王立鹏,王恒智,孙鹏雷,张晓林,刘伟堂,孙瑞红,王金信
(1.山东农业大学植物保护学院/山东省农药毒理与应用技术重点实验室,山东 泰安 271018;2.山东省果树研究所,山东 泰安 271000)
蒙阴县被称为“中华蜜桃之都”,位于山东省中南部,地处沂蒙山腹地,94%为山地丘陵,属暖温带季风大陆性气候,年平均温度12.8℃,年平均降水量820 mm[1,2]。蒙阴桃树种植历史悠久,早在1672年的《蒙阴县志》中就有记载。该地具有发展桃产业得天独厚的优势:大部分土壤呈中性,通透性能好,磷钾元素普遍高,有利于桃树根系生长分布、桃果产量和品质提高[3-5]。据统计,蒙阴县现有蜜桃面积约4.3万公顷,年产量达117万吨左右,果农80%收入来源于蜜桃,人均果品收入5 500元左右[6]。
杂草是桃园内的重要生物因子,种类繁多,常与桃树争光、争水、争养分,严重影响桃树正常生长发育和农事操作,其中高大和缠绕性杂草影响最为严重,成为制约桃高效生产和可持续发展的主要因素之一[7]。有研究表明,果园杂草会消耗土壤养分,滋生病虫害,恶化果园生态环境,影响果树生长及果品产量、质量[8]。杂草一般造成桃园减产10%~20%,当桃园内杂草的数量、面积、密度、高度达到一定程度时,就会直接或间接危害果树的生长发育[9]。因此,重视桃园杂草科学、合理化防控显得尤为重要。
目前,对于桃园杂草防控的研究多集中在精耕、覆盖、生草、铲草以及化学防除[10],有关桃园杂草的种类以及发生规律的研究相对较少。2017年赵滨等[11]对临朐丘陵地桃园杂草的群落结构进行了调查;2007年常宏志[12]对节水覆盖下延安桃园试验田杂草群落进行了调查。虽然上述文献报道了当地桃园杂草群落结构分布,但是由于各地桃园的耕作方式、气候变化、土壤类型、降雨量等均存在显著差异,无法代表蒙阴地区杂草的群落结构、发生规律。为此,本试验于2019年对蒙阴桃园进行了调查,旨在为蒙阴地区桃园进行因地制宜的杂草防控提供依据。
采用九点取样法,于2019年在杂草对桃树生长影响严重的夏末秋初进行调查。在山东省临沂市蒙阴县选取4个乡镇,每个乡镇调查3个果园,每个果园按照倒置“W”走向选取9个样方进行调查,每个样方面积为0.25 m2(50 cm×50 cm)。详细记录每个样方内杂草种类、株数及桃园情况等。通过分析计算得到杂草在桃园的频度、均度、密度以及优势度等,从而得到杂草在桃园的群落结构分布。
杂草种类识别参考《中国植物志》[13]和《中国农田杂草原色图谱》[14]。
1.2.1 试验田概况 本试验于2019年1—12月在蒙阴县大旺庄村进行,此地是蒙阴街道面积最大的桃园,平缓丘陵地,棕壤土,桃树株行距3 m×4m,桃树管理水平中等,分别在春天谢花后(4月下旬)和秋天施肥后(10月)进行灌溉。温度及降水量见表1。
1.2.2 调查方法 杂草生长规律:采用对角线五点取样法[15],在桃园内随机选择3个小区域,每个区域划分为5个样方,每个样方1 m2(100 cm×100 cm),调查记录样方内的杂草种类和数量。每次调查结束后,将样方内所有杂草拔除。在桃树生长期内进行调查,根据杂草出土情况,每月定点调查1~3次。
杂草自然消长动态:调查取样方法同杂草生长规律。每次调查结束后,不进行铲草处理。
利用Microsoft Excel软件对数据进行整理,分别统计杂草的田间频度、均度、密度[16]。
相对优势度(RA)=(RF+RU+RD)/3 。
2.1.1 桃园杂草种类 由表2可知,蒙阴县桃园杂草有12科28种,其中菊科发生种类最多,有9种;其次是禾本科,有6种;旋花科、苋科和藜科各有2种;大戟科、玄参科、莎草科、萝藦科、马齿苋科、鸭跖草科、桑科各有1种。
2.1.2 桃园主要杂草优势度 由表3可知,桃园主要优势杂草是马唐、牛筋草、鸭跖草,其次是鳢肠、马齿苋、具芒碎米莎草、苣荬菜、狗尾草、知风草等。马唐、牛筋草、鸭跖草、鳢肠等发生的均度、密度以及相对优势度均较高。
表3 蒙阴县桃园主要杂草优势度
从图1可以看出,桃园阔叶杂草全年均有一定数量出土,5月份出苗量开始增加,一直持续到10月份,期间有3个出土高峰,分别是6月中旬、8月中旬及10月中旬;12月初的出苗量较低,只有9.87株/m2。禾本科杂草只在8月中旬出现出土高峰,出苗量高达40.93株/m2,在11月至次年5月出苗量均小于5株/m2;冬季不出苗,6—8月出苗量暴发性增长。
图1 蒙阴桃园杂草出土规律
从图2可以看出,1—3月以及12月禾本科杂草、阔叶杂草及杂草总发生量均保持比较稳定的低覆盖状态。4月份开始禾本科杂草开始呈现不断上升趋势,一直持续到8月份,之后呈现下降趋势并持续到10月份。阔叶杂草在7月份之前的发生量明显多于禾本科杂草,8月中下旬开始下降,至10月份结束。桃园杂草的总发生量变化趋势和禾本科杂草类似,4—8月总体呈不断上升趋势,8—10月杂草的总发生量呈现急剧下降趋势。综合分析结果,桃园阔叶杂草全年密度均保持在20株/m2以上,但其发生的最大量小于禾本科杂草,禾本科杂草虽然大面积覆盖期短,但在桃果的生长发育期发生量大于阔叶杂草,8月份为全年高发期。
图2 蒙阴桃园杂草自然消长动态
从调查结果可以看出,蒙阴县桃园杂草共有28种,其中菊科和禾本科杂草发生的种类最多,禾本科杂草总发生量最高。依据桃园杂草密度和数量,马唐、牛筋草、鸭跖草和鳢肠为优势种群,但是其种群在未达到危害桃树的数量阈值前,危害程度相对较低;危害桃树生长和果品产量的杂草为葎草、小飞蓬、反枝苋、藜等恶性杂草。蒙阴县桃园杂草管理的重点仍然是禾本科杂草和少数恶性阔叶类杂草,但是应该时刻注意莎草科杂草的种群数量变化,避免莎草成为桃园主要杂草。
明确不同杂草群落对桃树生长的危害方式以及危害程度,对于桃园杂草的防除尤为重要。禾本科杂草以及部分阔叶杂草前期对于桃树的危害较低,因为这些杂草植株较矮,单株危害小,其数量无法达到危害桃树生长的程度,但是当这些杂草数量达到危害桃树生长的阈值后,便和桃树争夺大量生长因子,从而对桃树生长产生影响。缠绕或高大的藜、葎草、反枝苋、小飞蓬等阔叶杂草对桃树危害严重,这些阔叶杂草萌发早,抢占空间早,单株生长量大;同时,藜、反枝苋、小飞蓬、苣荬菜等杂草植株高大、覆盖面积大,会和桃树争夺光、肥、水等物质,葎草等通过攀援缠绕桃树来争夺生长空间,阻碍树体枝叶和果实生长;除此之外,苋菜、藜等还容易滋生锈病、盲蝽、夜蛾类多种病虫害的中间寄主,增加了遭受病虫侵害的途径,严重影响了桃树的健康生长以及果品产量。所以,在防控桃园杂草的过程中要重点关注这些恶性杂草,夏季要注意禾本科杂草,以便达到重点和定向防治。
明确温度和湿度两大因素对杂草出土以及发生高峰的影响,对于明确杂草的出土规律以及自然消长动态有着重要的影响。2011年樊翠芹等[17]报道湿度影响杂草出土,干旱条件下杂草的出土数量明显减少;2009年樊翠芹等[18]报道温度过低或过高,杂草发生量均减少。本试验表明,杂草出土高峰的出现和温湿度有密切关系。5月份的出土高峰和桃园正常农事灌溉有关,但是由于温度较低出土量逐渐下降。7月出土量和发生量明显少于8月,8月高温多雨,温湿度均适宜,故杂草的出土量和生长量大且集中,极易形成草害,必须加强管理,及时防除。
桃园杂草的群落结构和出土受气候、土壤、不同覆盖措施以及耕作方式与除草方式的影响。常志宏[12]研究表明秸秆、地膜、活草、无覆盖4种覆盖方式下桃园杂草群落存在不同;赵滨等[11]发现采用化学除草剂除草可导致桃园杂草群落结构优势种群单一。本试验采用无覆盖、清耕、人工除草和机械除草相结合的方式进行管理,结果和以前对桃园杂草群落的调查存在一定差异,可能由气候、土壤和除草方式不同造成的。
本试验只对蒙阴县桃园杂草进行了调查,其他桃产区因地势、土壤类型、气候条件、桃树栽培管理措施等不同,杂草生长情况也会有所差异,不同地区桃园杂草的群落结构、出土规律、消长动态等有待进一步调查研究,以期为桃园杂草的防治提供更加科学的理论支持。