惡性雜草蘆葦與小麥、油菜的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系

翁華

摘要：為了綜合治理惡性雜草蘆葦，探索蘆葦對(duì)小麥、油菜的競(jìng)爭(zhēng)規(guī)律及經(jīng)濟(jì)閾值，采用田間小區(qū)試驗(yàn)和直線性回歸分析的方法進(jìn)行試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，隨著田間蘆葦密度增加，小麥有效穗數(shù)、產(chǎn)量降低，不孕穗數(shù)增加，蘆葦人工防除的經(jīng)濟(jì)閾值為119.07株/m2，化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)閾值為114.1株/m2；油菜角果數(shù)、主莖分枝數(shù)、產(chǎn)量降低，蘆葦對(duì)油菜防除關(guān)鍵期是3～5葉期，人工防除的經(jīng)濟(jì)閾值為46.0株/m2，使用化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)閾值為45.1株/m2。

關(guān)鍵詞：蘆葦；小麥；油菜；競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；防除關(guān)鍵期；人工防除；化學(xué)防除；經(jīng)濟(jì)閾值

中圖分類號(hào)： S451 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2015）03-0118-03

蘆葦（Phragmites australis）作為青海省作物田惡性雜草，主要以根莖繁殖補(bǔ)充更新，屬典型的無(wú)性系，其生態(tài)幅極廣，在自然生境中，以根狀莖繁殖為主，根狀莖縱橫交錯(cuò)形成網(wǎng)狀，甚至在水面上形成較厚的根狀莖層，人、畜可以在上面行走[1-2]。根狀莖具有很強(qiáng)的生命力，能較長(zhǎng)時(shí)間埋在地下，一旦條件適宜，仍可發(fā)育成新枝；同時(shí)也能以種子繁殖，種子可隨風(fēng)傳播。蘆葦根深葉茂、遮光、通風(fēng)透氣性差，降低了田間溫度，爭(zhēng)肥、爭(zhēng)水、爭(zhēng)陽(yáng)光，危害重，造成作物嚴(yán)重減產(chǎn)，且影響人工、機(jī)械的收割，采用人工防除，要占用大量的勞動(dòng)力，但人工拔除后，可促使各節(jié)幼芽萌發(fā)，新株增加，危害更重，而且也因其繁殖速度快，地下根莖發(fā)生極深[3-7]。明確蘆葦與作物的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，確定其經(jīng)濟(jì)危害允許水平及經(jīng)濟(jì)閾值，對(duì)于制定有針對(duì)性的控草策略至關(guān)重要。有關(guān)蘆葦對(duì)不同作物產(chǎn)量性狀的影響及經(jīng)濟(jì)閾值的研究尚未見報(bào)道。為建立除草劑減量、精準(zhǔn)使用技術(shù)體系，明確主要惡性雜草與作物的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制及經(jīng)濟(jì)閾值，筆者于2012年研究了蘆葦與小麥、油菜間的競(jìng)爭(zhēng)，以揭示蘆葦與小麥、油菜的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系及防除經(jīng)濟(jì)閾值。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

研究地點(diǎn)設(shè)在青海省大通縣寶庫(kù)鄉(xiāng)，屬青海陰濕腦山區(qū)。海拔約3 006 m，年均溫0～2 ℃，氣候冷涼，病蟲害發(fā)生輕，年降水量550 mm左右，作物全生育期不灌溉。土壤為黑栗鈣土，pH值8.0，有機(jī)質(zhì)含量約3%。試驗(yàn)地肥力中等，土地平整。田間雜草群落以蘆葦為主，另有少量豬殃殃和密花香薷等，分布較為均勻。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2012年4月15日播種小麥、油菜。根據(jù)李博等研究雜草與作物競(jìng)爭(zhēng)的添加系列試驗(yàn)方法，將蘆葦密度分別設(shè)為為0、10、20、30、40、50株/m2。每小區(qū)面積為2 m2，重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。蘆葦出苗后1葉1心期按處理要求定苗，使蘆葦在小區(qū)內(nèi)的分布均勻一致。在作物整個(gè)生長(zhǎng)期間，人工拔除其他雜草。各處理按照常規(guī)措施進(jìn)行其他栽培管理。

在蘆葦自然發(fā)生的油菜田內(nèi)，于油菜2～3葉期、4～5葉期、蕾薹期、盛花期及結(jié)角期取樣，測(cè)量油菜、雜草株高及地上部鮮質(zhì)量，每期取樣30株，計(jì)算雜草與油菜的株高比與單株質(zhì)量比。

1.3 調(diào)查方法及數(shù)據(jù)處理

產(chǎn)量性狀的調(diào)查在小麥、油菜成熟期進(jìn)行，有效穗（分枝）數(shù)調(diào)查在各小區(qū)取樣1 m2，計(jì)數(shù)。穗粒（角果）數(shù)調(diào)查在各小區(qū)隨機(jī)選取20穗，計(jì)算各穗粒（角果）數(shù)。各小區(qū)小麥單收單放，考種測(cè)產(chǎn)。使用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并采用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析。采用直線（y=ax+b）擬合方式，對(duì)不同密度蘆葦與作物各有關(guān)性狀特征值進(jìn)行回歸分析。依據(jù)產(chǎn)量損失與蘆葦密度的相關(guān)模型及小麥、油菜生產(chǎn)所允許的產(chǎn)量損失水平，確定蘆葦?shù)慕?jīng)濟(jì)危害允許水平及經(jīng)濟(jì)閾值。經(jīng)濟(jì)危害允許水平（EIL）根據(jù)朱文達(dá)等的方法進(jìn)行計(jì)算，其中CC為雜草防除費(fèi)用，Y為小麥產(chǎn)量，P為小麥價(jià)格，E為防除效果。經(jīng)濟(jì)閾值是指作物增收效益與防除費(fèi)用相等時(shí)的雜草數(shù)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘆葦與小麥產(chǎn)量損失關(guān)系

隨著田間蘆葦密度增加，小麥有效穗數(shù)不斷降低，蘆葦密度增加10株/m2時(shí)，可使有效穗數(shù)減少0.071 4（圖1），其模型為y= -0.071 4x+12.362（r2=0.836 6）；小麥產(chǎn)量不斷降低，蘆葦密度增加10株/m2時(shí)，可使小麥產(chǎn)量減少 1.166 1 g（圖2），其模型為y=-1.166 1x+327.18（r2=0970 7）；隨著田間蘆葦密度增加，小麥不孕穗數(shù)不斷增加，蘆葦密度增加10株/m2時(shí)，小麥不孕穗數(shù)增加0.03個(gè)（圖3），其模型為y= 0.03x+3.84（r2=0.939 2），表明蘆葦對(duì)小麥有小穗數(shù)、不孕穗數(shù)及產(chǎn)量有影響。

2.2 蘆葦與油菜的競(jìng)爭(zhēng)

蘆葦出苗后，即進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，生長(zhǎng)發(fā)育速度是其競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志，具體表現(xiàn)在單株生長(zhǎng)量（鮮質(zhì)量）和株高與油菜生長(zhǎng)量（鮮質(zhì)量）和株高之比（表1）。在油菜生長(zhǎng)前期（抽薹期前），蘆葦與油菜的鮮質(zhì)量及株高比呈上升趨勢(shì)，表明油菜抽薹期前，蘆葦競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，影響油菜抽薹、分枝。油菜抽薹期至成熟期，蘆葦?shù)孽r質(zhì)量及株高增長(zhǎng)較油菜慢，但蘆葦?shù)叵赂鶢钋o發(fā)育繁殖快，與油菜爭(zhēng)肥、爭(zhēng)水，阻礙油菜根系發(fā)育，嚴(yán)重影響油菜生長(zhǎng)。在油菜整個(gè)生育期，蘆葦對(duì)油菜均表現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)，但防除蘆葦?shù)年P(guān)鍵期是油菜3～5葉期。

隨著田間蘆葦密度的增加，油菜角果數(shù)不斷降低，蘆葦密度增加10株/m2時(shí)，可使角果數(shù)減少0.438 9（圖4），；其模型為y= -0.438 9x+69.87（r2=0.890 4）；油菜主莖分枝數(shù)不斷降低，蘆葦密度增加10株/m2時(shí)，可使油菜主莖分枝數(shù)減少0.014 7 g（圖5），其模型為y=-0.014 7x+2.419 7（r2=0.934 8）；隨著田間蘆葦密度的增加，油菜產(chǎn)量不斷減少，蘆葦密度增加10株/m2時(shí)，油菜產(chǎn)量損失3192 7 g（圖6），其模型為y=-3.192 7x+289.38（r2=0.992 1），表明蘆葦對(duì)油菜角果數(shù)、主莖分枝數(shù)及產(chǎn)量有影響。

2.3 防除蘆葦?shù)慕?jīng)濟(jì)閾值

從經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益考慮，以收益至少大防除費(fèi)用1倍為原則，麥田蘆葦一般進(jìn)行人工拔除、化學(xué)防除的用費(fèi)C需450、225元/hm2。小麥產(chǎn)量y為無(wú)草處理區(qū)小麥產(chǎn)量的平均值，為3 000 kg/hm2，小麥?zhǔn)召?gòu)價(jià)格約為3元/kg。進(jìn)行化學(xué)防除時(shí)，除藥劑費(fèi)用外，還包括用工及器械折舊費(fèi)用約225元/hm2。蘆葦經(jīng)濟(jì)危害允許水平因防除措施不同存在一定差異（表2）。根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)危害允許水平，由擬合的蘆葦密度與小麥產(chǎn)量損失的最佳關(guān)系模型得出麥田蘆葦?shù)慕?jīng)濟(jì)閾值。結(jié)果表明，蘆葦人工防除的經(jīng)濟(jì)閾值為 1197株/m2，使用化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)閾值為114.1株/m2。

油菜田蘆葦一般進(jìn)行人工拔除、化學(xué)防除的費(fèi)用C需450、300元/hm2。油菜產(chǎn)量y為無(wú)草處理區(qū)小麥產(chǎn)量的平均值2 250 kg/hm2，小麥?zhǔn)召?gòu)價(jià)格約為5元/kg。進(jìn)行化學(xué)防除時(shí)，除藥劑費(fèi)用外，還包括用工及器械折舊費(fèi)用約 300元/hm2。根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)危害允許水平，由擬合的蘆葦密度與油菜產(chǎn)量損失的最佳關(guān)系模型得出油菜田蘆葦?shù)慕?jīng)濟(jì)閾值。結(jié)果表明，蘆葦人工防除的經(jīng)濟(jì)閾值為46.0株/m2，使用化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)閾值為45.1株/m2。

3 結(jié)論與討論

雜草可以和作物競(jìng)爭(zhēng)光、水、CO2、養(yǎng)分等生存資源和生存空間，而且這些競(jìng)爭(zhēng)作用是同時(shí)發(fā)生的，地上資源的竟?fàn)幈貙⒂绊懙降叵沦Y源的競(jìng)爭(zhēng)。一般來(lái)說，競(jìng)爭(zhēng)一種資源將加劇對(duì)另一種資源的競(jìng)爭(zhēng)；對(duì)同一種資源競(jìng)爭(zhēng)占優(yōu)勢(shì)，將導(dǎo)致對(duì)另一種資源的競(jìng)爭(zhēng)也占優(yōu)勢(shì)[8-9]。對(duì)蘆葦與小麥、油菜的競(jìng)爭(zhēng)因素研究結(jié)果表明，隨著田間蘆葦密度增加，小麥有效穗數(shù)、產(chǎn)量降低，不孕穗數(shù)增加，油菜角果數(shù)、主莖分枝數(shù)、產(chǎn)量降低，蘆葦對(duì)油菜防除關(guān)鍵期是油菜3～5葉期。

當(dāng)田間雜草密度較低、除草收益不抵除草成本時(shí)，一般沒有必要防除；但當(dāng)雜草密度較高、防控其發(fā)生危害取得的收益大于除草成本時(shí)，可以進(jìn)行防除。由此可見，除草方式的不同影響防除成本，并進(jìn)而影響雜草經(jīng)濟(jì)閾值的大小[10-11]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，根據(jù)田間雜草發(fā)生數(shù)量、經(jīng)濟(jì)閾值及預(yù)期收益，人們可以制定有針對(duì)性的控草策略，使除草工作更加經(jīng)濟(jì)、合理、有效。本研究結(jié)果表明，在蘆葦-小麥競(jìng)爭(zhēng)體系中，蘆葦人工防除的經(jīng)濟(jì)閾值為119.7株/m2，化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)閾值為114.1株/m2；蘆葦-油菜競(jìng)爭(zhēng)體系中人工防除的經(jīng)濟(jì)閾值為46.0株/m2，化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)閾值為45.1株/m2。

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