張存霞 劉金善 劉凱 葉朝暉 曹彥 黃文娟 賈海濱 趙發屺



摘要:為明確烏蘭察布市胡麻連作田雜草種類及優勢種雜草,2019—2021年對烏蘭察布市農林科學研究所平地泉基地連作13年的胡麻田內的雜草種類和發生危害程度進行調查研究。結果表明,烏蘭察布市胡麻連作田雜草有24種,隸屬于9科21屬,包含雜草種類最多的科是禾本科,有5屬5種,占雜草種類總量的20.83%。一年生雜草有16種,占雜草種類總量的66.67%;依據雜草重要值評價,優勢種雜草為薄荷、凹頭莧、反枝莧、刺兒菜、藜、羊草、稗等7種,其在雜草群落的重要性地位表現為薄荷>凹頭莧>反枝莧>刺兒菜>藜>羊草>稗。研究結果可為胡麻田雜草綜合防控提供依據。
關鍵詞:胡麻;連作田;雜草種類;優勢種雜草;危害程度
中圖分類號:S451 文獻標志碼:A 文章編號:1003-935X(2022)02-0024-07
Investigation on Weed Species and Dominant Weeds in Continuous Cropping Flax Field in Ulanqab City
ZHANG Cun-xia1,LIU Jin-shan1,LIU Kai1,YE Chao-hui1, CAO Yan1,HUANG Wen-juan1, JIA Hai-bin1, ZHAO Fa-qi2
(1.Agriculture and Forestry Research Institute in Ulanqab City,Ulanqab,012000,China;
2.Agricultural and Animal Husbandry Comprehensive Administrative Law Enforcement Brigade of Huade County,
Inner Mongolia Autonomous Region,Huade 013350,China)
Abstract:In order to specify weed species and dominant weeds in continuous cropping flax field in Ulanqab City,weed species and damaging degree in flax field for continuous cropping 13 years in Pingdiquan base of? Agriculture and Forestry Research Institute in Ulanqab City were investigated. The result showed that there were 24 kinds of weeds in continuous cropping flax field in Ulanqab City which belong to 9 families and 21 genera,the family containing the most weed species is Poaceae,there were 5 genera and 5 species,accounting for 20.83% of total species of weeds. There are 16 kinds of annual weeds,accounting for 66.67% of total species of weeds. Evaluated based on important value of weeds,dominant weeds are Mentha canadensis L.,Amaranthus blitum L.,A. retroflexus L.,Cirsium arvense var. integrifolium Wimm. et Grabowski,Chenopodium album L.,Leymuschinensis (Trin.) Tzvel. and Echinochloa crusgalli (L.)Beauv.,their importance status in weed community are M. canadensis L.>A. blitum L.>A. retroflexus L.> C. arvense var. integrifolium Wimm. et Grabowski>C. album L.>L. chinensis (Trin.) Tzvel.>E. crusgalli (L.)Beauv. The result could provide basis for integrated control of weeds.
收稿日期:2022-01-18
基金項目:國家特色油料產業技術體系建設專項(編號:CARS-14-2-09)。
作者簡介:張存霞(1988—),女,山西朔州人,碩士,助理研究員,主要從事胡麻育種與栽培研究。E-mail:zhangcunxia0716@163.com。
通信作者:賈海濱,高級農藝師,主要從事胡麻育種與栽培研究。E-mail:nmgjnsnks@126.com。
Key words:flax;continuous cropping field;weed species;dominant weeds;damage level
胡麻(Linum usitatissimum L.),別稱油用亞麻,是亞麻科亞麻屬一年生草本經濟作物,多分布在高緯度、高海拔地區,具有較強的耐寒性[1]。內蒙古胡麻種植主要集中在中西部地區,尤以烏蘭察布市為最多[2],種植面積達2.67萬~4.00萬hm2。近年來,隨著市場經濟的帶動,我國胡麻種植面積不斷擴大,效益逐年提升,胡麻田間雜草的危害進一步加劇。雜草作為農田中的重要有害生物,主要通過競爭光照、水分和營養等方式制約胡麻的生產[3],通常使其減產10%~20%,同時雜草又是病蟲害的棲息地[4]。胡麻是密植作物,人工除草費工費時,化學除草技術在2014年開始推廣普及。胡麻種植區域由于長期連續施用2甲·溴苯腈和高效蓋草能對田間雜草進行防控,部分雜草開始產生抗藥性,使其控草效果降低,對胡麻生產帶來影響[5]。如何經濟、安全、高效地控制其危害已成為生產上亟待解決的關鍵技術問題[6-7],因此,厘清雜草類型、生長分布和危害規律是安全高效進行雜草防控的基礎。2008年國家胡麻產業技術體系(2017年芝麻、胡麻、向日葵三體系合并成立國家特色油料產業技術體系)建設以來,相關專家對胡麻田雜草的發生危害規律及綜合防控技術開展了大量研究[8-16]。關于烏蘭察布市胡麻連作田雜草種類及優勢種雜草的研究未見相關文獻報道,基于此,本研究對烏蘭察布市胡麻連作田雜草種類及優勢種雜草開展調查研究,旨在為胡麻田雜草綜合防控提供依據。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗地設在烏蘭察布市農林科學研究所平地泉基地(40°55′23″N,113°7′17″E),平均海拔 1 394 m,年平均氣溫一般在0~18 ℃之間,無霜期95~145 d,≥10 ℃的積溫為2 228~3 033 ℃,選擇具有典型代表性的胡麻連作田(連作13年)開展調查研究。每年5月中下旬播種胡麻,機引6行耬播(播種方式同大田),播種量為50 kg/hm2,同時播入種肥復合肥(N ∶P2O5∶K2O=16 ∶16 ∶16,總養分≥48%)112.5 kg/hm2。樣地面積為 100 m2,任由雜草自然生長,未采取任何除草措施。
1.2 雜草調查方法
胡麻出苗后10 d開始調查,每隔10 d調查1次,在胡麻成熟期結束調查。采用對角線3點取樣法取樣,每點面積為0.25 m2(0.5 m×0.5 m),分別記錄樣方內雜草種類、株數、平均株高和地上部鮮重,2020年樣方調查總次數為27次,2021年樣方調查總次數為24次。雜草種類鑒定參考iPlant植物智(http://www.iplant.cn/)進行比對,并結合《中國雜草志》[17]進行種類鑒定。
1.3 數據統計與處理分析
1.3.1 雜草分析指標及其計算方法
密度(D):樣方中某種雜草的株數;相對密度(RD):RD=某種雜草的密度/所有雜草的密度之和×100%;優勢度(A):A=覆蓋面積/樣地面積;相對優勢度(RA):RA=某種雜草的優勢度/所有雜草的優勢度之和×100%;蓋度(C):雜草地上部分在地上的垂直投影面積占樣方面積的百分數;頻度(F):某種雜草出現的樣方數占所有調查樣方數的百分數;相對頻度(RF):RF=某種雜草的頻度/所有雜草的頻度之和×100%;重要值(IV):IV=RD+RA+RF。
1.3.2 雜草蓋度與危害程度
依據雜草蓋度目測雜草的危害程度參見表1。
1.3.3 數據分析與統計方法
利用WPS Office Xls統計雜草種類并計算雜草危害程度、相對密度、相對優勢度、相對頻度和重要值,通過SPSS 20.0統計軟件中的單因素方差分析程序對胡麻不同生育時期的田間優勢種雜草株高、鮮重進行差異顯著性分析。
2 結果與分析
2.1 胡麻連作田雜草種類
2020—2021年的調查結果(表2)表明,烏蘭察布市胡麻連作田雜草有24種,隸屬于9科21屬,禾本科雜草最多,有5屬5種,占雜草種類總量的20.83%;其次為蓼科、菊科、唇形科,分別有雜草3屬4種、4屬4種、3屬3種,分別占雜草種類總量的16.67%、16.67%、12.50%;再次為莧科、藜科、錦葵科, 各有雜草2種,各占雜草種類總量的8.33%。一年生雜草有16種,占雜草種類總量的66.67%;越年生雜草有2種,占雜草種類總量的8.33%;多年生雜草有6種,占雜草種類總量的25.00%。
2.2 胡麻連作田優勢種雜草及其危害程度
胡麻苗期生長速度相比雜草較慢,而凹頭莧和薄荷生長速度較快,與胡麻競爭生存空間。2020年、2021年凹頭莧的重度危害程度樣方比率分別達到27.78%、9.09%(表3)。胡麻現蕾期薄荷生長速度加快,蓋度可達75%以上,2020年、2021年其重度危害程度樣方比率分別達到17.65%、17.39%,與胡麻爭奪生存空間,進一步影響胡麻光合作用從而降低胡麻籽粒結實率。胡麻花期刺兒菜、反枝莧、羊草生長速度加快,與胡麻爭奪生存空間的能力不斷增強,對胡麻產量影響較大,2020年重度危害程度樣方比率分別達到23.53%、30.77%、22.22%。藜進入7月上旬以后生長速度逐漸加快,直到胡麻收獲后地上部鮮重仍然處于增加態勢,蓋度達到30%以上,2020年重度危害程度樣方比率可達25.00%,是影響胡麻產量的優勢闊葉雜草種類之一。
以重要值≥10%作為胡麻連作田優勢種雜草與次要雜草的劃分標準,2020年烏蘭察布市胡麻連作田優勢種雜草為凹頭莧、稗、薄荷、萹蓄、刺兒菜、反枝莧、狗尾草、藜和羊草,2021年優勢種雜草為凹頭莧、稗、薄荷、刺兒菜、冬葵、反枝莧、藜、羊草、苣荬菜。依據2020年和2021年的結果進行總體評價,烏蘭察布市胡麻連作田優勢種雜草為凹頭莧、稗、薄荷、刺兒菜、反枝莧、藜和羊草,按雜草重要值高低排序,優勢種雜草在雜草群落的重要性地位表現為薄荷>凹頭莧>反枝莧>刺兒菜>藜>羊草>稗(表4)。
優勢種雜草在胡麻不同生育時期存在差異(表5)。一年生雜草凹頭莧、稗、反枝莧、藜在胡麻各生育時期株高、鮮重表現差異較大,主要是受降水量影響所致;多年生雜草刺兒菜、羊草和薄荷的根系深而發達、抗旱耐瘠能力強,受降水量影響較小。
2.3 胡麻連作田雜草發生規律
烏蘭察布市胡麻連作田雜草有24種,隸屬于9科21屬。蕎麥、野燕麥、凹頭莧、薄荷等在4月10日左右開始出苗,隨著天氣回暖雜草種類逐漸增加,到5月中旬各種類雜草基本全部出齊,2020年5月10日播種胡麻,5月17日陸續出苗,5月27日全部出齊,胡麻苗期到現蕾期雜草生長勢較強,薄荷平均密度達到162.68株/m2。胡麻現蕾期到盛花期凹頭莧和反枝莧生長迅速,盛花期時平均密度分別為404.00、54.68株/m2。由于雜草之間相互競爭,薄荷在胡麻盛花期后密度逐漸降低。隨著胡麻的生長,反枝莧、藜、刺兒菜的生長出現遮陰,凹頭莧葉片黃枯脫落,密度逐漸降低,在胡麻成熟期到達最低。薄荷、凹頭莧、反枝莧、刺兒菜、藜、羊草和稗這7種優勢種雜草的平均株高和平均鮮重均在胡麻成熟期到達最高。
2021年春季氣溫偏低,胡麻推遲到5月28日播種,部分雜草耐寒性極強,在胡麻萌發階段薄荷、凹頭莧、藜、刺兒菜等已經出苗,在胡麻苗期時薄荷、凹頭莧和藜的平均密度出現高峰, 分別達到264.00、141.32、34.68株/m2。胡麻現蕾期反枝莧平均密度出現峰值,為112.00株/m2;胡麻盛花期刺兒菜平均密度達到最大值,為69.32株/m2,由于播種推遲,胡麻生育時期推后,凹頭莧的株高和鮮重達到最大值,薄荷和羊草的鮮重達到最大值。胡麻成熟期薄荷二次萌發生長平均密度出現第2次高峰,達到445.32株/m2,在成熟期刺兒菜、稗、反枝莧和藜這幾種優勢種雜草的平均株高和平均鮮重到達最大值。
3 結論與討論
本試驗以烏蘭察布市農林科學研究所平地泉基地連作13年的胡麻田為研究對象,明確了烏蘭察布市胡麻連作田雜草有24種,隸屬于9科21屬,禾本科雜草發生種類最多,有5屬5種。依據雜草危害程度(以蓋度為劃分標準)評價,優勢種雜草為凹頭莧、稗、刺兒菜、反枝莧、狗尾草、藜、羊草、苣荬菜、冬葵、薄荷等10種;依據雜草重要值評價,優勢種雜草為凹頭莧、稗、薄荷、刺兒菜、反枝莧、藜、羊草等7種,與僅用蓋度評價優勢種雜草的吻合率達到77.8%;但重要值中涵蓋密度、蓋度和頻度3個指標,與單用蓋度評價比較,能夠全面準確地反映雜草的優勢程度,因此,烏蘭察布市胡麻連作田的優勢種雜草為薄荷、凹頭莧、反枝莧、刺兒菜、藜、羊草、稗等7種雜草。
雜草發生對胡麻的生長具有一定的抑制作用。在胡麻播種前雜草開始萌發,胡麻苗期凹頭莧、薄荷、藜等已經完全出苗,占據了有利的空間嚴重影響了胡麻出苗。在胡麻現蕾期到盛花期這個階段作物需要吸收大量的水分和養分以利于農藝性狀(如主莖有效分枝數、有效蒴果數等)的形成,反枝莧、刺兒菜、藜、稗、羊草這幾種株高高于胡麻的雜草在這個時期進入快速生長階段,與胡麻產生了激烈的競爭,嚴重影響了胡麻農藝性狀的形成。在胡麻成熟期矮生雜草薄荷、凹頭莧等進入消退階段,反枝莧、刺兒菜、藜、稗草、羊草處于抽薹開花時期,嚴重影響了胡麻灌漿,造成其籽粒不飽滿,產量下降。本試驗以烏蘭察布市農林科學研究所平地泉基地連續連作13年的胡麻田為研究對象,明確了烏蘭察布市胡麻連作田雜草種類及優勢種雜草,雖可為胡麻田雜草綜合防控提供依據,但調查樣地較少,不能全面反映烏蘭察布市全區胡麻田雜草及優勢種雜草種類,有關此方面的研究尚需開展,以全面、精準、有效地指導烏蘭察布市胡麻田雜草的綜合防控。
種植制度、耕作方式和栽培管理對農田雜草群落具有重要影響,控草措施特別是除草劑的選擇性對雜草群落結構的改變也有不容忽視的作用[18-20]。隨著種植制度的調整和耕作方式的改變以及除草劑的長期連續使用,雜草群落結構可能發生變化,次要雜草轉變為優勢種雜草的可能性在增加。因此,在今后的雜草治理工作中要重點加強對優勢種雜草的防控和研究;同時,還要密切關注次要雜草,探究其轉變為優勢種雜草的可能性[21],跟蹤監測掌握優勢種雜草的變化趨勢,及時調整相應的雜草防控對策,單從化學防控角度考量,應選用對7種優勢種雜草兼具優良防效的高效低風險除草劑,或采用除草劑混用,以擴大殺草譜,達到1次用藥兼防多種雜草的目的[22]。
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