旱旱輪作冬小麥田主要雜草防治指標試驗

關鍵詞：旱旱輪作;冬小麥田;播娘蒿；節節麥；雜草密度；產量損失；防治指標中圖分類號： ;S512. 1 文獻標志碼：A 文章編號：1003-935X（2025）01-0030-07

Control Indicators for Major Weeds in Winter Wheat Fields under Corn - Wheat Dryland Rotation

WANG Shilong1 ，LI Zhenbo2，LIU Zhiji1，LIN Xiaoli1，AN Yi1，XU Yanling1，LI Peng3 （1.Digital Agricultureand Rural Development Center of Zibo City，Zibo 255033，China; 2. Shandong Agricultural Technology Extension Center，Ji'nan 2501Oo，China; 3.Shandong Agriculture and Engineering University，Ji'nan 25o1Oo，China）

Abstract：To determine theextentofdamagecausedbytheco-existence ofAegilops tauschiiand Descurainia sophia on winter wheat，andclarifythecontrol indicatorsfor major weedsin winterwheatfieldsundercorn-wheatdryland rotation，a field experiment was conducted during 2022-2023 in Zibo City，Shandong Province.By artificially planting D. sophia and A . tauschii，weeds densities were controlledat0，10，20，35，60，105，210，420，100，and320 plants/m2. Efects of weeds at diferent densities on the number of productive spikes，grains per spike，and1 OO-grain weight of wheat were measured.The results indicated thatlow-densityco-existence of the two weeds had a minor impact on wheatyield.However，asthe weedsdensityincreased，wheatyielddeclinedconsiderablely.Whenthedensitiesof both A. tauschii and D ：sophiawereall5 plants/ ，theyield decreased byonly 4.68% compared to the weed-free treatment.

When the densities reached 320，1OO plants/m2，the yields decreased by 57.98% .Data analysis revealed an exponential relationshipbetween weeddensityandwheat yield loss，anda power function relationship between weed fresh weight and wheat yieldloss.Using regressionanalysis，thecontrol indicators forweeds in winter wheat fields under adrylandrotationsystem was determinedtobe9-1O plants/m2.Guiding farmers totimelyimplementchemical control ofweedbasedontheseindicatorscould avoid theindiscriminateuseof herbicides，therebyreducing herbicide application rates，saving production costs，and protecting the farmlandecological environment played a positiverole.

Key words：corn-wheat drylandrotation;winter wheat;Aegilops tauschi;Descurainia sophia;weed density;yield loss; control indicator

小麥是我國主要的糧食作物，在當前我國的糧食生產和消費結構中占有重要作用，雜草的生長貫穿小麥整個生育期，與小麥爭水、爭肥、爭光、爭空間，導致小麥降質減產。同時，雜草也是多種小麥病蟲害的越冬寄主，還對機械化收割造成不利影響[1-2]。近年來，受耕作制度和栽培技術的變化、頻繁調種、機械跨區作業、除草劑的長期單一使用等影響，小麥田雜草呈現種群演替加快、草相復雜的特點[3]。從發生多度、發生頻度、危害程度等方面看，節節麥和播娘蒿均為典型的冬小麥田優勢雜草，在黃河中下游冬小麥田趨重發生的態勢明顯，尤其節節麥是禾本科山羊草屬草本植物，根系發達，適應性和分蘗能力強。據筆者調查，春季節節麥一般每株 10～30 個分蘗，最多可達50個分蘗;播娘蒿同為草本植物，根系發達，枝葉繁茂，株高達 80cm 以上，與小麥爭光、爭肥優勢明顯。節節麥和播娘蒿已成為影響小麥產量的重要生物因子之一，輕度草害造成產量損失 5% ＼～10% ，嚴重發生田塊產量損失達 50% 以上，個別田塊甚至絕收。目前，國內尚無明確的雜草防治指標用于指導生產，種植戶往往根據種植習慣“見草打藥”[4-5]。不管雜草發生數量多少都進行化學防除，不但增加了生產成本，也造成農藥污染，增強了雜草抗藥性[。為摸清節節麥和播娘蒿在不同發生程度下對小麥產量的影響，明確旱旱輪作冬小麥田主要雜草防治指標并為科學防控提供依據，2022—2023年筆者通過人工種草控制了雜草密度，分析了不同密度節節麥和播娘蒿組合對小麥產量的影響，并確定了小麥雜草防治指標，從源頭上為降低除草劑使用量、延緩抗藥性產生、延長除草劑使用壽命提供了技術支持。

1材料與方法

1.1 試驗田的選擇

試驗田選址在山東省淄博市臨淄區朱臺鎮國家精準農業航空施藥技術國際聯合研究中心建立的全國首家生態無人農場內 （36.987^°N，118.256^°E） 。王壤類型為壤土，有機質含量 23.6g/kg ，全氮含量 1.420g/kg ，有效磷含量 21.8mg/kg ，速效鉀含量 222mg/kg，pH 值6.5。水肥條件好、地力均勻、排灌良好、土地平整，上茬作物為玉米。

1.2 試驗處理及設計

試驗共設10個處理，每個處理均為播娘蒿、節節麥混生，播娘蒿/節節麥密度分別為 0/0.5/5 、10/10，15/20，20/40，25/80，50/160，100/320 ，其單位均為株 /m² ，每個處理4次重復，合計40個小區。每小區面積 5m² ，小區間留30cm 隔離帶。小區排列按照 、3-1…10-1?1-2?2-2?…10-4 以“之”字形前進排列（圖1）。

1.3試驗前的準備

因田間自然生草無法滿足試驗要求，本試驗通過人工種草來完成試驗任務，2022年9月，通過田間播種試驗和培養血培養發芽2個途徑進行了節節麥發芽率試驗，均為6＼～8d出苗，平均發芽率70% ;播娘蒿處于休眠期未進行發芽試驗。根據發芽率和各小區種植密度，計算每小區需要的種子數量。

1.4播種雜草

10月12日播種小麥，播量 10kg/667m² ，當日種草。節節麥播種方法：垂直于小麥種植行間隔10cm 劃淺溝，均勻撒種后覆土。播娘蒿播種方法：拌細土均勻撒播后用耙子淺耙1遍。

1.5 調查內容

試驗過程中隨時拔除節節麥、播娘蒿以外的其他雜草和超過設計密度以外的節節麥和播娘蒿。小麥收獲前（2023年5一6月）調查雜草鮮重、株高和小麥穗數、穗粒數，小麥成熟后（6月）對各處理實打測產、測千粒重。

1.6 數據處理

1.6.1計算產量損失率將各處理實測產量與4個無草處理的產量平均值進行對比，計算產量損失率。

小麥產量損失率 Σ=Σ （無草處理小麥產量-某一雜草密度小麥產量）/無草處理小麥產量 × 100% 。

1.6.2 確定防治指標

1.6.2.1確定經濟危害允許損失經濟危害允許損失 M=（100C+EF）/PVE×100% 。式中： C 為雜草防除費用，元 ^′667m² ，包括農藥費用、器械費用及用工費用； P 為當地小麥預期產量， kg/667m² 5 V 為小麥市場價格，元 /kg;E 為防除效果， %;F 為雜草在防治指標水平上所產生的價值，元 /667m² 。

1.6.2.2計算防治指標建立雜草密度或鮮重（x） 與產量損失率 （y） 的函數關系方程，根據防治指標的定義得出 M（%）=y（%） ，即 f（x）=（100C+ EF）/PVE×100% 。求出公式中的 x 值，該值即為雜草的防治指標。

2 結果與分析

2.1小麥與雜草混生生長情況

根據對各處理小麥全生育生長情況的調查，雜草對小麥的出苗以及苗后 0～30d 幾乎沒有影響，從小麥分蘗開始，雜草密度越高對小麥分蘗影響越大，雜草100 株 /m² 以上時嚴重影響小麥分蘗，小麥植株表現為纖細、柔弱、分蘗少，向上生長趨勢明顯。進入灌漿期，處理7、處理8、處理10這3個高密度雜草處理的雜草和小麥均出現倒伏現象。

2.2不同雜草密度對小麥產量三要素的影響

從表1可以看出，雜草密度與小麥穗數呈明顯負相關關系，隨雜草密度的增加，小麥穗數顯著降低，雜草密度最高的處理8穗數只有25.54萬穗 ^′667m² ，比無草處理區下降 40.52% ，而實測產量則下降57.98% ，其次為處理10，穗數下降 30.02% 。雜草密度最低的處理2，對穗數影響較小，產量減少4.68% ，調查發現，雖然設計的雜草密度低，但該處理節節麥的穗數卻是各處理最高的，節節麥可分蘗10～20穗/株，而高密度處理的節節麥分蘗穗數明顯偏少，只有5～10穗/株，這類雜草強大的分蘗能力也是造成小麥嚴重減產的重要原因。在雜草密度對小麥穗粒數和千粒重影響方面，試驗也證明呈負相關關系，即隨著雜草密度的增加，小麥千粒重和穗粒數降低，但下降趨勢不明顯。穗粒數最低的處理8只比處理1下降了 14.29% ，千粒重下降了 12.64% ，遠低于穗數和產量的下降趨勢。從雜草對小麥產量構成要素的影響可以看出，雜草不但對小麥有空間上的競爭，還有營養上的競爭，而這2個方面的競爭造成了小麥產量的損失。當雜草密度在10株 'm² 以內時，其對小麥產量和產量構成要素的影響較小，處于農業部門要求的確保主要糧食作物病蟲草害危害損失率低于 5% 的范圍之內。

2.3不同雜草密度對小麥實測產量的影響

由各處理實測產量可知，處理2和處理3的雜草密度相對較小，小麥產量降幅較小，但從處理4開始，雜草密度達到35株 /m² 以上時，產量隨雜草密度的增加而快速下降，說明雜草在低密度時與小麥形成了良好的共生關系，互不影響或影響較小，但當這個影響上升到一個臨界區域時，雜草將對小麥產量造成嚴重影響，減產明顯[7

2.4防治指標的計算

2.4.1經濟危害允許損失根據當地生產實際，雜草防除費用約為50元 ^′667m2 ，包括農藥費用、器械費用及用工費用，小麥市場價格為2.3元/kg，防除效果約為 85% ，雜草在防治指標水平上所產生的價值約為2元 ⁶⁶⁷m² ，當地不同地力田塊產量水平在 450～650kg/667m² ，根據經濟危害允許損失 M 的計算公式，分別計算出不同產量水平下的危害損失率。 這5個產量水平下的經濟危害允許損失分別為5.88%5.29%4.81%4.41%4.07% 。

本研究的試驗田所在地塊常年的產量水平約為 550kg/667m² ，在此產量下的經濟危害允許損失率為 4.81% ，故利用該損失率進行雜草指標的計算。

2.4.2不同雜草密度和鮮重與小麥產量損失率的擬合曲線利用Origin軟件分別以雜草密度、鮮重作為自變量 （x） ，以小麥的產量損失率作為因變量 （y） 進行擬合，建立不同模型，進行指數函數、冪函數及對數函數等擬合，選取相關系數最大的函數，建立產量損失率與雜草密度、雜草鮮重的回歸曲線。

2.4.2.1以雜草密度為自變量的曲線擬合從圖2雜草密度和產量損失不同函數擬合曲線可以看出，指數函數矯正決定系數 r² 最高，曲線方程為y=34. 1-38×0. 97^x 。以此方程計算，產量水平為550kg/667m² 時的產量損失率為 4.81% ，即 y 為4.81，代入本曲線方程得出雜草密度 x 值為8.55株 /m² 。雜草株數四舍五入取整數，根據此計算方法，麥田雜草防治指標為9株 /m² 。

2.4.2.2以雜草鮮重為自變量的曲線擬合從圖3可以看出，各函數相對擬合性普遍較低，均小于等于0.4，以矯正決定系數較高的冪函數方程y=-0.28+0.068×x^0.74 進行計算，當產量損失率為4. 81% 即 y=4.81 時，雜草鮮重 x 值為340.97g ，根據此計算方法，當麥田雜草單位面積鮮重 340.97g 為麥田雜草防治指標時，此時的鮮重為小麥生長后期的雜草鮮重，該數據還無法用于指導實際生產，結合該試驗中各處理中雜草密度和雜草鮮重的關系建立擬合關系，計算在該鮮重條件下的雜草密度。

利用Excel軟件以雜草鮮重為自變量 （x） ，以小麥的密度為因變量 （y） 進行擬合（圖4），得出指數函數 y=8.7111e^0.0005x ，計算當 x 值為340.97時的 y 值為10.32，四舍五入即此時雜草密度為10株 'm² ，與以雜草密度為自變量的曲線擬合得出的防治指標數值9株 'm² 相近。

3討論與結論

3.1雜草對小麥產量影響顯著

綜合以上研究結果，初步明確了節節麥-播娘蒿混生種群對小麥產量及產量構成三要素的影響和相關性。雜草對小麥的危害主要體現在影響小麥的有效穗數，其次為穗粒數，對千粒重影響相對較小[8]。觀察發現，雜草主要通過與小麥爭奪地面和空間，影響小麥的穗數，雜草密度越大，小麥分蘗數和成穗率越小；雜草與小麥爭奪水分、養分、光照，影響小麥的穗粒數和千粒重，使小麥發育不良，降低產量和品質[9]。雜草已成為小麥安全生產的重要隱患，近年來在魯中部分麥田出現了因高密度節節麥導致小麥減產 70% 以上的田塊，部分農戶在小麥出苗后因雜草發生嚴重對小麥進行了翻種重播，個別農戶因雜草發生嚴重在4月對小麥進行了青儲，改種春季作物。

3.2明確防治指標對生產的指導作用

通過該試驗研究，初步明確旱旱輪作冬小麥田雜草防治指標為9～10株 /m² ，提出防治指標的意義在于指導合理用藥，走出“見草就打藥”的誤區，減緩雜草對除草劑抗藥性的產生[10]。近年來筆者調查發現，節節麥對甲基二磺隆的抗性明顯上升[]，2018年以前使用 30g/L 甲基二磺隆可分散懸浮劑 25～30g/667m² 防治節節麥就可達到90% 以上的防治效果，隨著節節麥的普遍發生和甲基二磺隆的連年使用，近年來用藥量要在35～40g/667m² 才能達到同樣的防效，藥量增加33.3% ，加大藥量雖取得了較好的除草效果[12]，但造成的小麥藥害層出不窮，嚴重藥害田小麥減產50% 以上[13]。2021年山東省對淄博市的桓臺縣、臨淄區等6縣（區）采集到的22個節節麥種群、27個播娘蒿種群開展抗藥性監測，結果顯示，12個節節麥種群對甲基二磺隆處于中等水平抗性，頻率54.5% ；24個播娘蒿種群對苯磺隆處于不同程度抗性，頻率 88.9% ，其中15個種群處于高水平抗性，頻率 55.6% 。雜草抗藥性的快速增長[14]，對生產帶來諸多惡果，一是導致農藥效果下降，進而引起防控效果下降，農作物因雜草危害得不到有效控制而造成損失；二是農藥使用效果下降的情況下，種植戶為了控制雜草危害勢必會加大用量，這樣既增加了防治成本，又加大了對農產品和環境的污染，危害生態環境[8]；三是導致農藥開發和生產投人的浪費，開發一個新農藥需要投人大量的資金和人力物力，一個農藥品種因抗藥性增長而很快失去使用價值，苯磺隆在小麥除草劑市場上的快速下跌就是一個鮮明的例子，其上市之初對麥田闊葉雜草防效顯著，深得種植戶厚愛，但連年單一用藥、不合理施藥導致麥田多數闊葉雜草很快對其產生抗藥性，田間防效迅速下降，目前已經到了退出小麥除草劑市場的邊緣[15-16]。因而，開展雜草防控指標的研究，明確防治指標對指導生產意義重大，但在實際生產中，對雜草指標的使用要有補充說明，節節麥、播娘蒿等雜草繁殖能力強，當處于防治指標以下時，雖不用進行化學防治，但要提醒種植戶結合農事操作，隨時人工除草，避免下一年局部偏重發生。

麥田雜草生長受雜草密度、種群結構、小麥播種密度、氣象條件等因素影響[17]，對小麥產量的影響情況復雜，本試驗只研究了節節麥、播娘蒿2種對小麥產量影響較大的雜草在人工播種條件下對小麥產量的影響，與自然生長條件下雜草對小麥產量的影響具有差異性;同時本試驗研究提出的雜草防治指標是在小麥產量水平為 550kg/667m² 下的推導數據，根據經濟危害允許損失的計算公式，在實際生產中，不同產量水平下的麥田雜草經濟危害損失會有較大差異，從而得出的防治指標也會有所不同[18-19]。在今后冬小麥田雜草防治研究工作中，建議開展不同雜草種類混合、不同密度設計、不同生長環境等多種因素對小麥產量影響的研究，為麥田雜草的科學防控提供技術支撐。

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