胡方潔，楊海濱，盛忠雷，羅紅玉，翟秀明，商 靖，鄧 敏

(重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 茶葉研究所/重慶市茶葉工程技術(shù)研究中心，重慶 永川 402160)

茶園尤其是幼齡茶園中，雜草種類繁多、防治困難，不但與茶樹[Camelliasinensis(L.)O.Ktze.]爭水肥、爭光照、爭空間，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響，還為病蟲害的滋生提供庇護(hù)所，成為茶樹病蟲害的侵染來源[1-3]，影響茶苗成活率和生長發(fā)育，造成產(chǎn)量及品質(zhì)的下降[4-5]。Peirisab等[6]對(duì)印度斯里蘭卡茶園調(diào)查發(fā)現(xiàn)，23種雜草中超過20種對(duì)茶葉作物有很大的影響，它們能夠抑制茶樹生長，使其生長發(fā)育不良，并誘導(dǎo)落葉。我國茶園控草發(fā)展初期，大多采取人工拔除和化學(xué)藥劑防除，多年粗放式經(jīng)營管理以及除草劑的不當(dāng)施用，導(dǎo)致我國多數(shù)茶園生態(tài)系統(tǒng)以及茶葉生產(chǎn)出現(xiàn)問題。近年來，隨著生態(tài)環(huán)保理念日益深入人心，生態(tài)控草技術(shù)成為茶園雜草防治問題的研究熱點(diǎn)。茶園生態(tài)控草技術(shù)以及茶園雜草綜合防治技術(shù)的變革正推動(dòng)我國生態(tài)茶園以及茶業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此，總結(jié)了目前國內(nèi)外茶園的控草技術(shù)，并分析了各項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，為更加有效地防控茶園雜草總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、明確方向。

1 傳統(tǒng)除草方法

1.1 人工除草

人工除草是靠簡單粗放的人工勞動(dòng)力形式防除雜草，主要有拔除、割除、耕除等措施，簡單、直接、無污染，在雜草肆虐之前進(jìn)行可較好地清除酸模屬(RumexL.)、絲路薊[Cirsiumarvense(L.) Scop.]以及苦苣菜(SonchusoleraceusL.)等多年生雜草[7]。Melander等[8]基于在前茬作物中建立的無雜草種子庫土層，通過兩年一次的耕作減少了雜草的出現(xiàn)。

人工除草不失為一種有效的控草途徑，但對(duì)勞動(dòng)力需求大，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，持續(xù)無草害時(shí)間短，對(duì)于面積較大的茶園，應(yīng)用效益低[9]。

1.2 化學(xué)除草

化學(xué)除草是通過噴施化學(xué)藥劑引起雜草生理異常而致其死亡，以達(dá)到防治雜草的目的[10-11]。張海艷等[12]對(duì)茶園外來入侵雜草與環(huán)境因子的關(guān)系分析發(fā)現(xiàn)，化學(xué)除草劑對(duì)雜草群落的形成起決定性作用。孫永明等[13]發(fā)現(xiàn)，噴施除草醋防除茶園雜草效果較好。Suresh等[14]采用草甘膦和敵草隆混合處理，顯著降低了藿香[Agastacherugosa(Fisch. et Mey.) O. Ktze.]、狗牙根[Cynodondactylon(L.) Pers.]、紫莖澤蘭(EupatoriumadenophoraSpreng.)等雜草的總數(shù)量和總干質(zhì)量。斯里蘭卡曾大量進(jìn)口散裝和即用型化學(xué)除草劑，使茶園嚴(yán)重依賴除草劑維持“地面清潔”(Clean and clear ground concept，CCGC)，導(dǎo)致土壤嚴(yán)重退化，雜草對(duì)敵草隆、百草枯、草甘膦都具有完全的耐受性，因此不再推薦CCGC而進(jìn)行“無除草劑的綜合雜草”管理(Herbicide-free integrated weed management，HFIWM)[6]。Rydberg等[15]發(fā)現(xiàn)，噴灑過除草劑的試驗(yàn)田雜草硝化作用較弱，相比有機(jī)耕作處理雜草發(fā)生頻率、部分典型對(duì)應(yīng)分析(Partial canonical correspondence analysis，PCCA)的排序結(jié)果都表現(xiàn)出極顯著差異性。過度依賴和長期使用化學(xué)除草劑還導(dǎo)致了抗藥性雜草的發(fā)生和發(fā)展。Rahman[16]發(fā)現(xiàn)，印度東北部茶園長期施用化學(xué)除草劑后出現(xiàn)了雜草新品種。Peirisab[17]發(fā)現(xiàn)，斯里蘭卡茶園耐除草劑的雜草種類在3 a內(nèi)持續(xù)增加到76種。

化學(xué)除草具有快速、高效、易操作的優(yōu)點(diǎn)，在大多數(shù)生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，可有效防止雜草生長、降低作物產(chǎn)量損失和減少耕作成本[18]，被認(rèn)為是一種最經(jīng)濟(jì)高效的方法，一度受到茶葉生產(chǎn)者的青睞而被廣泛采用[1]。但長期使用化學(xué)除草劑不僅引發(fā)茶園環(huán)境污染、生物多樣性減少和茶產(chǎn)品農(nóng)殘超標(biāo)，更導(dǎo)致雜草耐藥性增強(qiáng)及群落變遷。

2 生態(tài)控草技術(shù)

2.1 覆蓋控草

2.1.1 覆蓋農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物 農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物覆蓋技術(shù)是將作物秸稈、樹葉或干草等覆蔽在茶行以影響光、溫、氣生態(tài)因子，使雜草種子萌發(fā)受限。肖潤林等[19]和向佐湘等[9]研究發(fā)現(xiàn)，稻草覆蓋不僅能調(diào)節(jié)茶園土壤溫度，改變處于土壤中雜草種子的光環(huán)境，改變茶園雜草群落結(jié)構(gòu)，還可增加茶葉產(chǎn)量、改善茶葉品質(zhì)。此外，覆蓋處理還為茶園害蟲的天敵創(chuàng)造了良好的生存環(huán)境，利于其生長繁育，抑制茶園害蟲的發(fā)生[20-22]。農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物自身含有N、P、K、Ca、Mg等營養(yǎng)元素，可改良土壤、培肥地力，但在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)注意防范潛在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

2.1.2 覆蓋地膜、防草布 地膜或防草布覆蓋技術(shù)是在土壤表面形成一層物理阻隔層，改變土壤與大氣界面層狀況，利用覆蓋材料遮光性阻擋光線透入，從而抑制雜草萌發(fā)生長。彭晚霞等[20]利用地膜較好地防控了茶園雜草發(fā)生，并提高了作物對(duì)光、溫、水、肥的利用率。翟夏斐等[23]認(rèn)為，地膜覆蓋不僅可以抑制雜草，還具有防病蟲害、增溫保濕等作用。陳剛等[24]發(fā)現(xiàn)，黑色地膜較其他顏色的地膜能更好地減少雜草種子的萌發(fā)，而徐秀娟等[25]發(fā)現(xiàn)，黑白相間的地膜或無藥無色增溫地膜防除雜草效果較好。我國于20世紀(jì)80年代開始從日本引進(jìn)園藝除草布，其選用無毒無味的聚丙烯、聚乙烯扁絲高強(qiáng)度耐老化材料的窄條編制而成，厚度是普通地膜的數(shù)倍，結(jié)實(shí)耐用、牢固性好、親水透氣、保溫保墑[26-27]。鄭旭霞等[22]研究表明，盛夏覆蓋防草布能有效控制幼齡茶園雜草生長量，降低土壤溫度，減少土壤水分損失。

由于常規(guī)地膜難以自然降解，殘留物會(huì)造成白色污染，新型環(huán)?？山到獾啬さ靡园l(fā)展，如植物纖維地膜、紙地膜、淀粉地膜、光降解地膜、光和生物降解地膜等，但因其成本較傳統(tǒng)地膜高、制備技術(shù)不成熟等原因尚未大范圍推廣應(yīng)用[28]。

2.2 間種植物控草

以草控草措施是利用生態(tài)位原理在茶園中引種一種長勢(shì)強(qiáng)、抗逆性好的草種率先占據(jù)茶行空白生境，以極高的生長速率充滿整個(gè)空間達(dá)到防治雜草的目的。Turner等[29]和Hiltbrunner等[30]提出，雜草管理強(qiáng)調(diào)在生態(tài)系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)平衡，間作作物尤其是具有更高種子發(fā)芽率的作物是直接有效的雜草管理措施，有利于消除雜草叢生對(duì)作物品質(zhì)的影響以及維持生物多樣性。Nagabhushana等[31]研究發(fā)現(xiàn)，種植黑麥草(LoliumperenneL.)可使豚草(AmbrosiaartemisiifoliaL.)、藜(ChenopodiumalbumL.)、馬齒莧(PortulacaoleraceaL.)數(shù)量分別減少43%、95%、100%，有效控草時(shí)間可達(dá)30～60 d。Kruidhof等[32]也報(bào)道，意大利黑麥草表現(xiàn)出最佳的控草潛力，在夏末秋初可抑制雜草生長及種子產(chǎn)生。有學(xué)者認(rèn)為，豆科植物降低雜草密度的效果與豆科植物的生物量和形態(tài)特征相關(guān)[10]。Hiltbrunner等[30]通過間作地三葉(TrifoliumsubterraneumL.)和紫苜蓿(MedicagoSativaL.)，顯著抑制了青蒿(ArtemisiacarvifoliaBuch.-Ham. ex Roxb.)、薺菜[Capsellabursa-pastoris(L.) Medic.]等雙子葉雜草的生長。羅旭輝等[33]研究表明，在茶園套種圓葉決明[Chamaecristarotundifolia(Pers.) Greene]對(duì)園內(nèi)雜草生物量控制效果較好，尤其對(duì)十大惡性雜草之首的馬唐[Digitariasanguinalis(L.) Scop.]有很好的控制效果。Srithi等[34]調(diào)查研究泰國北部茶園的雜草多樣性后，提出了通過良好的農(nóng)業(yè)規(guī)范(Good agricultural practices，GAP)開發(fā)整合有益草種以優(yōu)化茶園雜草管理的策略。

豆科植物具有發(fā)達(dá)的側(cè)根和地上莖，可阻礙雜草種子對(duì)光、熱、水的吸收，其匍匐機(jī)械阻力可耗盡種子儲(chǔ)存的碳水化合物達(dá)到除草目的[35]。此外，還可改良土壤結(jié)構(gòu)，利于土壤微生物活動(dòng)，改善茶園雜草群落結(jié)構(gòu)[36-37]，因成本低廉、操作簡單，適宜在茶園控草中推廣運(yùn)用。

2.3 生物控草

生物控草是利用動(dòng)植物、微生物等生物防除茶園雜草。黃凌昌等[38]、劉芳華[39]、賈楠[40]利用動(dòng)物食性差異，在茶園內(nèi)放養(yǎng)雞、鵝等家禽啄食除草，實(shí)現(xiàn)了茶禽共生、相互利用、良性循環(huán)、節(jié)本增效[41]，是典型的高效生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。微生物除草劑是指一類直接以微生物個(gè)體為對(duì)象開發(fā)制備的微生物制劑[42]。截至目前，有近40個(gè)屬80多種真菌微生物已經(jīng)具備了被開發(fā)為微生物除草劑的潛力，代表品種有Devine、Collego、Bio Mal、魯保一號(hào)等[21,43]。2014年底，病毒除草劑也研制成功并在美國獲得注冊(cè)登記，但由于生產(chǎn)條件和成本、應(yīng)用效果和規(guī)模等因素的限制，其開發(fā)遠(yuǎn)落后于真菌除草劑[44]。

生物控草與傳統(tǒng)控草措施相比更環(huán)保、無污染、無藥害且經(jīng)濟(jì)高效。其中，雜草生防微生物(主要為真菌)多采集于自然界，具有專一性強(qiáng)、選擇性高、安全性高和防治長效的特點(diǎn)，是開發(fā)生物除草劑的重要來源。農(nóng)業(yè)部在2015年3月發(fā)布了《到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動(dòng)方案》[45]，微生物源農(nóng)藥的開發(fā)顯得十分迫切。

2.4 其他控草措施

2.4.1 化感除草 Molish在1937年提出植物化感作用的概念，化感除草是利用植物相生相克原理采取的植物源除草措施[46]。黑麥草會(huì)分泌植物性毒素影響雜草產(chǎn)生模式，抑制其生物量的增長，在控草方面顯示出潛力。黃花蒿(ArtemisiaannuaL.)在生長過程中不斷釋放除草活性物質(zhì)如青蒿酸(C15H22-O2)、十八烷酸(C18H36O2)等，可抑制反枝莧(AmaranthusretroflexusL.)、苘麻(AbutilontheophrastiMedicus)、狗尾草[Setariaviridis(L.) Beauv.]和稗(Echinochloacrusgali(L.) Beauv.) 4種雜草種子的萌發(fā)[47]。紫苜蓿是一種自毒性和異毒性的物種，在雜草物種間表現(xiàn)出不同的毒性，可為制備生物除草劑提供一種材料來源[48]。此外，關(guān)于寄生雜草以及除草劑的抗性研究等均將會(huì)成為一個(gè)不斷擴(kuò)大的課題。

2.4.2 農(nóng)田管理除草 合理的農(nóng)田管理措施，如增大播種率、縮小作物行距、堆肥處理以及改直播為移栽等，可有效降低雜草對(duì)作物的危害[49]。Barberi[50]通過作物基因型的選擇及采取適當(dāng)?shù)牟シN、種植模式和施肥措施達(dá)到控制雜草的產(chǎn)生和提升作物競爭的能力。魏守輝等[51]和Blackshaw等[52]采取免耕或多種作物輪作、篩選競爭性品種或種子發(fā)芽率更高的作物以及進(jìn)行特定的肥料管理等措施，有效地抑制了雜草生長。

2.4.3 熱除草 熱除草是通過快速加熱植物體內(nèi)的水分，使植物細(xì)胞破裂失去活性至死亡的方法，它是替代化學(xué)除草的潛在方法，包括火焰除草、熱水除草、蒸汽除草、紅外輻射除草、激光除草等。熱除草能耗少、成本低、可有效控制雜草發(fā)生與危害，被加拿大農(nóng)業(yè)部認(rèn)為具有可行性[53]。

2.4.4 綜合除草 Prematilake等[54]研究發(fā)現(xiàn)，覆蓋地膜、噴施除草劑和至少每6～8周一次的人工除草相結(jié)合，是最適合幼齡茶園的雜草管理措施。Singh等[55]通過采取行間覆蓋地膜、間作禾本科作物和豆科作物以及放牧等綜合手段，雜草管理成效顯著。Yadav[56]研究發(fā)現(xiàn)，遮陰、覆蓋和機(jī)械化作業(yè)在抑制雜草萌發(fā)、促進(jìn)茶苗生長方面發(fā)揮著有效作用，與傳統(tǒng)除草相比，機(jī)械化作業(yè)更省時(shí)省力。

3 茶園控草技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

傳統(tǒng)控草措施導(dǎo)致一系列生態(tài)問題，加之人們對(duì)美好生活的向往，催生了茶園控草技術(shù)的變革。生態(tài)控草措施具有無污染、無毒無害、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，符合生態(tài)茶園以及茶業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，在茶園中的應(yīng)用有著深遠(yuǎn)意義。而單一措施具有局限性，通過傳統(tǒng)措施和生態(tài)措施以及各生態(tài)措施之間的有機(jī)結(jié)合可有效防除雜草，維持茶園生態(tài)系統(tǒng)平衡。

目前，國內(nèi)外茶園生態(tài)控草技術(shù)以及茶園雜草綜合防治技術(shù)的研究還處于起步階段，相關(guān)技術(shù)研究主要集中在糧油作物上，針對(duì)茶園控草的報(bào)道極少。在雜草的識(shí)別與調(diào)查研究上，應(yīng)系統(tǒng)調(diào)查幼齡茶園雜草的種類、發(fā)生規(guī)律、群落結(jié)構(gòu)及演變規(guī)律等，建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在控草材料的研發(fā)上，可針對(duì)節(jié)能環(huán)保、耐用、成本低廉、簡單易操作的材料進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用，以利于生態(tài)控草技術(shù)的示范推廣。在茶園雜草綜合防治技術(shù)研究上，可根據(jù)雜草物候期特點(diǎn)、茶園地域特點(diǎn)等相關(guān)要素，開展覆蓋、間作、施用微生物菌劑等不同控草措施的綜合應(yīng)用。