黑龍江省大豆田苘麻田間發生動態

賈金蓉 耿志同 王月超 李欣怡 孫明雨 馬紅 谷維

摘要

隨著大豆種植面積逐年增加，黑龍江省大豆田苘麻的危害也顯著加重。掌握苘麻在大豆田中的發生規律，抓住防除苘麻的關鍵時期，可以更好地制定科學有效的綜合防除策略。本研究通過田間調查及數據統計分析初步分析了苘麻的田間發生動態。結果表明，拔除處理的苘麻種群數量達79.0株/m2，顯著高于不拔除處理的苘麻累計出苗數18株/m2，且不拔除處理苘麻累計出苗數比其最高值33.8株/m2減少了46.75%。5月下旬到9月初苘麻的株高及鮮重變化曲線呈S形，即表現“慢快慢”的基本規律。大豆播種后10～20?d為苘麻出苗高峰期，6月中旬到7月中旬為苘麻快速生長期，7月下旬苘麻進入開花結實期，8月中旬苘麻種子逐漸成熟，9月初苘麻種子大部分成熟。單株苘麻的生物量和結籽量隨著出苗時間的推遲而降低。5月下旬到7月上旬出苗的苘麻均能開花結實完成整個生長繁殖過程，且出苗越早的苘麻開花期越長，苘麻蒴果的平均直徑更大，單蒴果平均種子數更多，結實能力更強。7月中旬以后出苗的苘麻不能開花無生殖生長。

關鍵詞

苘麻;?出苗;?株高;?鮮重;?大豆

中圖分類號：

S?451.224

文獻標識碼：?A

DOI：?10.16688/j.zwbh.2023273

Emergence?dynamics?of?Abutilon?theophrasti?in?soybean?fields?in?Heilongjiang?province

JIA?Jinrong1，?GENG?Zhitong2，?WANG?Yuechao3，?LI?Xinyi4，?SUN?Mingyu4，?MA?Hong4*，?GU?Wei1*

（1.?Institute?of?Plant?Protection，?Heilongjiang?Academy?of?Agricultural?Sciences，?Harbin?150086，?China;?2.?Arun

Banner?Agricultural?Cause?Development?Center，?Hulun?Buir?162750，?China;?3.?Crop?Research?Institute，

Heilongjiang?Academy?of?Agricultural?Sciences，?Harbin?150086，?China;?4.?College?of?Plant?Protection，

Northeast?Agricultural?University，?Harbin?150030，?China）

Abstract

With?the?increase?of?soybean?planting?area?year?by?year?in?Heilongjiang?province，?damage?of?Abutilon?theophrasti?has?also?increased?significantly.?This?study?aimed?to?clear?occurrence?regularity?of?A.theophrasti?in?soybean?field，?seize?the?critical?period?of?prevention?and?control?of?A.theophrasti，?and?better?formulate?scientific?and?effective?integrated?control?strategies.?Field?occurrence?of?the?A.theophrasti?were?investigated?by?field?survey?and?statistical?analysis.?The?results?showed?that?the?accumulative?total?number?of?seedling?emergence?of?removed?A.theophrasti?was?79.0?plants/m2，?significantly?higher?than?that?of?the?total?number?of?not?removed?A.theophrasti，?which?was?18?plants/m2.The?total?number?of?not?removed?A.theophrasti?seedling?emergence?decreased?by?46.75%?compared?with?the?highest?value?of?33.8?plants/m2.?The?curve?of?plant?height?and?fresh?weight?of?A.theophrasti?from?late?May?to?early?September?was?Sshaped，?which?showed?the?basic?rule?of?“slow，?fast?and?slow”.?From?10?to?20?days?after?soybean?sowing，?the?peak?of?seedling?emergence?of?A.theophrasti?was?observed.?The?rapid?growth?period?was?from?midJune?to?midJuly.?In?late?July，?A.theophrasti?entered?the?fruiting?stage.?In?midAugust，?the?seeds?gradually?matured，?and?most?of?the?seeds?matured?in?early?September.?The?biomass?and?seed?amount?of?A.theophrasti?per?plant?decreased?with?the?delay?of?emergence?time.?A.theophrasti?seedling?emerged?from?late?May?to?early?July?can?bloom?and?bear?fruit?to?complete?the?whole?growth?and?reproduction?process，?and?the?earlier?the?emergence?of?seedlings，?the?longer?the?flowering?period，?the?thicker?the?mean?capsule?diameter，?the?higher?the?average?number?of?seeds?per?capsule，?and?the?stronger?the?fruiting?ability.?However，?A.theophrasti?seedling?emerged?after?midJuly?cannot?bloom?and?grow?without?reproduction.

Key?words

Abutilon?theophrasti;?emergence;?plant?height;?fresh?weight;?soybean

苘麻Abutilon?theophrasti，錦葵科Malvales苘麻屬Abutilon一年生亞灌木狀草本植物。苘麻在我國分布廣泛，常見于田間、路邊及荒地。一般出苗期為4月-7月，生長迅速，株高1～1.5?m，莖粗，90?d內可達到生殖成熟期。苘麻對環境具有較強的適應能力和抗逆性，同時對多種常用除草劑均存在抗性，易在大豆、玉米、棉花等農作物田間泛濫成災［1］。在整個生長季節內，同一時期的苘麻與農作物相比，其植株更高大，分枝數量更多，尤其冠層頂部更明顯，這使得相同條件下苘麻在早晚對光的截獲量更多，在競爭中可獲得更多的光照資源，并且生長后期苘麻攔截光轉化為干物質的效率高于農作物，也會提升同期苘麻對水分和營養物質的爭奪能力，使農作物的正常生長發育受到影響從而導致農作物產量降低［2］。令狐克念等研究發現水分處理對苘麻總生物量和生物量分配響應于密度的可塑性有顯著影響［3］。施加水分在苘麻生長早期可促進根生物量分配對密度的積極響應，后期減緩高密度對總生物量的不利影響，但對生物量分配響應于密度的可塑性的影響不顯著。葉片和繁殖器官生物量分配對密度的響應與種內相互作用強度有關，說明生物量分配對密度的響應取決于種內相互作用的強度。密度增大導致的種內相互作用可以促進根生物量分配和總生物量對加水處理的積極響應［3］。另外苘麻種子還具有結實量大，種子大且重，不易借助外力傳播的特點，使其容易在土壤中富集形成苘麻種子庫，導致第二年苘麻發生的基數增加，防除難度大大增加。目前我國對于雜草基礎理論的研究較為落后，掌握雜草發生消長的規律，才能抓住防除雜草的關鍵點，制定科學有效的綜合防除策略。本研究通過田間調查及數據統計分析，研究苘麻的田間出苗動態規律及生長繁殖特性，不僅為苘麻的綜合治理提供理論及實踐依據，同時也為農田雜草田間發生動態等方面的研究提供新的思路。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

試驗于2019年在黑龍江省哈爾濱市東北農業大學實驗實習基地的大豆試驗田進行。基地位于黑龍江省哈爾濱市香坊區向陽鎮東勝村（45°46′N，127°54′E）。試驗田土壤為黑土，土壤pH值6.8左右，有機質含量約為3.47%。試驗地地勢平整、肥力均勻，秋季翻地，春季耙地起壟。對整個試驗田進行常規栽培管理，施肥及病蟲害防治等措施均相同。

5月10日播種大豆，品種為‘黑農84，生育期119?d左右，壟作。大豆種植密度為12萬株/hm2。因大豆播種導致土層松動，5月13日始見苘麻出苗，5月15日設置樣方進行苘麻田間出苗動態調查，5月18日大豆開始出苗。

1.2?試驗方法

1.2.1?苘麻田間種群數量變化動態

在5月10日播種的大豆試驗田中選取苘麻發生均勻密集的地塊，共選取20個樣方，將其他雜草全部拔除，插牌固定標記，每個樣方的面積為1?m2，從5月15日開始每隔5?d對樣方內的種群數量進行調查并記錄數據，其中選取固定的10個樣方在每次調查結束后，將樣方中出苗的苘麻連根拔除，苘麻種群數量取平均值，剩余10個樣方在調查結束后不拔除苘麻，苘麻種群數量取平均值。

1.2.2?苘麻株高和鮮重的變化動態

苘麻出苗后從5月20日到8月7日在試驗田選取大豆周圍生長苘麻的地塊設置50個樣點，每個樣點面積為4?m2，于苘麻3～5葉時定苗，苘麻密度為5株/m2。每隔7?d調查1次，每次隨機選取3個樣點，每樣點隨機取苘麻5株，分別測量苘麻的株高和鮮重。

1.2.3?苘麻出苗時間對其生長的影響

分別于5月20日、6月4日、6月19日、7月4日、7月19日、8月3日在苘麻出苗時進行定點標記，于苘麻3～5葉期進行定苗，每個樣方面積為1?m2，苘麻密度為5株/m2，為了使苘麻有足夠的生長空間，在苘麻出苗前后人工拔除多余的植株，每日期處理均設置3次重復，觀察各處理苘麻的開花時間并記錄，9月10日分別測量每個樣方內苘麻的株高、莖粗、地上部分干重、根部干重各項生長指標和單株蒴果數、平均蒴果直徑、單株結籽量、百粒重等各項結實指標，各項指標均取平均值。

1.3?數據處理與分析

將試驗所得的原始數據用Excel軟件進行整理分析，應用SPSS?22.0軟件采用Duncan氏新復極差法對試驗數據進行差異顯著性檢測。

2?結果與分析

2.1?苘麻田間種群數量變化動態

不拔除處理中，苘麻植株數量呈現先升高后降低的趨勢。6月10日樣方中苘麻植株數量達到最大值，為33.8株/m2，6月10日至7月9日，樣方中的苘麻數量呈下降趨勢，由33.8株/m2下降至18.0株/m2，減少了46.75%（圖1）。這說明隨著時間的推移苘麻在競爭中處于劣勢地位，種群數量會大幅度下降。

人工拔除苘麻處理中，至6月24日，累計出苗量為79.0株/m2，達到最大值，此后7月2日和7月9日調查時大豆田中未見苘麻出苗，截至7月9日最終累計出苗量為79.0株/m2。6月10日時，累計出苗量為75.0株/m2，占累計出苗量的96.20%。這顯示即使樣方中的苘麻全部拔除不存在種內競爭制約，但樣方內的大豆也會抑制苘麻種群數量的增加。

到7月9日為止，不拔除處理的苘麻植株數量為18.0株/m2，占人工拔除處理種群數量（79.0株/m2）的22.78%，這說明苘麻的種內競爭制約了其發生量。

2.2?苘麻株高和鮮重的變化動態

2.2.1?苘麻的株高變化情況

苘麻的株高變化呈S形曲線，即前期緩慢生長，而后進入快速生長期，株高迅速增長，后又減慢至平緩（圖2）。6月10日苘麻的平均株高為16.4?cm，此時苘麻開始進入株高快速增長期，大豆處于幼苗期，苘麻的平均株高6月17日為27.3?cm，6月24日為39.6?cm，7月2日為62.3?cm，7月9日為92.3?cm，7月16日為117.6?cm，與6月10日相比增長了6.2倍。此后苘麻開始進入株高增長的平穩期，大豆進入了始莢期，苘麻的平均株高7月23日為122.8?cm，7月30日為121.4?cm，8月7日為123.3?cm。數據結果表明，苘麻株高在出苗20?d以后進入快速增長期，能夠持續快速增長35?d左右，然后苘麻株高進入平穩期增長變化不大。

2.2.2?苘麻的鮮重變化情況

苘麻鮮重的變化規律與株高相同，變化曲線也呈S形（圖3）。6月10日苘麻的平均鮮重為18.32?g，此時苘麻開始進入鮮重快速增長期，苘麻的平均鮮重6月17日為49.79?g，6月24日為87.82?g，7月2日為118.68?g，7月9日為141.23?g，7月16日為160.73?g，與6月10日相比增長了7.8倍。此后苘麻的鮮重增長進入平穩期，苘麻的平均鮮重7月23日為167.22?g，7月30日為170.42?g，8月7日為172.31?g。

2.3?苘麻出苗時間對其生長狀況的影響

2.3.1?苘麻出苗時間對其營養生長的影響

隨著苘麻出苗時間的推遲，苘麻的株高、莖粗、地上部分干重和根干重各項指標均呈現下降趨勢（表1）。9月10日調查結果顯示5月20日出苗的苘麻株高（99.7?cm）與6月4日出苗的苘麻株高（97.8?cm）差異不顯著，之后出苗的苘麻隨著出苗時間的推遲其株高呈現顯著下降趨勢。出苗時間越晚，苘麻的主莖越纖細，5月20日出苗的苘麻莖直徑32.4?mm，是8月3日出苗苘麻莖直徑（3.8?mm）的8.5倍。5月份和6月份出苗的苘麻地上部分干重及根干重均顯著高于7月份和8月份出苗的苘麻。試驗結果表明出苗時間相對較早的苘麻植株更為高大粗壯，有著更多的生物量（地上部分干重與根干重），競爭能力更強，這也符合植物地上與地下部分的同伸原則。

2.3.2?苘麻出苗時間對其生殖生長的影響

苘麻的生殖生長（開花結實）與其出苗時間也密切相關，隨著出苗日期的推遲，苘麻開花期、單株蒴果數、蒴果平均直徑、蒴果平均種子數、單株結籽量及百粒重各指標均呈現顯著下降趨勢（表2）。

9月10日調查結果顯示5月20日至7月4日出苗的苘麻均能開花結實完成整個生長繁殖過程，但7月19日后出苗的苘麻不能開花，無生殖生長。對于能夠完成整個生長繁殖周期的苘麻來說，出苗越早的苘麻開花期越長，5月20日出苗苘麻開花期61?d，約是7月4日出苗苘麻開花期（24?d）的2.5倍。

隨著苘麻出苗日期的延遲，其單株蒴果數和單株結籽量均呈現顯著減少趨勢。5月份出苗的苘麻單株蒴果數可達113.2個，而7月份出苗的苘麻單株蒴果數為5.8個，與5月份相比減少了94.9%。5月份出苗的苘麻結籽量為5?433.6粒，是7月份出苗苘麻結籽量（267.5粒）的20.3倍。此外，苘麻種子百粒重變化也呈現逐漸降低的趨勢，6月19日出苗的苘麻種子百粒重為0.977?g和7月4日出苗的苘麻種子百粒重（0.935?g）均顯著低于5月20日出苗的苘麻種子百粒重（1.158?g）和6月4日出苗的苘麻種子百粒重（1.117?g）。

出苗時間較早的苘麻與出苗時間較晚的苘麻相比結實能力更強。隨著出苗時間的推遲，苘麻蒴果的平均直徑顯著減小，單蒴果平均種子數也顯著減少。7月4日出苗的苘麻蒴果直徑為15.4?mm，單蒴果平均種子數為34.3個，與5月20日出苗的苘麻蒴果直徑（21.6?mm）和單蒴果平均種子數（48.8）個相比分別下降了28.7%和29.7%。結合不同出苗時間苘麻的營養生長狀況來看，開花期越長其在開花結實前積累的營養物質越多，使苘麻具有更強的結實能力。

3?結論與討論

在農業耕作中，農作物和雜草的出苗情況相差巨大，通常情況農作物統一播種后出苗時間相對集中，而雜草由于埋土深度、土壤中種子數量、土壤類型、萌發出土條件以及種子的休眠特性等因素差異較大，其出苗時間更分散隨機，甚至在整個生育期內均可出苗，因此很難一次性防除。雜草的田間出苗動態受種植農作物的種類、地區、氣候環境及土壤條件等多種因素的影響。李偉杰的研究發現，黑龍江省北部地區大豆田雜草出苗高峰期多集中在大豆播種后的17～30?d之間［9］。樊星的研究發現，葎草Humulus?scandens?（Lour.）?Merr.種群存在自疏現象，以幼苗期葎草為研究對象，僅除雜不進行其他管理的情況下，葎草的種群密度降低了71%，葎草莖性狀對種內競爭的反應最強烈［10］。本研究發現，大豆播種后的10～20?d為苘麻的出苗高峰期，因此在大豆的苗后早期集中防除苘麻效果最好;對不拔除苘麻的處理的調查發現，樣方內的苘麻出苗數達到最高點后開始呈逐漸下降趨勢，出苗時間越晚的苘麻植株越弱小，在種內競爭中處于弱勢地位，在持續加劇的競爭中逐漸死亡，表明苘麻的種群密度超過一定閾值后存在種內競爭。

光周期是影響植物生長繁殖的主要因素。受光周期影響同一種群的開花結實時間會相對集中，但不同個體間也存在著差異［11］。Oliver研究發現光周期對苘麻的生殖生長有影響［12］。Steinmaus等研究發現不同條件下苘麻結籽量存在顯著差異，其中菜豆田顯著高于玉米田［13］。Wang等研究發現晚春為苘麻的最佳出苗期，晚春出苗的苘麻在相對有利的條件下可以最大限度地發揮其生長潛力，但早春或晚春出苗的苘麻都能夠通過許多性狀的可塑性來適應隨后的環境。夏季出苗的苘麻由于生長周期不完整，其總質量和繁殖分配最低［14］。本研究發現，黑龍江省大豆田的苘麻于5月下旬至7月中旬出苗的均可完成整個生長繁殖過程，而7月下旬及之后出苗的苘麻由于光周期、溫度等條件的影響導致自身生物量積累不足無法完成開花結實，對苘麻的種群延續無實際意義。雖然苘麻的出苗時間存在差異，但苘麻種群的成熟時間相對集中，7月中旬至下旬苘麻幾乎全部都進入開花結實期。李曉晶研究發現，馬唐Digitaria?sanguinalis?（L.）?Scop.與反枝莧Amaranthus?retroflexus?L.的地上部生物量與結籽量呈正相關［15］。本研究發現，出苗時間早的苘麻其植株生長的相對更高大粗壯一些，單株蒴果數更多，結籽量更大，種子也更飽滿，表明在開花結實前能夠積累更多生物量的苘麻，其繁殖能力會更強。

綜上所述，苘麻的出苗時間越早對大豆田的危害程度越重，因此對大豆田苘麻的防除應在出苗早期，還可以在苘麻開花前進行一次集中防除，來降低土壤種子庫的輸入量進而降低次年苘麻的發生密度。

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（責任編輯：田?喆）