老挝丰沙里省小粒咖啡园杂草发生情况及其群落结构

2019-10-21 06:21胡发广毕晓菲李亚男严炜黄家雄吕玉兰
杂草学报 2019年1期
关键词:群落结构杂草咖啡

胡发广 毕晓菲 李亚男 严炜 黄家雄 吕玉兰

摘要:为探究老挝丰沙里省小粒咖啡园杂草的发生危害情况,笔者于2016—2017年采用倒“W”形9点取样法对老挝丰沙里省6县小粒咖啡园进行调查研究。确定了该地区小粒咖啡园杂草有79种,隶属于23科66属,其中相对多度在10%以上的有11种杂草。白茅、粽叶芦、飞机草、胜红蓟、马唐、蕨、牛筋草、鬼针草、小飞蓬、藜和铺地黍是构成老挝丰沙里省小粒咖啡园杂草群落的优势杂草。研究结果将为老挝丰沙里省小粒咖啡园的杂草防控提供重要参考。

关键词:咖啡;杂草;发生情况;群落结构

中图分类号:S451  文献标志码:A  文章编号:1003-935X(2019)01-0029-05

Abstract:A survey was conducted to determine weeds associated with the Arabica coffee gardens in six counties of Ph o^ngsali,Laos,using a “W” 9point sampling method from 2016 to 2017. There were 79 weed species in the Arabica coffee gardens,belonging to 23 families and 66 genera;the relative abundance of 11 species was above 10%. Imperata cylindrica,Thysanolaena latifolia,Eupatorium odoratum,Ageratum conyzoides,Draba matangensis,Pteridium aquilinum,Eleusine indica,Bidens pilosa,Conyza canadensis,Chenopodium album and Panicum repens were the dominant weeds in the weed community of Arabica coffee gardens in Ph o^ngsali,Laos. This study provides an important reference for the prevention and control of weeds in the Arabica coffee gardens in Ph o^ngsali,Laos.

Key words:coffee;weed;occurrence;community structure

雜草是伴随着人类的生产活动而产生的,是长期适应气候、土壤、作物、耕作制度、社会因素与栽培作物竞争的结果[1-3]。杂草群落的大小、结构组成特点及动态变化导致其产生不同的危害情况[4-5]。调查研究杂草的物种组成、类型组成、生活型组成,可以掌握特定生态系统的物种种群和优势种群,有利于保护生物多样性和生态环境,对于有效控制重大危害杂草具有现实意义。

小粒咖啡(Coffea arabica)是茜草科咖啡属小乔木或大灌木,经济寿命达30年以上。小粒咖啡是浅根性作物,新植咖啡园、低产咖啡园和山地咖啡园等的咖啡根系更浅,且根系不发达,荫蔽度低,空地面积大,杂草生长快,根系发达,从土壤中吸收大量的水分、养分[6]。但杂草作为咖啡园田间生态系统中的主要组成部分,不仅能改变咖啡园田间生态系统的结构,还直接影响咖啡园昆虫、微生物的多样性和稳定性。小粒咖啡是丰沙里省的主要经济作物,也是中国政府组织中国企业在“金三角”地区开展国际罂粟替代种植的主要作物,目前该区域内3 150 hm2的小粒咖啡均由中方企业投资建设和管理。笔者于2016—2017年对老挝丰沙里省小粒咖啡园杂草进行了系统调查,确定了主要杂草的种类、发生情况及群落结构,为当地咖啡园杂草综合防控提供参考及技术支持。

1 研究地区和方法

1.1 研究地区概况

丰沙里省是老挝人民民主共和国最北端的一个省份,地理坐标为101°32′4.07″~102°59′1.88″E,20°51′51.15″~22°30′14.83″N。其北边及西边与我国云南省普洱市和西双版纳傣族自治州接壤,与中国的国境线长333 km,属云贵高原以南延伸部分,国土面积为16 270 km2。该地区属热带季风气候,年平均气温为20.1 ℃,极端最低气温为 1.1 ℃,年降水量为 1 700~2 060 mm。调查区域覆盖老挝丰沙里省奔诺县、丰沙里县、温岱县、孟迈县、孟夸县和孟桑潘县6县范围内的小粒咖啡园。咖啡园均为山地种植,园区除草均采用人工锄草或机械刈割除草,基本未使用过药剂除草。

1.2 调查方法

调查采用定点调查和随机普查2种方式进行。每个调查点的小粒咖啡种植面积不少于 3.33 hm2,采用倒置“W”9点取样法,2点间距 10 m,每样方调查面积为1 m2。记录样方内的杂草种类和采集标本,并对每个样方调查记录杂草名称、种类、数量等。整个调查累计选取57个样点,收集513个样方的样本参数和标本。收集的标本参照《杂草学》[7]、《中国农田杂草原色图谱》[8]和《中国杂草志》[9]进行分类鉴定。

1.3 各参数的计算方法

调查数据的计算依据张朝贤等的数据处理方法[10]进行,即在对样方取样数据进行处理时,运用田间频率、田间均度、田间密度、相对多度等4个参数,其计算方法如下:

田间均度(U):指某种杂草在调查田块中出现的样方次数占调查同类田块总样方数的百分比;

田间密度(MD):指某种杂草在各调查田块的平均密度之和与调查田块数之比;

出现频率(F):指某种杂草出现的田块数占总调查田块数的百分比;

相对均度(RU):指某种杂草均度与各种杂草均度和之比;

相对密度(RD):指某种杂草平均密度与各种杂草密度之和的比值;

相对频度(RF):指某种杂草频度与各种杂草频度之和的比值;

相对多度(RA):指某种杂草的相对均度、相对密度和相对频度之和,可以体现该杂草的丰富程度。

1.4 杂草群落结构类型及特点描述

短生型:杂草群落以2~3种一年生杂草为优势种,多种一年生杂草复合危害的结构类型。

长生型:杂草群落以1种或2种多年生杂草为优势种,多种一年生或多年生杂草复合危害的结构类型。

恶生型:杂草群落以恶性杂草集中连片危害的结构类型。

失管型:杂草群落以粗壮草本、亚灌木、灌木等多年生杂草为优势种的结构类型。

人为型:对一些“有用”的杂草人为刻意保留,导致其大面积发生危害的结构类型。

1.5 数据统计及分析

采用 Excel 2010 进行数据的处理和分析。

2 结果与分析

2.1 小粒咖啡杂草目录

表1的调查结果显示,老挝丰沙里省小粒咖啡园杂草共79种,分属菊科、禾本科、大戟科、伞形科等23个科。其中菊科最多,有17种,占总数的21.52%;禾本科次之,有14种,占总数的17.72%;大戟科有6种,占总数的7.59%;伞形科、莎草科和茄科各有4种,分别占总数的5.06%;蓼科、藜科和凤尾蕨科各有3种,分别占总数的3.80%;锦葵科、旋花科、马鞭草科、蝶形花科、蔷薇科、苋科和石竹科各有2种,分别占总数的2.53%;爵床科、西番莲科、豆科、木贼科、马齿苋科、酢浆草科和鸭跖草科各有1种,分别占总数的1.27%。

2.2 小粒咖啡园主要杂草的发生情况

调查结果表明,老挝丰沙里省小粒咖啡园杂草发生相对多度大于5%的有20种,其中白茅、粽叶芦、飞机草、胜红蓟、马唐、蕨、牛筋草、鬼针草、小飞蓬、藜和铺地黍等共11种杂草的相对多度大于10%(表2)。

3 小粒咖啡杂草的群落结构及特点

调查结果显示,老挝丰沙里省咖啡园由于前茬作物、建园时间、作物长势、耕作方式及地势条件等的不同,导致杂草的种群形成产生了一定的差异,杂草的群落构成也不同。杂草的发生和群落结构主要表现为5种群落结构及特点:(1)短生型。主要危害1~3年新植咖啡园,此时咖啡植株矮小,裸露地面积大,建园前对地块杂草集中砍烧清理,多年生杂草几乎绝迹,一年生杂草集中暴发危害。调查区域内该类型杂草群落组成有胜红蓟+藜+马唐、鬼针草+胜红蓟、马齿苋+腺梗豨莶等。(2)长生型。主要危害3年以上成林咖啡园,此时咖啡植株基本封行,裸露地面积较小,由于前期杂草防控多采用人工砍除或机械刈割的方式进行,园区内一些耐刈割的杂草逐渐被筛选为优势种。调查区域内该类型杂草群落组成有飞机草、铺地黍、赛葵、紫茎泽兰等4种多年生杂草为单一优势种,其他少量一年生杂草为补充的群落结构。(3)恶生型。不管是新植咖啡园,还是成林咖啡园都有发生。杂草以白茅、蕨、粽叶芦等单一恶性杂草形成优势种群的群落结构。其特点是种群结构单一,繁殖迅速,清除困難。(4)失管型。多为种植4年以上的成林咖啡园,由于肥水管理或田间耕作不当,导致杂草滋生蔓延。杂草以飞机草、紫茎泽兰、矮小灌木及藤本植物等单一杂草为优势种的群落结构。(5)人为型。咖农在清理杂草时,对一些“有用”的杂草刻意保留,导致其大面积发生危害。杂草主要以粽叶芦(扫帚)、蕨(蔬菜)、香茅草(调味香料等)、马蹄菜(蔬菜)、刺芹(调味香料)及西番莲(果实)等单一或组合形成群落。

参考文献:

[1]强 胜. 中国杂草生物学研究的新进展[J]. 杂草学报,2018,36(2):1-9.

[2]夏国军,李晓峰. 杂草的特征·防治及利用[J]. 安徽农业学报,2007,35(34):11134-11136.

[3]付小猛,毛加梅,刘红明,等. 国内外有机果园杂草管理技术研究综述[J]. 杂草学报,2016,34(4):7-11.

[4]Cardina J,Herms C P,Doohan D J. Crop rotation and tillage system effects on weed seed banks[J]. Weed Science,2002,50(4):448-460.

[5]Bàrberi P,Cascio B L.Long-term tillage and crop rotation effects on weed seed bank size and composition[J]. Weed Research,2001,41(4):325-340.

[6]胡发广,李荣福,毕晓菲,等. 云南小粒咖啡园杂草发生危害及防除[J]. 杂草科学,2012,30(4):44-46.

[7]强 胜. 杂草学[M]. 北京:中国农业出版社,2001.

[8]王枝荣. 中国农田杂草原色图谱[M]. 北京:农业出版社,1990.

[9]李扬汉. 中国杂草志[M]. 北京:中国农业出版社,1998.

[10]张朝贤,胡祥恩,钱益新,等. 江汉平原麦田杂草调查[J]. 植物保护,1998,24(3):14-16.

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