国幅员广大，各地区的气候条件、土壤类型、作物布局、栽培方式、农田化学除草水平、用药品种和用药量不尽相同，因而，长残效除草剂对后茬敏感作物的危害程度也表现不一。各地区要根据具体情况，制定不同生态区施药技术规范，包括适用地区、作物、时期、剂量和施药方法等技术模式；根据不同区域，积极做好替代品种的试验、示范与推广工作。如在东北地区重点开发、推广春玉米、春大豆长残效除草剂品种的替代；在华北和西北地区重点做好小麦和夏玉米田长残效除草剂的取代和杂草综合治理技术；在长江流域及其以南地区重点做好小麦和油菜田长残效除草剂品种的替代。
3.6  推广先进的施药机械
    做好新型高效施药机械的推广和应用，大力推进施药机械的更新换代。在此项工作中，主要要抓好培训和示范，即针对基层农技人员和农民对喷雾器知识不够了解的现状，要层层办好培训班，让他们了解施药器械的特点和使用要点，提高他们正确应用施药机械的水平。