姚明勇 劉輝 丁海兵 劉思睿 羅可 陳恩發(fā)
摘要 魔芋田間雜草種類繁多、危害周期長,雜草與魔芋爭肥、爭水、爭奪生長空間,導(dǎo)致魔芋的產(chǎn)量和品質(zhì)下降,草害已成為魔芋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要障礙之一。為此,對魔芋田間雜草的種類、危害和綜合防治技術(shù)進(jìn)行了綜述,并分析了目前魔芋雜草防治中存在的問題,提出了相應(yīng)的解決建議,以期為魔芋田間雜草的綜合防治提供參考。
關(guān)鍵詞 魔芋;雜草;綜合防治技術(shù);研究進(jìn)展
中圖分類號:S565.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:2095–3305(2023)07–0059-03
魔芋(Amorphophallus konjac K. Koch)屬于天南星科(Araceae),魔芋屬(Am-orphophallus)植物,在中國有2 000余年的食用和種植歷史[1]。魔芋含有豐富的葡甘聚糖,而葡甘聚糖被譽(yù)為“工業(yè)味精”,在食品、化工、醫(yī)藥、建筑和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景,因此,魔芋是一種經(jīng)濟(jì)價值極高的作物[2]。
2020年,全國魔芋種植面積達(dá)13.53萬hm2,每年生產(chǎn)的魔芋精粉約1.7萬t,約占世界的60%,但國內(nèi)魔芋精粉仍然缺口極大[3-4]。當(dāng)今魔芋的種植規(guī)模和發(fā)展水平已經(jīng)成為我國特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分之一,不僅如此,魔芋因其具有喜陰的特性,也是發(fā)展“林下經(jīng)濟(jì)”一大著力點[5-6]。
隨著魔芋種植規(guī)模的不斷擴(kuò)大,魔芋草害問題也日漸突出。雜草是人類定義的一類植物,即在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,除人類有意種植作物外的植物統(tǒng)稱。雖然許多雜草本身具有一定的價值,常被稱為“長錯地方的植物”,但雜草生物學(xué)特性使其具有較強(qiáng)的生長和繁殖能力,嚴(yán)重影響了田間種植作物的正常生長和田間管理措施的實施[7-9]。魔芋的田間雜草種類較多,生物生態(tài)學(xué)特性差異較大,田間雜草構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)和群落演替復(fù)雜,導(dǎo)致魔芋整個田間生育期內(nèi)都有雜草的危害,雜草與魔芋爭肥、爭水、爭生長空間,草害危害嚴(yán)重時,甚至形成了“魔芋田內(nèi)不見魔芋”的場景,嚴(yán)重地降低了魔芋的產(chǎn)量和品質(zhì),草害已成為魔芋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要障礙之一。為此,本研究對魔芋田間雜草種類、危害和防治技術(shù)進(jìn)行了綜述,并討論了魔芋田間雜草防治存在的問題,旨在為魔芋田間雜草綜合防治提供參考。
1 魔芋田間主要雜草的種類
我國記載的農(nóng)田雜草約1 400余種,其中,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅的有130余種[10]。我國魔芋種植地域較廣,大多數(shù)旱田雜草都可能在魔芋田間生長,魔芋田間雜草多達(dá)400余種[11]。由于各地氣候和地理的差異,不同地區(qū)的魔芋田間主要雜草并不相同,例如:云南魔芋田間雜草有39科155種[12];湖北的魔芋田間雜草主要為馬唐草、牛筋草、狗芽根和香附子等18種雜草[13];陳恩發(fā)等[14]發(fā)現(xiàn)貴州魔芋田間主要雜草有白茅、狗尾草和牛膝菊等12個科29種。陳榮信等[15]調(diào)查發(fā)現(xiàn)陜南魔芋田間雜草有18個科41種,其中,常見的有尼泊爾蓼、腺梗薟、聚穗莎草和打碗花等9種。
2 魔芋田間雜草對魔芋的危害
魔芋的根系分布較淺,一般多位于地下10 cm處,雜草不僅會和魔芋競爭地上部分的生存空間,還會競爭地下部分的生存空間,并且雜草根系茂盛生長較快,也會與魔芋競爭礦質(zhì)營養(yǎng)、水分。當(dāng)田間雜草較多時,容易造成魔芋長勢減弱,產(chǎn)量降低。田間管理不當(dāng)一般能造成魔芋產(chǎn)減產(chǎn)10%,當(dāng)草害發(fā)生嚴(yán)重時甚至能減產(chǎn)20%以上[16]。魔芋田間雜草叢生也會造成魔芋病蟲害發(fā)生嚴(yán)重。高祥伍等[17]研究發(fā)現(xiàn),沒有防治雜草的魔芋軟腐病顯著高于開展過雜草防治的處理。雜草不僅惡化了魔芋的生產(chǎn)環(huán)境,對魔芋的種植和收獲也造成了不小的障礙,增加了魔芋種植的人、物、財?shù)耐度氤杀尽?/p>
3 魔芋田間雜草的綜合防治技術(shù)
田間雜草種類較多,所以雜草種群生態(tài)位寬度較大,加上一些雜草的生態(tài)位與作物生態(tài)位重疊程度較高,導(dǎo)致作物整個生育期內(nèi)都有雜草的危害。當(dāng)某種或某類雜草的田間種群數(shù)量降低時,另一些次要的雜草又上升為主要雜草,造成雜草防治困難[18-19]。
3.1 人工除草
在魔芋種植前深耕時將魔芋田間雜草的根、莖挖起,并移出魔芋田,清潔田園,及時清除魔芋田周邊的雜草,使用腐熟肥料等,減少魔芋田間雜草種源和侵染來源。深耕會將上層土壤中的雜草種子翻動至下層,導(dǎo)致種子發(fā)生損傷和腐爛,也使得一些種子的休眠被打破,提前在不利的條件下萌發(fā),降低雜草種子庫[20]。在魔芋沒有出苗前,可人工拔出壟面的雜草,及時鏟除處于幼嫩狀態(tài)下的雜草,對廂溝內(nèi)的雜草可以采用中耕。
3.2 化學(xué)防治除草
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)藥劑防治雜草是最為直接、便捷的方法,也是目前生產(chǎn)中主要采用的方法。陳榮信等[15]提出魔芋田間雜草“前重后輕、土壤處理為主、莖葉處理為輔”的防治策略,在魔芋出苗前予以重點防治,中后期以保護(hù)定向噴霧為主的防治策略,魔芋出苗前可用氧氟·草甘膦可濕性粉劑,在魔芋生長的中后期,可用百草枯水劑或威霸濃乳劑進(jìn)行防治。張禾[21]發(fā)現(xiàn)了氟樂靈乳油、利谷隆可濕性粉劑、二甲戊樂靈乳油和異丙甲草胺乳油等除草,可用于魔芋田間雜草防治。盧文才等[22]研究發(fā)現(xiàn),精喹禾靈在魔芋和雜草間的選擇性指數(shù)大于5,是一種對魔芋安全且對雜草有效的除草劑。
3.3 生物防治除草
生物防治是指利用自然界中的微生物、昆蟲以及植物對雜草的寄生、致病、取食、競爭等防治雜草。李明智等發(fā)現(xiàn)[23]一種黃單胞菌對反枝莧、薺菜等雙子葉雜草具有較強(qiáng)的抑制作用。通過人工釋放空心蓮子草葉甲防治空心蓮子草[24]。利用化感作用控草也是當(dāng)下的研究熱點?;凶饔檬亲匀唤缰械囊环N普遍現(xiàn)象,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的間作套種、茬口搭配合理利用化感作用,也能控制雜草。例如,馬光宗等[25]研究發(fā)現(xiàn),甘薯的萃取物對馬唐、黑麥草和三葉鬼針草都有一定的抑制作用。
3.4 生態(tài)控草
生態(tài)控草是將田間視為一個動態(tài)生態(tài)系統(tǒng),充分利用生物技術(shù)和生態(tài)技術(shù),通過多種農(nóng)業(yè)生態(tài)措施,創(chuàng)造不利于雜草生長而利于作物生長的環(huán)境,從而達(dá)到控制雜草的目的[26]。生態(tài)控草常用的技術(shù)有覆蓋除草、間套作控草和以“草”控草3種。
3.4.1 覆蓋除草 覆蓋除草一般是在魔芋生長的表面放置覆蓋物,通過創(chuàng)造不利于雜草生長的條件,從而達(dá)到控制雜草的目的。常見的方法有覆蓋秸稈、樹葉、松針、干草、地膜等。向振今等[27]研究發(fā)現(xiàn),通過在魔芋種植的壟面上蓋麥草,控草效果明顯,雜草的相對防效達(dá)89.7%。和晨曦等[28]研究了銀黑色地膜不同覆膜方式的控草效果,結(jié)果表明,不同的覆膜方式均能取得良好的控草效果。銀黑色地膜全覆土并讓魔芋苗自然頂膜出苗的方式控草率達(dá)到100%,降低除草成本約64.4%,并且增產(chǎn)4.4%。
有研究發(fā)現(xiàn),在魔芋上設(shè)置遮陽網(wǎng)進(jìn)行蔭蔽處理,使溝面和壟面雜草的生物量分別降低了72.80%和68.27%。
3.4.2 間套作控草 種植模式和生態(tài)環(huán)境的改變會引起雜草群落結(jié)構(gòu)的改變[29-30]。優(yōu)化魔芋的栽培模式,通過合理的間作、套作和輪作也能對雜草起到防控作用。李勝等[31]研究發(fā)現(xiàn),通過在魔芋田間套種綠肥能降低草害。潘俊峰等[32]研究發(fā)現(xiàn),通過輪作能減少田間雜草種子。
3.4.3 以“草”控草 以“草”控草是指利用生態(tài)學(xué)基本原理,利用生態(tài)位競爭和化感作用,在田間引進(jìn)一種便于控制,對作物無害、對其他雜草競爭能力強(qiáng)的植物,率先占據(jù)田間空白生境,并以極高的生長速率充滿整個空間,從而抑制雜草生長的目的。例如:丁海兵等[33]報道了在魔芋田間種植蕎麥,利用蕎麥的控草率能達(dá)到92.3%,并且第3次播種的蕎麥產(chǎn)量能達(dá)到80 kg左右。盧俊[34]報道了在魔芋田間間作巨菌草防治雜草的技術(shù),在有效防治雜草的基礎(chǔ)上,還增加了巨菌草的收益。
4 魔芋田間雜草治理存在的問題
4.1 魔芋田間雜草生物生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)研究匱乏
掌握魔芋田間雜草的生物生態(tài)學(xué)知識是進(jìn)行魔芋田間雜草綜合治理的重要基礎(chǔ),然而關(guān)于魔芋田間雜草群落結(jié)構(gòu)、消長規(guī)律、群落演替、生態(tài)位特征、雜草的傳播方式、田間雜草種子庫的構(gòu)成等研究鮮有報道。當(dāng)下農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)不斷結(jié)構(gòu)調(diào)整,各地的農(nóng)作種類、耕作模式不斷變化,加上魔芋有凈作栽培、大田間套作栽培、林下栽培等多種栽培模式,決定了魔芋田間雜草生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性。加強(qiáng)魔芋田間雜草生物生態(tài)學(xué)等基礎(chǔ)研究,有助于充分了解魔芋田間雜草群落的演替機(jī)制,既能增強(qiáng)魔芋田間雜草治理效果,又能防止次要雜草逐漸上升為主要雜草。
4.2 魔芋的除草劑種類較少
一方面,目前登記在魔芋作物之下的除草劑種類較少;另一方面,針對魔芋田間雜草的除草劑使用技術(shù)和安全性評估的研究較少。導(dǎo)致魔芋田間雜草防治藥劑使用種類單一,可交替使用的高效、低毒、低殘留除草劑較少,以及除草劑過量使用等問題,造成魔芋雜草防治效果不理想,魔芋產(chǎn)生藥害和污染環(huán)境等諸多問題。因此,當(dāng)下應(yīng)加強(qiáng)適用于魔芋的除草劑創(chuàng)制,加強(qiáng)對魔芋除草劑使用技術(shù)、安全性評估、魔芋雜草綜合防治技術(shù)的培訓(xùn)。
4.3 魔芋田間雜草防治尚未形成綜合治理技術(shù)體系
在魔芋田間雜草防治實踐中,對除草劑過于依賴,尚未形成魔芋田間雜草綜合防治技術(shù)體系。由于魔芋根系較淺,在人工除草的過程中容易造成魔芋根系和芋鞭損傷,而且人工除草對雜草控制效果的持續(xù)時間不長[34]??捎糜谀в蟾采w控草的如松針、稻草、秸稈、枯枝落葉等材料較少,加上這些材料運(yùn)輸不便且成本較高,地膜的使用也存在回收和環(huán)境污染的問題[35]。目前,魔芋田間雜草生物防治技術(shù)尚處于理論研究階段,距離成熟的田間應(yīng)用技術(shù)還有一定的距離。生態(tài)控草技術(shù)作用較慢,對農(nóng)田雜草群落較多的情況下不易奏效[36-41]。因此,當(dāng)下魔芋田間雜草防治最有效的辦法是綜合防治,建立綜合防治技術(shù)體系,充分發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)勢。在魔芋田間雜草監(jiān)測的基礎(chǔ)上,綜合利用農(nóng)業(yè)防治、生物防治、化學(xué)防治和生態(tài)防治技術(shù),加強(qiáng)魔芋田間的生態(tài)調(diào)控,充分利用并引進(jìn)生態(tài)因素控制雜草,科學(xué)、合理地調(diào)控水肥,以提高魔芋整體的長勢,減輕雜草的危害。
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Research Progress in Comprehensive Weed Control Techniques for Konjac Fields
Yao Ming-yong et al(Guizhou Institute of Biotechnology, Guiyang, Guizhou 550000)
Abstract There are various types of weeds in the field of konjac, with a long harm cycle. Weeds compete with konjac for fertilizer, water, and growth space, leading to a decrease in yield and quality of konjac. Grass damage has become one of the main obstacles to the development of konjac industry. To this end, a review was conducted on the types, hazards, and comprehensive control technologies of weeds in the field of konjac, and the problems and suggestions in the current control of konjac weeds were analyzed. It is expected to provide reference for the comprehensive control of weeds in the field of konjac.
Key words Konjac; Weeds; Comprehensive control technology; Research progress