稻茬冬小麦田日本看麦娘和猪殃殃混生的防除指标

张绍明 朱先敏 彭程 袁树忠 邓维 董红刚 耿跃

摘要：为了探讨江苏省稻茬冬小麦田禾本科杂草-阔叶杂草混合优势种群的防除指标，2020—2021年在江苏省扬州市邗江区稻茬冬小麦田中开展日本看麦娘-猪殃殃混合种群防除指标的研究。结果表明，日本看麦娘和猪殃殃混生对小麦具有危害，主要体现在小麦成穗和穗型上，即小麦分蘖成穗和每穗粒数减少，从而导致小麦减产。以使小麦减产5%的杂草混生密度、鲜重作为杂草防除的阈值，则稻茬小麦田的日本看麦娘、猪殃殃的混合防除指标为45.6株/m2+6.8株/m2，杂草鲜重则需要达到230.8 g/m2。

关键词：日本看麦娘;猪殃殃;杂草密度;杂草鲜重;防除指标;稻茬冬小麦田

中图分类号：S451.1  文献标志码：A  文章编号：1003-935X（2021）04-0029-05

Control Targets of Mixed Occurrence of Alopecurus japonicas and Galium aparine in Rice-Wheat Rotated Winter Wheat Fields

ZHANG Shao-ming1，ZHU Xian-min1，PENG Cheng2，YUAN Shu-zhong2，DENG Wei2，DONG Hong-gang3，GENG Yue3

（1.Plant Protection and Quarantine Station of Jiangsu Province，Nanjing 210036，China;

2.College of Horticulture and Plant Protection，Yangzhou University，Yangzhou 225009，China;

3.Hanjiang District Crop Technology Promotion Center，Yangzhou City，Jiangsu Province，Yangzhou 225009，China）

Abstract：To explore control targets of mixed dominant population of Gramineous-broadleaved weeds in rice-wheat rotated winter wheat fields of Jiangsu Province，the study on control targets of mixed dominant population of Alopecurus japonicas and Galium aparine was carried out in Hanjiang district，Yangzhou City，Jiangsu Province from 2020 to 2021.The result showed that mixed occurrence of A. japonicas and G. aparine was harmful to wheat，which was mainly reflected in spike formation and spike size of wheat，the number of spike formation and spike size was reduced，resulting in the reduction of wheat yield. Weed mixed density with A. japonicas 45.6 plant/m2+G. aparine 6.8 plant/m2 and weed fresh weight with 230.8 g/m2 that lead to 5% reduction in wheat yield were taken as the threshold of weed control.

Key words：Alopecurus japonicas;Galium aparine;weed density;weed fresh weight;control target;rice-wheat rotated winter wheat fields

收稿日期：2021-10-25

作者簡介：张绍明（1963—），男，江苏淮安人，硕士，推广研究员，主要从事农田杂草防除、农药安全使用以及农作物病虫害专业化统防统治等工作。E-mail：zsm@jsagri.gov.cn。

近年来，江苏省小麦种植面积年均 226万hm2，以稻麦连作浅旋耕种植方式为主，稻茬小麦因耕作粗放等原因草害严重，多以禾本科杂草和阔叶杂草混生为主，其中日本看麦娘和猪殃殃混合发生在全省普遍存在，目前全省稻茬小麦田以日本看麦娘和猪殃殃为优势种的发生面积已超过 100万hm2[1-2]。建立杂草的（生态）经济阈值或防除阈值可为杂草防除提供科学依据。前人已对多种麦田杂草的经济阈值进行了研究[3-6]，而混合发生时，杂草对小麦产量的影响较为复杂，邵小明等研究了荠菜与播娘蒿密度比为 2 ∶1 时在小麦田的经济防除阈值[7]，管丽琴等通过研究提出了日本看麦娘与大巢菜混合发生时的动态防除阈值[8]。为了探讨江苏省稻茬冬小麦田禾本科杂草-阔叶杂草混合优势种群的防除指标，笔者于2020—2021年开展了稻茬冬小麦田日本看麦娘-猪殃殃混合种群防除指标的研究，旨在为科学防控杂草提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

选择江苏省扬州市邗江区公道镇徐杨家庭农场的某稻茬小麦田作为试验田块。田间土壤为腐黏土，pH值为6.2，有机质含量为37.2 g/kg，全氮含量为2.2 g/kg，土壤肥力均等，田块平整，沟渠配套，排灌良好。小麦田以日本看麦娘和猪殃殃混生为主，伴有极少量的菵草和牛繁缕等其他杂草。2020年11月17日采取机械穴条播方式播种扬麦23，播种量为20 kg/667 m2。试验田施41%复合肥33 kg/667 m2作基肥，苗肥施尿素 17.5 kg/667 m2，分蘖肥施复合肥（N ∶P2O5 ∶K2O含量比为28 ∶0 ∶5）11 kg/667 m2。田间于2021年3月10日用戊唑醇防治小麦纹枯病，小麦扬花初期施氟唑菌酰羟胺防治小麦赤霉病。

1.2 处理与设计

试验共设10个处理，以猪殃殃3株/m2+日本看麦娘20株/m2为最小密度处理，其他处理密度则以2倍梯度递增，共7个混合种群密度，另设单一杂草最大密度各1个处理，将无草处理作为对照（CK）（表1）。每个处理的小区面积5 m2，随机排列，4次重复，小区间留0.5 m，重复间留1 m，试验区周围留1 m设为保护行。

1.3 调查内容和方法

1.3.1 杂草密度 于2020年12月1—2日和2021年2月22—24日、3月24日共3次调查试验田杂草密度，在调查杂草密度时将小区内多于设计密度的杂草人工均匀拔除，猪殃殃密度不足的处理小区在冬前进行1次人工补苗。

1.3.2 杂草鲜重 于2021年4月中旬（杂草生长量最大时）调查各小区的杂草鲜重，每个小区调查2个样方，每个样方0.25 m2。

1.3.3 小麦产量 小麦于2020年11月17日播种，11月23日出苗，12月9日处于1叶期，2021年1月9日生长到3～4叶期，2月9日达5～6叶期，见第1个分蘖，3月12日处于返青期，3月31日到达拔节期，4月13开始抽穗，5月15日进入成熟期，5月30日达蜡熟期，6月初收获。6月3—4日调查小麦产量，每个小区随机调查20个小麦穗的籽粒数量，取4个0.25 m2的样方，调查每个样方中的小麦穗数，并剪取麦穗晒干脱粒、称重，计算小麦实产。

1.4 数据分析

将试验数据用Excel进行数据计算，为方便分析，以杂草组合日本看麦娘+猪殃殃的密度（20株/m2+3株/m2）作为基数，其密度系数为1，各密度处理的系数分别为0、1、2、4、8、16、32、64，用SigmaPlot軟件分析杂草密度与小麦成穗数、穗粒数以及小麦产量损失率之间的关系，对不同模型进行优化比较，选择拟合性最好的模型作为计算杂草防除指标的模型，本研究以小麦产量损失5%作为经济阈值，并以此计算得出防除指标。

小麦产量损失率=无草处理的小麦产量-某一杂草密度处理的小麦产量无草处理地的小麦产量×100%。

2 结果与分析

2.1 杂草密度、鲜重对小麦产量结构的影响

调查结果（表2）表明，杂草发生对小麦成穗（单位面积穗数）和穗型（每穗粒数）有影响，在无杂草发生时小麦单位面积穗数达到441.3穗/m2，穗粒数为43.8粒;当2种杂草混合发生且密度最大时，小麦单位面积穗数只有294.5穗/m2，减少33.27%，穗粒数为34.5粒，减少21.23%。杂草密度（系数）与小麦成穗数的关系分别用二次曲线、幂函数和指数衰减函数等3种模型进行回归拟合，发现3种模型均可拟合两者关系，且两者间存在极显著的负相关性（P值<0.000 1），且以幂函数拟合的残差平方和最小（172.461 8），r2最大（0.990 4），因此在表达杂草密度与小麦单位面积穗数之间关系时，幂函数模型的拟合性最好。用上述3个模型拟合杂草密度（系数）与小麦穗粒数的关系时发现，3种模型也均可显著地表达其关系，但以幂函数模型的残差平方和最小，r2最大，相关性最好（P值=0.000 2），拟合性最好（表3）。杂草密度与小麦千粒重间无明显的相关性，无草处理的小麦千粒重最低，而杂草密度系数为2的处理最高，处理间千粒重多无显著差异（表2）。

2.2 杂草密度与小麦产量损失率关系

试验结果（表2）表明，小麦在无杂草危害时，平均产量为375.53 kg/667 m2，随着田间杂草密度的增加，小麦产量逐渐降低，当2种杂草同时达到最大密度时，产量只有189.28 kg/667 m2，减产49.60%。当猪殃殃单一杂草密度为192株/m2时，小麦减产40.69%;而当日本看麦娘单一杂草密度为1 280株/m2时，小麦减产29.03%，表明猪殃殃和日本看麦娘混生对小麦产量的影响不是简单的线性关系，是它们相互作用的结果。随着2种杂草混生密度的增加，小麦产量损失率不断上升。对杂草密度与小麦产量损失率分别采用二次函数曲线、幂函数、指数函数和双曲线函数等4种非线性模型进行拟合，结果表明，4种回归模型均达到极显著水平（P值<0.000 1），相比之下，幂函数模型的相关性最好（r2=0.994 6），残差平方和最小（10.228 6），因此用幂函数来表达两者关系最好，以此模型计算防除指标可靠性最好（表4）。杂草鲜重与小麦产量损失率分别用二次函数曲线、幂函数、指数函数和S型曲线4种模型进行拟合，结果表明，这4种模型均达极显著水平（P值<0.000 1），其中以S型曲线模型拟合性最好（r2=0.992 8）（表4）。

2.3 杂草防除指标

通过杂草密度（系数）与小麦产量损失率关系模型的比较，得到最好的模型是幂函数模型y=1.902 1+1.561 2x0.831 1，在此基础上，以杂草危害引起小麦产量损失率5%作为产量损失阈值，通过此模型得到的杂草密度系数为2.28，即猪殃殃+日本看麦娘混生密度为6.8株/m2+ 45.6株/m2。如采用杂草鲜重作为防除指标，根据S型曲线模型，在产量损失率为5%时，杂草鲜重则需要达到230.8 g/m2，即在杂草生长量最大时，杂草可造成小麦减产5%。

3 小结

众所周知，在资源能满足作物和杂草生长所需时，它们之间不需要竞争，只有当资源无法同时满足作物和杂草时，它们便开始了竞争。田间杂草发生得越早，与作物共生的时间就越长，对作物的影响就会越大。因此，探讨田间早期发生的杂草对作物的影响是非常重要的，相关杂草经济阈值、防除指标的研究都是以此为基础和共识的。杂草使小麦减产表现为对产量要素的影响，同时使小麦分蘖成形数下降、穗粒数减少、千粒重降低[4，9-11]，但也有研究发现，菵草主要影响有效穗数和穗粒数，对小麦千粒重无显著影响[2];对看麦娘的研究发现，小麦有效穗数和穗粒数随看麦娘密度增加而减少，而千粒重则略有增大的趋势[3]。日本看麦娘和猪殃殃混生对小麦具有危害，最终使小麦减产，主要体现在小麦的分蘖成穗和穗型上，即使小麦分蘖成穗数和每穗粒数减少;但是，这2种杂草的混生密度与小麦千粒重之间没有明显的相关性。小麦主茎在成穗上相对于分蘖而言具有优势，这是否与杂草密度增加时，小麦主茎穗的比例增加有关还需进一步探讨。

研究杂草防除指标，许多学者采用经济阈值或生态经济阈值来计算，但由于这一方法受到诸如除草剂品种价格（甚至同一品种不同年份）、除草效果甚至杂草的生态贡献很难量化等一些不太确定因素的影响，为方便生产实际需要，本研究采用杂草引起小麦减产5%作为经济阈值。日本看麦娘与猪殃殃混合（密度比10 ∶1.5）发生，以使小麦减产5%的杂草混生密度作为杂草防除的阈值，稻茬小麦田的日本看麦娘、猪殃殃的混合防除指标为45.6株/m2+6.8株/m2，在实际应用中可简化为11株/0.25 m2+2株/0.25 m2或者 5株/0.11 m2+1株/0.11 m2，即用0.25 m2样框调查时，平均有11株/框日本看麦娘和2株/框猪殃殃时就需要防除，或者用0.11 m2样框调查时，平均有5株/框日本看麦娘和1株/框猪殃殃时即达到防除指标。本研究同时发现，在杂草生长量最大时，可通过调查杂草鲜重评估预测杂草对小麦产量的影响，即杂草可造成小麦减产5%。

致谢：本研究工作得到农业农村部全国农业技术推广服务中心张帅研究员、中国农业科学院植物保护研究所李香菊研究员、湖南省植物保护研究所刘都才研究员、江苏省农业科学院植物保护研究所娄远来研究员和王红春副研究员等专家的关心与指导，在此一并致以诚挚的感谢！

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