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        生物覆蓋對大蒜田間生態(tài)效應(yīng)的影響

        2011-06-06 05:52:08周國慶羅鵬彭友林王云周國峰王文龍
        長江蔬菜 2011年22期
        關(guān)鍵詞:麥娘覆蓋物土壤溫度

        周國慶 ,羅鵬 ,彭友林 ,王云 ,周國峰 ,王文龍

        在生產(chǎn)上,大蒜對土壤的適應(yīng)性很強,除鹽堿、沙荒地外都能生長。但在南方栽培,由于雜草為害和冬季氣溫低,產(chǎn)量不高,大蒜生長速度慢成為南方大蒜生產(chǎn)面臨的主要問題。南方蒜田雜草種類多、生長快,與大蒜爭水、爭肥、爭空間、爭陽光,影響大蒜的產(chǎn)量和品質(zhì),傳統(tǒng)的雜草防除一般使用化學(xué)除草劑或者人工鏟除。但化學(xué)除草劑容易引發(fā)環(huán)境污染和物種多樣性減少等生態(tài)問題;而人工鏟除,增加勞動強度和水土流失。研究既不使用化學(xué)除草劑和大量人工,又能保護農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域物種多樣性的生態(tài)防控雜草方法,對農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)安全高效生產(chǎn)具有重要意義。有研究表明,秸稈覆蓋可有效抑制雜草,同時在提高地溫方面有積極作用。目前在果園、麥田、玉米地上,稻草覆蓋應(yīng)用較多[1~4]。

        喜旱蓮子草(Alternanthera philoxeroides)屬莧科蓮子草屬,為多年生草本外來植物,又名空心蓮子草、水花生、革命草。該草自然蔓生迅速,特別在溝渠、河道、湖泊、沼澤、魚塘、稻田、果園、菜地和花園內(nèi)為害嚴重,陸生型喜旱蓮子草在我國南方已成為非常難除的惡性雜草[5]。將喜旱蓮子草短截干制,作為大蒜生產(chǎn)的覆蓋物,不僅資源豐富,也能變害為寶。本試驗以喜旱蓮子草、稻草、油菜莢為材料對大蒜進行覆蓋栽培,分析各處理大蒜田間雜草種群結(jié)構(gòu)、蓋度、物種多樣性、雜草優(yōu)勢種、大蒜田間地面溫度、地下10 cm溫度等指標,研究3種覆蓋措施對大蒜雜草的控制效果和對土壤溫度的影響,進而探討3種覆蓋物對大蒜生長和產(chǎn)量的影響。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料

        大蒜購于常德市農(nóng)資市場。喜旱蓮子草從水塘中打撈,按10 cm短截,曬干備用。水稻秸稈曬干備用。油菜莢曬干備用。

        1.2 試驗方法

        試驗于2009年9月到2010年4月在湖南文理學(xué)院生物園進行,試驗地光照充足,地勢平坦,土壤偏黏性,肥力中等。

        試驗設(shè)喜旱蓮子草、水稻秸稈、油菜莢覆蓋與無覆蓋4個處理,隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積20 m2。大蒜9月28日播種,播后立即覆蓋。播種前每1 hm2用尿素150 kg、普鈣150 kg、硫酸鉀150 kg及腐熟的優(yōu)質(zhì)有機肥均勻撒入各試驗小區(qū),播種行株距為20 cm×7 cm,其他管理同常規(guī)。

        1.3 試驗觀測項目

        ①雜草發(fā)生頻率 采用實地目測法,大蒜田以1廂(10 m2)以上為一個樣方,調(diào)查主要雜草的發(fā)生頻率(F)。F(%)=(所調(diào)查某一油菜生產(chǎn)區(qū)主要雜草的有草樣方數(shù)/所調(diào)查油菜生產(chǎn)區(qū)所取的總樣方數(shù))×100%。

        ②雜草蓋度 以5 m2以上為1個樣方,目測估算某一雜草的投影面積占樣方面積的百分率。

        ③田間溫度測定 在晴、陰、雨等不同天氣狀況下測量地面和地下10 cm溫度。

        ④大蒜經(jīng)濟性狀考察 在蒜苗抽出時收獲,進行經(jīng)濟性狀考察,考察的項目有株高、莖基粗、鮮質(zhì)量,并對主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量進行統(tǒng)計分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同覆蓋物對雜草的影響

        大蒜蒜苗發(fā)生時(3月30日)調(diào)查各種大蒜田間雜草株數(shù)、株高、密度、蓋度、豐度、出現(xiàn)頻度等指標。結(jié)果表明,無覆蓋的大蒜田雜草種類有9種,分別為喜旱蓮子草(Alternanthera philoxeroides)、看麥娘(Alopecurus aequalis Sobol)、蒼耳(C.arvense L.)、羊 蹄 (Rmmex japonicus Houtt)、 鼠 曲 草 (Herba Gnaphaii Affinis)、野莧菜(Rorippa montana(Wall.)Small)、 車 前 草 (Plantago depressa Willd)、 碎 米 薺(Cardamine hirsuta Linn)、黃花菜(Cleome L.)。 其中喜旱蓮子草、看麥娘、碎米薺、車前草、黃花菜、蒼耳的發(fā)生頻率比較高(100%);從發(fā)生量來說,以蒼耳、看麥娘最多,其豐度分別為31.8%和13.6%;從為害程度來說,以看麥娘最大,其蓋度為20%。喜旱蓮子草和稻草覆蓋的大蒜田間雜草只有碎米薺、蒼耳和看麥娘3種,且從發(fā)生的量來說,對看麥娘的抑制率分別達到75%和67%,對碎米薺和蒼耳的抑制率分別達到25%、50%和79%、86%。油菜莢覆蓋的大蒜田間80%的空間被萌生的油菜苗所占據(jù)。結(jié)果表明,喜旱蓮子草和稻草覆蓋可阻止雜草的生長與蔓延,起到防除雜草的作用(表1)。

        2.2 不同覆蓋物對土壤溫度的影響

        在2010年1~3月,選擇不同的天氣狀況,午間測定地表溫度和地下10 cm處的溫度,結(jié)果見表2。

        在溫度較低的陰天(地表溫度4℃),生物覆蓋提高地下溫度1.1~1.4℃;溫度較低的晴天(地表溫度8.3℃),生物覆蓋提高地下溫度0.7~1.0℃;溫度較低的雨天(地表溫度7.9℃),生物覆蓋提高地下溫度0.5~0.7℃。在溫度較高的陰天(地表溫度11.2℃),生物覆蓋提高地下溫度1.1~1.4℃;溫度較高的晴天(地表溫度20.8℃),生物覆蓋降低地下溫度0.8~1.8℃;溫度較高的雨天(地表溫度14.2℃),生物覆蓋提高地下溫度0.3~0.6℃。各覆蓋物之間的地下溫度差異不大。結(jié)果表明,在陰天生物覆蓋能明顯提高地下溫度;雨天,由于雨水的滲透,提高地溫稍少;晴天,在冬天溫度低時能提高地溫,在春天溫度較高時地表覆蓋物又能適當降低土壤溫度。

        表1 大蒜田間雜草的為害程度

        2.3 生物覆蓋物對大蒜經(jīng)濟性狀及產(chǎn)量的影響

        在大蒜接近抽出蒜薹時,進行經(jīng)濟性狀考察,測量各處理大蒜的株高、莖基粗、鮮質(zhì)量,結(jié)果見表3。

        大蒜株高和莖粗是構(gòu)成單株產(chǎn)量的重要因素。株高表現(xiàn)為喜旱蓮子草與稻草覆蓋分別比無覆蓋增加20.1%、26.0%,油菜莢覆蓋比無覆蓋株高增加1.3%;顯著性分析表明,覆蓋有喜旱蓮子草和稻草的組別,與覆蓋油菜莢和空白的組別之間有極顯著差異;空白組與油菜莢組之間、喜旱蓮子草組與稻草組之間均無顯著差異。莖粗表現(xiàn)為喜旱蓮子草與稻草覆蓋分別比無覆蓋增加57%、41.8%,而油菜莢覆蓋比無覆蓋細19.6%。根長表現(xiàn)為喜旱蓮子草與稻草覆蓋分別比無覆蓋長58.8%、78.4%。單株質(zhì)量以喜旱蓮子草覆蓋最高(80.5 g),比無覆蓋增加27.8%;其次是稻草覆蓋,比無覆蓋增加18.5%;油菜莢覆蓋因生出的油菜苗與大蒜產(chǎn)生競爭,使大蒜的單株質(zhì)量比無覆蓋減少50.8%。對單株質(zhì)量進行顯著性分析表明,喜旱蓮子覆蓋與稻草覆蓋之間有顯著差異,它們與無覆蓋之間均有極顯著差異。

        表2 不同覆蓋物對土壤溫度的影響

        表3 生物覆蓋對大蒜經(jīng)濟性狀的影響

        3 小結(jié)與討論

        ①喜旱蓮子草覆蓋和稻草覆蓋基本抑制了喜旱蓮子草、羊蹄、鼠曲草、野莧菜、車前草、黃花菜的發(fā)生。對看麥娘的抑制率分別達到75%和67%,對碎米薺和蒼耳的抑制率分別達到25%、50%和79%、86%,能明顯防除大蒜田間雜草。利用油菜莢覆蓋,因新鮮的油菜莢中混有油菜種子,導(dǎo)致油菜苗大量發(fā)生,不僅抑制雜草生長,也抑制大蒜生長。若將油菜莢曬干后使用,也可成為一種良好的生物覆蓋物。

        ②喜旱蓮子草覆蓋和稻草覆蓋能在不同的季節(jié)、不同天氣狀況下有效地改善土壤溫度。在陰天,能明顯提高土壤溫度1.1~1.4℃,使土壤溫度和地面溫度差值達到2.1~2.4℃;在雨天,由于雨水的滲透作用土壤溫度提高較少,為0.3~0.7℃;在溫度較低的晴天,提高土壤溫度0.7~1.0℃,溫度較高的晴天降低地下溫度0.8~1.8℃。在冬天提高土壤溫度能有效促進大蒜生長。

        ③喜旱蓮子草覆蓋和稻草覆蓋因能有效抑制雜草的發(fā)生、改善土壤溫度、保持土壤疏松狀態(tài),不僅使大蒜單株質(zhì)量提高27.8%和18.5%,而且大蒜粗壯,改善了商品品質(zhì),對提高大蒜生產(chǎn)的經(jīng)濟效益有重要作用。

        ④喜旱蓮子草為多年生草本外來植物。該草自然蔓生面積迅速擴大,在我國南方已成為非常難除的惡性雜草。在洞庭湖區(qū)普遍分布于河道、溝渠、池塘、水田、旱地和路邊,其中以溝渠、濕地和水塘發(fā)生量大,阻塞河道,影響水產(chǎn)和濕地開發(fā),嚴重為害生態(tài)環(huán)境[5]。將喜旱蓮子草作為作物生產(chǎn)的覆蓋物,資源豐富,是化害為寶的有效途徑。

        [1]盧向陽,徐筠,林峰.栗園利用多年生覆蓋植物控制雜草的初步研究[J].植物保護,2006,32(6):91-94.

        [2]翟治芬,趙元忠,景明,等.秸稈和地膜覆蓋下春玉米農(nóng)田蒸散特征研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2010,41(2):209-215.

        [3]李貽學(xué),李新舉,劉太杰,等.秸稈覆蓋與抗旱劑對煙田土壤水分及煙株生長的影響[J].山東農(nóng)業(yè)太學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2002,33(2):144-147.

        [4]袁家富.麥團秸稈覆蓋效應(yīng)及增產(chǎn)作用[J].生態(tài)農(nóng)業(yè)研究,1996,4(3):61-65.

        [5]周國慶,彭友林,王云,等.洞庭湖區(qū)喜旱蓮子草的分布、發(fā)生與危害[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(22):6 892-6 894.

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