夏向東, 張建華, 陳 華, 馬洪菊, 李建洪
(華中農業(yè)大學植物科學技術學院,湖北武漢 430070)
蓮藕是睡蓮科蓮屬多年生大型水生草本植物,原產中國和印度,種質資源豐富[1],蓮藕在食用、藥用、美容、綠化、輕工和外貿出口創(chuàng)匯等方面有巨大的潛力[2]。蓮藕常種植于淺水湖蕩、低洼沼澤地和水資源發(fā)達地區(qū)[3],在我國湖北、江蘇、浙江、湖南、江西、福建、安徽、上海、四川、廣東、廣西等省市均有種植,其中湖北、江蘇兩省種植面積較大[2]。隨著我國蓮藕長期種植,田間雜草發(fā)生越來越嚴重,已成為影響蓮藕品質和產量的主要因素之一。2003年邵耕耘等報道了江蘇省寶應縣蓮藕田間雜草的種類[4],但目前還沒有關于蓮藕田間雜草組成及群落特征的系統(tǒng)性報道。本研究通過對湖南益陽、湖北蔡甸、江蘇吳江、浙江金華、四川都江堰5個地區(qū)的蓮藕田間雜草群落的調查,旨在揭示田間雜草危害狀況、雜草群落組成與田間管理措施間的聯(lián)系,為蓮藕田間雜草的治理提供理論依據(jù)。
蔡甸區(qū)地處武漢市區(qū)西南,位于長江、漢水交匯的三角地帶,地勢低,中部高,向東傾斜,其南北兩側為平坦的沖積平原。地理坐標為 30°15′~30°41′N,113°41′~114°13′E,全區(qū)總面積1 093.57 km2。屬亞熱帶濕潤季風氣候,日照充足、雨量充沛,多年平均降雨量1 269 mm,年平均氣溫 15.8~17.5 ℃,目前蔡甸蓮藕種植面積已達1萬hm2,年產量18萬t。
益陽市位于長江中下游平原南岸湘北洞庭湖區(qū)域,地理坐標為27°58′~29°31′N,110°43′~112°55′E,全市總面積 1.21 萬km2。屬亞熱帶大陸性季風濕潤氣候,年平均氣溫16.1~16.9 ℃,日照1 348~1 772 h,降水量1 230~1 700 mm,無霜期 263~276 d,益陽赫山蓮藕已遠銷美國、加拿大。
吳江區(qū)位于蘇州市最南端,西臨太湖,北靠吳中區(qū),地理坐標為30°46′~31°14′N,120°21′~120°54′E,全區(qū)總面積為 1 192 km2,其中水域面積 267.1 km2。屬亞熱帶季風海洋性氣候,日照充足、雨量充沛,全年平均氣溫15.7 ℃。
金華市位于浙江省中部,地理坐標為 28°32′~29°41′N,119°14′~120°46′E,土地面積 10 941 km2。屬亞熱帶季風氣候,年溫適中,熱量豐富,雨量豐富,干濕兩季明顯。
都江堰市位于四川省成都市城西,地理坐標為30°44′~31°22′N,103°25′~103°47′E,土地面積 1 211 km2。屬亞熱帶濕潤氣候區(qū),歷年最冷月平均氣溫 4.6 ℃,最熱月平均氣溫 24.4 ℃,平均年降水量為 1 243.80 mm,歷年平均日照時數(shù) 1 016.9 h。
2012—2013年6—8月在湖南益陽、湖北蔡甸、江蘇吳江、浙江金華、四川都江堰5個地區(qū)進行取樣調查,每個地區(qū)隨機選取 10 個田塊,每個田塊采用倒置“W”形9點取樣法[5-6]進行雜草調查統(tǒng)計,樣方面積為1 m2。統(tǒng)計樣方內雜草種類、密度(挺水植物、沉水植物),測量覆蓋面積(浮游植物)、株高(挺水植物、沉水植物)及干質量。
蓮藕主產區(qū)(湖南益陽、湖北蔡甸、江蘇吳江、浙江金華、四川都江堰5個地區(qū))的蓮藕田間雜草共25種(含變種),隸屬于19科24屬,其中禾本科、莎草科和雨久花科的雜草種類較多,共占雜草種類的36%。
根據(jù)蓮藕田間雜草的優(yōu)勢度(表1)及其在田間的具體發(fā)生情況,可將蓮藕田間雜草劃分為4類,即優(yōu)勢雜草、區(qū)域性優(yōu)勢雜草、常見雜草和一般雜草。
優(yōu)勢雜草在調查的各地區(qū)發(fā)生優(yōu)勢度都較大(SDR>10%),對蓮藕的品質及產量具有嚴重影響,防除較困難,5個地區(qū)蓮藕田的優(yōu)勢雜草為空心蓮子草(Alternantheraphiloxeroides)、浮萍(Herbaspirodelae);區(qū)域性優(yōu)勢雜草為雙穗雀稗(Paspalumdistichum)、稗草(Echinochloacrusgalli)、節(jié)節(jié)菜(Rotalaindica)、荸薺(Eleocharisdulcis)、黑藻(Hydrillaverticillata),在局部地區(qū)或某些特定類型的蓮藕田發(fā)生的優(yōu)勢度較大,防除較為困難。雨久花(Monochoriakorsakowii)、螢藺(Scirpusjuncoides)、水芹(Oenanthejavanica)、丁香蓼(Ludwigiaprostrata)、矮慈姑(Sagittariapygmaea)、鴨舌草(Monochoriavaginalis)、辣蓼(Polygonumflaccidum)、四葉萍(Marsileaquadrifolia)、滿江紅(Azollaimbricata)、鳳眼蓮(Eichhorniacrassipes)的優(yōu)勢度和頻度都不大,對蓮藕的影響不大,為蓮藕田常見雜草。馬唐(Digitariasanguinalis)、鱧腸(Ecliptaprostrata)、牛毛氈(Eleocharisyokoscensis)、鴨跖草(Herbacommelinae)、槐葉萍(Salvinianatans)、眼子菜(Potamogetondistinctus)、水毛茛(Batraehiumbungei)、水綿(Spirogyraintorta)僅在局部發(fā)生,優(yōu)勢度極小,對蓮藕幾乎沒有影響,為蓮藕田一般雜草。
表1 我國蓮藕主產區(qū)蓮藕田間主要雜草的優(yōu)勢度
四川都江堰地區(qū)蓮藕田間雜草群落的物種豐富度較高,雜草種類有 14 種,其他4個地區(qū)的雜草種類較少。四川都江堰地區(qū)的蓮藕田雜草種類多,主要原因是地處亞熱帶濕潤氣候區(qū),地勢西北高,東南低,高山、中山、低山、丘陵和平原呈階梯分布,且該地區(qū)蓮藕為淺水種植。從群落多樣性來看,四川都江堰地區(qū)的香農指數(shù)達 2.292;從生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)來看,四川都江堰和江蘇吳江的優(yōu)勢雜草都較集中,均為空心蓮子草和浮萍;從均勻度指數(shù)來看,5個地區(qū)的雜草群落基本一致(表2)。
表2 不同地區(qū)蓮藕田雜草群落的物種多樣性
從不同地區(qū)蓮藕田間雜草群落物種組成的相似性來看,湖南益陽與湖北蔡甸的群落結構最為相似,Sorensen 指數(shù)高達0.600,而四川都江堰與湖北蔡甸、湖南益陽、江蘇吳江的群落組成差異較大,Sorensen 指數(shù)均在0.300以下(表3)?;诓煌貐^(qū)蓮藕田間雜草優(yōu)勢度的系統(tǒng)聚類分析發(fā)現(xiàn),湖南益陽與湖北蔡甸的群落結構最為相似,聚為一類;浙江金華與湖北蔡甸、湖南益陽的群落差異較大;江蘇吳江與浙江金華、湖北蔡甸、湖南益陽的群落差異較大;四川都江堰與其他4個地區(qū)的差異很大(圖1)。其原因可能是湖南益陽和湖北蔡甸的蓮藕均為深水種植,氣候條件較為相似,種植蓮藕的品種及栽培技術較為一致;江蘇吳江、浙江金華、四川都江堰的蓮藕均為淺水種植,其中吳江、金華的海拔較低,氣候條件較為相似,但是金華的蓮藕采用早藕雙季栽培技術,吳江種植晚熟蓮藕;都江堰的地勢為高山、中山、低山、丘陵和平原呈階梯分布,氣候條件與其他地區(qū)的差異較大,采用荸薺—蓮藕輪作。
表3 不同地區(qū)蓮藕田雜草群落的Sorensen 相似指數(shù)
我國蓮藕主產區(qū)的雜草發(fā)生和群落組成的差異較顯著,主要由自然地理環(huán)境、農田水位及蓮藕栽培方式的不同引起的[12]。湖南益陽和湖北蔡甸的蓮藕田均位于平原,降水量和年積溫大致相同,農田水位較深,種植蓮藕品種和栽培方式較為一致,其優(yōu)勢雜草均為空心蓮子草、雙穗雀稗、浮萍,且它們的各物種優(yōu)勢度大致相同。盡管浙江金華與湖南益陽、湖北蔡甸的蓮藕田間雜草物種豐富度比較一致,但是它們種群差異較大,浙江金華的優(yōu)勢雜草為空心蓮子草、稗草、浮萍,且其各物種優(yōu)勢度與益陽、蔡甸的同種雜草優(yōu)勢度差異較大,其主要原因為金華的蓮藕田海拔較低,農田水位較低,采用早藕雙季栽培技術。江蘇吳江與浙江金華盡管氣候條件、海拔高度、農田水位較為一致,但是吳江與金華的種群差異較大,其主要原因是蓮藕栽培模式不同,吳江種植晚熟藕,而浙江金華為雙季栽培早藕。四川都江堰的蓮藕田間雜草群落與其他4個地方的差異很大,其物種豐富度最高,優(yōu)勢種群較為集中,原因是其地勢為高山、中山、低山、丘陵和平原呈階梯分布,氣候條件與其他地區(qū)差異較大,采用荸薺-蓮藕輪作。因此,自然地理環(huán)境、農田水位及蓮藕栽培方式在一定程度上決定了田間雜草的發(fā)生和種群結構。
本研究明確了我國蓮藕主產區(qū)的優(yōu)勢雜草為空心蓮子草和浮萍,區(qū)域性優(yōu)勢雜草為雙穗雀稗、稗草、節(jié)節(jié)菜、荸薺、黑藻,它們在田間分布于不同的層次,很難防治,因此蓮藕田要重點控制這些雜草,還要繼續(xù)關注常見雜草和一般雜草,防范其轉變?yōu)閮?yōu)勢雜草。調查發(fā)現(xiàn),目前蓮藕田間雜草的防除以人工防除為主,僅湖南益陽的某些蓮藕田放養(yǎng)鴨來防除田間雜草,其防除效果較好,但是選用鴨的品種、放養(yǎng)鴨的密度目前還不明確,因此在今后的研究中應探討鴨-蓮藕共育的種植模式,并進一步研究鴨-蓮藕共育對蓮藕田雜草的生物防治效應。由于自然地理環(huán)境、農田水位及蓮藕栽培方式在一定程度上決定了田間雜草的發(fā)生和種群結構,因此探討不同栽培方式對田間雜草種群的影響具有重要的意義。
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