關(guān)鍵詞：春玉米；稗；苘麻；混生雜草密度比例；產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)閾值；防治指標(biāo)

中圖分類號(hào)：Ｓ４５１．２２＋２ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ 文章編號(hào)：１００３－９３５Ｘ（２０２４）０１－００３８－０９

玉米是我國(guó)第一大作物，其種植面積達(dá)到４.１３×１０^７ｈｍ^２，年終產(chǎn)量２．６１×１０^８ｔ，是重要的糧食作物及提供工業(yè)原料的關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)作物［１］。遼寧地區(qū)每年適宜玉米種植的時(shí)間為４月下旬至５月中旬，而此時(shí)的氣候條件也恰為雜草的最適萌發(fā)條件，且雜草的發(fā)生發(fā)展要遠(yuǎn)比作物迅速，雜草是影響玉米生產(chǎn)的主要有害生物之一。雜草與玉米植株?duì)幑?、?zhēng)水、爭(zhēng)肥，造成玉米直接減產(chǎn)［２－３］。同時(shí)，雜草也是許多病蟲的寄生或越冬場(chǎng)所，為病蟲害提供溫床而間接引起玉米減產(chǎn)［４］。因此，雜草防治至關(guān)重要。我國(guó)玉米田草害分為４個(gè)區(qū)域，分別為北方春玉米區(qū)、黃淮海夏玉米區(qū)、長(zhǎng)江流域玉米區(qū)、華南玉米區(qū)［５］。苘麻、稗、鴨跖草、野黍、馬唐、野稷等為北方玉米田常見雜草［６－８］，其中稗和苘麻是遼寧省春玉米田的惡性雜草，嚴(yán)重干擾玉米生長(zhǎng)發(fā)育過程，降低玉米的產(chǎn)量。

苘麻（Ａｂｕｔｉｌｏｎｔｈｅｏｐｈｒａｓｔｉ）為錦葵科一年生亞灌木草本植物，株高可達(dá)１～２ｍ，莖直立，葉互生，基部心形，先端長(zhǎng)漸尖，邊緣有細(xì)圓鋸齒，莖、枝、葉、果均有絨毛，花黃色，花瓣倒卵形，蒴果半球狀，直徑２ｃｍ，種子為腎形，褐色，被星狀絨毛，蒴果中有１３個(gè)種莢，１個(gè)種莢內(nèi)有３粒種子，且種子萌發(fā)率極高；在我國(guó)除極端氣候地區(qū)外，苘麻均有分布［９－１０］。稗［Ｅｃｈｉｎｏｃｈｌｏａｃｒｕｓｇａｌｌｉ（Ｌ．）Ｂｅａｕｖ．］為禾本科稗屬一年生植物，稈高５０～１５０ｃｍ，優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)條件下高度可達(dá)２ｍ以上，光滑無毛，基部?jī)A斜或膝曲；葉鞘疏松裹稈，平滑無毛，下部長(zhǎng)于節(jié)間而上部短于節(jié)間，葉舌缺，葉片扁平，線形，長(zhǎng)１０～４０ｃｍ，寬５～２０ｍｍ，無毛，邊緣粗糙［１１］。稗在我國(guó)分布非常廣泛，且生境復(fù)雜，適應(yīng)性強(qiáng)，難以治理。在玉米田，常呈現(xiàn)苘麻在上葉片遮天蔽日，稗在下密集生長(zhǎng)，分蘗極多，造成玉米生長(zhǎng)十分困難；尤其在幼苗期，玉米突破雜草屏障困難，后期即使生長(zhǎng)起來，產(chǎn)量也微乎其微。目前，對(duì)苘麻、稗的防治手段主要以化學(xué)藥劑防除為主，對(duì)二者的發(fā)生規(guī)律已有部分報(bào)道；但對(duì)二者發(fā)生所帶來的復(fù)合危害水平以及防治經(jīng)濟(jì)閾值尚缺乏相關(guān)探討。因此，本試驗(yàn)通過在稗、苘麻的不同復(fù)合密度條件下，探究玉米生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)和產(chǎn)量性狀的變化，建立稗草、苘麻復(fù)合密度與玉米產(chǎn)量間的函數(shù)模型，并由此推導(dǎo)出玉米田稗草、苘麻的防治經(jīng)濟(jì)閾值，以期為優(yōu)化玉米田雜草防治策略和降低管理及生產(chǎn)成本提供理論依據(jù)。

１ 材料與方法

１．１ 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于遼寧省海城市耿莊鎮(zhèn)侯家村（４０°５８′４０″Ｎ，１２２°４４′５″Ｅ），土壤質(zhì)地為壤土。耕層土壤平均溫度１９℃，土壤濕度ＷＥＴ＋，ｐＨ值為７．７，含有機(jī)質(zhì)０．４ｇ／ｋｇ、銨態(tài)氮２．３３ｍｇ／ｋｇ、硝態(tài)氮２．３７ｍｇ／ｋｇ、總氮０．７５ｇ／ｋｇ、全磷０．４５ｇ／ｋｇ、全鉀１３．４６ ｇ／ｋｇ、速效磷４．４９ ｍｇ／ｋｇ、速效鉀１４．２５ｍｇ／ｋｇ。２０２１年４月２９日施用底肥摻混肥６７５ｋｇ／ｈｍ^２（Ｎ∶Ｐ∶Ｋ＝２２∶１０∶１０），當(dāng)天為陰天。６月１０日追施尿素肥，２２５ｋｇ／ｈｍ^２，當(dāng)天天氣陰轉(zhuǎn)陣雨。２０２１年５月５日翻地起壟，５月９日采用播種機(jī)定量條播，玉米品種為東單１３３１，播種量為５２．５ｋｇ／ｈｍ２，行距６０ｃｍ、株距４０ｃｍ。以田間優(yōu)勢(shì)雜草稗、苘麻為試驗(yàn)對(duì)象，人工去除會(huì)對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)生影響的個(gè)別劣勢(shì)雜草種群。

１．２試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)１０個(gè)處理（表１），重復(fù)４次，小區(qū)面積１０ｍ^２（長(zhǎng)５ｍ，寬２ｍ），共４０個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，試驗(yàn)區(qū)周圍設(shè)０．５ｍ寬的設(shè)保護(hù)行（圖１）。玉米出苗后，雜草１～２葉期開始，按試驗(yàn)處理人工移栽或拔除多余雜草，每間隔１０ｄ拔除１次。小區(qū)中雜草盡量做到均勻分布。

１．３ 記錄調(diào)查方法

１．３．１ 雜草密度對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響測(cè)定 玉米授粉期末（７月１５日），測(cè)量各小區(qū)中間２行玉米株高和莖粗。玉米收獲時(shí)（１０月１５日），測(cè)量各小區(qū)中間２行玉米株高、莖粗、整株鮮重。

１．３．２ 雜草基數(shù)及生長(zhǎng)情況調(diào)查 玉米授粉期末，調(diào)查各小區(qū)雜草基數(shù)，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)?。滁c(diǎn)，其中禾本科雜草株數(shù)調(diào)查為分蘗數(shù)。玉米收獲（１０月１５日）前２～３ｄ，在不影響玉米產(chǎn)量的情況下，測(cè)定各小區(qū)的雜草株高和雜草鮮重。

１．３．３ 雜草密度對(duì)玉米產(chǎn)量的影響測(cè)定 玉米收獲時(shí)，各小區(qū)單獨(dú)采收全部玉米果穗，測(cè)量穗長(zhǎng)、穗粗、單穗重，晾干后脫粒，測(cè)量小區(qū)產(chǎn)量、玉米百粒重。

１．４ 數(shù)據(jù)處理

用ＤＰＳｖ９．０１數(shù)據(jù)處理軟件和Ｏｒｉｇｉｎ２０２１統(tǒng)計(jì)分析軟件，建立一元回歸模型。依據(jù)ｒ^２、Ｆ值以及顯著性，篩選最佳回歸模型。根據(jù)最佳回歸模型及經(jīng)濟(jì)危害允許水平（ＥＩＬ），計(jì)算相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)閾值（雜草密度）。設(shè)定玉米產(chǎn)量損失率，將實(shí)際玉米產(chǎn)量代入最佳回歸模型，計(jì)算玉米田雜草防治指標(biāo)。

經(jīng)濟(jì)危害允許水平（ＥＩＬ）計(jì)算公式為

ＥＩＬ＝ＣＣ／（Ｙ×Ｐ×Ｅ）×１００％。

式中：ＣＣ為雜草防除費(fèi)用（藥劑成本和用工費(fèi)）；Ｙ為當(dāng)?shù)赜衩最A(yù)期產(chǎn)量；Ｐ為玉米市場(chǎng)價(jià)格；Ｅ為防除效果。

２ 結(jié)果與分析

２．１ 雜草密度對(duì)玉米生長(zhǎng)情況影響

由表３可知，玉米授粉期，處理Ｈ的玉米株高顯著低于ＣＫ，與其他處理差異不顯著。處理Ｇ與處理Ｆ、Ｈ的莖粗差異不顯著，但顯著低于其他處理。

由表４可知，玉米收獲期，處理Ｇ的株高顯著低于ＣＫ，與處理Ｆ、Ｉ的差異不顯著；各處理的莖粗與ＣＫ差異均不顯著；處理Ｇ的整株鮮重顯著低于ＣＫ，與處理Ｈ、Ｉ差異不顯著。

２．２ 雜草基數(shù)及生長(zhǎng)情況

玉米授粉期，稗、苘麻的基數(shù)調(diào)查結(jié)果見表５。處理Ｃ稗與苘麻的株數(shù)分布比大約為１０∶１。

由表６可知，玉米收獲期，處理Ｉ的稗株高與除ＣＫ外的其他處理差異顯著。處理Ｉ的稗鮮重與處理Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、ＣＫ之間差異不顯著，與其他處理差異顯著。苘麻株高，處理Ａ、Ｂ、Ｄ之間差異不顯著，與其他處理之間差異顯著，處理Ｃ與Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｈ之間差異不顯著，與其他處理之間差異顯著，處理Ｅ與Ｇ、Ｈ之間差異不顯著，與其他處理之間差異顯著，處理Ｆ與其他各處理差異顯著，處理Ｇ與Ｅ之間差異不顯著，與其他處理之間差異顯著，處理Ｈ與處理Ｃ、Ｅ之間差異不顯著，與其他處理之間差異顯著，處理Ｉ與ＣＫ之間差異不顯著，兩者與其他處理之間差異顯著。苘麻鮮重，處理Ｅ、Ｇ之間的鮮重差異不顯著，與其他處理差異顯著，處理Ｆ與處理Ｃ和Ｈ之間鮮重差異不顯著，與其他處理差異顯著，處理Ａ、Ｂ、Ｄ之間鮮重差異不顯著。

２．３雜草密度對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

由表７可知，雜草密度對(duì)玉米穗粗、單穗重沒有顯著影響，處理Ｇ與處理Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈ、Ｉ之間的玉米穗長(zhǎng)差異顯著，與其他處理差異不顯著。隨雜草密度增加玉米百粒重及產(chǎn)量呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。ＣＫ百粒重顯著高于除Ｂ處理外的其他處理。處理Ｇ的產(chǎn)量與處理Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ差異不顯著，但顯著低于其他處理的產(chǎn)量。

２．４ 雜草密度與玉米產(chǎn)量的關(guān)系模型

對(duì)雜草密度和玉米產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行回歸模型建立?；貧w分析結(jié)果（表８）表明，５種模型均能較好地?cái)M合雜草密度與玉米產(chǎn)量之間的關(guān)系（Ｐ＜０.０１）。從各回歸模型的ｒ^２、Ｆ值、顯著性及模型實(shí)際擬合效果綜合分析，冪函數(shù)ｙ＝１６０１５．９４ｘ^{－０.０４７}（ｒ^２＝０．９９３，Ｆ＝１１６５１．０９０，Ｐ＝０．０００１）能最佳擬合雜草密度與玉米產(chǎn)量之間的關(guān)系。

２．５ 雜草防治經(jīng)濟(jì)閾值

按照當(dāng)?shù)氐挠衩咨a(chǎn)水平，設(shè)玉米產(chǎn)量（１４個(gè)標(biāo)準(zhǔn)水平）Ｙ為１５０３５．４０ｋｇ／ｈｍ^２，玉米收購價(jià)Ｐ為２．４元／ｋｇ。玉米田雜草一般采用人工除草或化草常用土壤防除處理藥劑為乙·莠·滴辛酯，莖葉防除處理藥劑為硝磺·煙·莠，費(fèi)用分別約為２７５、３２５元／ｈｍ^２，除草效果都為９５％左右。

根據(jù)經(jīng)濟(jì)危害允許水平，由建立的雜草密度與玉米產(chǎn)量的關(guān)系模型（冪函數(shù)：ｙ＝１６０１５．９４ｘ^{－０．０４７}）得出雜草防治的經(jīng)濟(jì)閾值，人工防除雜草的經(jīng)濟(jì)閾值為８．７５株／ｍ^２，土壤、莖葉處理防除雜草的經(jīng)濟(jì)閾值分別為４．４５、４．５８株／ｍ^２，土壤處理＋莖葉處理防除雜草的經(jīng)濟(jì)閾值為５．４０株／ｍ^２。

２．６ 春玉米田雜草防治指標(biāo)

根據(jù)建立的雜草密度與玉米產(chǎn)量之間最佳回歸模型冪函數(shù)模型ｙ＝１６０１５．９４ｘ^{－０．０４７}（ｒ^２ ＝０.９９３，Ｆ＝１１６５１．０９０，Ｐ＝０．０００１）可知，當(dāng)玉米產(chǎn)量損失率為１．００％、１．５０％、３．５０％、５．００％時(shí)，雜草密度分別為４．６８１、５．２１３、８．０６６、１１．２５７株／ｍ^２，參照二者自然選擇條件下比例為１０∶１的情況（表５），其中稗、苘麻的株數(shù)分別為：４．２５５、０．４２５株／ｍ^２；４.７４、０．４７４株／ｍ^２；７．３３、０.７３３株／ｍ^２；１０．２３４、１．０２３株／ｍ^２（表１０）。當(dāng)玉米產(chǎn)量損失率為５.００％時(shí)，對(duì)應(yīng)的雜草密度為１１．２５７株／ｍ^２（其中稗分蘗數(shù)為１０．２３４株／ｍ^２，苘麻１．０２３ 株／ｍ^２），此時(shí)的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到１８０４．２５元／ｈｍ^２，為挽回相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失，依據(jù)表１０的防治費(fèi)用，考慮未來人工、藥劑等價(jià)格的浮動(dòng)增加，可鈄此雜草密度視為春玉米田雜草防除指標(biāo)。

３ 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)表明，雜草與玉米之間存在明顯的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，在稗、苘麻的綜合競(jìng)爭(zhēng)干擾下，玉米株高、莖粗、穗長(zhǎng)、單穗重、百粒重及產(chǎn)量均隨雜草密度的增加及與玉米共生時(shí)間的延長(zhǎng)而呈降低的趨勢(shì)。雜草與作物間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系一般采用數(shù)學(xué)模型來描述，本試驗(yàn)結(jié)果表明，雜草密度與遼寧省春玉米產(chǎn)量的關(guān)系符合冪函數(shù)模型ｙ＝１６０１５．９４ｘ^{－０．０４７}。人工防除經(jīng)濟(jì)閾值為８．７５株／ｍ^２，即春玉米田稗草、苘麻的總密度達(dá)到８．７５株／ｍ^２ 時(shí)（其中，禾草類雜草７．９５株／ｍ^２，闊葉類雜草０．８０株／ｍ^２），應(yīng)人工除草?；瘜W(xué)除草劑進(jìn)行土壤處理防除雜草的經(jīng)濟(jì)閾值為４．４５株／ｍ^２，即春玉米田稗草、苘麻的總密度達(dá)到４．４５株／ｍ^２ 時(shí)（其中，禾草類雜草４．０５株／ｍ^２、闊葉類雜草０．４０株／ｍ^２），應(yīng)采用化學(xué)除草劑土壤處理防除雜草?；瘜W(xué)除草劑進(jìn)行莖葉處理防除雜草的經(jīng)濟(jì)閾值為４．５８株／ｍ^２，即春玉米田稗和苘麻的總密度達(dá)到４．５８株／ｍ^２時(shí)（其中，禾草類雜草４．１６ 株／ｍ^２、闊葉類雜草０．４２株／ｍ^２），應(yīng)采用化學(xué)除草劑莖葉處理防除雜草。

雜草防治的經(jīng)濟(jì)閾值是指作物增收效益與防除雜草效益相等時(shí)的雜草數(shù)量［１２］。玉米田中雜草種類較多，在不同的地域、栽培模式、氣候類型、土壤條件下，雜草種類及危害程度也不同，因此雜草與玉米間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系所采用的數(shù)學(xué)模型及得出的經(jīng)濟(jì)閾值也存在差異［１３－１４］。另外，雜草的出苗時(shí)間、種群密度、田間分布型等對(duì)玉米的生長(zhǎng)與產(chǎn)量均會(huì)有較大的影響［１５－１６］。李秉華等的研究表明，河北省免耕夏玉米田的雜草密度與產(chǎn)量損失率呈正相關(guān)，符合指數(shù)方程［１７］。崔娟等對(duì)吉林省春玉米產(chǎn)量損失與柳葉刺蓼密度的關(guān)系建立了冪函數(shù)模型［１８－１９］。胡發(fā)廣等報(bào)道了大豆產(chǎn)量損失率與鬼針草密度之間符合對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系［２０］。董莉環(huán)等以二次函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)分別擬合出酸模葉蓼密度與大豆產(chǎn)量、產(chǎn)量損失率的曲線關(guān)系［２１］。殷紅等報(bào)道了春玉米田多種混合雜草密度與產(chǎn)量損失率符合多項(xiàng)式函數(shù)關(guān)系，清種玉米田中雜草治理的生態(tài)經(jīng)濟(jì)閾值為７．４１～８．００株／ｍ^２，間種苜蓿田中雜草治理的生態(tài)經(jīng)濟(jì)閾值為８．４３～９．４７株／ｍ２［２２］。

根據(jù)本試驗(yàn)建立的最佳回歸模型，即冪函數(shù)模型ｙ＝１６０１５．９４ｘ－０．０４７，當(dāng)玉米產(chǎn)量損失率為５％時(shí)，對(duì)應(yīng)的雜草密度為１１．２５７株／ｍ^２（其中稗分蘗數(shù)為１０．２３４株／ｍ^２，苘麻１．０２３株／ｍ^２），此時(shí)的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到１８０４．２５元／ｈｍ^２，結(jié)合防除成本及挽回的產(chǎn)量損失，此雜草密度可作為春玉米田雜草防除指標(biāo)。目前玉米收購價(jià)格較以往偏低，生產(chǎn)成本較高，因此，在不同時(shí)期不同地區(qū)，有必要根據(jù)玉米田雜草的發(fā)生情況、經(jīng)濟(jì)閾值和預(yù)期收益，制定合理的除草措施。

致謝：尉士偉、張宏濤、喬世晨、田雨等參加部分調(diào)查工作！