郭云忠 胡杰 李思娟 閆明杰 李文文 胡小平



摘要:通過田間調查和資料分析,對陜西關中灌區小麥田雜草的種類、出苗規律和防治指標進行研究。結果表明,關中灌區小麥田雜草有15種,隸屬8科15屬,其中優勢雜草有播娘蒿、薺菜、婆婆納、豬殃殃、節節麥等5種,一般雜草有野燕麥、寶蓋草、田紫草等3種,其余為區域性雜草。小麥播種后5 d陸續有雜草出土,在11月上中旬(小麥3~4葉期),占總草91%的雜草均已出苗,是生產中防治用藥的最適宜時間。關中灌區麥田雜草密度(x)與小麥產量損失率(y)呈極顯著正相關關系(r=0.992 0),其關系式為y=0.166 0x-0.906 7。按照目前關中灌區小麥的產量、價格、除草成本及效果,在本研究的草相條件下雜草的防治指標為30株/m2,應在冬前小麥3~4葉期進行防除。
關鍵詞:關中灌區;麥田雜草;發生規律;防治指標;雜草密度
中圖分類號:S451.1 ?文獻標志碼:A ?文章編號:1003-935X(2021)01-0038-05
Abstract:Wheat fields in Guanzhong irrigation area were survey to determine weed species,emergence patterns and control indexes. There were 15 weedspeciesbelonging to 15 genera and 8 families,among which five were dominant:Descurainia sophia,Capsella bursa-pastoris,Veronica didyma,Euphorbia pulcherrima and Aegilops tauschii;three were considered common (Avena fatua,Lamium amplexicaule and Buglossoides arvensis,and the rest were regional weeds. All weeds basically emerged at the same time when wheat was at the 3~4 leaf stage,accounting for 91% of the total grass,which is the most suitable time for prevention and treatment in production. Weed density positively correlated (r=0.992 0) with wheat yield loss rate in Guanzhong irrigation area,a relationship described by a linear relationship(y=0.166 0x-0.906 7). According to current yield,price,weeding cost and effect of wheat in Guanzhong irrigation area,it is proposed that the weed control index is 30 plants/m2,which should be controlled at the 3~4 leaf stage of wheat before winter.
Key words:Guanzhong irrigation area;weeds in wheat fields;regularity of occurrence;economic threshold;weed density
麥田雜草是小麥生長過程中遭遇到的最主要的生物災害之一,陜西關中平原是陜西省小麥的主產區和優勢生產區,這里土壤肥沃、光照充足、雨水較多,且具備灌溉條件。優越的條件也極利于雜草的生長,據文獻報道,陜西省農田雜草種類多達47屬74種[1]。在關中雜草發生嚴重的小麥田塊,雜草數量多達300株/m2,與小麥爭水、爭肥、爭陽光、爭空間嚴重,成為小麥高產、穩產的最主要障礙。因此,及時采取有效的措施控制雜草的危害具有重要的意義。
目前農村勞動力較缺乏,這就迫使一切農事活動盡可能向省工、省力、高效方向發展,化學除草無疑是麥田雜草防除最適宜的手段,但不少農戶缺乏對田間雜草發生規律的了解,也缺乏食品安全和保護土壤環境的意識,所以噴施除草劑的時間較為隨機,選擇除草劑品種時也有些盲目,致使除草效果并不理想,甚至有農藥殘留超標、發生藥害的現象。因此,為了維護食品安全,保護環境,實現高效、低成本防除麥田雜草的目的,于2018—2020年在陜西關中灌區開展麥田雜草種類、發生規律及防除經濟閾值研究。
1 材料與方法
1.1 小麥田雜草發生種類調查
2018年10月至2020年3月上旬,在雜草出苗后至小麥起身期,選擇關中地區所在華陰市、渭南市、西安市、咸陽市、寶雞市的13個縣(區)120塊連片麥田1 080個樣點,采用倒“W”形9點取樣方法[2-3],每點1 m2,調查關中麥田雜草發生種類和發生數量。
1.2 小麥田雜草發生消長規律調查
2018—2019年,在陜西省咸陽市楊凌區楊村鄉、揉谷鄉選擇常年雜草發生嚴重的2塊麥田,采用倒“W”形9點取樣方法,每點1 m2,自小麥播種后開始,拔節前結束,根據天氣狀況每7~10 d 調查1次,分別調查記載出苗雜草的種類和數量,調查完畢后鏟除出土雜草,最后統計所有時期雜草的發生狀況,繪制小麥田雜草的消長曲線。
1.3 小麥田雜草的優勢度測算
雜草的優勢度是反映單種雜草在田間分布數量及生長勢狀況的一個指標,單種雜草的相對優勢度(RA)由相對密度(RD)、相對高度(RH)、相對重量(RW)和相對頻度(RF)構成,四者的關系為RA=(RD+RH+RW+RF)/4。調查測算完單種雜草的RD、RH、RW和RF后,再統計其相對優勢度。
1.4 小麥田雜草經濟閾值試驗
2018—2019年在西北農林科技大學農場一站于小麥田雜草萌發高峰后,從田間選擇雜草密度為0、20、40、70、100、200、300株/m2的樣方,每點1 m2,重復4次。5 d檢查1次,保證各小區雜草數量的穩定。收獲時實測各小區的產量,計算各小區的產量損失率,建立麥田雜草密度與產量損失率的回歸方程。根據防治經濟學原理,由公式(1)[4-6]計算麥田雜草的經濟允許水平(EIL)。
EIL=CC×CFEC×Y×P×100%。(1)
式中:CC為防治費用;CF為效益因子;EC為防治效果;Y為小麥產量;P為小麥單價。
2 結果與分析
2.1 陜西關中灌區小麥田雜草種類構成及特點
調查結果(表1)表明,陜西關中灌區小麥田雜草有15種,隸屬15屬8科。其中,禾本科雜草有4屬4種,通過對所有樣方中各種雜草的數量統計,這4種禾本科雜草僅占全部雜草總數的0.17%~18.67%。這4種雜草均為越年生種類,它們伴隨著小麥出苗,有著與小麥相近的生活史。但它們的田間優勢度差別較大,分布在2.60~21.39之間,以雀麥的田間優勢度最小,其次是看麥娘,二者僅出現在個別田塊中。野燕麥、節節麥的田間優勢度較高,在多數調查田塊都能看到,但二者在田間的密度并不高,最高也僅占雜草總數的16.12%,其中節節麥防除困難,也因此對小麥產量有較嚴重的影響。
闊葉雜草有11屬11種。闊葉雜草占雜草總數的大多數,無論是田間優勢度還是發生密度,都超過禾本科雜草,但部分種類屬區域性次要雜草,如小花糖芥、刺耳菜、小蓬草、野艾蒿、澤漆等,只是在部分地方的個別田塊有少量分布。播娘蒿、薺菜、婆婆納、豬殃殃等是多地都有的優勢雜草,田間優勢度均在21.17及以上,特別是前3種雜草在各地的出現頻度都是100%,在對小麥造成的產量損失方面,以播娘蒿的威脅最大,其相對優勢度達43.02。
2.2 小麥田雜草發生消長規律
田間調查發現,小麥播種后5 d陸續有雜草出現,之后發生數量逐漸增多,到2018年11月上中旬已有91%以上的雜草出土,進入12月中旬,雜草停止出苗,2019年2月下旬后又有不足9%的雜草出土,直至3月中旬結束(圖1)。寶雞眉縣、咸陽興平、西安鄠邑區、渭南華州等地,麥田雜草的發生動態與楊凌相似,但在次要雜草的種類上存在差別。同期的調查還發現,在11月上中旬小麥3~4葉期,各類雜草株型較小,尚未分支,單株葉片數少于4張,株高低于5 cm,相對受藥面積較大,白天平均氣溫在5 ℃以上,是應用化學除草劑的最適宜時期。
2.3 小麥田雜草經濟閾值
田間小區試驗結果顯示,隨著單位面積上雜草數量的增多,小麥產量逐漸下降(表2)。對各小區的產量進行方差分析,發現除空白對照與 20株/m2 處理之間無顯著性差異外,其他處理間均有極顯著性差異。對小麥產量損失率與小區雜草密度進行相關分析,結果表明小麥的產量損失率(y)與田間雜草密度(x)間呈極顯著的正相關關系(r=0.992 0),其關系式為y=0.166 0x-0.906 7。
目前陜西關中地區化學除草的費用為 23元/666.67 m2(包括藥費13元/666.67 m2,人工費10元/666.67 m2),小麥產量平均為 500 kg/666.67 m2,小麥價格為2.5元/kg,化學防治效果為90%。按照防治經濟學原理,防治收益至少要大于防治費用1倍,可根據當前的生產水平和農民的心理承受能力,挽回的小麥產量收益應大于防治費用的2倍,因此效益因子定為2,由公式(1)計算得出經濟允許水平為4.09%。在確定現行小麥經濟允許水平基礎上,根據小麥產量損失率與田間雜草密度的關系y=0.166 0x-0.906 7,計算得出小麥田雜草的防治指標為 30株/m2。表明在關中灌區本試驗的草相條件下,當麥田雜草的數量達到30株/m2時,就要開展藥劑防治來挽回雜草帶來的生產損失。
3 結論與討論
陜西關中灌區小麥田雜草種類多,形態差別大,其分類歸屬跨8科15屬。在所有雜草類群中,以播娘蒿、薺菜、婆婆納、豬殃殃、節節麥等為優勢類群,其田間優勢度位于前列。播娘蒿、薺菜、婆婆納等在關中所有縣區麥田都能見到,出現頻度為100%,節節麥在多數田塊也能見到。所有雜草中,播娘蒿的威脅最大,其相對優勢度最高,達43.02。因此在關中麥區開展化學防除雜草時,應主要考慮對播娘蒿、薺菜、婆婆納、豬殃殃、節節麥等有高活性的除草劑品種。目前防治節節麥的除草劑僅有甲基二磺隆[7]這個品種,而且其除草活性受施藥時期和助劑的影響較大,春季關中麥區在安全劑量范圍內施用甲基二磺隆,對節節麥的活性較低,難以滿足生產要求。
盡管關中麥區雜草田間分布密度大,但各種雜草的出土規律基本一致,在10月底至11月上旬,91%的雜草都已出苗,且這一時期,雜草株形小、尚未分支,是開展化學防除最為有利的時機。盡管次年早春,還有9%左右的雜草出苗,但隨著開春后小麥的快速生長,其危害較小。如若個別地方春季有一定量的雜草出土,那么在上一年11月上中旬施藥選擇除草劑品種時,可選擇混用既可做莖葉處理又能做土壤封閉、持效性強的除草劑品種,如異丙隆、噻吩磺隆[8-10]等,以預防春季雜草的再生。多年來的生產實踐也證實,選擇11月上中旬小麥3~4葉期使用除草劑防治雜草是最安全、效果最好的時期。
應用除草劑是防除麥田雜草最簡潔、有效、省力的技術,特別是在目前農村普遍缺乏勞動力的情況下。即使目前的除草劑基本上為高效、低毒、低殘留藥物,但除草劑像其他農藥一樣,也是一類毒物,所以選擇最適宜、最必要的時候一次性使用適量的高效除草劑最為關鍵。防治指標的確定、按防治指標控制雜草危害是雜草防治經濟學原理的體現,也被實踐證明是最為簡便有效的方法[11]。在關中灌區麥田,雜草密度在30株/m2是最佳用藥條件。
播娘蒿、薺菜、婆婆納、豬殃殃、節節麥等是本研究所調查的關中灌區13個縣(市、區)120塊連片麥田1 080個樣點的優勢雜草,30株/m2的防治指標就是基于這樣的存在制定的,不同地域、不同栽培模式、不同氣候類型及不同土壤條件下,雜草的種類及危害程度不同,那么利用雜草與作物間的競爭關系擬合的數學模型以及獲得的防治指標肯定也存在差異[12-14],因此其他地塊如果雜草類群與此差別較大,可以此作為參考,再進行適當校正。
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