張紹明 朱先敏 彭程 袁樹忠 鄧維 董紅剛 耿躍

摘要：為了探討江蘇省稻茬冬小麥田禾本科雜草-闊葉雜草混合優(yōu)勢種群的防除指標，2020—2021年在江蘇省揚州市邗江區(qū)稻茬冬小麥田中開展日本看麥娘-豬殃殃混合種群防除指標的研究。結果表明，日本看麥娘和豬殃殃混生對小麥具有危害，主要體現在小麥成穗和穗型上，即小麥分蘗成穗和每穗粒數減少，從而導致小麥減產。以使小麥減產5%的雜草混生密度、鮮重作為雜草防除的閾值，則稻茬小麥田的日本看麥娘、豬殃殃的混合防除指標為45.6株/m2+6.8株/m2，雜草鮮重則需要達到230.8 g/m2。

關鍵詞：日本看麥娘;豬殃殃;雜草密度;雜草鮮重;防除指標;稻茬冬小麥田

中圖分類號：S451.1? 文獻標志碼：A? 文章編號：1003-935X（2021）04-0029-05

Control Targets of Mixed Occurrence of Alopecurus japonicas and Galium aparine in Rice-Wheat Rotated Winter Wheat Fields

ZHANG Shao-ming1，ZHU Xian-min1，PENG Cheng2，YUAN Shu-zhong2，DENG Wei2，DONG Hong-gang3，GENG Yue3

（1.Plant Protection and Quarantine Station of Jiangsu Province，Nanjing 210036，China;

2.College of Horticulture and Plant Protection，Yangzhou University，Yangzhou 225009，China;

3.Hanjiang District Crop Technology Promotion Center，Yangzhou City，Jiangsu Province，Yangzhou 225009，China）

Abstract：To explore control targets of mixed dominant population of Gramineous-broadleaved weeds in rice-wheat rotated winter wheat fields of Jiangsu Province，the study on control targets of mixed dominant population of Alopecurus japonicas and Galium aparine was carried out in Hanjiang district，Yangzhou City，Jiangsu Province from 2020 to 2021.The result showed that mixed occurrence of A. japonicas and G. aparine was harmful to wheat，which was mainly reflected in spike formation and spike size of wheat，the number of spike formation and spike size was reduced，resulting in the reduction of wheat yield. Weed mixed density with A. japonicas 45.6 plant/m2+G. aparine 6.8 plant/m2 and weed fresh weight with 230.8 g/m2 that lead to 5% reduction in wheat yield were taken as the threshold of weed control.

Key words：Alopecurus japonicas;Galium aparine;weed density;weed fresh weight;control target;rice-wheat rotated winter wheat fields

收稿日期：2021-10-25

作者簡介：張紹明（1963—），男，江蘇淮安人，碩士，推廣研究員，主要從事農田雜草防除、農藥安全使用以及農作物病蟲害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治等工作。E-mail：zsm@jsagri.gov.cn。

近年來，江蘇省小麥種植面積年均 226萬hm2，以稻麥連作淺旋耕種植方式為主，稻茬小麥因耕作粗放等原因草害嚴重，多以禾本科雜草和闊葉雜草混生為主，其中日本看麥娘和豬殃殃混合發(fā)生在全省普遍存在，目前全省稻茬小麥田以日本看麥娘和豬殃殃為優(yōu)勢種的發(fā)生面積已超過 100萬hm2[1-2]。建立雜草的（生態(tài)）經濟閾值或防除閾值可為雜草防除提供科學依據。前人已對多種麥田雜草的經濟閾值進行了研究[3-6]，而混合發(fā)生時，雜草對小麥產量的影響較為復雜，邵小明等研究了薺菜與播娘蒿密度比為 2 ∶1 時在小麥田的經濟防除閾值[7]，管麗琴等通過研究提出了日本看麥娘與大巢菜混合發(fā)生時的動態(tài)防除閾值[8]。為了探討江蘇省稻茬冬小麥田禾本科雜草-闊葉雜草混合優(yōu)勢種群的防除指標，筆者于2020—2021年開展了稻茬冬小麥田日本看麥娘-豬殃殃混合種群防除指標的研究，旨在為科學防控雜草提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

選擇江蘇省揚州市邗江區(qū)公道鎮(zhèn)徐楊家庭農場的某稻茬小麥田作為試驗田塊。田間土壤為腐黏土，pH值為6.2，有機質含量為37.2 g/kg，全氮含量為2.2 g/kg，土壤肥力均等，田塊平整，溝渠配套，排灌良好。小麥田以日本看麥娘和豬殃殃混生為主，伴有極少量的菵草和牛繁縷等其他雜草。2020年11月17日采取機械穴條播方式播種揚麥23，播種量為20 kg/667 m2。試驗田施41%復合肥33 kg/667 m2作基肥，苗肥施尿素 17.5 kg/667 m2，分蘗肥施復合肥（N ∶P2O5 ∶K2O含量比為28 ∶0 ∶5）11 kg/667 m2。田間于2021年3月10日用戊唑醇防治小麥紋枯病，小麥揚花初期施氟唑菌酰羥胺防治小麥赤霉病。

1.2 處理與設計

試驗共設10個處理，以豬殃殃3株/m2+日本看麥娘20株/m2為最小密度處理，其他處理密度則以2倍梯度遞增，共7個混合種群密度，另設單一雜草最大密度各1個處理，將無草處理作為對照（CK）（表1）。每個處理的小區(qū)面積5 m2，隨機排列，4次重復，小區(qū)間留0.5 m，重復間留1 m，試驗區(qū)周圍留1 m設為保護行。

1.3 調查內容和方法

1.3.1 雜草密度 于2020年12月1—2日和2021年2月22—24日、3月24日共3次調查試驗田雜草密度，在調查雜草密度時將小區(qū)內多于設計密度的雜草人工均勻拔除，豬殃殃密度不足的處理小區(qū)在冬前進行1次人工補苗。

1.3.2 雜草鮮重 于2021年4月中旬（雜草生長量最大時）調查各小區(qū)的雜草鮮重，每個小區(qū)調查2個樣方，每個樣方0.25 m2。

1.3.3 小麥產量 小麥于2020年11月17日播種，11月23日出苗，12月9日處于1葉期，2021年1月9日生長到3～4葉期，2月9日達5～6葉期，見第1個分蘗，3月12日處于返青期，3月31日到達拔節(jié)期，4月13開始抽穗，5月15日進入成熟期，5月30日達蠟熟期，6月初收獲。6月3—4日調查小麥產量，每個小區(qū)隨機調查20個小麥穗的籽粒數量，取4個0.25 m2的樣方，調查每個樣方中的小麥穗數，并剪取麥穗曬干脫粒、稱重，計算小麥實產。

1.4 數據分析

將試驗數據用Excel進行數據計算，為方便分析，以雜草組合日本看麥娘+豬殃殃的密度（20株/m2+3株/m2）作為基數，其密度系數為1，各密度處理的系數分別為0、1、2、4、8、16、32、64，用SigmaPlot軟件分析雜草密度與小麥成穗數、穗粒數以及小麥產量損失率之間的關系，對不同模型進行優(yōu)化比較，選擇擬合性最好的模型作為計算雜草防除指標的模型，本研究以小麥產量損失5%作為經濟閾值，并以此計算得出防除指標。

小麥產量損失率=無草處理的小麥產量-某一雜草密度處理的小麥產量無草處理地的小麥產量×100%。

2 結果與分析

2.1 雜草密度、鮮重對小麥產量結構的影響

調查結果（表2）表明，雜草發(fā)生對小麥成穗（單位面積穗數）和穗型（每穗粒數）有影響，在無雜草發(fā)生時小麥單位面積穗數達到441.3穗/m2，穗粒數為43.8粒;當2種雜草混合發(fā)生且密度最大時，小麥單位面積穗數只有294.5穗/m2，減少33.27%，穗粒數為34.5粒，減少21.23%。雜草密度（系數）與小麥成穗數的關系分別用二次曲線、冪函數和指數衰減函數等3種模型進行回歸擬合，發(fā)現3種模型均可擬合兩者關系，且兩者間存在極顯著的負相關性（P值<0.000 1），且以冪函數擬合的殘差平方和最?。?72.461 8），r2最大（0.990 4），因此在表達雜草密度與小麥單位面積穗數之間關系時，冪函數模型的擬合性最好。用上述3個模型擬合雜草密度（系數）與小麥穗粒數的關系時發(fā)現，3種模型也均可顯著地表達其關系，但以冪函數模型的殘差平方和最小，r2最大，相關性最好（P值=0.000 2），擬合性最好（表3）。雜草密度與小麥千粒重間無明顯的相關性，無草處理的小麥千粒重最低，而雜草密度系數為2的處理最高，處理間千粒重多無顯著差異（表2）。

2.2 雜草密度與小麥產量損失率關系

試驗結果（表2）表明，小麥在無雜草危害時，平均產量為375.53 kg/667 m2，隨著田間雜草密度的增加，小麥產量逐漸降低，當2種雜草同時達到最大密度時，產量只有189.28 kg/667 m2，減產49.60%。當豬殃殃單一雜草密度為192株/m2時，小麥減產40.69%;而當日本看麥娘單一雜草密度為1 280株/m2時，小麥減產29.03%，表明豬殃殃和日本看麥娘混生對小麥產量的影響不是簡單的線性關系，是它們相互作用的結果。隨著2種雜草混生密度的增加，小麥產量損失率不斷上升。對雜草密度與小麥產量損失率分別采用二次函數曲線、冪函數、指數函數和雙曲線函數等4種非線性模型進行擬合，結果表明，4種回歸模型均達到極顯著水平（P值<0.000 1），相比之下，冪函數模型的相關性最好（r2=0.994 6），殘差平方和最?。?0.228 6），因此用冪函數來表達兩者關系最好，以此模型計算防除指標可靠性最好（表4）。雜草鮮重與小麥產量損失率分別用二次函數曲線、冪函數、指數函數和S型曲線4種模型進行擬合，結果表明，這4種模型均達極顯著水平（P值<0.000 1），其中以S型曲線模型擬合性最好（r2=0.992 8）（表4）。

2.3 雜草防除指標

通過雜草密度（系數）與小麥產量損失率關系模型的比較，得到最好的模型是冪函數模型y=1.902 1+1.561 2x0.831 1，在此基礎上，以雜草危害引起小麥產量損失率5%作為產量損失閾值，通過此模型得到的雜草密度系數為2.28，即豬殃殃+日本看麥娘混生密度為6.8株/m2+ 45.6株/m2。如采用雜草鮮重作為防除指標，根據S型曲線模型，在產量損失率為5%時，雜草鮮重則需要達到230.8 g/m2，即在雜草生長量最大時，雜草可造成小麥減產5%。

3 小結

眾所周知，在資源能滿足作物和雜草生長所需時，它們之間不需要競爭，只有當資源無法同時滿足作物和雜草時，它們便開始了競爭。田間雜草發(fā)生得越早，與作物共生的時間就越長，對作物的影響就會越大。因此，探討田間早期發(fā)生的雜草對作物的影響是非常重要的，相關雜草經濟閾值、防除指標的研究都是以此為基礎和共識的。雜草使小麥減產表現為對產量要素的影響，同時使小麥分蘗成形數下降、穗粒數減少、千粒重降低[4，9-11]，但也有研究發(fā)現，菵草主要影響有效穗數和穗粒數，對小麥千粒重無顯著影響[2];對看麥娘的研究發(fā)現，小麥有效穗數和穗粒數隨看麥娘密度增加而減少，而千粒重則略有增大的趨勢[3]。日本看麥娘和豬殃殃混生對小麥具有危害，最終使小麥減產，主要體現在小麥的分蘗成穗和穗型上，即使小麥分蘗成穗數和每穗粒數減少;但是，這2種雜草的混生密度與小麥千粒重之間沒有明顯的相關性。小麥主莖在成穗上相對于分蘗而言具有優(yōu)勢，這是否與雜草密度增加時，小麥主莖穗的比例增加有關還需進一步探討。

研究雜草防除指標，許多學者采用經濟閾值或生態(tài)經濟閾值來計算，但由于這一方法受到諸如除草劑品種價格（甚至同一品種不同年份）、除草效果甚至雜草的生態(tài)貢獻很難量化等一些不太確定因素的影響，為方便生產實際需要，本研究采用雜草引起小麥減產5%作為經濟閾值。日本看麥娘與豬殃殃混合（密度比10 ∶1.5）發(fā)生，以使小麥減產5%的雜草混生密度作為雜草防除的閾值，稻茬小麥田的日本看麥娘、豬殃殃的混合防除指標為45.6株/m2+6.8株/m2，在實際應用中可簡化為11株/0.25 m2+2株/0.25 m2或者 5株/0.11 m2+1株/0.11 m2，即用0.25 m2樣框調查時，平均有11株/框日本看麥娘和2株/框豬殃殃時就需要防除，或者用0.11 m2樣框調查時，平均有5株/框日本看麥娘和1株/框豬殃殃時即達到防除指標。本研究同時發(fā)現，在雜草生長量最大時，可通過調查雜草鮮重評估預測雜草對小麥產量的影響，即雜草可造成小麥減產5%。

致謝：本研究工作得到農業(yè)農村部全國農業(yè)技術推廣服務中心張帥研究員、中國農業(yè)科學院植物保護研究所李香菊研究員、湖南省植物保護研究所劉都才研究員、江蘇省農業(yè)科學院植物保護研究所婁遠來研究員和王紅春副研究員等專家的關心與指導，在此一并致以誠摯的感謝！

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