王曉娥 王國軍 郝興順 陳喬 陳浩 秦宇航 張春輝 崔月貞

摘要：秦巴地區(qū)油菜田雜草危害嚴重，稻秸還田是該地區(qū)近2年主推的耕作措施，為了探索相應的除草技術，通過稻秸還田+芽前除草劑投入的組合試驗，研究其對秦巴稻油輪作兩熟區(qū)油菜田冬前雜草群落和油菜基本苗的影響。結果表明，油菜田冬前雜草有4科、4種，多花黑麥草和繁縷是優(yōu)勢種類，密度之和占雜草總密度94.31%。稻秸還田降低雜草總密度17.2%～35.3%，減少雜草生物量4.7%～31.7%。芽前除草劑降低雜草總密度80.6%～89.0%，減少雜草生物量58.7%～73.1%，提高油菜基本苗數(shù)21.6%～72.7%。配施秸稈腐解劑影響雜草豐富度。稻秸還田與芽前除草劑結合使用對降低油菜田冬前雜草發(fā)生密度、總生物量，改變田間雜草生物多樣性有互作效應。

關鍵詞：稻秸還田;芽前除草劑;雜草;油菜基本苗

中圖分類號：S451.22+4?文獻標志碼：A?文章編號：1002-1302（2020）21-0128-05

秦巴地區(qū)是稻油兩熟區(qū)，氣候溫暖濕潤，年降水量800～1 000 mm，歷史沿續(xù)水旱輪作的復種模式，主要種植甘藍型油菜品種，如漢油8號、秦油10號、灃油737、陜油15等。該地田間雜草與油菜苗爭奪光照、土壤養(yǎng)分和生長空間等自然資源十分劇烈，嚴重影響油菜苗數(shù)量和質(zhì)量，可造成油菜籽粒減產(chǎn)10%～20%，甚至50%以上，同時降低菜籽品質(zhì)[1-3]。合理控制田間雜草，保障油菜基本苗數(shù)量，促進幼苗良好生長，是該地油菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎。

油菜田雜草出苗主要在冬前，占油菜整個生長季雜草總量的70%～80%，導致油菜成苗株數(shù)少，形成瘦苗、弱苗和高腳苗，對油菜苗生長和后期籽粒產(chǎn)量影響極大，因此冬前雜草是油菜田雜草防除的關鍵[4-9]。相關研究表明，稻草覆蓋具有較好的控制作用，蓋草量為900 g/m2時，總體控草效果達到96.3%[10];秸稈還田時，水稻、小麥和高粱等秸稈的化感作用可抑制雜草生長，減少除草劑施藥次數(shù)和使用量，有效減輕環(huán)境污染[11-14]。還有研究表明，油菜田除草劑效果顯著，而除草劑的使用有芽前投入和生長中期使用多種方式[15-19]。

近2年秸稈還田作為主推技術在秦巴地區(qū)推廣，隨著該措施的推廣和大型農(nóng)業(yè)機械的加入，過去成熟的田間管理模式勢必隨之改變，稻秸還田對油菜田雜草的影響、稻秸還田技術與芽前除草技術結合使用對雜草和油菜苗情的影響尚未見報道。本研究在秦巴地區(qū)秸稈還田試驗基礎上結合芽前除草劑使用，研究2種技術結合對油菜田冬前雜草群落分布和油菜基本苗的影響，以期為秸稈還田措施下農(nóng)田雜草防除和提高作物競爭力提供技術依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

前茬水稻，品種為黃華占。撒施氮磷鉀肥后將水稻殘茬和秸稈機械旋入土壤（0～15 cm），機播油菜。油菜品種為豐油737，除草劑為50%乙草胺乳油（EC）（大連瑞澤農(nóng)藥股份有限公司提供）。

1.2 試驗設計

稻稈還田設4個處理，分別為A：不還田+常規(guī)施NPK肥;B：全量還田+常規(guī)施NPK肥;C：全量還田+秸稈腐解劑+常規(guī)施NPK肥;F：全量還田+秸稈腐解劑+常規(guī)施PK肥、N減量15%。芽前土壤封閉除草劑投入設2個處理，分別為L1：播后2～3 d 噴施乙草胺;L0不噴施乙草胺。A、B、C、F+L1處理代號分別為A1、B1、C1、F1;A、B、C、F+L0處理代號分別為A0、B0、C0、F0。試驗為大區(qū)設計，不設重復，2因素組成8個處理，各試驗面積約 1 000 m2。試驗設計見表1、表2。

1.3 田間管理

2017年9月29日氮磷鉀肥一次基施，大型拖拉機翻埋基肥、稻秸入土壤中;10月1日機械播種，播種壟寬2 m、每壟6行，播量4 500 g定苗 37.5萬/hm2;播種2～3 d，油菜出苗前（10月2日）噴施芽前除草劑，處理L1乙草胺按試驗量用柴油噴桿式噴霧機噴霧，進行土壤封閉除草;11月17日噴施毒死蜱殺蟲劑，防治菜青蟲1次;2018年1月30日冬季灌水1次。

1.4 冬前雜草調(diào)查和方法

2017年入冬前（11月19—20日）（油菜5～7葉期），每個處理大區(qū)單對角線4點抽取樣方，樣方面積1 m×1 m，拔凈樣方內(nèi)所有雜草帶回實驗室，分別記錄各樣方的雜草種類，各種類雜草的株（分蘗）數(shù)，并稱量生物量。雜草重要程度用相對密度為衡量指標，生物量以1 m2雜草鮮質(zhì)量為指標，生物多樣性采用Shannon多樣性指數(shù)（H′）、均勻度指數(shù)（E）及Margalef豐富度指數(shù)（DMG）3個指標來測度。計算公式如下[11]：

式中：N為各處理樣方（1 m2）內(nèi)所有雜草的數(shù)量;n為各處理樣方（1 m2）內(nèi)某種雜草的數(shù)量;S為各處理樣方（1 m2）內(nèi)雜草的種類。

1.5 油菜苗數(shù)調(diào)查

2017年11月19—20日，各樣方取草后，調(diào)查記錄校方內(nèi)油菜苗數(shù)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2607和DPS 7.25軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理、繪圖、方差分析，采用LSD多重比較法比較試驗中不同處理間的差異顯著性[20]。將試驗變異來源分為稻秸還田、除草劑處理、2因素交互和誤差4個部分，計算出稻秸還田、除草劑因素及交互作用力大小，比較顯著性。計算公式如下[21]：

稻秸還田作用力=稻秸還田變量（平方和）總變量（總平方和）×100%;

芽前除草劑作用力=芽前除草劑變量（平方和）總變量（總平方和）×100%;

交互作用力=交互變量（平方和）總變量（總平方和）×100%。

2 結果與分析

2.1 稻秸還田與芽前除草劑對油菜田冬前雜草密度的影響

2.1.1 不同處理油菜田冬前雜草種類和密度 從表3可以看出，（1）秦巴稻油兩熟區(qū)冬季油菜田雜草共4科、4種，其中單子葉禾本科1種，占雜草總數(shù)的50.47%，闊葉類雜草3種，占49.53%;闊葉類雜草中茜草科、石竹科和十字花科各1種，石竹科的繁縷占雜草總數(shù)的43.84%;多花黑麥草和繁縷2種雜草發(fā)生密度大，占整個油菜田冬前雜草總量的90%以上。（2）稻秸還田和芽前除草劑投入措施對雜草密度影響很大。秸稈不還田又不施芽前除草劑的A0雜草總密度最高，為3 843.8株/m2，秸稈、腐解劑、芽前除草劑都用的C1雜草總密度最低，為424.0株/m2，2處理相差3 419.8株/m2。（3）芽前除草劑投入能極顯著降低雜草密度。施用芽前除草劑的A1、B1、C1和F1處理，雜草總密度較A0、B0、C0和F0處理降低80.6%、74.1%、86.7%和86.4%。（4）稻秸還田也可以有效降低雜草的密度。施用芽前除草劑時，還田各處理B1、C1和F1雜草總密度較不還田A1降低13.5%、43.2%和44.9%;不施用芽前除草劑，還田各處理B0、C0和F0雜草總密度較A0降低35.3%、17.2%和21.2%。

2.1.2 不同處理油菜田冬前雜草相對密度 從表4可以看出，（1）A0中，多花黑麥草、豬殃殃和繁縷生長優(yōu)勢明顯，密度大，3種雜草密度之和占99.47%，其中，又以多花黑麥草密度最大，占48.26%。B0處理中多花黑麥草密度低于A0。C1、F1處理與A1處理相比，茜草科雜草均有不同程度地減少，密度顯著降低，說明在稻秸還田的同時，配施腐解劑對雜草種類影響顯著。（2）施用芽前除草劑，A1處理中繁縷、豬殃殃和多花黑麥草均為優(yōu)勢種，其中繁縷相對密度為56.91%，明顯高于豬殃殃和多花黑麥草相對密度之和;B1處理中繁縷和多花黑麥草為優(yōu)勢種，其中繁縷相對密度69.43%，明顯高于多花黑麥草;C1、F1處理中多花黑麥草為優(yōu)勢種，繁縷次之。說明芽前除草劑顯著改變田間雜草優(yōu)勢種群的組成。（3）不施用芽前除草劑時，A0、B0、C0、F0處理中，多花黑麥草和繁縷為優(yōu)勢種;A0處理中多花黑麥草和繁縷總相對密度為87.32%，且多花黑麥草的相對密度高于繁縷和豬殃殃;B0處理中多花黑麥草相對密度降低了5.61百分點，豬殃殃相對密度增加了5.49百分點，沒有碎米薺，說明秸稈還田能使雜草種類減少。添加了腐解劑的C0、F0處理中，優(yōu)勢種多花黑麥草相對密度為55.23%～56.16%，高于另一優(yōu)勢雜草繁縷的相對密度（40.05%～40.37%）。

2.2 秸稈還田與芽前除草劑對油菜田雜草生物多樣性的影響

從表5可以看出，冬前雜草多樣性H′差異顯著。B1處理最低，F(xiàn)0處理最高，其他處理處于一個水平，說明單純稻秸還田能降低雜草多樣性，改變雜草優(yōu)勢種類比例，形成結構單一的雜草群落，多花黑麥草成為絕對優(yōu)勢種群，而氮減量15%使土壤肥力不足，雜草種類增加;有除草劑投入的各處理，雜草多樣性均比不施用除草劑處理低，說明芽前除草劑對油菜田冬前雜草種類有顯著影響。

均勻度E差異顯著。B1處理最低，F(xiàn)0處理最高，其他處理處于一個水平，說明秸稈還田與芽前除草劑對田間雜草分布均勻度的影響與對雜草種類的影響一致，種類多分布均勻度就高，反之亦然。

豐富度DMG差異顯著。F1處理、B0處理最低，為0.25、0.26，F(xiàn)0處理最高，為0.50。B0處理雜草豐富度低，說明單純稻秸還田有蓋草作用，而F1處理雜草豐富度低，說明減N 15%與除草劑措施結合能有效降低雜草種類的豐富程度。

通過多樣性指標分析可知，稻秸還田和芽前除草劑投入措施，可改變油菜田雜草的種類、數(shù)量和空間分布，進而影響其生物多樣性。

2.3 稻秸還田與芽前除草劑對油菜田雜草生物量的影響

從圖1可以看出，在稻秸還田結合芽前除草劑措施下，不同處理雜草生物量差異顯著。稻秸還田B0、C0、F0處理雜草生物量顯著降低，比不還田A0處理分別減少了31.7%、4.7%、17.0%。

生物量與雜草群落構成、組成數(shù)量關系較大。稻秸不還田且無芽前除草劑投入A0處理雜草生物量最高，為1 122.9 g/m2，高于其他處理平均雜草生物量（572.8 g/m2）。秸稈還田沒有芽前除草劑投入的3個處理B0、C0、F0中，雖然B0處理多花黑麥草和繁縷種群密度最低、雜草生物量最小，但因豬殃殃個體和數(shù)量有所增加，所以B0處理總生物量降幅不明顯。施用腐解劑處理C0的雜草種類、數(shù)量均有所增多，多花黑麥草和繁縷生長旺盛，個體生物量劇增，總生物量明顯增加。F0處理雖然雜草數(shù)量較多，但減施N肥使雜草個體較小，總生物量增長幅度不大。有芽前除草劑投入時，各處理間生物量雖有差異，但差異不顯著，稻秸不還田A1處理雜草生物量最高，為353.3 g/m2，B1處理次之，為316.9 g/m2，減N 15%的F1處理生物量略低于C1處理。芽前除草劑可以明顯降低雜草生物量，與不投入芽前除草劑相比，所有施用芽前除草劑的處理平均生物量分別減少了73.1%、69.6%、68.5%和58.7%。

2.4 稻秸還田與芽前除草劑對油菜基本苗的影響

從圖2可以看出，芽前除草劑投入時A1、B1、C1、F1處理的油菜基本苗數(shù)平均為60～70株/m2，明顯高于無芽前除草劑投入的4個處理A0、B0、C0和F0（8.7～48.0株/m2），分別提高了72.7%、72.2%、68.8%和21.6%，說明芽前除草劑明顯降低了油菜田冬前雜草密度，保證了油菜冬前基本苗數(shù)達到預設的高產(chǎn)苗基數(shù)（37.5萬/hm2）。

與不還田處理相比，稻秸還田各處理基本苗分別提高156.7%、3.7%、2.1%。無芽前除草劑投入時，B0處理油菜基本苗最高，為48.0株/m2，高于A0處理（18.7株/m2）、C0處理（19.4株/m2）、F0處理（19.1株/m2），說明單純秸稈還田有利于土壤培肥，降低田間雜草密度，提高出苗。

2.5 試驗中各因素的影響分析

從表6可以看出，除稻秸還田措施對雜草生物量影響不顯著外，芽前除草劑和稻秸還田對雜草總密度和油菜基本苗數(shù)均有顯著或極顯著影響，其中芽前除草劑的作用效應最大。稻秸還田措施與芽前除草劑投入結合使用對油菜基本苗數(shù)有極顯著的交互作用。

3 結論和討論

秦巴稻油兩熟區(qū)相同區(qū)域、同田塊，水稻季田間雜草種類多，有7科、12種，密度小，為37.3～75.0株/m2[12];油菜季田間雜草種類比水稻季少，只有4科、4種，密度卻比稻田大[20]。禾本科、茜草科、 石竹科和十字花科雜草為秦巴地區(qū)油菜田共生雜草，多花黑麥草和繁縷是冬季油菜田雜草優(yōu)勢種群，其發(fā)生量和密度明顯高于另外2種雜草。多花黑麥草本是一種禾本科牧草，用于飼喂牛羊豬兔鵝等，是優(yōu)質(zhì)飼料，對環(huán)境和土壤養(yǎng)分結構變化的適應性較強，加之受種植業(yè)結構調(diào)整、輕簡化栽培技術推廣、耕作制度變化及選擇性除草劑的連續(xù)使用等因素影響，多花黑麥草逐漸進入農(nóng)田危害，危害區(qū)域和面積逐年擴大，成為秦巴地區(qū)繼看麥娘、早熟禾之后的又一優(yōu)勢禾本科雜草[22-23]。

本研究結果表明，在稻秸還田及芽前除草劑共同作用下，油菜田冬前雜草群落格局發(fā)生了改變，優(yōu)勢種類和種群數(shù)量不同程度減少，禾本科雜草減少程度更大，不同處理的田間雜草生物多樣性差異明顯。單純稻秸還田能有效抑制雜草生長、降低密度和生物量，秸稈腐解劑卻能優(yōu)化土壤環(huán)境，利于雜草生長[12，24]，二者配合施用的處理區(qū)，雜草的種類、數(shù)量和生物量均有不同程度增加，多樣性也有所提高;氮肥減量減小了雜草數(shù)量和生物量增加的程度。

乙草胺做芽前土壤封閉除草劑使用，能極顯著地降低油菜田冬前雜草數(shù)量和生物量，有助于油菜群體擠占生長空間，促苗、保苗，同時減少土壤養(yǎng)分流失，為油菜高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)打下堅實基礎。

秸稈還田對當季和后茬作物生長具有顯著作用[8，19]。本研究結果表明，稻秸還田和除草劑投入兩大措施，對保障油菜冬前齊苗具有極顯著的交互作用。漢江流域雨量充沛，秦巴稻油兩熟區(qū)秋淋嚴重，常存在錯過土壤封閉或芽前除草劑效果不理想或產(chǎn)生藥害現(xiàn)象，因此，關于秸稈還田下除草劑使用類型、劑量和施用時間及機直播油菜整個生長季除草方案的重新制定需要進一步研究闡明。

參考文獻：

[1]李揚漢. 中國雜草志[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[2]胡文詩，劉秋霞，任 濤，等. 提高冬油菜播種量和施氮量抑制雜草生長的機理研究[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2017，23（1）：137-143.

[3]孫金秋，任相亮，胡紅巖，等. 農(nóng)田雜草群落演替的影響因素綜述[J]. 雜草學報，2019，37（2）：1-9.

[4]魯軍雄，陳社員，官春云，等. 長江中下游油菜田雜草發(fā)生規(guī)律及實用防治策略[J]. 作物研究，2012，26（6）：639-642.

[5]朱文達. 湖北省油菜田災害性雜草高效防控技術研究進展[J]. 中國油料作物學報，2010，32（1）：156-162.

[6]朱文達，魏守輝，劉 學，等. 油菜田雜草發(fā)生規(guī)律及化學防除技術[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學，2007，46（6）：936-938.

[7]俞琦英. 油菜田雜草發(fā)生特點及其防治研究概況[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學，2010（1）：123-127.

[8]彭 燁，徐江林，譚 暉. 湖南省稻-稻-油三熟制油菜田雜草防治研究進展[J]. 中國農(nóng)學通報，2016，32（30）：151-156.

[9]陳坤榮，王 婧，王成玉，等. 七種除草劑防除冬油菜田雜草的效果比較[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學，2014，53（3）：569-571.

[10]朱文達，張朝賢，魏守輝. 農(nóng)作措施對油菜田雜草的生態(tài)控制作用[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學學報，2005，24（2）：125-128.

[11]Davis A S. Nitrogen fertilizer and crop residue effects on seed mortality and germination of eight annual weed species[J]. Weed Science，2007，55（2）：123-128.

[12]陳 浩，張秀英，吳玉紅，等. 秸稈還田與氮肥管理對稻田雜草群落和水稻產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學報，2018，35（6）：500-507.

[13]陳 浩，張秀英，郝興順，等. 秸稈還田對農(nóng)田環(huán)境多重影響研究進展[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2018，46（5）：21-24.

[14]周鳳艷，張 勇，周振榮，等. 不同除草劑結合小麥秸稈還田對稻田雜草防除效果比較[J]. 雜草學報，2018，36（2）：31-40.

[15]趙延存，婁遠來. 長江下游地區(qū)油菜田雜草發(fā)生規(guī)律和綜合防治[J]. 雜草科學，2004（3）：15-17.

[16]李俊凱，朱建強，程 玲，等. 油菜田雜草發(fā)生特點與田間土壤水分的關系研究[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學學報，2002，21（3）：217-220.

[17]婁群峰，李永豐，李宜慰，等. 江蘇省移栽油菜田雜草防治閾期研究[J]. 植物保護學報，2001，28（4）：367-369.

[18]婁群峰，張敦陽，黃建中，等. 氮肥用量對三種雜草與油菜間競爭關系的影響[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學學報，2000，23（1）：23-26.

[19]朱 炫，楊 陽，何建群，等. 幾種化學除草劑對冬油菜芽期田間除草效果研究[J]. 中國農(nóng)學通報，2016，32（33）：199-204.

[20]王曉娥，王國軍，郝興順，等. 5種莖葉處理劑對油菜田雜草的防除效果[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學，2019，47（15）：133-134，153.

[21]田欣欣，薄存瑤，李 麗，等. 耕作措施對冬小麥田雜草生物多樣性及產(chǎn)量的影響[J]. 生態(tài)學報，2011，31（10）：2768-2775.

[22]魏志標，柏兆海，馬 林，等. 中國苜蓿、黑麥草和燕麥草產(chǎn)量差及影響因素[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學，2018，51（3）：507-522.

[23]范紹昌. 一年生黑麥草的種植與利用[J]. 中國畜禽種業(yè)，2008（23）：80-81.

[24]黃愛軍，趙 鋒，陳雪鳳，等. 施肥與秸稈還田對太湖稻-油復種系統(tǒng)春季雜草群落特征的影響[J]. 長江流域資源與環(huán)境，2009，18（6）：515-521.梁 芳，劉 冰，檀小輝，等. 紅花玉蕊新梢發(fā)育過程中礦質(zhì)元素含量的時空變化特性[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2020，48（21）：133-139.