高溫火焰對幼齡茶園不同葉齡期禾本科雜草防除效果

摘要 為明確高溫火焰對幼齡茶園禾本科雜草最佳防治時期，進(jìn)一步優(yōu)化茶園高溫火焰除草使用技術(shù)。利用手推式高溫火焰除草機在幼齡茶園禾本科雜草2～3葉期、5～6葉期、＞10葉期開展高溫火焰除草試驗，驗證高溫火焰對不同葉齡期禾本科雜草防除效果。結(jié)果表明，在禾本科雜草2～3葉期、5～6葉期及＞10葉期處理后 7 d禾本科總株防效為99.05%、98.31%、86.28%，15 d禾本科總株防效為94.68%、81.63%、49.31%，30 d禾本科總株防效為76.16%、74.88%、27.29%。高溫火焰對2～3葉期、5～6葉期禾本科雜草防效顯著優(yōu)于＞10葉期。高溫火焰對禾本科雜草防效隨著葉齡期的增大而逐漸下降。以禾本科雜草為優(yōu)勢種的茶園，應(yīng)在低葉齡期進(jìn)行防除，增加防效，延長防治持效期。

關(guān)鍵詞 幼齡茶園； 禾本科雜草； 高溫火焰除草； 防效

中圖分類號 S 451 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）22-0137-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.22.028

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effects of High-temperature Flame on Grass Weed at Different Developmental Stages in Tea Gardens

HE Xiu-long，ＲAN Hai-yan，LAN Xian-min et al

（Institute of Plant Protection，Guizhou Academy of Agricultural Science，Guiyang，Guizhou 550006）

Abstract To clarify the optimal control period for grass weeds， and further optimize the high-temperature flame weed control technology in tea gardens.This study conducted high-temperature flame weed control experiments on 2-3 leaf， 5-6 leaf， and >10 leaf stages of grass weeds in tea gardens using a manually pushed high-temperature flame weeding machine to verify the effectiveness of controlling grass weeds at different leaf ages. The results showed that after treatment with 2-3 leaf stage， 5-6 leaf stage， and >10 leaf stage， the total control effects on grass weeds were 99.05%， 98.31%， 86.28% after 7 days， 94.68%， 81.63%， 49.31% after 15 days， and 76.16%， 74.88%， 27.29% after 30 days.The high temperature flame had a significantly control effect on grass weeds in the 2-3 leaf and 5-6 leaf stages than >10 leaf stages. The control effect of high-temperature flames on grass weeds gradually decreased with the increase of leaf age. In order to increase control effectiveness and extend the duration， tea gardens with grass weeds as the dominant species should be controled in the low leaf age stage.

Key words Young tea gardens;Grass weed;High temperature flame weeding;Control effect

高溫火焰除草是一種物理除草技術(shù)，通過燃燒產(chǎn)生的高溫火焰，可快速灼傷雜草植株，破壞植物細(xì)胞組織而致其死亡，無需完全燒毀雜草即可達(dá)到防除目的，該技術(shù)當(dāng)前主要應(yīng)用于有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中^［1-2］。雜草是影響茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)的重要影響因子，是茶園生產(chǎn)面臨的主要生態(tài)問題之一。目前，貴州已在《貴州省茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展條例》明確規(guī)定，茶樹種植基地禁止使用劇毒、高毒、禁用的農(nóng)藥，禁止使用化學(xué)除草劑，迫使茶農(nóng)只能選擇較為環(huán)保的控草措施，茶園雜草復(fù)雜多樣的群落結(jié)構(gòu)，以及較強的適應(yīng)性給雜草防除工作帶來巨大挑戰(zhàn)。當(dāng)前茶園常用生態(tài)控草技術(shù)措施主要有人工除草、機械除草、替代控草、覆蓋控草等^［3-4］，針對不同茶園雜草發(fā)生情況可選擇適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)控草技術(shù)模式，當(dāng)其他生態(tài)控草方法效果較差時，火焰除草也是一種重要的替代方法，可作為茶園生態(tài)控草技術(shù)的補充。高溫火焰除草具有殺草譜廣、作用速度更快、對環(huán)境相對友好等優(yōu)勢，避免了化學(xué)除草劑可能帶來的藥害、雜草抗藥性、土壤污染等問題。國外對高溫火焰除草技術(shù)開展研究較早，自20世紀(jì)80年代末就開始盛行，目的減少對除草劑的依賴，并解決日益嚴(yán)重的雜草抗性問題；作為一種非化學(xué)除草技術(shù)在有機玉米、有機大蒜、有機大豆、洋蔥、葡萄園等生產(chǎn)實踐中廣泛應(yīng)用^［5-9］。Rajkoví等^［1］研究表明，使用火焰除草機進(jìn)行除草與人工除草相比所需成本更低，在成本控制上高溫火焰除草更具優(yōu)勢。國內(nèi)對高溫火焰除草技術(shù)研究起步較晚，近年來在果園、中藥材、玉米、小麥田、茶園高溫火焰除草技術(shù)方面開展了相關(guān)研究^［10-13］。周龍^［11］ 研究表明在冬小麥封行前，采用高溫火焰除草技術(shù)對三葉期雜草進(jìn)行防除，能顯著降低田間雜草的種類和數(shù)量，控草效果與除草劑除草效果相當(dāng)。研究表明高溫火焰除草技術(shù)具有良好應(yīng)用前景。不同種類雜草對高溫火焰敏感性有較大差異，前期研究發(fā)現(xiàn)，高溫火焰可有效防除發(fā)生盛期的反枝莧、鴨跖草、春蓼、豨薟等一年生闊葉雜草，但對盛期禾本科雜草馬唐、旱稗防除效果較差，處理后禾本科雜草短期內(nèi)即可恢復(fù)生長并很快發(fā)展為新優(yōu)勢種雜草，繼續(xù)為害茶園^［12］。因此，需進(jìn)一步研究高溫火焰對禾本科雜草最佳防治時期。筆者通過研究高溫火焰對不同葉齡期禾本科雜草防除效果，明確高溫火焰對禾本科雜草最佳防治時期，進(jìn)一步完善茶園高溫火焰除草使用技術(shù)，為高溫火焰技術(shù)應(yīng)用于防控茶園雜草提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在貴州省貴陽市開陽縣南龍鄉(xiāng)中橋村茶園（樹齡2年）開展，27.331 6°N，107.521 8°E，海拔1 030 m；試驗茶園地勢相對平坦，土壤類型為黃壤土，pH為6.2，有機質(zhì)含量18 g/kg。試驗茶園前期已開展高溫火焰除草試驗，經(jīng)過一次高溫火焰除草后，茶園主要發(fā)生優(yōu)勢雜草為禾本科雜草，主要種類為馬唐（Digitaria sanguinalis）、狗尾草（Setaria viridis）、旱稗（Echinochloa hispidula）。

1.2 試驗設(shè)計

分別于禾本科雜草2～3葉期、5～6葉期、＞10葉期進(jìn)行高溫火焰除草試驗，每個葉齡期共設(shè)3個重復(fù)，小區(qū)面積為30 m2，隨機區(qū)組排列。處理每小區(qū)平均用時3.26 min，平均推進(jìn)速度為9.20 m/min，折合用氣劑量60.03 m3/hm2；空白對照，不進(jìn)行任何處理。

1.3 調(diào)查項目與方法

試驗共調(diào)查3次，分別在處理后7、15、30 d進(jìn)行。采用絕對數(shù)調(diào)查法，每個試驗小區(qū)隨機選取5個樣點，每個樣點面積為0.25 m2，調(diào)查各處理區(qū)不同雜草存活株數(shù)，處理后30 d在調(diào)查雜草株數(shù)的同時調(diào)查鮮重，并計算防效。

株（鮮重）防效=［1-處理區(qū)雜草株數(shù)（鮮重）/空白對照區(qū)雜草株數(shù)（鮮重）］×100%

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)利用Excel進(jìn)行統(tǒng)計，采用杭州睿豐信息技術(shù)有限公司的DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（17.10高級版）中Duncan’s新復(fù)極差法對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 高溫火焰處理對雜草發(fā)生密度的影響

由圖1可知，在開展高溫火焰除草試驗前，試驗茶園主要發(fā)生雜草為馬唐、狗尾草、旱稗、反枝莧、鴨跖草、春蓼等一年生雜草，禾本科雜草及闊葉雜草分布和發(fā)生密度相對較為均勻，禾本科雜草與闊葉雜草總密度相當(dāng)，分別為225.33、262.40株/m2。經(jīng)過高溫火焰處理30 d后，茶園主要發(fā)生雜草為馬唐、旱稗等禾本科雜草，其中馬唐發(fā)生密度上升較為顯著，由92.80株/m2上升至272.00株/m2，旱稗發(fā)生密度雖下降，但仍為主要優(yōu)勢種。禾本科雜草總體發(fā)生密度上升；闊葉雜草發(fā)生密度則顯著下降，由處理前262.40株/m2下降至37.07株/m2。

2.2 高溫火焰對不同齡期禾本科雜草株防效

高溫火焰處理7 d后，2～3葉期、5～6葉期禾本科雜草大多數(shù)完全枯死，

而＞10葉期禾本科雜草莖基部未完全死亡，少部分馬唐長出

新生長點。處理15 d后，＞10葉期處理小區(qū)禾本科雜草基本恢復(fù)生長。由表1可知，在禾本科雜草2～3葉期、5～6葉期及＞10葉期利用高溫火焰處理7 d后對馬唐、旱稗均具有較高株防效；對馬唐株防效分別為98.71%、96.23%、86.33%，對旱稗株防效分別為100%、99.69%、83.85%，對禾本科總株防效分別為99.05%、98.31%、86.28%；在2～3葉期、5～6葉期處理對馬唐、旱稗及禾本科雜草總株防效顯著優(yōu)于＞10葉期處理rz+nbYOnKav6hnsGY2wAQw==。處理15 d后對2～3葉期、5～6葉期及＞10葉期馬唐株防效分別為88.87%、72.86%、45.83%，對旱稗株防效分別為99.55%、98.03%、59.94%，對禾本科總株防效分別為94.68%、8163%、49.31%；在＞10葉期處理15 d后對馬唐、旱稗及禾本科總株防效均下降，顯著低于2～3葉期、5～6葉期處理株防效。在＞10葉期處理30 d后基本喪失防除效果，對馬唐、旱稗及禾本科總株防效僅為22.10%、58.08%、27.29%，在2～3葉期、5～6葉期處理30 d后對旱稗株防效較高，分別為99.00%、96.45%，對馬唐株防效為75.48%、68.08%，禾本科總株防效為76.16%、74.88%，防效均顯著高于＞10葉期處理。同時，在2～3葉期、5～6葉期對馬唐、旱稗處理結(jié)果表明，高溫火焰對旱稗防除效果優(yōu)于馬唐。

2.3 高溫火焰對不同齡期禾本科雜草30 d鮮重防效

由表2可知，在禾本科雜草2～3葉期、5～6葉期及＞10葉期利用高溫火焰處理30 d后對馬唐、旱稗及禾本科雜草均具有較高鮮重防效，對馬唐防效分別為89.13%、78.10%、63.09%，對旱稗防效為99.79%、98.23%、86.59%，對禾本科總株防效為91.26%、85.79%、70.05%；2～3葉期、5～6葉期處理對馬唐、旱稗及禾本科雜草群體鮮重防效顯著優(yōu)于＞10葉期處理。高溫火焰處理對禾本科雜草30 d鮮重防效顯著高于株防效，表明高溫火焰對禾本科雜草鮮重生長具有一定抑制作用。

3 討論

高溫火焰除草是一種有效且省力的雜草控制方法，但防除效果在一定程度上取決于現(xiàn)有的雜草區(qū)系。不同種類雜草對高溫火焰敏感性有較大差異。郭文磊等^［13］研究表明，在同等LPG 用量下禾本科雜草（尤其牛筋草）對火焰敏感性低于闊葉雜草皺果莧和苦蘵。Sivesind等^［14］通過對5種常見雜草藜、反枝莧、薺菜、稗草、金狗尾草進(jìn)行火焰防除試驗，結(jié)果表明高溫火焰對闊葉雜草的防效顯著高于禾本科雜草，對闊葉雜草更能實現(xiàn)有效控制。闊葉雜草因葉面積大、直立生長、生長點暴露而對高溫火焰較為敏感，高溫火焰處理后通常整株直接死亡，且再生能力差，只需進(jìn)行一次處理就能達(dá)到較高防效；而禾本科雜草生長點受葉鞘保護(hù)而相對隱蔽，高溫火焰難以對其造成有效傷害，加之禾本科雜草具有較強的分蘗能力而使其對高溫火焰具有較強的耐受性，通常需進(jìn)行2次以上才能取得較好控制效果^［15］。研究表明，在高溫火焰處理30 d后，對茶園禾本科雜草馬唐、旱稗防除效果嚴(yán)重下降，但對闊葉雜草反枝莧、鴨跖草、春蓼、豨薟等仍有較高防效，闊葉雜草總株防效仍達(dá)80%以上。高溫火焰處理后，禾本科雜草總體發(fā)生密度上升，成為主要優(yōu)勢雜草，闊葉雜草發(fā)生密度則顯著下降，進(jìn)一步驗證了禾本科雜草與闊葉雜草對高溫火焰的耐受差異。同種雜草在不同葉齡期對高溫火焰耐受性亦有較大差異，Ascard^［16］研究表明，雜草在0～4葉期時，丙烷劑量在10～40 kg/hm2時防效即可達(dá)95%，而在4～12葉期時則需要40～150 kg/hm2，隨著雜草葉齡期的增大，高溫火焰對雜草防除效果逐漸下降，對于大葉齡期雜草，需要更高的計量進(jìn)行處理。該研究中，高溫火焰對2～3葉期、5～6葉期禾本科雜草防效在處理后7、15、30 d均顯著高于＞10葉期處理，在2～3葉期、5～6葉期處理后30 d，對禾本科雜草防效仍達(dá)70%以上，表明隨著處理葉齡期增大，處理后禾本科雜草更易恢復(fù)生長，防除效果下降。針對禾本科雜草，應(yīng)選擇在低葉齡期進(jìn)行處理更能實現(xiàn)有效控制。

4 結(jié)論

根據(jù)不同種類雜草及同一種類雜草在不同葉齡期對高溫火焰耐受差異，選擇最佳的防治時期。在以闊葉雜草為優(yōu)勢種的茶園，雜草發(fā)生盛期前均可進(jìn)行防除；在以禾本科雜草為優(yōu)勢種群的茶園，應(yīng)選擇雜草小于5～6葉期及時進(jìn)行防除，此時禾本科雜草生長點較少，對高溫火焰敏感性較高，高溫火焰處理后再生能力弱，通過一次處理即能達(dá)到較高防效。通過研究高溫火焰對茶園禾本科雜草不同葉齡期防除效果，明確了對禾本科雜草最佳防治時期，進(jìn)一步優(yōu)化了高溫火焰除草技術(shù)的使用，為高溫火焰除草技術(shù)在茶園的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。

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