鄧海艷，郭良芝，翁 華，魏有海

(青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院，農(nóng)業(yè)部西寧作物有害生物科學(xué)觀測實驗站，青海省農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理重點(diǎn)實驗室，青海 西寧 810016)

中國小麥產(chǎn)量和消費(fèi)量位居世界第一。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，2018年我國小麥單位面積產(chǎn)量5 416 kg/hm2，比2017年下降1.19%[1]。雜草是麥田最具威脅的有害生物之一，其發(fā)生和危害嚴(yán)重影響著小麥的產(chǎn)量與品質(zhì)[2]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，青海省春小麥田共有雜草87種，隸屬于25科，其中單子葉植物1科8種，雙子葉植物24科79種，豬殃殃、藜、蕎麥蔓、密花香薷、節(jié)裂角茴香、扁蓄等6種雜草為田間的優(yōu)勢雜草；尼泊爾蓼、西伯利亞蓼、野燕麥、蘆葦、繁縷、苣荬菜、大刺兒菜為田間區(qū)域性優(yōu)勢雜草[3]。雜草的發(fā)生對小麥的產(chǎn)量與品質(zhì)均存在很大的威脅，所以研究麥田雜草發(fā)生規(guī)律及防治關(guān)鍵期 (Critical Period of Weed Control，CPWC)[4]尤為重要。

目前，對麥田雜草的研究主要集中在藥劑防除、群落特征及單一生態(tài)經(jīng)濟(jì)閾期等方面[5-7]，針對不同耕作措施下春小麥田雜草防除關(guān)鍵期的研究未見報道。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在有抑草作用的耕作措施下，研究雜草防除具有一定的現(xiàn)實意義[8]。本研究對不同耕作措施下雜草發(fā)生情況進(jìn)行調(diào)查，確定該地區(qū)春小麥田雜草發(fā)生規(guī)律，提出抑草效果較好的耕作措施，并對該耕作措施下不同時期除草對春小麥產(chǎn)量及品質(zhì)的影響進(jìn)行研究，從而得出雜草防除的關(guān)鍵時期，以期為農(nóng)藥減量、小麥豐產(chǎn)豐收提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為青海省小麥主要栽培品種阿勃，種子由青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供，產(chǎn)地為青海省西寧市湟中區(qū)。

1.2 試驗地概況

2020年4月至7月在青海省西寧市湟中區(qū)魯沙爾鎮(zhèn)朱家莊村春小麥田(36°28′N，101°31′E)進(jìn)行定點(diǎn)試驗，海拔為2 653 m。土壤全氮含量3.51 g/kg，全磷含量1.95 g/kg，全鉀含量31.99 g/kg，有機(jī)質(zhì)含量22.15 g/kg，速效磷含量19.30 mg/kg，速效鉀含量190 mg/kg，土壤pH 8.23。前茬作物為甘藍(lán)型油菜，田間雜草發(fā)生均勻，農(nóng)業(yè)技術(shù)管理措施一致。調(diào)查期間，日平均降雨量為5.3 mm(4月16日)～19.8 mm (5月7日)，日平均溫度為3 ℃(6月25日) ～14 ℃(5月21日) ，日平均相對濕度為28%(5月14日) ～ 85%(6月25日) 。

1.3 試驗設(shè)計

在春小麥田分別設(shè)置正常條播、溝播、淺旋溝播、免耕4個處理。正常條播處理作為對照區(qū)，4次重復(fù)，小區(qū)面積為10 m×10 m ，采用對角線五點(diǎn)取樣法[9]，樣方面積為2 m×2 m，以研究雜草發(fā)生量及發(fā)生規(guī)律。另在抑草效果較好的耕作措施下，每7 d拔除試驗小區(qū)內(nèi)雜草并確保后期該小區(qū)內(nèi)無雜草，一直到春小麥成熟收獲，以便確定除草效果較好的春小麥生育時期。

1.4 試驗過程

(1)通過調(diào)查不同耕作措施下春小麥田間雜草發(fā)生的密度及鮮重，分析不同耕作措施下雜草發(fā)生規(guī)律，確定控制雜草最有效的耕作措施。

(2)研究最有效的耕作措施下不同生育時期拔除雜草對春小麥分蘗數(shù)、株高、穗長及千粒重4個生長指標(biāo)的影響，并進(jìn)行比較分析，得出雜草危害春小麥的關(guān)鍵時期，再結(jié)合除草對春小麥產(chǎn)量影響的結(jié)果，進(jìn)一步明確除草關(guān)鍵時期。

1.5 公式與方法

(1)鮮重防效=(對照區(qū)鮮重-處理區(qū)鮮重)/ 對照區(qū)鮮重×100%

(2)株防效=(對照區(qū)株數(shù)-處理區(qū)株數(shù))/ 對照區(qū)株數(shù)×100%

(3)分蘗率=單位面積春小麥總分蘗數(shù) / 單位面積基本苗數(shù)×100%

(4)春小麥形態(tài)指標(biāo)的測定。用刻度尺測量春小麥的株高、穗長，精確到0.01 cm；用天平稱量春小麥千粒重，精確到0.01 g。

1.6 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010和Spss 23.0統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜草種類

通過對定點(diǎn)試驗田雜草調(diào)查結(jié)果表明，試驗田中出現(xiàn)的雜草分屬16科。其中禾本科：野燕麥、賴草；唇形花科：密花香薷、寶蓋草、黃芩；石竹科：薄蒴草、繁縷；茜草科：豬殃殃；蓼科：蕎麥蔓、尼泊爾蓼、扁蓄；菊科：苦苣菜、苣荬菜、大刺兒菜、黃花蒿；罌粟科：節(jié)裂角茴香；十字花科：遏藍(lán)菜、油菜、野芥菜、薺菜、離蕊芥；藜科：藜；錦葵科：冬葵；蘭雪科：小蘭雪花；旋花科：田旋花；薔薇科：二裂葉委陵菜；豆科：大巢菜；大戟科：澤漆；蛖牛兒苗科：老鸛草。對4種耕作措施下春小麥生長中期、生長后期雜草種類調(diào)查發(fā)現(xiàn)，危害較重的雜草主要有豬殃殃、藜、密花香薷、苦苣菜、苣荬菜、大刺兒菜、澤漆、自生油菜等。在未進(jìn)行任何除草耕作措施的情況下，溝播和淺旋溝播雜草發(fā)生密度和發(fā)生量較低。

2.2 雜草發(fā)生規(guī)律

2.2.1 雜草出苗規(guī)律 通過對定點(diǎn)試驗田雜草出苗數(shù)量的調(diào)查結(jié)果顯示(圖1)，4月中下旬，在淺旋溝播、溝播、免耕耕作措施下，雜草出苗速度、數(shù)量無明顯差異。4月16日至6月25日，在正常條播耕作措施下，雜草累計出苗量最大，免耕措施下次之，溝播與淺旋溝播耕作措施下較低且較為接近。免耕、溝播及淺旋溝播與正常條播耕作措施相比，對雜草出苗量均存在抑制作用，其中溝播與淺旋溝播耕作措施的抑制效果較好。

圖1 不同耕作措施下春小麥田雜草出苗規(guī)律Fig.1 Regularity of weed emergence in spring wheat field under different tillage measures

2.2.2 不同耕作措施下春小麥田雜草的發(fā)生情況 比較不同耕作措施下春小麥田雜草的發(fā)生情況，能反映雜草的生存與生長的特征，可確定出抑草效果最好的耕作措施。雜草的生存狀況調(diào)查結(jié)果見表1和表2。4種耕作措施下，雜草發(fā)生密度和發(fā)生量差異極不顯著。

表1 不同耕作措施下春小麥田雜草發(fā)生密度Tab.1 Weed density in spring wheat field under different tillage measures 株/m2

表2 不同耕作措施下春小麥田雜草發(fā)生量Tab.2 Occurrence of weed in spring wheat field under different tillage measures g/m2

2.2.3 不同耕作措施對春小麥田雜草的防效 由表3可知(均值)，以正常條播為對照，溝播、淺旋溝播、免耕3種耕作措施下，溝播與淺旋溝播對雜草株防效差異顯著，且溝播效果優(yōu)于淺旋溝播。溝播、淺旋溝播、免耕3種耕作措施對苦苣菜的出苗均存在促進(jìn)作用。該春小麥田中，不同耕作措施對不同雜草的生存具有不同影響，雜草的株防效還可以確定不同耕作措施下農(nóng)田雜草的數(shù)量差異，以便確定春小麥田優(yōu)勢雜草的種類，為雜草防除的藥劑篩選提供理論依據(jù)。

表3 不同耕作措施對春小麥田雜草株防效Tab.3 Control effects of different tillage measures on weed in spring wheat field %

雜草的鮮重防效說明雜草的生長狀況，能為農(nóng)田雜草防控提供理論支撐。由表4可知(均值)，以正常條播為對照，溝播、淺旋溝播、免耕3種耕作措施下，淺旋溝播對雜草的鮮重防效最好。其中，溝播、淺旋溝播、免耕3種耕作措施對苦苣菜的鮮重防效具有促進(jìn)作用，不同耕作措施對雜草蕎麥蔓、大刺兒菜、澤漆、薺菜、冬葵的發(fā)生量不產(chǎn)生影響，3種耕作措施對繁縷的鮮重防效一致。所以，不同耕作措施對不同雜草的生長抑制作用不一致。

表4 不同耕作措施對春小麥田雜草的鮮重防效Tab.4 Control effects of different tillage measures on fresh weight of weed in spring wheat field %

鑒于株防效可以明確春小麥田雜草存在特征，對后期雜草的防除更具價值。雖然鮮重防效對雜草的生存狀況具有一定的說明意義，但它在反映雜草存在指標(biāo)上明顯存在一定的局限性，且3種耕作措施下差異極不顯著。綜上所述，為了進(jìn)一步研究雜草危害關(guān)鍵期，選擇株防效較好的溝播耕作措施應(yīng)用于生產(chǎn)，其結(jié)果與裴貞[10]小麥溝播增產(chǎn)結(jié)論吻合。

2.3 溝播耕作措施下不同生育期除草對春小麥4個生長指標(biāo)的影響

在溝播措施下，由圖2a可知，在2葉期除草，春小麥的分蘗率最高，為1.88%， 3葉期、4葉期春小麥分蘗率有所下降,由此可見，在分蘗期前除雜草可增加春小麥的分蘗數(shù)，有利于春小麥的生長繁殖。由圖2b可知，在4葉期除草，春小麥的穗長最長，為7.56 cm，其余時期穗長均小于該時期，在4葉期前穗長呈增加趨勢，故可以在4葉期前除草，有利于穗長的增加。由圖2c可知，在3葉期除草，春小麥的株高最高，為101.38 cm，在開花期前除雜草有利于增加春小麥的株高。由圖2d可知，在4葉期除草，春小麥的千粒重最大，為36.82 g，且在成熟期除草，千粒重最小，為 29.83 g，由此可見，在4葉期前除雜草有利于增加春小麥的千粒重，提高春小麥的產(chǎn)量。綜合認(rèn)為，雜草危害會導(dǎo)致春小麥分蘗數(shù)、株高、穗長、千粒重的下降，雜草危害的關(guān)鍵期為春小麥2～4葉期。

圖2 不同時期除草對春小麥4個生長指標(biāo)的影響Fig.2 Effects of weeding at different stages on the four growth indexes of spring wheat

2.4 溝播耕作措施下不同生育期除草對春小麥籽粒產(chǎn)量的影響

由表5可知，在溝播耕作措施下，2葉期除草，春小麥每公頃產(chǎn)量最大為 (3 348.75±2.38) kg，且在乳熟期除草每公頃產(chǎn)量最小為 (2 557.65±1.06) kg，由此可見，在2葉期前除雜草有利于增加春小麥產(chǎn)量。在拔節(jié)期前除草效果較好，每公頃產(chǎn)量在3 000 kg以上。本研究表明，不同時期除草對春小麥籽粒產(chǎn)量存在明顯的影響，明確了雜草對春小麥產(chǎn)量影響的數(shù)量特征。

表5 不同時期拔除雜草對春小麥籽粒產(chǎn)量的影響Tab.5 Effects of weeding at different stages on the grain yield of spring wheat

3 討論與結(jié)論

(1)朱建義等[11]的研究表明，不同耕作措施下，小麥田雜草種類基本相同。免耕不覆蓋處理的雜草數(shù)量最多，翻耕次之，免耕覆蓋稻草最少。陳慶華等[12]在研究不同耕作措施對小麥田雜草的發(fā)生及小麥產(chǎn)量的影響時發(fā)現(xiàn)，免耕耕作措施可減少雜草的發(fā)生，說明耕作措施對麥田雜草有一定的影響。本研究表明，溝播、淺旋溝播耕作措施下春小麥田雜草出苗量有減少的趨勢。不同耕作措施可以在不同程度上抑制雜草的生存，故可以通過合理的耕作措施控制雜草來提高小麥的品質(zhì)與產(chǎn)量。

(2)牛新勝等[13]研究發(fā)現(xiàn)，不同耕作措施對冬小麥農(nóng)田雜草生物量無顯著影響，這與本研究中不同耕作措施下春小麥田雜草的鮮重防效結(jié)果相吻合。耿福利[14]指出，苦苣菜對土壤要求不嚴(yán)，其耐寒、耐熱、耐旱、耐瘠性均較強(qiáng)，這可能是溝播、淺旋溝播、免耕3種耕作措施對苦苣菜的鮮重及出苗均有促進(jìn)作用的原因。本研究中，不同耕作措施對蕎麥蔓、大刺兒菜、澤漆、薺菜、冬葵的發(fā)生數(shù)量及鮮重不產(chǎn)生影響，可能與這幾種雜草具有良好的生態(tài)適應(yīng)性有關(guān)[15-16]。

(3)高興祥等[17]研究了小麥田不同雜草群落及防除時間對小麥產(chǎn)量的影響，結(jié)果顯示，雜草危害主要影響小麥的總穗數(shù)，其次為穗粒數(shù)，對千粒重影響最小。本研究在溝播措施下，春小麥4個生長指標(biāo)和春小麥籽粒產(chǎn)量對不同生育期除草的響應(yīng)，可以為雜草對春小麥產(chǎn)量與品質(zhì)的影響作出定量的解釋，分蘗期前除草，有利于春小麥的分蘗；3葉期前除草，有利于春小麥的長高；4葉期前除草，有利于春小麥穗長和千粒重的增加；2葉期除草，每公頃春小麥籽粒產(chǎn)量最大，有利于其增產(chǎn)。綜合認(rèn)為，在分蘗期前進(jìn)行除草，可明顯提高春小麥的產(chǎn)量與品質(zhì)。

(4)在溝播耕作措施下,春小麥分蘗前進(jìn)行雜草防除效果最佳，這與雜草和作物之間競爭生存有關(guān)[18]。通過研究溝播耕作措施下春小麥田雜草關(guān)鍵防除關(guān)鍵時期，有利于春小麥田雜草的生態(tài)防控技術(shù)的進(jìn)步，以便進(jìn)一步研究春小麥田雜草群落的演替規(guī)律。