关键词:玉米田;杂草种类;优势度;相对多度;危害程度
中图分类号:S451.0 文献标志码:A 文章编号:1003-935X(2024)01-0017-14
毕节地区(26°21′~27°46′N,103°36′~106°43′E)地处贵州省西北部,乌蒙山腹地,总面积26853km2[1],包括6县1市1区1管委会。毕节地区以种植玉米为主,且是贵州玉米主产区,常年种植面积24万hm2左右[2],非地膜种植方式约占74.2%,玉米生长期为3—8月。该地区玉米种植海拔范围为500~2500m,气候差异大,杂草群落类型多种多样。该地区栽培玉米的传统方式为播种前人工翻地,后期进行2次人工除草管护。但随着社会的进步和农村劳动力的转移,传统的种植方式逐渐转变为以地膜覆盖和施用除草剂对杂草进行防治为主,为了更高效精准地使用化学除草剂进行杂草防控。笔者对毕节地区的杂草种类和危害情况进行调查,以期为毕节山地玉米田杂草的化学防除提供科学的用药依据。
1材料与方法
1.1调查区域
笔者于2023年7月对毕节地区玉米田间的杂草种类和危害情况进行调查,涉及七星关区、大方县、黔西市、金沙县、织金县、纳雍县、威宁县和赫章县。以随机取样方式进行调查,共调查田块共32个,每个田块调查9个样方,共调查288个样方,每个样方面积为0.25m2,总面积为72m2。
1.2调查方法
根据山区玉米田地面相对高低不平、零碎化的特点,采用倒置“W”九点取样法调查取样[3-4]。在各县(市、区)随机选取田块,每田块设置9个样方,每个样方面积0.25m2(0.5m×0.5m),统计每个样方的杂草种类、株数、株高,采用目测法估计杂草的相对盖度。考虑到在实际生产过程中,土坎、土埂处也需进行除草,故在设置样方时,取1~2个样方涉及田块边缘。
1.3统计分析方法
根据各样方得出的杂草物种组成进行数据统计,按如下公式计算杂草群落特征[5]:(1)平均密度(AD,株/m2),即1m2面积内某种杂草的株数;(2)田间密度(FD,株/m2)= 某种杂草的平均密度之和/调查总田块数;(3)相对密度(RD)=某种杂草的田间密度/所有杂草的田间密度之和×100;(4)田间频度(FF)=某种杂草出现的田块数/调查总田块数×100;(5)相对频度(RF)=某和杂草的田间频度/所有杂草的田间频度之和×100;(6)田间均度(FU)=某种杂草出现的样方次数/调查样方数×100;(7)相对均度(RU)=某种杂草的田间均度/所有杂草的田间均度之和×100;(8)平均株高(AH,cm)=样方框内某种杂草的平均株高;(9)田间株高(FH,cm)=某种杂草的平均株高之和与调查总田块数之比;(10)相对株高(RH)=某种杂草的田间株高/所有杂草的田间株高之和×100;(11)平均盖度(AC)=样方框内某种杂草的平均盖度;(12)田间盖度(FC)=某种杂草的平均盖度之和/调查总田块数;(13)相对盖度(RC)=某种杂草的田间盖度/所有杂草的田间盖度之和×100;(14)相对多度(RA)=RD+RU+RF+RH+RC。
1.4杂草优势度、发生频度分类
划分杂草优势种类,能反映杂草实际的危害状态,对指导杂草防除具有重要指导意义。根据杂草的相对多度、发生频度及其所在地区的具体发生情况,结合有关报道[6-7],将杂草划分为4个类型:(1)优势杂草,RA>10.00、RF>2.00;(2)区域性优势杂草,5.00<RA≤10.00、1.00<RF≤2.00;(3)常见杂草,2.00<RA≤5.00、1.00<RF≤2.00;(4)一般杂草,RA<5.00、RF≤1.00。
1.5杂草危害程度分级
根据参考文献[5,8-12],结合该区域杂草的具体危害情况,将杂草危害程度分为以下4级:Ⅰ级,RA≤2.00,局部地区发生,危害轻微;Ⅱ 级,200<RA≤5.00,多数地区发生,危害一般;Ⅲ级,5.00<RA≤15.00,各地均有发生,危害较重;Ⅳ级,RA>15.00,各地均有发生,危害严重。
2结果与分析
2.1杂草的种类组成
本研究采用形态学鉴定法对杂草进行分类鉴定,根据《APG分类系统》确定物种的分类阶层、拉丁学名及分布;生活型的描述主要参考《中国杂草志》[13],同时还参考了《中国植物志》和《贵州植物志》。经调查鉴定,毕节地区玉米田间的杂草共有184种,隶属于47科140属(表1)。
2.2 玉米田杂草相对优势度及危害程度
调查结果(表2)表明,相对密度最大的杂草是繁缕,达12.57%,其次是粗毛牛膝菊和升马唐,分别为12.47%和9.22%;相对均度最大的杂草是繁缕,达6.68%,其次是狗尾草和升马唐,分别为6.03%和5.15%;相对频度最大的杂草是升马唐和狗尾草,均为2.61%,其次是粗毛牛膝菊和阿拉伯婆婆纳,分别为2.52%和2.44%;相对多度最大的杂草是升马唐,为31.49%,其次是粗毛牛膝菊和狗尾草,分别为28.43%和27.70%。危害等级最为严重的有粗毛牛膝菊、升马唐、狗尾草、繁缕、鬼针草等,其次是腺梗莶、细柄野荞麦、阿拉伯婆婆纳、尼泊尔蓼、野艾蒿、酢浆草、铁苋菜、裂苞铁苋菜、藜、打碗花、小蓬草、牛筋草、野草香、反枝苋和续断菊等。
由表1可知,在该地区杂草物种中优势科包括菊科(共37种,占总数的20.11%)、禾本科(共24种,占13.04%)、蓼科(共16种,占8.70%);其次是唇形科8种、豆科7种、苋科7种、石竹科6种,共48种,占1522%;含3~5种的有12科,分别为旋花科、大戟科、伞形科、茜草科、堇菜科、茄科、蔷薇科、景天科、十字花科、锦葵科、荨麻科和鸭跖草科,共46种,占25.00%;仅含1~2种的有28科,共33种,占17.93%。
根据形态学划分,阔叶类杂草占85.33%,禾草类杂草占13.04%,莎草类杂草0.54%。双子叶杂草41科115属153种,占杂草种类的83.16%,单子叶杂草5科24属31种,占杂草种类的16.85%。
根据生活型划分,在184种杂草中多年生杂草种类最多,共87种,占47.28%;其次是一年生杂草,共61种,占33.15%(表3)。
根据发生频率和相对优势度划分,优势杂草有升马唐、粗毛牛膝菊、狗尾草、繁缕、鬼针草、腺梗莶、细柄野荞麦、阿拉伯婆婆纳、尼泊尔蓼;区域性优势杂草有野艾蒿、酢浆草、铁苋菜、裂苞铁苋菜、藜、打碗花、小蓬草、牛筋草、野草香、反枝苋、续断菊;常见杂草有尼泊尔老鹳草、龙葵、白车轴草、苦苣菜、野茼蒿、稗、鸭跖草、五月艾、马兰、爵床和千里光。
根据危害程度划分,玉米田中危害等级Ⅳ级的有粗毛牛膝菊、升马唐、狗尾草、繁缕、鬼针草;危害等级Ⅲ级的有腺梗莶、细柄野荞麦、阿拉伯婆婆纳、尼泊尔蓼、野艾蒿、酢浆草、铁苋菜、裂苞铁苋菜、藜、打碗花、小蓬草、牛筋草、野草香、反枝苋和续断菊(表2)。
调查过程中发现,优势杂草和区域性优势杂草常形成杂草群落中的优势种群,此外,其他类型的杂草如马兰、双穗雀稗、刺儿菜、香附子、乌敛莓、藿香蓟、圆叶牵牛和鸭跖草等在一些地块中也会形成优势种群。
2.3主要杂草的群落组成及分布
在实际生产中,化学防除时并非只防除某单一种杂草,而是一个群落,了解杂草群落中物种的组成,对科学选用除草剂具有重要意义。
根据地形及气候特点,把毕节玉米种植区分为4个区域,分别是七里关区-大方、黔西织金、金沙纳雍和威宁赫章种植区。对调查的各样方杂草群落组成整理分析,得出毕节地区玉米田主要的杂草群落有13个,分布在4个种植区域。(1)七里关区-大方种植区。该地区主要的杂草群落是升马唐+鬼针草+藜+牛筋草+爵床+乌敛莓+圆叶牵牛+香附子、粗毛牛膝菊+鸭跖草+野艾蒿+繁缕+狗尾草+升马唐、狗尾草+鬼针草+反枝苋+藜、马兰+狗尾草+野茼蒿+升马唐+爵床+野草香。(2)黔西织金种植区。该地区主要的杂草群落是升马唐+粗毛牛膝菊+千针苋+打碗花+小蓬草+野艾蒿+裂苞铁苋菜、打碗花+牛筋草+野艾蒿+狗尾草+铁苋菜+鬼针草、藿香蓟+金色狗尾草+腺梗莶+野香草+糯米团+酢浆草+粗毛牛膝菊。(3)金沙纳雍种植区。该地区主要的杂草群落是狗尾草+裂苞铁苋菜+阿拉伯婆婆纳+尼泊尔蓼、狗尾草+稗+升马唐+鬼针草+腺梗莶+饭包草+打碗花+牛筋草、藜+鬼针草+升马唐+打碗花+续断菊。(4)威宁赫章种植区。该地区主要的杂草群落是粗毛牛膝菊+尼泊尔蓼+细柄野荞麦+阿拉伯婆婆纳+繁缕+铁苋菜、尼泊尔蓼+鬼针草+粗毛牛膝菊+狗尾草+马兰、双穗雀稗+野艾蒿+粗毛牛膝菊。
本次调查得出毕节地区玉米田样方中杂草种类共184种,与叶照春等在贵州省玉米地调查得到的107种杂草的结果[14]相比,发现毕节地区杂草较2010年贵州杂草物种多样性增加,主要可能与调查的时间、地点、玉米地种植模式及调查方法不同有关。本次调查时间在2023年7月,仅对毕节地区单作玉米地进行调查,除了调查玉米地中的杂草,还调查了玉米地边田坎处的杂草情况,而毕节地区气候特殊,小气候环境较多,因此调查出来的杂草种类较之前文献报道[14]的增加了77种。
3结论
毕节地区玉米田杂草共184种,隶属于47科140属,以菊科、禾本科和蓼科为主,共占比41!85%。该地区的优势杂草有升马唐、粗毛牛膝菊、狗尾草、繁缕、鬼针草、腺梗莶、细柄野荞麦、阿拉伯婆婆纳、尼泊尔蓼;区域性优势杂草有野艾蒿、酢浆草、铁苋菜、裂苞铁苋菜、藜、打碗花、小蓬草、牛筋草、野草香、反枝苋、续断菊;常见杂草有尼泊尔老鹳草、龙葵、白车轴草、苦苣菜、野茼蒿、稗、鸭跖草、五月艾、马兰、爵床和千里光。毕节地区玉米田中危害等级最高的有粗毛牛膝菊、升马唐、狗尾草、繁缕、鬼针草;危害等级Ⅲ级的有腺梗莶、细柄野荞麦、阿拉伯婆婆纳、尼泊尔蓼、野艾蒿、酢浆草、铁苋菜、裂苞铁苋菜、藜、打碗花、小蓬草、牛筋草、野草香、反枝苋和续断菊。
毕节地区的杂草群落主要由粗毛牛膝菊、升马唐、尼泊尔蓼、狗尾草、小蓬草、马兰、双穗雀麦、刺儿菜、稗、灰灰菜、打碗花、香附子、腺梗莶、乌敛莓、饭包草、藿香蓟和圆叶牵牛等优势种群构成。毕节不同区域主要发生的优势杂草存在差异,部分杂草种类在毕节呈区域分布,粗毛牛膝菊是威宁赫章的主要优势种群,粗毛牛膝菊、升马唐和狗尾草为毕节其他种植区常见的主要优势种群,调查数据显示,贵州玉米地草害严重影响到玉米产量和质量。因此,了解各区域玉米地优势杂草群落的组成,对合理选择化学除草剂具有较好的指导作用。在玉米地进行化学防除时,各地区应根据田间杂草发生优势种群合理选用除草剂。
本次调查发现,毕节地区多年生杂草种类最多,防除相对较难,可筛选适宜的助剂提高除草剂的防除效果,同时可减少化学除草剂的用量[15-20]。
综上,根据毕节地区的杂草优势种群特征,须选择适合除草剂的种类。该研究对毕节地区玉米杂草的防除具有一定的指导意义,同时为“绿色除草剂新品种创制与产业化应用”提供理论依据。