浙東山地丘陵麥區雜草群落組成

蔡新儀，項秉晗，潘蘇峰，應俊杰，閆成進*

(1.溫州科技職業學院 浙南作物育種重點實驗室，浙江 溫州 325006；2.臺州市黃巖區農業技術推廣中心，浙江 臺州 318020；3.仙居縣植物保護檢疫站，浙江 臺州 318020)

小麥(TriticumaestivumL.)是我國第三大糧食作物，僅次于水稻和玉米。我國在小麥生產和消費方面居世界前列，常年種植面積穩定在2 000 萬hm2以上[1]，年均產量約占世界17%[2-4]。雜草是農田生態系統的重要組成部分，與作物爭肥、爭水、爭空間，抑制作物生長。麥田雜草會降低小麥產量，劣化小麥品質，減少田間通透性，加重小麥病蟲害的發生，造成小麥減產6%～43%，影響小麥的高產、穩產[5-6]。2017—2019年在驛城區的調查結果顯示，多花黑麥草密度為600～960 穗·m-2時，小麥減產26%～32%，密度為2 500～3 200 穗·m-2時，小麥減產81%～95%[7]。

小麥田雜草種類繁多，不同地區雜草群落結構差異大。據報道[8]，河南省冬小麥田雜草有66種，其中菊科、禾本科和十字花科種類最多，占整個雜草種類數的48.48%。陳宇博等[9]發現，余姚市小麥生長前期田間主要雜草為禾本科雜草和闊葉雜草，主要種類有早熟禾、看麥娘、菵草、碎米薺和牛繁縷。李儒海等[10]報道，湖北省冬麥田雜草有16科39種，主要有豬殃殃、牛繁縷、日本看麥娘。關中灌區小麥田形成以播娘蒿、薺菜、婆婆納、豬殃殃、節節麥、野燕麥、麥家公為主的雜草群落，防除時選擇唑草酮、雙氟磺草胺和甲基二磺隆3種除草劑搭配使用[11]。及時了解農田雜草的種類和群落結構，可為制定防除雜草策略提供理論依據。

目前，農田雜草防除方法主要有人工防除、生物防治和化學除草劑防除等方法。人工除草費時費力、收效甚微。生物防治費用高、效果不穩定?；瘜W除草劑除草具有省工、省時的優點，在生產上應用十分廣泛。但在生產實踐中，農民對雜草發生情況、群落特征和動態變化掌握不準，用錯藥、亂用藥帶來藥害的現象時有發生。

目前尚未有關于浙北山區小麥田雜草分布及群落結構的報道，本研究對仙居縣不同地區小麥田雜草種類和群落進行了調查，利用多樣性指數分析不同雜草群落間的物種多樣性和群落相似性，為更好地制定安全合理的草害防治和抗藥性雜草治理策略，提高小麥經濟效益，實現小麥田雜草的可持續治理提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究區域基本情況

仙居縣位于浙北地區臺州市的西陲，是一個山區縣，面積1 992 km2[12]，120.286°～120.932°E，28.996°～28.468°N。地形由外向內傾斜，略向東傾，受“浙東大復背斜”的大地構造影響，山地構成多級梯狀平臺，海拔在700～1 200 m。丘陵多分布在低山和河谷之間，大都以孤山形式出現，千米以上山峰有109座，有“八山一水一分田”之說[13]，該區域是浙東重要的山地丘陵麥區[14]。

1.2 調查性狀

于2022年12月至2023年1月，采用五點取樣法對53塊小麥田進行等距取樣調查(每個樣方0.25 m2)。記錄樣方內雜草的種類、株數(主莖數)、高度、蓋度，同時記錄小麥田的耕作方式、前茬作物、主要生境因子等信息(表1)。

表1 樣地基本信息Table 1 Basic information about the experimental sites

1.3 統計分析

計算各種雜草在樣方內的相對多樣性、相對高度、相對蓋度和相對頻度，在此基礎上計算每塊樣田內每種雜草的相對優勢度，每個調查田塊內雜草群落的多樣性指數(Shannon-Wiener)、均勻度指數(Pielou)、優勢度指數(Simpson)、物種豐富度指數(Margalef)。以相對優勢度為指標，建立“樣地-雜草相對優勢度”數據矩陣，在此數據矩陣基礎上計算生態位寬度(Levins)。

采用DPS軟件計算Bray-Curtis差異性指數，對各地區雜草的相對優勢度數據進行系統聚類分析并生成樹狀圖，聚類方法采用組間均連法，數據轉換采用分數標準化，距離測度采用平方Euclidean距離。

2 結果與分析

2.1 小麥生長前期雜草種類組成

仙居縣雜草有34種，分屬于16科30屬(表2)，其中，禾本科有5個屬、5個種，分別占總屬數和總種數的16.67%和14.71%；菊科5屬5種，分別占總屬數和總種數16.67%和14.71%，是發生種類最多的2個科。此外，豆科、石竹科、十字花科及蓼科雜草發生種類較大，分別占總種數11.76%、8.82%、8.82%、8.82%。

表2 雜草種類和發生情況Table 2 Weed species and occurrence

看麥娘、牛繁縷、碎米薺、豬殃殃、菵草、野老鸛草的出現頻度均大于50%(表2)。采用相對優勢度[15]作為評價某種雜草在群落中優勢程度的指標，將所調查的雜草種類分為4種類型，即惡性雜草(≥15%)、區域性惡性雜草(10%～>15%)、常見雜草(2%～>10%)和一般雜草(<2%)。惡性雜草是在所有調查樣地發生優勢度和頻度都較高的雜草，防除較為困難。

本研究中，惡性雜草為看麥娘(19.79%)、牛繁縷(15.87%)；區域惡性雜草有碎米薺(11.51%)，在部分區域發生危害嚴重，防除較困難，對小麥生產造成嚴重危害。豬殃殃、菵草、野老鸛草、薺菜、臭獨行菜、婆婆納、春蓼、通泉草、大巢菜雖然在大部分小麥田都有發生，但這部分雜草的優勢度和頻度不高，對小麥生長影響較小，為常見雜草。有些雜草只在部分區域發生，相對優勢度和頻度較低，對小麥生長影響極小，為一般雜草，有22種。

對前12種相對優勢度大于2%的雜草計算生態位寬度值。由表3可知，這些雜草的生態位寬度值普遍較高，表明其具有較強的競爭光、水、養分等環境資源的能力，在資源競爭中占有優勢地位。生態位寬度較寬的雜草是牛繁縷(41.30)、看麥娘(38.67)、豬殃殃(33.84)、野老鸛草(32.56)、碎米薺(32.05)，是仙居縣小麥田的主要雜草。

表3 12種主要雜草的生態位寬度Table 3 Levins value of 12 major weeds

2.2 小麥生長前期雜草群落結構多樣性分析

調查的53塊小麥田，Shannon-Wiener平均值為1.53，多樣性指數較低[16]。Pielou平均值為0.74，雜草發生相對均勻，Simpson指數平均值為0.70，Margalef平均值為1.08(表4)。

表4 小麥田雜草的多樣性Table 4 Diversity of weeds in wheat fields

2.3 小麥生長前期雜草群落結構發生特點

53塊小麥田雜草群落按相對優勢度可分為4個類群(圖1)。

圖1 小麥田雜草群落聚類分析Fig.1 Cluster analysis of weed communities in wheat field

類群1位于白塔鎮下崔中宅村，地貌平坦，臨河，田塊濕潤，栽培措施為免耕，多為小農個體經營，但疏于管理，小麥長勢較差，形成了以看麥娘、臭獨行菜、豬殃殃為優勢種群的雜草群落。類群2位于朱溪鎮下交岙村、田市鎮吳大橋下、官路鎮雙垟村，這些地方多為溝谷平原，優勢雜草為牛繁縷、大巢菜、野老鸛草、春蓼、婆婆納。類群4分布于下各鎮安村、雙廟鄉上王村、灘鄉下街村，以山坳為主。而朱溪鎮田垟村28號田屬于類群2，29～32號田屬于類群3。

3 討論與結論

本研究發現，仙居縣小麥田主要是禾本科雜草和菊科雜草。仙居縣小麥田看麥娘、牛繁縷、碎米薺、豬殃殃、菵草、野老鸛草發生頻率大于50%，這些雜草相對優勢度高，生態位寬，是為害仙居縣小麥田的主要雜草。上述6種雜草與一般雜草相比，具有繁殖力強、根系發達、抗逆性強、生長速度快等特點，具有更強的環境適應能力和生存能力[17]。浙北山區的麥田多分布于河谷平原，土壤肥沃，水分充足，適合看麥娘、菵草、碎米薺等喜肥水的雜草生長[18]。低丘、山地的小麥田，由于肥水條件差，喜肥水的雜草發生量少，空余生態位被豬殃殃、野老鸛草等闊葉類雜草占據[17]。另一方面，麥田單一除草劑的廣泛應用，導致對除草劑敏感度較高的雜草得到有效控制，而看麥娘、牛繁縷、豬殃殃等對除草劑敏感度較差的雜草種群上升成為優勢雜草[1，19]。值得注意的是，以野老鸛草為代表的惡性入侵雜草已從田埂侵入農田，對浙北山區的一些麥田造成了嚴重的危害，必須引起重視。野老鸛草對二氯吡啶酸、草除靈、吡氟酰草胺等抗闊葉類雜草的除草劑具有天然的抗藥性[18]。通過與農戶交流了解到，浙北山區炔草酯、氟酮磺草胺、氯氟吡氧乙酸、甲基二磺隆、苯磺隆等常規麥田除草劑對野老鸛草的防治效果較差，一旦錯過了野老鸛草的最佳防治期—綠莖期，等到入冬后，莖稈就變成了“紅莖”，木質化程度加深，防除難度就更大了。徐丹[20]通過室內整株生物測定，篩選出二甲四氯鈉、滅草松、噻吩磺隆、異丙隆、綠麥隆等多種除草劑，對野老鸛草具有較強的毒力，在浙北山區小麥田中經小范圍試驗，可用于后期防治野老鸛草。

自然環境和人類活動都會造成物種多樣性的改變[21]，而作為一類人工群落的作物雜草群落，存續期短，群落結構受人類生產活動的影響較大。丁娜等[22]報道，農田雜草群落多樣性受除草劑的影響較大，除草次數越多，雜草的種類均勻度和豐富度越低，群落結構穩定性就越差。連年使用單一除草劑，不僅會造成優勢雜草種群的形成和惡性雜草的蔓延，而且還會加速雜草抗藥性的演變[23-25]。

仙居縣麥田可分為4個類群，不同類群的惡性雜草和區域惡性雜草有重合，類群1以看麥娘、臭獨行菜、豬殃殃為主，類群2以牛繁縷、大巢菜、野老鸛草、春蓼、婆婆納為主，類群3和類群4以碎米薺、牛繁縷、看麥娘為主。這些類群既有多種越年生的闊葉雜草，又有越年生的禾本科雜草，它們隨著小麥的出苗，也陸續出土。在12月中旬小麥4～5葉期，大部分雜草已出土。在小麥播種前土壤噴霧氟噻草胺進行土壤封閉，甲基二磺隆可有效防除早熟禾、看麥娘、菵草、牛繁縷、薺菜等麥田多數1年生禾本科雜草。噻吩磺隆防除闊葉雜草對多種雜草高效，可有效防除闊葉雜草，與甲基二磺隆搭配后能夠很好地發揮作用，達到“一封二殺”的除草效果。