楊彩宏, 馮 莉, 田興山, 高家東, 張泰劼, 岳茂峰, 崔 燁
(廣東省農業科學院植物保護研究所/廣東省植物保護新技術重點實驗室,廣東廣州 510640)
移栽甜玉米田覆蓋控草技術
楊彩宏, 馮 莉, 田興山, 高家東, 張泰劼, 岳茂峰, 崔 燁
(廣東省農業科學院植物保護研究所/廣東省植物保護新技術重點實驗室,廣東廣州 510640)
為了明確不同覆蓋方式對甜玉米田雜草出苗生長的抑制效果,尋求更安全環保的控制甜玉米田雜草發生危害的方法,本研究采用大田試驗,在甜玉米移栽前,將不同厚度的玉米稈、水稻稈及1層黑色地膜均勻覆蓋于小區內。結果顯示,處理后20、40 d,黑色地膜能完全抑制甜玉米田雜草的生長,且能顯著提高甜玉米產量,增產率為45%;不同厚度的稻稈和甜玉米稈覆蓋能夠控制雜草的發生,且覆蓋厚度越厚,控草效果越好,順序為稻稈20 cm>甜玉米稈20 cm>稻稈10 cm>甜玉米稈10 cm。秸稈覆蓋均能顯著增加甜玉米的產量,且甜玉米稈 20 cm 處理的甜玉米產量最高,但彼此間無顯著性差異。
稻稈;甜玉米稈;黑色地膜;覆蓋厚度;控草效果
作為鮮食玉米,甜玉米生長期短,經濟效益高,近年來在廣東大面積種植,截至2010年,面積超過14.4萬hm2,已逐漸成為廣東省的優勢農產品和標志性農作物[1]。由于甜玉米種子胚乳缺失,籽粒皺縮干癟,出苗后苗勢弱,生長緩慢,加之廣東省高溫高濕,田間雜草發生危害重,特別是苗期除草不及時易形成“草荒”,導致甜玉米產量和品質下降。
我國甜玉米田防除雜草主要依賴化學除草劑,包括酰胺類、三氮苯類、苯氧羧酸類、磺酰脲類、二硝基苯類等[2]。由于廣東甜玉米復種指數高,甜玉米和蔬菜輪作頻繁,考慮到后茬作物的安全性,除草劑的使用受到很大限制,目前廣東甜玉米田化學除草劑仍主要以三氮苯類除草劑莠去津為主,隨著單一除草劑連年頻繁使用,雜草產生抗藥性的風險越來越大[3],同時莠去津在土壤或沉積物中向下遷移而進入地下水,從而造成地下水污染,目前莠去津的殘留物在世界許多國家和地區的地表水和地下水中已有檢出。鑒于這種現狀及人類對環境保護意識的提高,用物理防控的手段控制草害顯得尤為重要。利用秸稈、地膜覆蓋控草逐漸成為安全控草的重要途徑之一。李香菊等發現,甜玉米播種后,用麥秸覆蓋可有效降低雜草的發生[4]。朱文達等報道,稻草覆蓋對移栽油菜田惡性雜草的綜合防效達85%以上[5]。趙學平等發現,黑色地膜、透明地膜、稻草覆蓋均能有效抑制大豆田雜草發生[6]。向佐湘等用稻草覆蓋茶園有效降低了雜草種子的發芽生長[7]。廣東甜玉米田未見采用物理手段進行控草的報道。筆者以甜玉米稈、稻稈和黑色地膜為覆蓋材料,研究其對移栽甜玉米田雜草的抑制效果及對甜玉米產量的影響,為甜玉米田開展物理手段進行控草提供理論依據。
1.1 試驗田基本情況
試驗于2012年8月在廣東省農業科學院鐘落潭白云基地進行。試驗前對田塊進行起攏開溝,畦面1.2 m,溝寬50 cm。試驗點土質為黏土,有機質含量27.9 g/kg,水解性氮含量130.9 mg/kg,有效磷含量74.8 mg/kg,速效鉀含量181.5 mg/kg,pH值6.07。前茬種植甜玉米。
1.2 試驗材料
1.2.1 覆蓋材料 稻稈和甜玉米稈收集于廣東省農科院鐘落潭白云基地;黑色地膜購于鐘落潭。
1.2.2 甜玉米品種 豐甜一號,購于廣東省農業科學院蔬菜研究所。
1.3 試驗設計和方法
1.3.1 試驗設計 試驗設5個處理:稻稈厚度為10、20 cm(約8、16 kg),甜玉米稈厚度為10、20 cm(約15、30 kg),黑色地膜1層,每個處理重復3次,小區面積為7.2 m2,試驗采用隨機區組設計,甜玉米種植方式為移栽。試驗采用先不同處理覆蓋小區,后移栽甜玉米。
1.3.2 試驗方法 甜玉米移栽前按試驗設計將自然風干的稻稈、甜玉米稈及黑色地膜均勻覆蓋于小區內,之后在覆蓋秸稈的小區內整理出適合的“穴”、黑色地膜小區用小刀劃出直徑約12 cm的“孔”,對甜玉米苗進行移栽。株間距為50 cm,每小區種植2行,共24株。于移栽后20、40 d,每小區隨機取5個0.25 m2樣方,分別調查各處理禾本科、闊葉、莎草及總草的株數,并稱鮮重,計算不同方式覆蓋對禾本科、闊葉、莎草及總草株數及鮮重的控制作用。雜草株數(鮮重)抑制率=[對照區不同雜草株數(鮮重)-覆蓋區雜草株數(鮮重)]/對照區不同雜草株數(鮮重)×100%。甜玉米成熟后,稱量每小區甜玉米青苞總重量,折算成667 m2的產量。
1.4 數據處理
試驗數據采用DPS數據處理軟件進行方差分析,并用新復極差法進行多重比較。用Sigmaplot 12.0軟件進行作圖。
2.1 不同覆蓋方式對甜玉米田雜草株數的抑制效果
覆蓋20 d的結果(圖1-A)表明,甜玉米稈覆蓋10 cm對甜玉米田禾本科、闊葉、莎草及總草的株抑制效果分別為51.14%、10%、72.80%、60.02%;當甜玉米稈覆蓋厚度增加至20 cm時,對各類雜草及總草的株抑制效果均顯著升高,除對闊葉雜草的株抑制率相對較低外(77.5%),對禾本科、莎草及總草的株抑制率均達90%以上。稻稈覆蓋10、20 cm 對各類雜草及總草的株抑制效果相似,即對禾本科和莎草的株抑制率均高于93%,而對闊葉雜草的抑制作用均為70%左右,且不同厚度之間抑制效果差異不顯著。用黑色地膜覆蓋控草的結果表明,整個生育期無任何雜草,對各類雜草及總草的株抑制率均為100%。由圖1-B可知,覆蓋后40 d,甜玉米稈覆蓋10、20 cm對禾本科、莎草及總草的株抑制率與覆蓋后20 d的結果相當,但對闊葉雜草的抑制效果顯著升高,分別為57.14%、89.28%。覆蓋后40 d,稻稈覆蓋10 cm對禾本科雜草的抑制效果與覆蓋20 d的相比有所降低,為83.50%,而對其他雜草的控制效果無太大變化;當厚度增加至 20 cm 時,對各類雜草及總草達到幾乎全部控制的效果。黑色地膜覆蓋對各類雜草及總草的株抑制率仍為100%,持效性較好。說明黑色地膜對甜玉米田雜草的控制效果最佳,且持效性好;不同秸稈覆蓋抑草效果順序為:稻稈20 cm>甜玉米稈20 cm>稻稈10 cm>甜玉米稈10 cm。
2.2 不同覆蓋方式對甜玉米田雜草鮮重的控制作用
由圖2-A可知,覆蓋后20 d,甜玉米稈覆蓋10 cm 對甜玉米田禾本科、闊葉、莎草及總草的鮮重抑制效果分別為4.96%、56.02%、56.73%、20.06%;當覆蓋厚度增至20 cm時,對各類雜草的鮮重抑制率均顯著升高至85%以上。稻稈覆蓋 10 cm 對雜草的鮮重抑制效果較好,與甜玉米稈覆蓋20 cm的效果差異不顯著;當稻稈厚度增至20 cm時,幾乎完全抑制了禾本科、莎草的生長,鮮重抑制率分別為99.82%、100%,而對闊葉雜草的鮮重抑制率也達到85.63%,對總草的鮮重抑制效果達97.94%。1層黑色地膜覆蓋對各類雜草及總草的鮮重抑制率均為100%。由圖2-B可知,覆蓋后 40 d,甜玉米稈覆蓋10 cm對禾本科、闊葉、莎草及總草的鮮重抑制率均有所降低,分別為4.33%、14.98%、44.98%、14.74%,說明此處理持效性較差;當甜玉米稈厚度增加至20 cm時,對雜草的鮮重抑制效果顯著提高;稻稈覆蓋10 cm對各類雜草及總草的鮮重抑制作用與甜玉米稈覆蓋20 cm效果相當,彼此間差異不顯著,隨著稻稈厚度的增加,對禾本科、闊葉、莎草及總草的鮮重抑制率均上升,但與厚度為10 cm時的覆蓋效果差異不顯著。1層黑色地膜仍保持很好的持效性,小區內無任何雜草。說明不同覆蓋方式對甜玉米田各類雜草及總草的鮮重抑制效果與株抑制效果趨勢一致,即黑色地膜對甜玉米田雜草的控制效果最佳,且持效性好;不同秸稈覆蓋抑草效果順序為稻稈20 cm>甜玉米稈20 cm>稻稈10 cm>甜玉米稈10 cm。


2.3 不同覆蓋方式對甜玉米產量的影響
由圖3可知,不同覆蓋方式均能顯著提高甜玉米產量,黑色地膜覆蓋產量最高,為983.8 kg/667 m2,增產率達45%。若甜玉米整個生育期不對雜草進行處理(CK),甜玉米產量較低,僅680.7 kg/667 m2。當10、20 cm厚度的甜玉米稈進行覆蓋控草后,甜玉米產量均顯著提高,分別為907.1、954.2 kg/667 m2,增產率為33%、40%,但彼此間差異不顯著;用10、20 cm厚度的稻稈覆蓋,同樣能顯著增加甜玉米產量,但與甜玉米稈覆蓋后的產量相比有所降低,這可能是稻稈覆蓋后由于“密封”性強,雖然能很好地抑制雜草的出苗,但土壤透氣性差,甜玉米根系氧分減少,導致甜玉米產量有所下降。

目前,甜玉米田防除雜草主要以人工防除和化學防除為主。其中,人工除草勞動力成本高,勞動強度大,費工費時,工作效率低,難以滿足規模化種植管理的需求;而化學防除成本相對低,控草效果好,但隨著單一除草劑使用年限的增加,一方面容易導致雜草產生抗藥性,另一方面會造成土壤微生物結構破壞、地下水污染,最終破壞生態環境。廣東甜玉米一年四季均有種植,水稻種植為雙季稻,因此每年可產生豐富的秸稈資源。目前,除部分甜玉米稈作為動物飼料銷往周邊農戶外,大多數秸稈處理方式主要以就地焚燒為主,既浪費了秸稈資源,又污染了環境。
本研究將不同厚度的甜玉米稈、稻稈及黑色地膜覆蓋于甜玉米田,結果發現黑色地膜控草效果最穩定,此結果與王琳研究烤煙地用黑色地膜覆蓋控草效果[8]一致。但是與秸稈相比,黑色地膜成本較高,而秸稈覆蓋也能夠很好地控制田間雜草的發生,且覆蓋厚度與控草效果成正相關,說明秸稈覆蓋后,可能改變了處于土壤中雜草種子的光環境,雜草種子和幼苗生長過程中在克服覆蓋在地面秸稈的機械阻力時已消耗了貯存的部分碳水化合物,從而抑制雜草的正常萌芽、生長和發育[7],此結果與李香菊等的研究結論[4]相似。另外,從甜玉米稈和水稻稈覆蓋效果看,20 cm厚度對雜草的綜合抑制作用均在85%以上;而當秸稈厚度降低至 10 cm 時,甜玉米稈覆蓋控草效果顯著低于水稻稈,這可能是由于甜玉米稈較“膨松”,覆蓋后很難保證均勻度,稍有縫隙,雜草即可萌發生長,而稻稈覆蓋后“密封”性較強,對雜草的生長起到了機械阻力作用。從對甜玉米增產效果看,不同秸稈不同厚度均可顯著增加甜玉米產量,但彼此之間差異均不顯著,說明秸稈覆蓋10 cm即可達到既控草又增產的效果;從產量上看,甜玉米稈覆蓋效果稍好于稻稈,這可能是由于甜玉米稈覆蓋后甜玉米根系能夠吸收更多的氧分,更利于生長。此結論為田間更好地示范利用秸稈進行控草提供了較好的理論依據。
[1]曾曉花,萬 忠,尹 艷,等. 2011年廣東省甜玉米產業發展現狀分析[J]. 廣東農業科學,2012,39(3):12-14.
[2]陳志石,李 貴,吳競侖. 玉米田化學除草劑的發展及其在我國的應用[J]. 雜草科學,2008(2):1-4
[3]蘇少泉. 玉米田雜草的化學防除[J]. 世界農藥,2011,33(5):23-27.
[4]李香菊,王貴啟,李秉華,等. 麥秸覆蓋與除草劑相結合對免耕玉米田雜草的控制效果研究[J]. 華北農學報,2003,18(F09):99-102.
[5]朱文達,張朝賢,魏守輝. 農作措施對油菜田雜草的生態控制作用[J]. 華中農業大學學報,2005,24(2):125-128.
[6]趙學平,陸 強,吳長興,等. 有機大豆生產中的覆蓋控草技術研究[J]. 雜草科學,2011,29(2):67-69.
[7]向佐湘,單武雄,何秋虹,等. 兩種生態控草措施對丘陵茶園雜草群落及物種多樣性的影響[J]. 中國生態農業學報,2009,17(5):857-861.
[8]王 琳. 烤煙地覆蓋有色地膜控制雜草及增產的效果[J]. 西南農業學報,1995,8(1):90-93.
CoverageofWeedControlTechnologyintheTransplantedSweetCornField
YANG Cai-hong, FENG Li, TIAN Xing-shan, GAO Jia-dong, ZHANG tai-jie, YUE Mao-feng, CUI Ye
(Institute of Plant Protection,Guangdong Academy of Agricultural Sciences/Guangdong Provincial Key Laboratory of High Technology for Plant Protection,Guangzhou 510640,China)
The suppressive effect of different mulching treatments on weed germination in sweet corn,as a safe and environmentally benign method for controlling weeds,was explored. Treatments consisted of rice straw much of different thickness,sweet corn straw and a layer of black plastic film uniformly covering the experimental plots. Black plastic film completely controlled weeds and significantly increased sweet corn yield by 45% after covering the soil for 20 or 40 days. Mulches of both rice and sweet corn straw controlled weeds in relation to their thickness,in the following order: rice straw 20 cm > sweet corn straw 20 cm>rice straw 10 cm>sweet corn straw 10 cm. Straw mulches also increased sweet corn yield,the highest being obtained when the 20 cm sweet corn straw mulch was used,although it did not differ from the yield obtained with the other mulches.
rice straw;sweet corn straw;black plastic film;mulching thickness;effect of weed control;sweet corn
S451
A
1003-935X(2013)03-0036-04
楊彩宏,馮 莉,田興山,等. 移栽甜玉米田覆蓋控草技術[J]. 雜草科學,2013,31(3):36-39.
2013-04-28
國家科技支撐計劃(編號:2012BAD19B02)。
楊彩宏(1982—),女,山西柳林人,助理研究員,研究方向為除草劑抗藥性及雜草綜合治理。Tel:(020)87594497;E-mail:ych19820808@163.com。
馮 莉,研究員,研究方向為雜草科學。Tel:(020)87594497;E-mail:fengligd@126.com。