不同覆盖处理对金丝皇菊种植地的控草效果

杨霞 付佑胜 李建伟 杨倩 李永丰

摘要：金丝皇菊属于多年生草本菊科植物，是我国特色中草药之一。田间杂草的化学防除存在产生药害、污染中药材品质的风险。对金丝皇菊种植地的杂草进行调查，并设计不同秸秆覆盖（水稻秸秆、玉米秸秆和大豆秸秆）、地膜覆盖（黑色地膜和透明地膜）处理，对杂草防除效果进行试验研究。结果发现，畦沟使用的3种秸秆覆盖处理均有很好的抑草效果，其中采用玉米秸秆8 cm厚度覆盖抑制杂草的效果最佳，抑草率高达9454%;垄上黑色地膜覆盖抑草效果明显高于透明地膜，达90.91%。因此，垄上的黑色地膜覆盖+畦沟的玉米秸秆覆盖组合可大幅抑制金丝皇菊田间的杂草密度，为江苏省金丝皇菊种植地的生态控草提供科学依据。

关键词：金丝皇菊;杂草防除;秸秆覆盖;地膜覆盖;控草效果

中图分类号：S474+.1  文献标志码：A  文章编号：1003-935X（2021）03-0061-06

Abstract：Chrysanthemum morifolium ‘Jinsihuangju’，one of Chinese herbal medicines，is a perennial herb of the Compositae family. Its quality and safe production are threatened by chemical herbicides. In this study，non-chemical methods to control weeds C. morifolium ‘Jinsihuangju’ fields were evaluated. Straw （from rice，maize and soybean） and plastic films （black and white） mulches were assessed for their weed control efficacy. The three straw mulches in border strips effectively controlled emerging weeds. The most effective was maize straw （8 cm thick） that provided 9454% control. The black plastic film placed on ridges，providing up to 91.91% weed control，was significantly more effective than the white plastic film. Therefore，the management strategy of combining black plastic film mulching on ridge and maize straw mulching can greatly control weed density and provide effective ecologically-based weed control in C. morifolium ‘Jinsihuangju’ fields.

Key words：Chrysanthemum morifolium ‘Jinsihuangju’;weed control;straw mulching;plastic film mulching;weed control effect

菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）属于菊科多年生草本植物，有较高的食用及保健等价值[1]。金丝皇菊（C. morifolium ‘Jinsihuangju’）作为茶饮，具有疏散风热、清肝养目、润喉解酒、平抑肝阳等作用，富含氨基酸、黄酮、微量元素等，具有丰富的营养价值，使得人们对其需求量大幅度增长[2]。种植金丝皇菊的经济效益也比较高，纯收入高达5 000～6 000元/667 m2，约为普通粮食作物的10倍[3-4]。然而，田间恶性杂草严重威胁金丝皇菊的安全生产与品质，使得中草药种植过程中草害防控问题日益凸显。化学除草虽有高效低成本的优势，但存在产生药害、污染中药材品质的风险，而人工除草成本逐年攀升。目前，水稻、小麦等作物田间控草已经建立很完善的模式，但有关金丝皇菊等中草药的控草技术研究尚未成熟，主要原因是中草药种植田的杂草发生规律研究薄弱，除草剂对中草药产生药害或存在污染中药材品质的风险。因此，杂草防除成为金丝皇菊种植过程中的重要工作。

地膜覆盖和秸秆覆盖是农业设施栽培中的一项有效措施，能够提高土壤水肥利用率，活化土壤養分，增强土壤保温效果，有利于作物生长发育，增加作物产量和提高作物品质[5-6]。目前，覆盖技术已在我国不同作物田中得到广泛研究和应用推广，如粮食作物水稻[7]和小麦[8-9]，经济作物大豆[10]、马铃薯[11]、番茄[12]、葡萄[13]和甘蔗[14]等。覆盖技术在中草药种植中也取得了一些进展，如北京市通州区示范地膜覆盖栽培中草药地黄取得高效益[15];稻草覆盖有利于川芎的生长，提高了川芎产量和经济效益[16]。此外，采用作物秸秆或地膜在水稻、大豆、玉米、棉花、油菜等作物田覆盖控草的研究越来越受到关注[17-18]。地膜覆盖和秸秆覆盖能够有效抑制田间杂草生长，达到生态控草效果。李秉华等发现，4 500 kg/hm2的小麦秸秆覆盖物对大豆田间杂草的抑制效果达48.67%～7990%[19]。Mohammed等发现，水稻、向日葵和玉米秸秆混合覆盖物对玉米田的马齿苋（Portulaca oleracea）和香附子（Cyperus rotundus）的抑草效果良好，与精异丙甲草胺+莠去津组合的防治效果相当[20]。李先文等通过不同覆盖物处理研究发现，机编草覆盖物对云烟87的田间杂草抑制效果最好[21]。因此，本研究采用不同作物（水稻、玉米和大豆）秸秆覆盖和不同地膜（黑色地膜和透明地膜）覆盖处理，旨在探究不同覆盖处理对金丝皇菊种植地杂草的控制效果，以期为金丝皇菊种植地的生态控草提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年4—12月在江苏省淮安市淮安区南闸镇前朱庄的淮安茹园生态农业种植基地（33.317°N、119.141°E）进行。该区地处江苏省北部中心地域，位于淮安市苏北灌溉总渠以南地区，属于北亚热带湿润季风气候，四季分明，雨量集中。平均气温为14.5 ℃，气温年分布以7月最高，1月最低，全年无霜期一般在210～225 d之间。年平均日照2 273.5 h，年平均降水量为956.5 mm。该区地势平坦，以平原为主，供试土壤为pH值7.6的砂姜土（灰黏黄土），有机质含量36.8 g/kg，全氮含量2.06 g/kg，有效磷含量45.6 mg/kg，速效钾含量234 mg/kg，缓效钾含量832 mg/kg。

1.2 供试材料的种植

供试菊花品种为金丝皇菊，喜温暖气候和阳光，忌水湿。金丝皇菊4月下旬进行移栽，9月下旬现蕾，10月上旬花蕾现黄，10月中下旬完全开放，11月初开始收获菊花。

栽植方法：采用无性繁殖分株法，选择生长旺盛的植株根蔸，剪去菊枝，留下根部用于栽植。将种植基地的土壤进行深耕耙平，清除石块和草根，做到地平土碎。按宽45 cm、深约20 cm的沟进行起垄，以利于排水与田间耕作。垄上铺盖地膜，尽量铺平，四周用土压严。定植时按株距45 cm在地膜上挖洞栽植，穴深6 cm，用苗量为1株/穴，种植密度为1 600～2 000株/667 m2。

水肥管理：4月25日菊花枝移栽后浇透定根水，并在1周内及时查苗补苗。缓苗期间每隔3～5 d浇水1次，待苗存活后一般情况下不需要浇灌，确保无积水。8月30日采用桩木捆绑法捆扎植株，防止菊花植株倒伏。菊花种植期间共使用氮磷钾复合肥（17%-17%-17%，史丹利农业集团股份有限公司）3次，均采用人工撒施：第1次是菊花植株移栽前撒施复合肥 60 kg/667 m2;第2次是菊花枝移栽1个月长出绿叶后，撒施复合肥 30 kg/667 m2;第3次是菊花枝移栽3个月后，撒施复合肥 40 kg/667 m2。待菊花植株分枝数达25～28枝时，利用背负式电动喷雾器（光农3WBD-16型，台州市路桥喷农喷雾器厂）对叶片喷施浓度为 50 mg/L 的15%多效唑可湿性粉剂，控制菊花生长高度，促发植株分枝。

1.3 试验处理与设计

试验设计了不同秸秆覆盖除草、不同地膜覆盖除草，以不作任何处理为空白对照。试验采用随机区组设计，每个处理的长度为30 m，分别设置3个重复。菊花枝移栽前1 d（4月24日，晴，气温14～21 ℃），在垄上设计不同地膜覆盖处理：黑色地膜覆盖和透明地膜覆盖，均为普通聚乙烯塑料薄膜，厚度均为0.008 mm，于当地市场购买，并设不覆盖地膜的空白对照。 菊花移栽后10 d（5月5日，晴，气温15～26 ℃），在畦沟设计不同秸秆覆盖处理：水稻秸秆覆盖、玉米秸秆覆盖和大豆秸秆覆盖，秸秆均为上季收获，覆盖前用铡刀将这些秸秆切成约20 cm的短节进行覆盖，覆盖厚度约 8 cm。菊花全生育期无除草剂。

1.4 杂草种类及控草效果调查

4月中旬，在金丝皇菊种植地整地前采用“M”形9点取样法进行田间杂草种类调查[22-23]。5月5日，秸秆覆盖处理30 d后在畦沟的不同秸秆覆盖处理区设置1 m2（2.5 m×0.4 m）的杂草观测样方统计杂草总株数，重复5次。同一天，地膜覆盖处理41 d后在垄上的不同地膜覆盖处理区内按同样方法设置1 m2的杂草观测样方统计杂草总株数。同时，采用同样的调查方法统计未做任何覆盖处理的空白对照地的杂草总株数。抑草率=（对照组杂草株数-处理组杂草株数）/对照组杂草株数×100%。采用SPSS 21.0软件对调查的数据进行统计分析和差异显著性分析。杂草识别鉴定通过中国植物图像库和《中国杂草志》[24]进行比对。

2 结果与分析

2.1 金丝皇菊种植地杂草种类的调查结果

2019年4月对整地前的金丝皇菊种植地进行杂草种类调查，结果显示，该基地的杂草种类丰富，共出现14科23属25种杂草（表1）。杂草基本为旱生杂草，其中禾本科杂草占 20.0%，阔叶类杂草占80.0%。一年生杂草20种，占80.0%;二年生杂草2种，占8.0%;一年生或二年生杂草1种，占 4.0%;多年生杂草2种，占8.0%。该地主要优势杂草种类有小飞蓬、看麦娘、婆婆纳、荠菜等，其次是野老鹳草、铁苋菜等。其中，禾本科和菊科杂草种类最多，均为5种。菊花枝移栽40 d 后，对未做任何覆盖的地块进行杂草株数调查，结果显示杂草总密度约330株/m2。

2.2 不同作物秸秆覆盖处理的控草效果比较

秸秆覆盖技术能够较好地蓄水保墒，增强植株从土壤中吸收养分和水分的能力，同时还能控制雜草产生。菊花枝移栽后40 d，即不同秸秆覆盖处理30 d后，调查不同秸秆覆盖处理对杂草的控制效果。由表2结果可知，水稻秸秆覆盖处理的田间杂草密度约36株/m2，与空白对照的杂草总密度330株/m2相比，抑草率为89.09%;大豆秸秆覆盖处理的田间杂草密度约49株/m2，抑草率为8515%;玉米秸秆覆盖处理下，田间杂草萌发最少，杂草密度约18株/m2，抑草率为94.55%。其中以玉米秸秆覆盖控草效果最佳，其次是水稻秸秆，差异显著性分析结果显示这3种秸秆覆盖处理与空白对照相比均有显著的控草效果，抑草率均在85%以上。因此在菊花地的畦间使用这3种秸秆覆盖进行生态控草，均能有效控制杂草萌发和生长。

2.3 不同地膜覆盖处理的控草效果比较

菊花枝移栽后40 d，即不同地膜覆盖处理 41 d 后，调查黑色地膜与透明地膜覆盖对菊花生长及其田间控草效果。结果（表2）表明，覆盖黑色地膜对垄上的双子叶杂草和一年生禾本科杂草防控效果最佳，杂草密度为30株/m2，与空白对照相比，抑草率达90.91%，主要杂草为地锦草、稗、马唐等。垄上透明地膜覆盖处理的控草效果较差，尤其是对禾本科杂草，杂草总密度达 195株/m2，与空白对照相比，抑草率为40.91%，主要杂草为藜、地锦草、丁香蓼、欧洲千里光、稗、马唐、苣荬菜、鳢肠等。因此，覆盖黑色地膜比透明地膜更能有效防控杂草萌发和生长。各覆盖处理下的菊花生育期并没有明显区别，表明地膜覆盖不会对菊花生育期有影响。

3 控草措施

3.1 最佳生态控草措施

本研究采用了起垄栽培方式在垄上进行金丝皇菊的种植，可以有效防止浇水或雨后的田间积水，低湿度条件下不易发生病害，提高土壤的透气性，有利于促进金丝皇菊的根系生长。研究表明，地膜覆盖比秸秆覆盖更有利于根系和地上部生长[25]，因此，本研究在种植菊花的垄上采用了地膜覆盖处理，结果表明，黑色地膜覆盖的控草效果（90.91%）远高于透明地膜覆盖的控草效果（4090%）。陈刚等也研究发现黑色地膜对何首乌地的杂草防效（73.78%）高于透明地膜的杂草防效（47.02%）[26]，这与本研究的结果相一致，表明透光性差是控制杂草的一个关键因子。畦沟中采用秸秆覆盖的生态控草处理研究结果表明，3种不同的秸秆覆盖处理均有较好的控草效果，其中采用玉米秸秆覆盖抑制杂草的效果最好，抑草率高达94.54%。不同作物秸秆覆盖控草研究也有相关报道，如杨彩宏等通过玉米和稻草秸秆分别覆盖玉米地试验发现，10 cm厚度秸秆覆盖时的稻草秸秆控草效果高于玉米秸秆[27]。而本研究中玉米秸秆控草效果更优于水稻秸秆，可能原因是本研究中使用的水稻秸秆8 cm厚度的控草效果不及其10 cm厚度的控草效果。所有秸秆覆盖处理均有少量杂草从边缘冒出，主要有马唐、铁苋菜、苣荬菜、地锦草、猪殃殃等，可能由于边缘秸秆覆盖厚度不够导致。因此，垄上黑色地膜覆盖+畦沟 8 cm 厚度玉米秸秆覆盖的生态控草组合对于金丝皇菊种植地的控草效果最佳。

3.2 其他控草措施探讨

杂草调查结果发现，该种植基地主要的优势杂草为一年生杂草。对于一年生杂草的防除，在整地后、金丝皇菊苗移栽前1周考虑筛选高效低毒的化学除草剂进行土壤封闭处理，如氟乐灵、二甲戊灵等，可以有效防治马唐、狗尾草、马齿苋、藜等[28-30]。后续将进一步研究土壤封闭剂对金丝皇菊生长发育和田间控草效果的影响。此外，金丝皇菊种植基地也存在多年生杂草，如苣荬菜、蓟等。整地过程中的机械旋耕对多年生杂草影响较大，如苣荬菜的根系发达，根系再生繁殖能力强;机械作用造成根系断裂后，每个断根都能生长成新的杂草，成为多年生杂草常呈聚集分布的原因之一。目前技术下，如若在整地机械旋耕前先进行人工清理，拔除残留在土壤中的多年生杂草断根，从源头上控制多年生杂草，会大大降低金丝皇菊生长期间田间杂草特别是多年生杂草的密度。

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