冬小麦田恶性杂草节节麦的国内研究进展

王克功，任瑞兰，刘 博，王卫东，刘玲玲

（1.山西省农业科学院小麦研究所，山西临汾041000；2.山西农业大学信息学院，山西太谷030801）

节节麦（Aegilops tauschii）又名山羊草[1]，群众将其与野燕麦等禾本科杂草统称为“野麦子”[2]。作为育种材料，节节麦是六倍体小麦的祖先种之一，是D染色体组的供体种，常被用于普通小麦品质的基因改良[3-5]；作为农田杂草，节节麦为我国进境植物检疫潜在危险性杂草之一。近年来，节节麦在我国冬小麦主产区扩散蔓延，已成为我国北方麦田恶性杂草[6]。关于杂草类型节节麦的研究，主要集中在4个方面：节节麦的起源与分布；节节麦的生物学特性；节节麦与作物的竞争关系；节节麦的防除技术。

笔者就目前我国关于杂草类型节节麦的研究工作进行述评，并对研究存在的问题进行分析，对未来的研究工作进行展望，以期对我国正在进行和将要开展的有关研究有所裨益。

1 节节麦的起源与分类

1.1 节节麦的起源

节节麦原产地为欧洲、西亚，中东是节节麦的起源中心。

1.2 节节麦的分类

节节麦为禾本科（Gramineae）山羊草属（Aegilops L.）一年生或越年生植物。

1.3 我国节节麦的来源

我国杂草类型节节麦最早于20世纪50年代在黄河流域的陕西、山西、河南等地发现，80年代又在新疆伊犁河谷的自然植被中发现有大量的分布。

关于我国节节麦的来源，有2种观点：一种观点认为，黄河流域的节节麦由新疆传播而来[7]，染色体组分析为此提供了证据[4]；另一种观点认为，黄河流域的节节麦，很可能直接由伊朗（节节麦的多样性中心）经丝绸之路传入我国。节节麦DNA指纹关系研究与遗传相似性分析表明，我国杂草类型节节麦可能起源于节节麦的多样性中心伊朗[8]。微卫星分子指纹分析表明，至少有2个不同居群的节节麦由中东传入了我国[9]，从进口粮食中多次检测出混杂有节节麦草子，也为此提供了间接证据[1]。

2 节节麦的分布

2.1 节节麦的适生区

研究发现，节节麦的适生区主要分布于北纬30°～45°之间[10]。

2.2 节节麦的地理分布

杂草类型节节麦在我国冬小麦主产区的河北、河南、山东、山西、陕西、重庆、内蒙古、江苏等地均有分布，仅以田间杂草形式存在于大、小麦田间或田边、渠旁，在自然植被中未发现[7]。同时也有分布于大蒜田的报道[11]。

3 节节麦的生物学特性

3.1 节节麦种子的生物学特性

节节麦以种子进行繁殖，未见其可进行无性繁殖的报道。节节麦种子的发芽温度为5～35℃，最佳发芽温度范围为15～25℃[10]。节节麦种子发芽所需最低积温为44℃，较小麦高16℃左右。节节麦种子具有潜在发芽能力，未发芽的种子长期吸水膨胀不会发霉，若温度升高会有部分种子又开始萌发。

节节麦种子的吸水可分为3个时期：快速吸水期、缓慢吸水期和吸水停滞期；节节麦种子对水分的吸收主要在萌发过程的前期和中期；最低需水量为种子干质量的56.10%[12]。

光照对节节麦种子萌发没有显著影响。节节麦种子的萌发对酸碱度有较强的适应性，pH值为3.0～10.0的环境条件下萌发率均超过92%。节节麦种子萌发可耐低水分渗透势以及盐。

节节麦种子最佳出苗深度为1～3cm，大于9 cm则不能出苗[10]；在1～10 cm深度范围内，随着播种深度增加，出苗率会显著下降[12]。冬小麦田的节节麦有2个出苗高峰期，第1个出苗高峰出现在周平均气温在16.2～11.6℃之间，占出苗总量的75%～87%；第2个出苗高峰为翌年周平均气温回升至10℃左右，占出苗总量的13%～25%[10]。

王克功等[12]对节节麦种子活力进行了研究，室内保存条件下的节节麦种子发芽率测定表明，种子发芽率随贮存时间延长而下降（1～3 a）；贮存时间超过3 a，发芽率会显著降低（小于30%）。

3.2 节节麦的生育期

节节麦的生育期为229～256 d[13]。

4 节节麦与作物的竞争关系

节节麦混入农田，可与作物竞争水分、光、养料和空间，影响作物生长发育[14]。研究发现，节节麦与小麦之间的竞争主要受5个因素的影响。

4.1 水肥条件与施肥方式的影响

调查发现，节节麦主要生长在高水肥麦田[15-17]。说明水肥条件是影响节节麦与小麦竞争的主要因子之一，应科学施肥、浇水。不同施肥方式研究表明，条带式施肥和穴施有利于小麦与节节麦争夺养分[12]。因此，小麦田施肥应尽量采用条带式和穴施的方式。

4.2 小麦种植密度的影响

调查发现，节节麦在麦田主要分布于小麦行间、地垄及缺苗断垄处；小麦密的地方，节节麦分蘖少；小麦稀的地方，节节麦分蘖多。说明小麦种植密度对节节麦生长有一定的影响，应该合理密植，以麦压草。

4.3 小麦播期与生育期的影响

研究发现，小麦适当晚播可减轻冬前节节麦的危害，原因是节节麦出苗晚、竞争力弱。节节麦与小麦竞争水分、光、养料和空间，从节节麦种子发芽到成熟都可发生，以小麦出苗后到封垄前对小麦的影响最大。这是因为小麦开始分蘖前吸收水分、养分能力弱，开始分蘖后，随着初生根的快速生长和次生根的产生，小麦的生长速度加快，竞争能力增强。因此，清除节节麦的时间应掌握在小麦生长前期，并适当晚播。

4.4 作为小麦条锈病菌和吸浆虫的禾草寄主，间接影响小麦的生长

研究发现，节节麦是小麦条锈病菌和吸浆虫的禾草寄主，可通过传播条锈病菌和小麦吸浆虫为害，进一步影响小麦生长[18-19]。

5 节节麦的传播途径

节节麦侵入农田的途径主要有3个：一是随小麦种子传播。尽管节节麦成熟期比小麦略早，并逐节脱落，但每年仍有部分成熟偏晚的节节麦混杂在小麦种子中[20]。二是自然成熟落入田间。调查发现，小麦成熟时80%以上的节节麦小穗已脱落，只有不足20%的节节麦小穗随收获混入小麦籽粒内或秸秆内。三是人为传播。人为传播的途径主要有灌溉水和粪肥2种。节节麦也可通过小麦收获机携带，近距离或远距离传播[21]。

6 节节麦的防除方法

6.1 检验检疫和人工防除

由于节节麦生存、繁殖能力极强，即使只有极少量节节麦种子，如果防除不力就会给小麦产量造成显著损失，因此应尽量减少其入侵机会，加强检验检疫工作，杜绝杂草种子流入未分布区。在节节麦分布区，发现有节节麦混杂的小麦种子，要通过机选、人工挑拣等方法清除干净后再播种。小麦播种前上季节节麦密度大的地块应深翻15 cm以上，可减少当年田间出草量。人工拔除节节麦的时间，应在小麦越冬返青后到拔节前进行[22]。注意要彻底清除，清除的杂草应深埋或带出田外晒干后烧掉。

6.2 化学防除

利用化学除草剂防除节节麦仍是目前最常用最有效的方法。各地试验表明，有效的除草剂品种仅有3%甲基二磺隆（世玛）油悬剂和3.6%甲基碘磺隆钠盐·甲基二磺隆（阔世玛）水分散粒剂[23-25]。研究发现，不同种群节节麦对甲基二磺隆的敏感性存在显著差异[26]。不同小麦品种对甲基二磺隆的敏感性也不同[27]。因此，不应盲目推广甲基二磺隆。

有研究表明，在节节麦3叶期前用药，甲基二磺隆推荐剂量下的防效为80%左右；节节麦分蘖后的防效仅为35%～40%[25]。同时也发现，小麦3叶期前喷施甲基二磺隆，虽能有效抑制节节麦生长，但对小麦生长也有抑制；故适宜施药时期为小麦3叶期至小麦拔节前，最佳时期为小麦分蘖初期[28]。

有研究表明，冬前小麦3叶1心以上、节节麦出土后，用3%甲基二磺隆（世玛）375～450 mL/hm2，或春季小麦返青期用450～525 mL/hm2，对水450～600 kg，用手动喷雾器进行茎叶处理效果最佳[29]。

6.3 生态调控

麦少草多、麦多草少是杂草与作物竞争的规律，因此，合理密植、科学施肥、争取苗齐苗壮、形成麦苗的群体生长优势，可起到生态抑草、以麦压草的效果。深翻深耕，有利于防除节节麦，可减轻节节麦为害[30]。但目前国内对节节麦与小麦、环境之间关系的研究不够透彻，对各种生态措施的实际作用及使用条件了解得不彻底，故应加强杂草—作物—环境相互关系的研究，为通过生态措施控制杂草提供理论依据。

7 展望

7.1 节节麦对环境变化的适应机制

节节麦作为分布范围很广的外来恶性杂草，能够在不同环境条件下生存，其对环境变化的适应机制目前尚不清楚。弄清其表型可塑性和遗传分化在节节麦适应环境变化中的作用，将有助于了解其为什么可以入侵如此广泛的区域。

7.2 节节麦对农田生态系统资源波动的响应

农田生态系统由于人类活动，经常处于资源波动状态，其资源波动的水平和频率往往超过自然生态系统[31]。节节麦能够成功入侵冬小麦田，并在与小麦的竞争中生存下来，必然具有一定的适应机制。目前，人为的保护性耕作造成农业生态环境的动态变化，农田杂草群落不断的演变和更替，使一些恶性杂草数量和种类急剧上升，最终形成主要杂草群落[32]。因此，研究节节麦对农田生态系统资源波动的响应及其与作物的竞争机制，将有助于深入理解节节麦的入侵机制，可为制定节节麦的控制措施和生态控制技术提供理论依据。

7.3 节节麦的综合控制技术

毕俊昌等[33]对天津麦田杂草研究后提出以化学防除为主的管理方法，但笔者认为，寻求有效防除节节麦杂草的综合控制技术是今后努力的方向。一方面要弄清节节麦对小麦的危害程度和机制，以便确定清除的关键时间、调整施肥方式和小麦种植格局；另一方面要寻找对节节麦具有抑制作用的生物体及其不同环境条件下的施用方法和最适宜的环境条件。

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