湖南省棉田杂草种类及化学防治现状调查

摘要

为明确湖南省棉田杂草的种群分布情况及除草剂使用现状，在岳阳、衡阳、常德、益阳4个市的棉花主产区，以对角线五点取样法， 系统调查了棉田杂草的种类及化学防除情况。调查结果表明： 湖南省棉田杂草共有31科101种。牛筋草Eleusine indica、千金子Leptochloa chinensis、马唐Digitaria sanguinalis、铁苋菜Acalypha australis、稗草Echinochloa crus-galli、狗尾草Setaria viridis、鳢肠Eclipta prostrata、空心莲子草Alternanthera philoxeroides的相对多度在3%以上， 为湖南省棉田杂草的优势种群。杂草的主要防除方法为化学防除， 处理方式为苗前土壤封闭与苗后多次行间茎叶喷雾处理相结合， 难防除恶性杂草主要有牛筋草、马唐、铁苋菜、鳢肠、香附子Cyperus rotundus、碎米莎草C.iria等。湖南省棉田中不同地块的区域性优势杂草存在一定差异， 在生产中， 要密切关注这些区域性杂草上升为优势杂草的可能， 需根据田间草相， 因地制宜地建立适合当地的杂草综合防治方案。

关键词

棉田;" 杂草调查;" 化学防治

中图分类号：

S 451.223

文献标识码：" A

DOI：" 10.16688/j.zwbh.2024047

收稿日期：" 20240124""" 修订日期：" 20240418

基金项目：

湖南省科技创新计划（2023NK2015）;湖南省棉花科技创新项目（湘财建指［2023］98号）;湖南省棉花产业技术体系植保岗位科学家项目（2022-42）

致" 谢：" 参加本试验部分工作的还有江代礼、谭翰杰、张能和纪烨斌等同学，特此一并致谢。

* 通信作者

E-mail：

hf128lucky@126.com

#

为并列第一作者

Investigation on weed species and chemical control status in cotton fields of Hunan province

ZHANG Chi，" PAN Lang，" LIU Min，" YE Xiaojun，" DENG Chengyu，" HUANG Jiateng，" HU Lifeng*

（College of Plant Protection， Hunan Agricultural University， Changsha" 410128， China）

Abstract

To clarify the population distribution of weeds and current herbicide usage in cotton fields of Hunan province， a systematic survey was conducted on the types and chemical control practices for weeds in the main cotton-producing areas of Yueyang， Hengyang， Changde， Yiyang， using a diagonal five-point sampling method. The results showed that there were 101 weed species across 31 families in cotton fields in Hunan province. The dominant weed species， with relative abundances exceeding 3%， include Eleusine indica， Leptochloa chinensis， Digitaria sanguinalis， Acalypha australis， Echinochloa crus-galli， Setaria viridis， Eclipta prostrata and Alternanthera philoxeroides. The main method for weed control is chemical application， involving both pre-emergence soil-applied herbicides and multiple post-emergence inter-row foliar sprays. The main problematic weeds that are challenging to control include E.indica， L.chinensis， A.australis， E.prostrata， Cyperus rotundus and C.iria. Regional variations in dominant weed species were observed across cotton field plots in Hunan province. In production， it is essential to closely monitor the potential rise of these regional weeds to dominant status and to develop locally tailored integrated weed management plans based on field weed composition.

Key words

cotton field;" weed survey;" chemical control

棉花是我国最主要的经济作物之一， 且是重要的战略物资。湖南省地处长江流域棉区， 气候适宜棉花生长与栽培， 是传统棉花种植优势区之一［1］。2023年湖南省棉花播种面积为5.59万hm2， 总产量7.6万t， 位居全国第五［2］。我国棉田受杂草危害较重［3］， 有研究表明， 在常规防控措施下， 每年因杂草危害导致的棉花产量损失大约为14%～16%［4］。明确棉田杂草种群分布情况与动态消长规律， 可以科学指导棉田杂草高效绿色防控技术方案的制定。

针对国内棉花主产区杂草种群的发生规律，国内学者进行了部分区域的调查。张强等［5］对新疆生产建设兵团北疆第六师、第十二师及东疆第十三师的杂草进行的调查发现北疆及东疆棉田以龙葵Solanum nigrum L.、藜Chenopodium album L.、田旋花Convolvulus arvensis L.、反枝苋 Amaranthus retroflexus L.为机采棉田优势杂草。王兆振［6］对山东省棉田杂草进行的调查发现牛筋草Eleusine indica （L.） Gaertn.、马齿苋Portulaca oleracea L.、马唐Digitaria sanguinalis （L.） Scop.、铁苋菜Acalypha australis L.是构成不同棉区杂草群落的优势杂草。李淑英等［7］对安徽省油棉连作田块的调查结果表明： 早熟禾Poa annua L.、通泉草Mazus pumilus （Burm. f.） Steenis、马齿苋、千金子Leptochloa chinensis （L.） Nees和婆婆纳Veronica polita Fries为当地杂草群落的优势种群。陈宜等［8］对江西省棉田杂草进行了调查， 发现小飞蓬Erigeron canadensis L.、马唐、狗牙根Cynodon dactylon （L.） Persoon、稗草Echinochloa crus-galli （L.） P. Beauv.、碎米莎草Cyperus iria L.等22种杂草为当地棉田恶性杂草。耿亚玲等［9］报道藜、反枝苋、马齿苋、铁苋菜、鳢肠Eclipta prostrata （L.） L.为河北省南部棉田的优势杂草。由此可见， 在不同区域、不同耕作栽培模式下， 杂草的种群结构和分布情况各不相同。湖南省作为棉花的重要产区，上一次系统报道棉田杂草调查结果［10］，至今已10年。近年来， 随着棉花轻简化栽培技术的推广，棉田草相发生了显著改变；与此同时， 单一除草剂的连续使用又导致了杂草的抗药性问题， 棉田杂草防控面临严峻的挑战。为此， 笔者对湖南省主要棉区的棉田杂草种类、危害情况及化学防治现状进行了调查， 以期为湖南省棉田杂草的高效绿色防控提供参考依据。

1" 材料与方法

1.1" 调查地点分布

根据棉花种植分布等田间实际情况， 在湖南省岳阳市、衡阳市、常德市、益阳市4个棉花主产区进行调查。详细调查地点分布如表1所示。

1.2" 调查方法

参考魏守辉等［11］、蔡海林等［12］的调查方法， 每块田以对角线五点法进行取样。样方0.25 m2（0.5 m×0.5 m），详细记载杂草发生种类与数量， 杂草鉴定参考《农田杂草鉴别与防除彩色图解》［13］。同时计算杂草的田间频度（F）、田间均度（U）、田间密度（D）、相对频度（RF）、相对均度（RU）、相对密度（RD）、相对多度（RA）。

田间频度（F）＝（某杂草出现的田块数/调查总田块数）×100%;

田间均度（U）＝（某杂草出现的样方数/调查总样方数）×100%;

田间密度（D）＝某杂草在调查田块的平均密度之和/调查总田块数;

相对频度（RF）＝（某杂草的田间频度/各种杂草田间频度之和）×100％;

相对均度（RU）＝（某杂草的田间均度/各种杂草田间均度之和）×100％;

相对密度（RD）＝（某杂草的田间密度/各种杂草田间密度之和）×100％;

相对多度（RA）＝［相对频度（RF）＋相对均度（RU）＋相对密度（RD）］/3。

1.3" 棉田除草剂使用情况及难防治杂草调查

根据田间调查情况， 结合询问棉农与当地农业部门提供相应资料、数据， 对棉田除草剂使用情况、用药方案与田间难防除恶性杂草进行调查。

2" 结果与分析

2.1" 杂草种类

湖南省棉田杂草调查结果（表2）显示， 湖南省棉田杂草共有31科101种， 禾本科Poaceae杂草、阔叶杂草、莎草科Cyperaceae杂草分别占比10.89%、85.15%、3.96%。总体来看， 湖南省棉田杂草以菊科Asteraceae、禾本科杂草居多， 其中菊科杂草有22种， 占比21.78%;禾本科杂草11种， 占比10.89%;苋科Amaranthaceae、蓼科Polygonaceae、玄参科Scrophulariaceae杂草各有6种， 分别占比5.94%;唇形科Lamiaceae杂草有5种， 占比4.95%;大戟科Euphorbiaceae、锦葵科Malvaceae、莎草科、旋花科Convolvulaceae杂草皆有4种， 各占比3.96%;豆科Fabaceae、茄科Solanaceae杂草均有3种， 各占比2.97%;鸭跖草科Commelinaceae、叶下珠科Phyllanthaceae、木贼科Equisetaceae、荨麻科Urticaceae杂草都有2种， 均占比1.98%;马兜铃科Aristolochiaceae、葫芦科Cucurbitaceae、夹竹桃科Apocynaceae、葡萄科Vitaceae、十字花科Brassicaceae、商陆科Phytolaccaceae、柳叶菜科Onagraceae、茜草科Rubiaceae、桔梗科Campanulaceae、酢浆草科Oxalidaceae、粟米草科Molluginaceae、爵床科Acanthaceae、车前科Plantaginaceae、蔷薇科Rosaceae、桑科Moraceae杂草均有1种， 各占比0.99%。

2.2" 棉田杂草危害情况

对湖南省棉田存在的101种主要杂草的相对频度、相对均度、相对密度、相对多度进行分析， 结果表明： 相对频度较大的杂草有牛筋草、千金子、马唐、铁苋菜、稗草、狗尾草Setaria viridis （L.） P. Beauv.、鳢肠、空心莲子草Alternanthera philoxeroides （Mart.） Griseb、小飞蓬等， 相对均度较大的有牛筋草、千金子、马唐、铁苋菜、稗草、狗尾草、鳢肠、空心莲子草等， 相对密度较大的有牛筋草、千金子、马唐、铁苋菜、稗草、狗尾草、鳢肠、香附子Cyperus rotundus L.等。牛筋草、千金子、马唐、铁苋菜、稗草、狗尾草、鳢肠、空心莲子草的相对

多度分别达到14.98%、11.15%、8.61%、7.90%、6.81%、4.73%、4.45%、3.09%， 为湖南省棉田杂草的优势种群。

从杂草种类分别来看， 禾本科杂草以牛筋草发生量最大， 其田间相对密度为22.31%， 其次为千金子和马唐， 其田间相对密度分别达到14.07%和8.98%。阔叶杂草以铁苋菜发生量最大， 其田间相对密度达8.34%。鳢肠次之， 田间相对密度为3.35%。莎草科杂草以香附子发生量最大， 其田间相对密度为3.99%。发生面最广的杂草是牛筋草， 其田间相对频度为9.91%， 接下来依次为千金子和马唐， 其田间相对频度分别为8.72%、8.03%（表3）。

2.3" 湖南省棉田杂草化学防治现状

在调查走访中发现，湖南省棉田杂草的主要防治方法为化学防除， 结合中耕除草等农艺措施， 防除方案大致为苗前土壤封闭处理与苗后多次行间茎叶喷雾处理相结合， 所使用的土壤封闭除草剂主要有二甲戊灵、乙草胺、乙氧氟草醚等， 茎叶处理除草剂有草甘膦、草铵膦、精噁唑禾草灵、高效氟吡甲禾灵等。难防除恶性杂草主要有牛筋草、马唐、铁苋菜、鳢肠、香附子、碎米莎草等。

由于棉花对防除阔叶杂草的除草剂比较敏感， 导致棉田中能用于防除阔叶杂草的除草剂发展与登记较为缓慢。截至2024年1月， 登记在棉花上的除草剂有效成分已有23种（表4）， 但是能够用于直接防除棉田阔叶杂草的药剂仅有苯嗪草酮一种。因此， 多数农户还是会选择草甘膦等灭生性除草剂进行杂草防治。对棉农具体的用药方案进行分析， 一部分农户不重视芽前封闭， 导致棉花出苗初期竞争力不足， 增大了棉花生长中后期的控草压力， 只能重复使用草甘膦这类灭生性除草剂进行棉花行间喷雾， 而连续的单一用药导致部分杂草产生了抗药性， 部分棉农选择盲目加大草甘膦用量， 对作物药害风险增大的同时， 也导致了杂草抗药性的进一步加剧。杂草抗药性产生后， 也有个别农户选择冒险使用并未登记在棉田的除草剂， 如灭草松、氟磺胺草醚等等， 给棉花生产带来一定隐患。同时， 部分农户虽然懂得“一封、二杀、三补”的除草剂使用策略， 但是未根据田间草相选择合适的除草剂， 当田间杂草以禾本科杂草为绝对优势杂草时， 仍将草甘膦作为田间杂草防除的首选药剂。

3" 结论与讨论

本研究在湖南省岳阳市、衡阳市、常德市、益阳市4个棉花主产区， 系统调查了棉田杂草的群落结构和危害状况。调查结果表明： 湖南省棉田主要存在的杂草共有31科101种。牛筋草、千金子、马唐、铁苋菜、稗草、狗尾草、鳢肠、空心莲子草为湖南省棉田杂草的优势种群。在调查中发现， 不同地块的区域性优势杂草存在一定差异。在岳阳市君山区良心堡镇悦来河村， 发生量较大的杂草有： 阿拉伯婆婆纳、牛筋草、千金子、黄鹌菜;而衡阳市祁东县风石堰镇紫冲村， 又以齿裂大戟为绝对优势杂草;在常德市石门县二都街道高桥社区， 以青葙为当地田间杂草群落的优势种群。同时， 益阳市南县厂窖镇西洲村的棉田中， 牛筋草、稗草、狗尾草、马唐、千金子以及铁苋菜混合发生。因此， 不仅要加强主要优势杂草的综合治理， 还要密切关注这些区域性杂草上升为优势杂草的可能［15］。

在走访调研中， 发现湖南地区棉田常用除草剂主要有二甲戊灵、乙草胺、乙氧氟草醚、草甘膦、草铵膦、精噁唑禾草灵、高效氟吡甲禾灵等。但是在药剂的使用过程中还存在除草剂选择面窄、单一除草剂连续使用、轻视土壤封闭处理、盲目增大除草剂剂量以及除草剂滥用等问题。在生产上， 许多农户“见草打草”， 不重视土壤封闭， 致使棉花和杂草同时出苗， 作物不能够在生长初期占据优势生态位， 也使得后期杂草防控压力上升。同时， 单一除草剂连续使用已经使得不少杂草产生了抗药性， 于是， 一些农户便选择加大用量或选择风险更高的药剂， 为后续生产带来隐患。但是， 目前能够用于棉田直接茎叶处理防治阔叶杂草的除草剂较少， 针对目前难以防除的铁苋菜、鳢肠等阔叶杂草， 以及牛筋草、马唐、香附子、碎米莎草等恶性杂草， 应当继续开展棉田高效安全除草剂的开发与应用研究， 扩充棉田除草剂库， 为棉农增加更多的选择。同时， 面对不同的杂草应引导农户使用不同的除草剂进行防治， 而不是单一除草剂重复使用， 如田间以禾本科杂草发生为主， 即可选择烯禾啶、精喹禾灵等对于禾本科杂草具有选择性的除草剂。因此， 明确杂草群落结构及优势种群是棉田杂草高效防控的关键举措， 在生产中， 需要根据田间草相， 因地制宜地建立适合当地的杂草防治手段与除草剂用药方案， 从而为棉花产业可持续发展保驾护航。

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（责任编辑：田" 喆）