來鳳縣雪茄煙田雜草發生規律及其綠色防控

田常煒，侯書旺，夏鵬亮，姚 振*

1.長江大學園藝園林學院，湖北省荊州市荊秘路88號 434025

2.湖北省煙草公司恩施州公司，湖北省恩施市施州大道119號 445000

煙田雜草是侵入性的非栽培物種，其與煙草植株爭奪光照和養分，并影響田間的通風條件，雜草本身也容易遭受許多病蟲的侵害，是蚜蟲等的寄主，嚴重影響煙葉的產量和質量。化學防除是目前應用較廣的雜草防除方法，但存在威脅煙草質量和污染土壤［1］等潛在問題，且農藥殘留對人體也有危害［2］，導致近年來煙田雜草防除向綠色防控的方向轉變。針對不同煙田雜草群落結構及發生規律采取對應的防除措施，是減少除草劑使用的基礎，也是綠色防控的依據。

烤煙煙田雜草群落結構和發生規律的相關研究較多，如李錫宏等［3-4］通過樣方法調查了湖北宜昌市和十堰市煙田雜草的種類，2個地區煙田雜草分別有62種和53種；李儒海等［5］通過樣方法調查了襄陽市的煙田雜草，發現50 種雜草；李錫宏等［6］通過樣方法調查湖北省內28個鄉鎮煙田雜草，結果顯示共有雜草95種。此外，上述研究均發現煙田雜草的種類構成受到海拔的影響，一般來說，低海拔地區的雜草種類較多。然而，目前關于雪茄煙田雜草綠色防控的相關研究還鮮見報道。湖北省來鳳縣屬亞熱帶大陸性季風濕潤型山地氣候，年平均降雨量1 400 mm，日照1 400 h，相對濕度81%，雨量充沛，與厄瓜多爾優質雪茄原料主產區氣候接近，是良好的雪茄煙葉種植區。因此，在來鳳縣選取有代表性的雪茄煙田，利用樣方法和踏查法進行雜草種類鑒定和數量統計的系統調查，旨在明確該地雪茄煙田的雜草種類、發生規律、群落結構及優勢種，并提出合理的雜草防除建議，為雪茄煙田的綠色防控提供參考。

1 材料與方法

1.1 田間調查時間、地點及方法

在來鳳縣選取具有代表性的雪茄煙田作為樣地進行研究，分別為浸水鄉桶子村，舊司鎮巖蜂窩村，舊司鎮鎖洞村和舊司鎮巖朝門村，在調查期間不對樣地的雜草進行防除處理。

調查于5月移栽期、6月煙葉旺長期、7月煙葉現蕾期和8月煙葉成熟期等4個時期進行。除煙草移栽期采用踏查法［7］進行調查外，其他時期均采用樣方法［8］進行，樣方大小0.5 m×1.0 m，每個樣地調查9個樣方，采用倒“W”字法確定樣方位置，統計雜草種類和數量。

1.2 數據分析

移栽期采用Clements 多度記錄法［9］評估種群數量，將單位面積上評估的某物種的數量記錄為優勢、豐盛、常見、偶見、稀少和很少6個等級［10］。樣地內雜草的種類主要參考中國植物志網站（http：//frps.eflora.cn）和中國外來入侵物種信息系統（http：//ias.iplant.cn）進行鑒定。煙葉旺長期、現蕾期和成熟期對樣方內雜草數量采取目測法［11］進行估量。調查雜草的種類和數量，計算相對頻率（RF）、相對均度（RU）、相對密度（RD）和相對多度（RA）［12］。計算公式如下：

1.3 相似性分析

我國近10 年開展過煙田雜草調查的地區主要有遼寧省［13］、黑龍江省［14］、河南省［15］、貴州省［16-19］、湖北省［3-6］、江西省［20］、四川省［21-22］、福建省［12］及廣東省［23-24］，以上地區煙田優勢雜草共有44 種，隸屬于17 科36 屬。采用Sorensen 相似性系數（Similarity coefficient，SC），對來鳳縣雪茄煙田和這些地區煙田的雜草群落調查結果進行相似性分析，計算方法見公式（5）［25-26］：

式中：SC 表示雜草群落相似性系數；ω表示2個雜草群落中的共有物種；a 表示來鳳縣雪茄煙田雜草群落中物種總數；b 表示各個省份煙田雜草群落中物種總數。根據群落相似性系數SC 數值大小，可劃分為3個區間表示不同的相似程度：0～0.50、0.50～0.80 和0.80～1 分別代表關系較遠、關系較密切和關系最密切［27］。

2 結果與分析

2.1 移栽期雜草的基本組成和發生頻率

移栽期，來鳳縣4個樣地的雪茄煙田共有32 科79種雜草（表1）。其中菊科（Asteraceae）有12種，占總數的15.18%；禾本科（Poaceae）有11 種，占總數的13.92%；蓼科（Polygonaceae）有6 種，占總數的7.59%；莧科（Amaranthaceae）有4 種，占總數的5%；蕁麻科（Urticaceae）有4 種，占總數的5%；毛茛科（Ranunculaceae）、景天科（Crassulaceae）、石竹科（Caryophyllaceae）、唇形科（Lamiaceae）和莎草科（Cyperaceae）各有3 種，分別占總數的3.79%；十字花科（Brassicaceae）、車前科（Plantaginaceae）、傘形科（Apiaceae）、酢漿草科（Oxalidaceae）和母草科（Linderniaceae）各有2 種，各占總數的2.53%；其余17科各有1種，分別占總數的1.26%。優勢種為黃花蒿（Artemisia annua）、空心蓮子草（Alternanthera philoxeroides）、碎米莎草（Cyperus iria）和鐵莧菜（Acalypha australis）。外來入侵物種共有11 種，菊科（Asteraceae）的入侵物種最多，其次是莧科（Amaranthaceae），這些物種入侵后能夠適應當地環境并建立群落，說明適應能力和繁殖能力強，可能會影響煙葉的生長。

由表1可知，喜濕類雜草有38 種，如藎草（Arthraxon hispidus）、空心蓮子草（A.philoxeroides）和碎米莎草（C.iria）等，占總數的48.10%；Clements 多度為常見及以上級別的有25種，其中喜濕類雜草有11 種。由上述結果可見該地區喜濕類的雜草種類較豐富。

表1 來鳳縣雪茄煙田移栽期雜草發生種類Tab.1 Species of weeds occurred in cigar tobacco fields during transplanting in Laifeng County

來鳳縣4個調查樣地田間環境較相似，有16 種雜草為4個樣地的共有雜草，占雜草總數的20.25%，分別為馬唐（Digitaria sanguinalis）、鐵莧菜（A.australis）、鴨跖草（Commelina communis）、霧水葛（Pouzolzia zeylanica）、香絲草（Erigeron bonariensis）、香附子（Cyperus rotundus）、過路黃（Lysimachia christiniae）、黃花蒿（A.annua）、空心蓮子草（A.philoxeroides）、毛茛（Ranunculus japonicus）、半夏（Pinellia ternata）、鬼針草（Bidens pilosa）、蔊菜（Rorippa indica）、水芹（Oenanthe javanica）、碎米莎草（C.iria）和珠芽景天（Sedum bulbiferum）。其中9 種為喜濕類雜草，占共有雜草總數的56.25%，說明4個樣地雪茄煙田濕度均較大。

2.2 雪茄煙田重點防控雜草的群落特征

根據煙葉旺長期、現蕾期和成熟期的調查結果計算所有雜草的RA，將RA≥10%的雜草種類列為防控重點，需重點防控的雜草有11 種，分別是空心蓮子草（A.philoxeroides）、牛筋草（Eleusine indica）、碎米莎草（C.iria）、鐵莧菜（A.australis）、馬唐（D.sanguinalis）、水芹（O.javanica）、黃花蒿（A.annua）、霧水葛（P.zeylanica）、光頭稗（Echinochloa colona）、藎草（A.hispidus）和尼泊爾蓼（Polygonum nepalense）。

需重點防控的雜草在3個時期的RF、RU、RD 和RA 見表2。其中光頭稗（E.colona）、尼泊爾蓼（P.nepalense）和藎草（A.hispidus）的發生時期較晚，尼泊爾蓼（P.nepalense）的發生具有階段性的特點。由于調查期間無人工翻耕和藥劑處理，需重點防控的雜草在3個時期出現不同程度的變化，馬唐（D.sanguinalis）和碎米莎草（C.iria）變化幅度較大，其中碎米莎草（C.iria）競爭力較弱，隨著時間的推移，RA 逐漸減少；其余雜草變化幅度不大，較為穩定。出現這種變化可能是種間競爭的結果。

表2 煙葉旺長期、現蕾期和成熟期重點防控雜草的群落特征Tab.2 Community characteristics of key weeds to be prevented and controlled at tobacco fast growing stage，flower budding stage and mature stage（%）

需重點防控的11 種雜草中，空心蓮子草（A.philoxeroides）、碎米莎草（C.iria）、鐵莧菜（A.australis）、水芹（O.javanica）和藎草（A.hispidus）是喜濕類雜草，共占重點防控雜草總數的45.45%，其在旺長期、現蕾期和成熟期的RA 之和分別為95.25%、104.10%和93.05%。結果表明，現蕾期時喜濕類雜草RA 更高，這可能是由于該時期打頂后煙葉減少，抵達地面的光照更多，而隨著氣候變化，RA也逐步減少。

競爭力較強的8 種重點防控雜草RA 變化如圖1所示。黃花蒿（A.annua）、空心蓮子草（A.philoxeroides）和鐵莧菜（A.australis）呈先升后降趨勢；馬唐（D.sanguinalis）、牛筋草（E.indica）和水芹（O.javanica）呈先降后升趨勢；碎米莎草（C.iria）直線下降；霧水葛（P.zeylanica）直線上升；8 種雜草的平均RA逐步降低。

圖1 重點防控雜草的相對多度變化Fig.1 Relative abundance change of key weeds to be prevented and controlled

現蕾期時正值雨季，喜濕類雜草如空心蓮子草（A.philoxeroides）和鐵莧菜（A.australis）競爭力增強，與煙葉旺長期相比該時期RA 升高，而水芹（O.javanica）和碎米莎草（C.iria）競爭力減弱。從現蕾期到成熟期，空心蓮子草（A.philoxeroides）和碎米莎草（C.iria）RA 均降低約14%，但空心蓮子草（A.philoxeroides）繁殖能力強，與其他種類相比仍占較大優勢，防除也更困難。

2.3 來鳳縣雪茄煙田雜草群落與其他省份煙田雜草群落相似性分析

來鳳縣雪茄煙田雜草群落與1.3 節中9個省份共15個地區的煙田雜草群落的相似性分析結果見表3。結果表明，來鳳縣雪茄煙田雜草群落與15個地區的煙田雜草群落相似性均偏低，相似性系數均在0.50 以下，雜草群落間差異較大，這可能是由于來鳳縣特殊的種植環境導致。

表3 煙田雜草群落相似性分析Tab.3 Similarity analysis between weed communities in tobacco fields

3 討論

經調查，上述9個省份15個地區中優勢雜草共計44 種，其中喜濕類雜草有13 種，占優勢雜草總數的29.54%；而來鳳縣雪茄煙田所有優勢雜草中喜濕類雜草占比更高，這可能與來鳳縣濕潤的種植環境有關，不同地區煙田雜草的群落結構和發生規律具有一定的差異性，該研究結果與河北省滄州地區棉田雜草群落組成［28］一致。

來鳳縣雪茄煙田雜草群落與9個省份15個地區的煙田雜草群落的相似性系數較低，差異性較大，具有特殊性，可能原因有：①來鳳縣位于武陵山區內，屬于喀斯特地貌區，無助力擴散及動物取食都難以遠距離傳播種子，山脈也為天然的屏障，外來物種難以進入；②來鳳縣海拔在800 m左右，其他15個地區海拔在500 m 左右，不同的海拔、坡位、氣候和生態環境都會影響雜草種子庫［29］；③土壤系統和植被是緊密聯系的整體，植物區系的構成和土壤pH 值顯著負相關［30］。上述15個地區中，黑龍江省主要是pH 均值為6.67 的黑土區［31］，豫中地區為中性偏堿的中壤土和重壤土［32］，貴州省以pH 均值為7.31 的石灰土為主［33］，遼寧省主要是pH 均值為6.24的壤質土［34］，而來鳳縣主要為pH 值低于6.50 的黃紅壤和黃壤［35-36］。地理位置和田間環境等都會影響煙田雜草群落構成，來鳳縣得天獨厚的地理條件，使其雪茄煙田雜草群落構成具有特殊性。

此外，調查期間還觀測到來鳳縣4個調查樣地中巖峰窩村與其他3個樣地相比雜草高度和密度更小，這可能是因為巖峰窩村在冬季煙葉采收后，及時進行了人工翻耕和覆蓋黑色薄膜等物理防治措施；而其他3個樣地以化學防除［37］為主，防除效果不佳，這可能是由于潮濕的種植環境使藥劑易被雨水稀釋，黏附能力降低。潮濕的種植環境使來鳳縣雪茄煙田雜草中喜濕類雜草占比更多，達48.10%，其中RA 占比較高的空心蓮子草（A.philoxeroides）和鐵莧菜（A.australis）競爭能力強，防除較困難，針對來鳳縣雪茄煙田雜草喜濕的特點，下一步可采取生物防治和物理防治相結合的措施［38-43］防除雜草。

4 結論

通過踏查法和樣方法相結合的方式對來鳳縣雪茄煙田雜草的種類、發生規律及群落特征進行調查分析，結果表明來鳳縣雪茄煙田雜草有32 科79種，煙草移栽期優勢種有黃花蒿（A.annua）、空心蓮子草（A.philoxeroides）、碎米莎草（C.iria）和鐵莧菜（A.australis）；煙草旺長期、現蕾期和成熟期需要重點防控的雜草有空心蓮子草（A.philoxeroides）、牛筋草（E.indica）、碎米莎草（C.iria）、鐵莧菜（A.australis）、馬唐（D.sanguinalis）、水芹（O.javanica）、黃花蒿（A.annua）、霧水葛（P.zeylanica）、光頭稗（E.colona）、藎草（A.hispidus）和尼泊爾蓼（P.nepalense）。來鳳縣與其他9個省份15個地區的煙田雜草調查結果相比差異較大，相似性系數均在0.50 以下，且來鳳縣優勢雜草中喜濕類雜草占比更高，達45.45%。