陕西省冬小麦田杂草种类及演替特点

2020-02-04 07:49王雅丽李兰梁春玲魏静武爱玲苏小记
杂草学报 2020年3期
关键词:冬小麦种类杂草

王雅丽 李兰 梁春玲 魏静 武爱玲 苏小记

摘要:为明确陕西省冬小麦田杂草发生危害现状和群落组成特征,运用倒置“W”型九点取样法对陕西省冬小麦主产区麦田杂草种类和群落进行调查,明确了陕西省冬小麦田常见杂草主要有22科68种,其中禾本科、十字花科、菊科杂草种类最多,分别为18种、10种、7种;优势杂草有播娘蒿、节节麦、荠菜、猪殃殃、野燕麦、看麦娘、婆婆纳等7种,区域性优势杂草有雀麦、鹅肠菜、麦瓶草、日本看麦娘、刺儿菜、多花黑麦草、大穗看麦娘、离子芥等8种,常见杂草19种,一般杂草34种;研究结果揭示了群落演替的影响因素。

关键词:冬小麦;杂草;种类;优势种群;调查

中图分类号:S451文献标志码:A文章编号:1003-935X(2020)03-0007-06

Investigation on Species of Common Weeds and its Community Succession in Winter Wheat Fields in Shaanxi Province

WANG Ya-li1,LI Lan1,LIANG Chun-ling1,WEI Jing1,WU Ai-ling2,SU Xiao-ji1

(1.Shaanxi Provincial Plant Protection General Station,Xi'an 710003,China;

2.Qishan Agricultural Technology Extension Center,Qishan 722400,China)

Abstract:To determine the present occurrence,impact,and community composition of weeds in the main winter wheat production area in Shaanxi Province,fields were surveyed accrding to the “W” nine-point sampling method. There were 68 species belonging to 22 families of common weeds in winter wheat fields in Shaanxi Province,among which Gramineae,Cruciferae and Compositae were the most important,with 18 species,10 species and 7 species,respectively. There were 7 dominant weeds: Artemisia annua,Aegilops tauschii,Capsella bursa-pastoris,Galium aparine,Avena fatua,Alopecurus aequalis,and Veronica didyma. There were 8 regional dominant weeds:Bromus japonicus,Myosoton aquaticum,Silene conoidea,Alopecurus japonicus,Cirsium setosum,Lolium multiflorum,Alopecurus myosuroides,and Chorispora tenella. Additionally,there were 19 common miscellaneous weeds and 34 general weeds. The influencing factors of community succession were revealed.

Key words:winter wheat; weeds; species; dominant population; investigation

小麦是世界三大粮食作物之一,是我国仅次于水稻的第二大粮食作物,也是陕西省主要粮食作物之一,2018年陕西省小麦种植面积为96.73万hm2,占总耕地面积的23.6%[1]。近年来,种植的小麦全部为冬小麦,20世纪90年代以前春小麦在陕西省最北部、长城沿线风沙滩地有少量种植。麦田杂草不仅会降低小麦产量,而且会减少田间通透性,加重小麦病虫害的发生,轻则减產5%~10%,严重地块可导致小麦减产50%以上,少数田块甚至绝收[2-3]。陕西省地形复杂,气候多样,麦田杂草种类繁多,是造成小麦产量损失的重要因素之一。2010年以前有资料报道过陕西省各地区麦田杂草发生特点[4-15],近10年来,仅有对宝鸡市陇县冬小麦田禾本科杂草发生情况的报道[16],未见对陕西全省冬小麦田杂草发生情况的报道。

本研究通过对陕西省冬小麦产区杂草群落的实地调查,以期揭示田间杂草的发生危害状况和优势种群,旨在为建立陕西省冬小麦田杂草可持续治理技术体系提供依据。

1 材料与方法

1.1 调查地点概况

陕西省位于我国内陆腹地,地处105°29′~111°15′E、31°42′~39°35′N,地跨黄河、长江两大水系,横跨3个气候带,陕北北部长城沿线属中温带季风气候,关中及陕北大部属暖温带季风气候,陕南属北亚热带季风气候。总面积为 20.56万km2,全省年平均降水量340~1 240 mm,降水南多北少,陕南为湿润区,关中为半湿润区,陕北为半干旱区。

陕西省冬小麦主要集中在关中地区,种植面积 86.1 hm2,占全省88.4%,陕南种植面积 10.6万hm2,占全省10.9%,陕北有少量种植,面积700 hm2左右,占全省0.6%[1]。根据陕西省不同区域地貌特点、气候特征等方面的差异,按照车俊义等的研究结果[17],结合近年来各地小麦种植结构变化,将陕西省冬小麦田杂草划分为3个区域,即关中平原区、渭北高原区、秦巴山地区(表1、图1)。

1.2 调查方法及样点分布

2018年4月中旬至5月中旬,小麦抽穗期至扬花期至灌浆期,组织人员对西安、咸阳、渭南、宝鸡、铜川、汉中、安康、商洛8市23县的950个地块冬小麦田杂草的种类及数量进行调查,地块涉及秦巴山区、关中平原、渭北高原的灌区和旱地,每个地块采用倒置“W”型九点取样法进行取样[18],每点的样方面积为0.25 m2,详细调查杂草种类、株树、株高,计算平均密度、频度和多度。

1.3 数据统计与分析

参考魏守辉等的统计方法[19],根据各样点的调查数据计算相对优势度(relative dominance,RA)。相对优势度RA=(RD+RH+RF)/3,式中:RD为相对密度(relative density),即某杂草的密度(杂草株数代表杂草密度)占总密度的比例;RH为相对高度(relative height),即某杂草的总高度占样方中所有杂草高度的比例;RF为相对频度(relative frequency),即杂草出现的样方数占所有杂草出现的总样方数的比例。

2 结果与分析

2.1 杂草种类

共调查到小麦田杂草68种,隶属于22科(表2)。其中,禾本科的最多,有18种,占26.8%;十字花科10种,占14.9%;菊科、石竹科分别有7种、5种。

2.2 杂草优势度

根据麦田杂草的相对优势度(表3),可将陕西省冬小麦田杂草分为4类,即优势杂草、区域性优势杂草、常见杂草和一般性杂草。

优势种杂草,即在陕西省各地区均有分布,对小麦生长发育及产量影响显著的杂草有播娘蒿、节节麦、荠菜、猪殃殃、野燕麦、看麦娘、婆婆纳等7种,全省相对优势度≥5;区域性优势种杂草,即在某些区域出现,但对当地小麦生长发育影响很大,且防除困难的杂草有雀麦、鹅肠菜、麦瓶草、日本看麦娘、刺儿菜、多花黑麦草、大穗看麦娘、离子芥等8种,1.5≤相对优势度<5;常见杂草,即发生面积大,但优势度和发生频度都不大,对小麦危害较小的杂草有藜、繁缕、泽漆、涩芥、田紫草、菵草、长芒棒头草、酸模叶蓼、救荒野豌豆、扁穗雀麦、苣荬菜、早熟禾、小花糖芥、打碗花、通泉草、王不留行、地稍瓜、扫帚菜、角茴香,共19种,0.35≤相对优势度<1.5;一般性杂草,即在局部发生,发生频度较低,对小麦生长发育影响较小的杂草有猪毛菜、荩草、碎米薺、棒头草、宝盖草、泥胡菜、田旋花、鹅观草、苦苣菜、硬草、小旋花、独行菜、香附子、鬼蜡烛、萹蓄、遏蓝菜、狗尾草、簇生卷耳、牛筋草、问荆、草木樨、黄花蒿、蒲公英、反枝苋、夏至草、弯曲碎米荠、蔊菜、石龙芮、茴茴蒜、飞廉、马齿苋、蛇莓、藤长苗、牻牛儿苗,共34种,相对优势度<0.35。

2.3 杂草种群演替特点及原因

2.3.1 杂草群落结构

陕西省冬季常干旱少雨,秋播后杂草出土迟;苗齐10 d后禾本科95%以上杂草出土,草龄小,普遍在2~5叶期,易于防除;早春气温回升快,田间湿度大,杂草生长迅速,危害加剧。近几年,杂草种类增多、数量增加。郝平顺等报道,咸阳地区20世纪70年代麦田杂草发生共36种,一般有杂草12.2万株/667 m2左右[9]。20世纪80年代38种,一般有杂草14.7万株/亩(1亩=667 m2)左右,目前已有15科40余种。各地区杂草群落结构分布如下:

渭北高原区:农作物一年一熟,局部两年三熟,秋杂粮与冬小麦轮作。杂草主要以播娘蒿、荠菜、猪殃殃、野燕麦、节节麦、看麦娘为主,部分麦田雀麦、麦瓶草、婆婆纳、离子芥发生严重。

关中平原区:玉米小麦轮作,部分地区稻麦轮作。播娘蒿、节节麦普遍发生。野燕麦、多花黑麦草、婆婆纳、雀麦、荠菜、猪殃殃、看麦娘也是该区的优势草种。此外,大穗看麦娘、田紫草在部分麦田发生严重。

秦巴山地区:稻麦、稻油轮作,以看麦娘、猪殃殃、鹅肠菜、荠菜、日本看麦娘等为优势杂草,野燕麦、刺儿菜、救荒野豌豆在部分地区发生较重。

2.3.2 演替特点

2.3.2.1 节节麦上升为优势种,并与播娘蒿、荠菜构成优势种群

本次调查结果表明,陕西省2018年冬小麦田优势杂草排前3位的种类为播娘蒿、节节麦、荠菜。而1988年渭北高原排在前3位的是刺儿菜、田旋花、离子芥,关中平原排在前面的是播娘蒿、涩芥、荠菜,陕南麦田繁缕、鹅肠菜、猪殃殃危害较重[4]。2010年前后,节节麦在关中平原上升为第一优势种,繁缕在陕南旱地麦田发生最重,稻茬麦田第一优势种是看麦娘,渭北高原播娘蒿、荠菜为优势种[5-6,8,10]。

2.3.2.2 麦家公、涩芥、打碗花、独行菜、反枝苋等由原来的优势种变为一般性杂草

资料记载,涩芥、打碗花曾是关中平原的主要杂草,随着除草剂使用及耕作制度的变化,涩芥、打碗花变为一般发生杂草。近年关中平原播娘蒿、猪殃殃、野燕麦等发生非常严重,而麦家公、小蓟、独行菜、反枝苋等原来的优势种已成弱势群体[9,13]。

2.3.3 演替原因

2.3.3.1 除草剂使用和种植制度变化是种群变化的主要原因

杂草的群落构成与除草剂使用和当地自然地理环境、耕作方式、轮作制度、跨区调种作业等密切相关[20-21]。20世纪80年代,关中地区大面积使用2,4-D丁酯,对部分阔叶杂草起到了很好的控制作用,杂草群落由原先的单一型阔叶杂草群落变化为禾本科、阔叶杂草混生型群落;汉中市推广使用敌草隆,看麦娘由1981年的5.9%上升到1987年的54.98%。20世纪90年代磺酰脲类除草剂被大面积应用,猪殃殃、麦家公、婆婆纳、泽漆数量逐渐上升,播娘蒿、荠菜的数量明显下降[5,10];长期以来,节节麦防除药剂单一,使用要求严格,繁殖能力强,逐渐上升为优势种。群众自由串换、调种,没有严格检疫和种子清选,造成杂草远距离扩散,如节节麦和鬼蜡烛20世纪80年代仅在关中平原个别田块零星发生,2001年后已经大面积扩散[7,9,22-23]。作为牧草引进的多花黑麦草,1997年4个县发生面积1.2万hm2,2014年迅速扩散到26个县,发生面积 29.8万hm2[24]。机械远距离收割作业增多、机械深翻整地面积减少、灌溉面积不断增大都为杂草种子的生长繁殖和扩散蔓延创造了有利条件[9,20] 。

2.3.3.2 节节麦危害加重趋势明显

节节麦分蘖、繁殖能力强,适应性极强,危害损失大。张朝贤等报道,节节麦普发田块可使小麦减产50%~80%,严重的甚至绝收[23]。2014年节节麦在宝鸡市发生面积7.3万hm2,发生严重的田块造成小麦减产20%~35%[25]。随着收割机跨区作业的快速发展、耕种方式的改变等,节节麦危害正在迅速加大。20世纪90年代以前,节节麦主要分布在西安、兴平、武功、大荔等地[26]。2000年后,面积逐步扩大,现在已在关中平原的宝鸡、西安、咸阳、渭南、铜川等小麦主要种植区大面积发生[22]。目前,节节麦的防除尚没有特效选择性药剂,致使其发生危害不断加重[22]。在生产管理中应按照不同区域优势杂草种类,因地制宜地制定麦田杂草综合治理方案,加快节节麦等恶性杂草防除技术的研究和推广。

3 结论

调查表明,陕西省冬小麦田共有杂草68种,其中优势种杂草有播娘蒿、节节麦、荠菜、猪殃殃、野燕麦、看麦娘、婆婆纳等7种,区域性优势种杂草有雀麦、鹅肠菜、麦瓶草、日本看麦娘、刺儿菜、多花黑麦草、大穗看麦娘、离子芥等8种,常见杂草有藜、繁缕、泽漆、涩芥、田紫草、菵草、长芒棒头草、酸模叶蓼等19种;一般杂草有猪毛菜、荩草、碎米荠、棒头草、宝盖草、泥胡菜、田旋花、鹅观草等34种。

节节麦已上升为全省冬小麦田优势种杂草,并与播娘蒿、荠菜等构成优势种群,对小麦危害逐年加重;麦家公、涩芥、打碗花、独行菜、反枝苋等由原来的优势种杂草逐步演变为一般性杂草,危害不断减轻。长期单一使用某一类(种)除草剂以及种植制度的变化等是导致冬小麦田杂草种群变化的主要原因。

参考文献:

[1]陕西省统计局,国家统计局陕西调查总队. 陕西统计年鉴2019[M]. 北京:中国统计出版社,2019.

[2]张殿京,陈仁霖. 农田杂草化学防除技术[M]. 上海:上海科学技术文献出版社,1992.

[3]张玉聚,李洪连,张振臣,等. 中国农田杂草防治原色图解[M]. 北京:中国农业科学技术出版社,2010.

[4]车俊义,杨 峰. 陕西省麦田杂草群落变化及防除对策[J]. 杂草科学,1988,6(3):1-2.

[5]刘延虹,关 侠,冯文涛. 陕西省麦田杂草种类分布及防除技术[J]. 杂草科学,2005,23(4):19-20.

[6]姚萬生,雷树武,薛少平. 关中地区麦田杂草危害状况及防除对策[J]. 干旱地区农业研究,2008,26(4):121-124,162.

[7]王亚红,刘万锋,杨建斌,等. 关中小麦田禾本科杂草危害现状及原因分析[J]. 陕西农业科学,2007,53(3):25-27.

[8]冯渊博,范变娥,曹 瑛,等. 西安地区麦田杂草发生特点及综合防控对策[J]. 陕西农业科学,2011,57(3):105-106.

[9]郝平顺,高 峰,吴婵妮. 咸阳市关中地区麦田杂草群落演变及治理对策[J]. 中国植保导刊,2004(9):11-13.

[10]杨志华,陈嘉孚,邓根生. 汉中地区麦田主要杂草及绿黄隆使用技术探讨[J]. 陕西农业科学,1995,41(1):13-14,19.

[11]王广炳,颜显菊. 汉阴县麦田杂草优势种群及防除[J]. 杂草科学,2008,26(4):43-44.

[12]任进兴,朱志斌,赵 博,等. 渭北旱原麦田杂草的发生与防治[J]. 陕西农业科学,2001,47(11):44-45.

[13]刘斌侠.关中西部麦田杂草种群数量的演变及治理对策[J]. 中国农技推广,2008(5):41-42.

[14]亢欢虎,袁宝凤,刘雅宁.宝鸡市麦田恶性杂草发生现状与防治策略[J]. 现代农业科技,2010(7):208,213.

[15][JP]武建宽,王会玲,杨文智. 临渭区麦田杂草群体变化特点及冬前防除综合技术[J]. 陕西农业科学,2007,53(4):159-160.

[16]杨秋萍,支小明. 陇县麦田禾本科杂草发生现状及防治对策[J]. 现代农业科技,2014(6):162-163.

[17]车俊义,王枝荣. 陕西农田草害与治理[M]. 西安:陕西科学技术出版社,1992.

[18]林 伟. 倒置“W”九点取样法在杂草群落结构调查上的应用[J]. 上海农业科技,2002(2):13-14.

[19]魏守辉,张朝贤,翟国英,等. 河北省玉米田杂草组成及群落特征[J]. 植物保护学报,2006,32(2):212-218.

[20]高宗军,李 美,高兴祥,等. 不同耕作方式对冬小麦田杂草群落的影响[J]. 草业学报,2011,20(1):15-21

[21]张志铭,黄绍敏,叶永忠,等. 长期不同施肥方式对麦田杂草群落结构及生物多样性的影响[J]. 河南农业科学,2010(6):67-70.

[22]房 锋,高兴祥,魏守辉,等. 麦田恶性杂草节节麦在中国的发生发展[J]. 草业学报,2015,24(2):194-201.

[23]张朝贤,李香菊,黄红娟,等. 警惕麦田恶性杂草节节麦蔓延危害[J]. 植物保护学报,2007,34(1):103-106.

[24]郝平顺,张 立. 高度警惕麦田恶性杂草多花黑麦草蔓延危害[J]. 陕西农业科学,2015,61(7):50-51.

[25]王义虎,张俊文,白英文,等. 宝鸡市节节麦危害加重原因及治理对策[J]. 陕西农业科学,2014,60(6):59-60.

[26]颜 济,杨俊良,崔乃然,等. 新疆伊犁地区的节节麦[J]. 作物学报,1984,10(1):1-8.

收稿日期:2020-05-13

作者简介:王雅丽(1973—),女,高级农艺师,主要从事农药械使用技术推广工作。E-mail:wangyali-2007@163.com。

通信作者:苏小记,高级农艺师,主要从事植物保护工作。E-mail:suxiaoji68@126.com。

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