张存霞 刘金善 刘凯 叶朝晖 曹彦 黄文娟 贾海滨 赵发屺
摘要:为明确乌兰察布市胡麻连作田杂草种类及优势种杂草,2019—2021年对乌兰察布市农林科学研究所平地泉基地连作13年的胡麻田内的杂草种类和发生危害程度进行调查研究。结果表明,乌兰察布市胡麻连作田杂草有24种,隶属于9科21属,包含杂草种类最多的科是禾本科,有5属5种,占杂草种类总量的20.83%。一年生杂草有16种,占杂草种类总量的66.67%;依据杂草重要值评价,优势种杂草为薄荷、凹头苋、反枝苋、刺儿菜、藜、羊草、稗等7种,其在杂草群落的重要性地位表现为薄荷>凹头苋>反枝苋>刺儿菜>藜>羊草>稗。研究结果可为胡麻田杂草综合防控提供依据。
关键词:胡麻;连作田;杂草种类;优势种杂草;危害程度
中图分类号:S451 文献标志码:A 文章编号:1003-935X(2022)02-0024-07
Investigation on Weed Species and Dominant Weeds in Continuous Cropping Flax Field in Ulanqab City
ZHANG Cun-xia1,LIU Jin-shan1,LIU Kai1,YE Chao-hui1, CAO Yan1,HUANG Wen-juan1, JIA Hai-bin1, ZHAO Fa-qi2
(1.Agriculture and Forestry Research Institute in Ulanqab City,Ulanqab,012000,China;
2.Agricultural and Animal Husbandry Comprehensive Administrative Law Enforcement Brigade of Huade County,
Inner Mongolia Autonomous Region,Huade 013350,China)
Abstract:In order to specify weed species and dominant weeds in continuous cropping flax field in Ulanqab City,weed species and damaging degree in flax field for continuous cropping 13 years in Pingdiquan base of Agriculture and Forestry Research Institute in Ulanqab City were investigated. The result showed that there were 24 kinds of weeds in continuous cropping flax field in Ulanqab City which belong to 9 families and 21 genera,the family containing the most weed species is Poaceae,there were 5 genera and 5 species,accounting for 20.83% of total species of weeds. There are 16 kinds of annual weeds,accounting for 66.67% of total species of weeds. Evaluated based on important value of weeds,dominant weeds are Mentha canadensis L.,Amaranthus blitum L.,A. retroflexus L.,Cirsium arvense var. integrifolium Wimm. et Grabowski,Chenopodium album L.,Leymuschinensis (Trin.) Tzvel. and Echinochloa crusgalli (L.)Beauv.,their importance status in weed community are M. canadensis L.>A. blitum L.>A. retroflexus L.> C. arvense var. integrifolium Wimm. et Grabowski>C. album L.>L. chinensis (Trin.) Tzvel.>E. crusgalli (L.)Beauv. The result could provide basis for integrated control of weeds.
收稿日期:2022-01-18
基金项目:国家特色油料产业技术体系建设专项(编号:CARS-14-2-09)。
作者简介:张存霞(1988—),女,山西朔州人,硕士,助理研究员,主要从事胡麻育种与栽培研究。E-mail:zhangcunxia0716@163.com。
通信作者:贾海滨,高级农艺师,主要從事胡麻育种与栽培研究。E-mail:nmgjnsnks@126.com。
Key words:flax;continuous cropping field;weed species;dominant weeds;damage level
胡麻(Linum usitatissimum L.),别称油用亚麻,是亚麻科亚麻属一年生草本经济作物,多分布在高纬度、高海拔地区,具有较强的耐寒性[1]。内蒙古胡麻种植主要集中在中西部地区,尤以乌兰察布市为最多[2],种植面积达2.67万~4.00万hm2。近年来,随着市场经济的带动,我国胡麻种植面积不断扩大,效益逐年提升,胡麻田间杂草的危害进一步加剧。杂草作为农田中的重要有害生物,主要通过竞争光照、水分和营养等方式制约胡麻的生产[3],通常使其减产10%~20%,同时杂草又是病虫害的栖息地[4]。胡麻是密植作物,人工除草费工费时,化学除草技术在2014年开始推广普及。胡麻种植区域由于长期连续施用2甲·溴苯腈和高效盖草能对田间杂草进行防控,部分杂草开始产生抗药性,使其控草效果降低,对胡麻生产带来影响[5]。如何经济、安全、高效地控制其危害已成为生产上亟待解决的关键技术问题[6-7],因此,厘清杂草类型、生长分布和危害规律是安全高效进行杂草防控的基础。2008年国家胡麻产业技术体系(2017年芝麻、胡麻、向日葵三体系合并成立国家特色油料产业技术体系)建设以来,相关专家对胡麻田杂草的发生危害规律及综合防控技术开展了大量研究[8-16]。关于乌兰察布市胡麻连作田杂草种类及优势种杂草的研究未见相关文献报道,基于此,本研究对乌兰察布市胡麻连作田杂草种类及优势种杂草开展调查研究,旨在为胡麻田杂草综合防控提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地设在乌兰察布市农林科学研究所平地泉基地(40°55′23″N,113°7′17″E),平均海拔 1 394 m,年平均气温一般在0~18 ℃之间,无霜期95~145 d,≥10 ℃的积温为2 228~3 033 ℃,选择具有典型代表性的胡麻连作田(连作13年)开展调查研究。每年5月中下旬播种胡麻,机引6行耧播(播种方式同大田),播种量为50 kg/hm2,同时播入种肥复合肥(N ∶P2O5∶K2O=16 ∶16 ∶16,总养分≥48%)112.5 kg/hm2。样地面积为 100 m2,任由杂草自然生长,未采取任何除草措施。
1.2 杂草调查方法
胡麻出苗后10 d开始调查,每隔10 d调查1次,在胡麻成熟期结束调查。采用对角线3点取样法取样,每点面积为0.25 m2(0.5 m×0.5 m),分别记录样方内杂草种类、株数、平均株高和地上部鲜重,2020年样方调查总次数为27次,2021年样方调查总次数为24次。杂草种类鉴定参考iPlant植物智(http://www.iplant.cn/)进行比对,并结合《中国杂草志》[17]进行种类鉴定。
1.3 数据统计与处理分析
1.3.1 杂草分析指标及其计算方法
密度(D):样方中某种杂草的株数;相对密度(RD):RD=某种杂草的密度/所有杂草的密度之和×100%;优势度(A):A=覆盖面积/样地面积;相对优势度(RA):RA=某种杂草的优势度/所有杂草的优势度之和×100%;盖度(C):杂草地上部分在地上的垂直投影面积占样方面积的百分数;频度(F):某种杂草出现的样方数占所有调查样方数的百分数;相对频度(RF):RF=某种杂草的频度/所有杂草的频度之和×100%;重要值(IV):IV=RD+RA+RF。
1.3.2 杂草盖度与危害程度
依据杂草盖度目测杂草的危害程度参见表1。
1.3.3 数据分析与统计方法
利用WPS Office Xls统计杂草种类并计算杂草危害程度、相对密度、相对优势度、相对频度和重要值,通过SPSS 20.0统计软件中的单因素方差分析程序对胡麻不同生育时期的田间优势种杂草株高、鲜重进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 胡麻连作田杂草种类
2020—2021年的调查结果(表2)表明,乌兰察布市胡麻连作田杂草有24种,隶属于9科21属,禾本科杂草最多,有5属5种,占杂草种类总量的20.83%;其次为蓼科、菊科、唇形科,分别有杂草3属4种、4属4种、3属3种,分别占杂草种类总量的16.67%、16.67%、12.50%;再次为苋科、藜科、锦葵科, 各有杂草2种,各占杂草种类总量的8.33%。一年生杂草有16种,占杂草种类总量的66.67%;越年生杂草有2种,占杂草种类总量的8.33%;多年生杂草有6种,占杂草种类总量的25.00%。
2.2 胡麻连作田优势种杂草及其危害程度
胡麻苗期生长速度相比杂草较慢,而凹头苋和薄荷生长速度较快,与胡麻竞争生存空间。2020年、2021年凹头苋的重度危害程度样方比率分别达到27.78%、9.09%(表3)。胡麻现蕾期薄荷生长速度加快,盖度可达75%以上,2020年、2021年其重度危害程度样方比率分别达到17.65%、17.39%,与胡麻争夺生存空间,进一步影响胡麻光合作用从而降低胡麻籽粒结实率。胡麻花期刺儿菜、反枝苋、羊草生长速度加快,与胡麻争夺生存空间的能力不断增强,对胡麻产量影响较大,2020年重度危害程度样方比率分别达到23.53%、30.77%、22.22%。藜进入7月上旬以后生长速度逐渐加快,直到胡麻收获后地上部鲜重仍然处于增加态势,盖度达到30%以上,2020年重度危害程度样方比率可达25.00%,是影响胡麻产量的优势阔叶杂草种类之一。
以重要值≥10%作为胡麻连作田優势种杂草与次要杂草的划分标准,2020年乌兰察布市胡麻连作田优势种杂草为凹头苋、稗、薄荷、萹蓄、刺儿菜、反枝苋、狗尾草、藜和羊草,2021年优势种杂草为凹头苋、稗、薄荷、刺儿菜、冬葵、反枝苋、藜、羊草、苣荬菜。依据2020年和2021年的结果进行总体评价,乌兰察布市胡麻连作田优势种杂草为凹头苋、稗、薄荷、刺儿菜、反枝苋、藜和羊草,按杂草重要值高低排序,优势种杂草在杂草群落的重要性地位表现为薄荷>凹头苋>反枝苋>刺儿菜>藜>羊草>稗(表4)。
优势种杂草在胡麻不同生育时期存在差异(表5)。一年生杂草凹头苋、稗、反枝苋、藜在胡麻各生育时期株高、鲜重表现差异较大,主要是受降水量影响所致;多年生杂草刺儿菜、羊草和薄荷的根系深而发达、抗旱耐瘠能力强,受降水量影响较小。
2.3 胡麻连作田杂草发生规律
乌兰察布市胡麻连作田杂草有24种,隶属于9科21属。荞麦、野燕麦、凹头苋、薄荷等在4月10日左右开始出苗,随着天气回暖杂草种类逐渐增加,到5月中旬各种类杂草基本全部出齐,2020年5月10日播种胡麻,5月17日陆续出苗,5月27日全部出齐,胡麻苗期到现蕾期杂草生长势较强,薄荷平均密度达到162.68株/m2。胡麻现蕾期到盛花期凹头苋和反枝苋生长迅速,盛花期时平均密度分别为404.00、54.68株/m2。由于杂草之间相互竞争,薄荷在胡麻盛花期后密度逐渐降低。随着胡麻的生长,反枝苋、藜、刺儿菜的生长出现遮阴,凹头苋叶片黄枯脱落,密度逐渐降低,在胡麻成熟期到达最低。薄荷、凹头苋、反枝苋、刺儿菜、藜、羊草和稗这7种优势种杂草的平均株高和平均鲜重均在胡麻成熟期到达最高。
2021年春季气温偏低,胡麻推迟到5月28日播种,部分杂草耐寒性极强,在胡麻萌发阶段薄荷、凹头苋、藜、刺儿菜等已经出苗,在胡麻苗期时薄荷、凹头苋和藜的平均密度出现高峰, 分别达到264.00、141.32、34.68株/m2。胡麻现蕾期反枝苋平均密度出现峰值,为112.00株/m2;胡麻盛花期刺儿菜平均密度达到最大值,为69.32株/m2,由于播种推迟,胡麻生育时期推后,凹头苋的株高和鲜重达到最大值,薄荷和羊草的鲜重达到最大值。胡麻成熟期薄荷二次萌发生长平均密度出现第2次高峰,达到445.32株/m2,在成熟期刺儿菜、稗、反枝苋和藜这几种优势种杂草的平均株高和平均鲜重到达最大值。
3 结论与讨论
本试验以乌兰察布市农林科学研究所平地泉基地连作13年的胡麻田为研究对象,明确了乌兰察布市胡麻连作田杂草有24种,隶属于9科21属,禾本科杂草发生种类最多,有5属5种。依据杂草危害程度(以盖度为划分标准)评价,优势种杂草为凹头苋、稗、刺儿菜、反枝苋、狗尾草、藜、羊草、苣荬菜、冬葵、薄荷等10种;依据杂草重要值评价,优势种杂草为凹头苋、稗、薄荷、刺儿菜、反枝苋、藜、羊草等7种,与仅用盖度评价优势种杂草的吻合率达到77.8%;但重要值中涵盖密度、盖度和频度3个指标,与单用盖度评价比较,能够全面准确地反映杂草的优势程度,因此,乌兰察布市胡麻连作田的优势种杂草为薄荷、凹头苋、反枝苋、刺儿菜、藜、羊草、稗等7种杂草。
杂草发生对胡麻的生长具有一定的抑制作用。在胡麻播种前杂草开始萌发,胡麻苗期凹头苋、薄荷、藜等已经完全出苗,占据了有利的空间严重影响了胡麻出苗。在胡麻现蕾期到盛花期这个阶段作物需要吸收大量的水分和养分以利于农艺性状(如主茎有效分枝数、有效蒴果数等)的形成,反枝苋、刺儿菜、藜、稗、羊草这几种株高高于胡麻的杂草在这个时期进入快速生长阶段,与胡麻产生了激烈的竞争,严重影响了胡麻农艺性状的形成。在胡麻成熟期矮生杂草薄荷、凹头苋等进入消退阶段,反枝苋、刺儿菜、藜、稗草、羊草处于抽薹开花时期,严重影响了胡麻灌浆,造成其籽粒不饱满,产量下降。本试验以乌兰察布市农林科学研究所平地泉基地连续连作13年的胡麻田为研究对象,明确了乌兰察布市胡麻连作田杂草种类及优势种杂草,虽可为胡麻田杂草综合防控提供依据,但调查样地较少,不能全面反映乌兰察布市全区胡麻田杂草及优势种杂草种类,有关此方面的研究尚需开展,以全面、精准、有效地指导乌兰察布市胡麻田杂草的综合防控。
种植制度、耕作方式和栽培管理对农田杂草群落具有重要影响,控草措施特别是除草剂的选择性对杂草群落结构的改变也有不容忽视的作用[18-20]。随着种植制度的调整和耕作方式的改变以及除草剂的长期连续使用,杂草群落结构可能发生变化,次要杂草转变为优势种杂草的可能性在增加。因此,在今后的杂草治理工作中要重点加强对优势种杂草的防控和研究;同时,还要密切关注次要杂草,探究其转变为优势种杂草的可能性[21],跟踪监测掌握优势种杂草的变化趋势,及时调整相应的杂草防控对策,单从化学防控角度考量,应选用对7种优势种杂草兼具优良防效的高效低风险除草剂,或采用除草剂混用,以扩大杀草谱,达到1次用药兼防多种杂草的目的[22]。
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