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麦田杂草群落研究及防控对策

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  摘  要:麦田杂草的危害是造成小麦减产降质的主要因素。通过对我国几个典型小麦高产区域的麦田杂草种类及群落构成进行实证调查研究,结果表明,不科学的耕作方式、除草剂使用不当及气象因素是造成麦田草害危害加重的主要原因。因此,今后应加强农业、生物、化学等方面的防治措施,建立立体监测防治网络体系,保持麦田生物群落多样性,从而提高小麦产量。
  关键词:麦田;杂草群落;群落多样性
  中图分类号 S435 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2019)06-0048-04
  Abstract:The weed damage in wheat field is still one of the main causes of wheat yield reduction.After investigating the weed species and community composition in wheat fields in several typical high-yield areas of China,it was found that cultivation methods,inappropriate use of herbicides and meteorological factors are the causes of wheat field weed damage.Through strengthening agriculture and biology.In order to improve wheat yield,we should establish a three-dimensional monitoring and control network system to maintain the diversity of wheat bio-community.
  Key words:Wheat field;Weed community;Community diversity
  河南是我国小麦生产第一大省,近年来,小麦种植面积不断增加,播种面积达533.33万hm2以上,产量占全国小麦总产量的1/4,在我国粮食安全和粮食供求中占有举足轻重的地位。草害的发生,不仅限制了小麦产量,还造成小麦的粒重降低,导致小麦质量受损。因此,科学合理地防治麦田杂草成为了小麦生产提质增量的关键。小麦田杂草种类繁多,生长能力强,生长过程中与小麦争夺养分、空间和光照,甚至攀援茎秆,引起小麦倒伏。同时,麦田杂草作为多种病虫的中间寄主,为病虫提供了必要的繁衍传播场所,进一步加剧了麦田病虫害的传播和扩散。统计表明,年均因杂草导致麦田减产的比例为10%~30%,严重时达70%以上,甚至绝收[1]。但有一些专家学者认为,麦田杂草的存在,也有利于促进麦田养分循环和减轻环境污染,同时在防止土壤侵蚀、酸化等方面发挥了不可忽视的作用[2]。鉴于杂草对麦田的正反两方面作用,在深入研究杂草种类及群落结构和科学分析麦田草害产生的原因的基础上,采取有针对性的防控措施,以期为小麦的高产优质提供保证。
  1 小麦田杂草种类及群落结构
  目前,对高产区麦田杂草及小麦产量研究的较多,明确了我国常见的麦田杂草种类,但在地域分布、气候、农田生态环境及生产管理方式等因素对杂草群落结构影响方面还有待进一步的研究。李秉华等采用倒置“W”取样法,对河北省冬小麦田杂草的发生情况进行了实地调研[4],结果表明,河北全省境内冬小麦田间共有杂草61种,隶属于21科53属,其中,播娘蒿、打碗花、荠菜、麦瓶草和麦家公等6种优势杂草占主要地位;麦田土壤中的盐度和湿度是影响河北省冬小麦田杂草群落构成的主要生态因子。
  通过对山东省麦田杂草的调研分析[5],山东全省共发现69种麦田杂草,隶属于21科54属,麦田杂草群落主要集中在禾本科、菊科和十字花科,其特點多为单子叶杂草种类。例如,猪殃殃、雀麦、麦瓶草、小花糖芥、麦家公、看麦娘、节节麦、打碗花、播娘蒿和荠菜等10种杂草已成为了麦田中的优势杂草,易繁殖和抗药性强等特点,导致它们在麦田的发生危害逐年加重。
  江苏省近几年来麦田杂草的危害日益严重[6],2017年因杂草导致小麦产量的损失高达52376t,麦田杂草种类多达168种,隶属于35个科。
  通过对河南省36个区县麦田杂草的分析[7],结果表明,河南地区麦田杂草共77种,隶属于20科65属,主要集中在禾本科、菊科、十字花科,播娘蒿、野燕麦、荠菜、猪殃殃、婆婆纳、麦家公、麦瓶草、节节麦、雀麦、硬草等成为10种,是主要的优势杂草。河南省地域广阔,东西南北跨度较大,杂草种类的分布具有区域差异分化特点。鲁传涛等[8]通过对河南内10个地市麦田杂草的发生情况进行调查分析(见表1),结果表明,河南省小麦田主要杂草共17种,分别为13种阔叶杂草和4种禾本科杂草,属于麦田恶性阔叶杂草的播娘蒿、猪殃殃、荠菜,在全省范围发生较为普遍。河南全省杂草分布呈现出由北向南趋于严重的态势,例如开封和封丘2个地区,地理上分别位于黄河南岸和北岸[9],开封28种,封丘18种,黄河作为天然屏障,在一定程度上影响了两岸间杂草的传播,两地耕种方式、土壤性质及管理的不同,致使杂草群落组成、常见种类均存在差异。
  2 麦田草害产生的原因分析
  2.1 耕作方式的影响 免耕作为一种轻型栽培技术,相较于传统耕作技术,具有保持水土结构、节约劳动力等优势,在国内得到了广泛的应用。但有研究表明[10],免耕有利于麦田杂草的发生,且杂草出草不一致、发育情况不同,造成杂草控制难度增大,麦田杂草群落间的演替频次加快,恶性草害的危害区域和程度趋向严重化。以传统耕作方式作为对照组,通过对传统耕作、免耕、秸秆深松覆盖和高留茬深松覆盖4种耕作方式的对比实验(见表2),结果表明,在免耕条件下麦田杂草出现的种类和数量最多,且冬小麦产量最低,而高留茬深松覆盖耕作方式下冬小麦产量最高。由此可见,耕作方式在一定程度上影响了麦田杂草的群落组成和数量,进而影响小麦产量。   2.2 除草剂使用不当 禾本科杂草和阔叶杂草是我国麦田杂草的主要类型,当使用除草剂防除麦田杂草时,应当针对不同杂草的特点,使用选择性的除草剂(见表3)[11],确保除草剂可以毒害和杀死杂草,而不伤及麦苗。其中,苯磺隆作为一种高效廉价的麦田除草剂,被广泛应用,但单一除草剂长期大量施用会使杂草出现抗药性[12]。目前已发现在麦田生态系统中有58种杂草210个生物型对苯磺隆产生了抗性[13]。同时,单一除草剂的施用还可能导致基因库缺失,进而造成生态平衡失调,影响麦田生物的多样性。
  2.3 气象因素 在麦田生态系统中,麦田杂草的种类和发生量受温度、降雨等气象条件的制约。研究结果显示,在麦田播种前后,降雨日和降雨量是麦田杂草发生量的关键因素之一。麦田播种后,降水适宜,表墒好,有利于杂草发生[14]。
  3 综合防治对策
  3.1 农业防控 一是优化种植结构。农作物生长周期中会伴随生长一定的伴生杂草或寄生杂草,在相对稳定的种植结构条件下会形成相对稳定的杂草群落。针对杂草群落的伴生性特点,可以采取优化种植结构,科学合理地调控种植种类等措施,改变杂草群落生长的相对稳定的生态环境条件,从而达到抑制杂草的危害的目的。二是优化调整耕作模式。在免耕超过一定年限的区域,转变为以深松为主的轮耕模式,不仅有利于打破杂草生长稳定的生态环境,还有利于保墒和提高土壤肥料的有效性,满足作物生长要求,提高麦田生产力。
  3.2 生物防控 生物防控的主要做法是提高小麦成长过程中的竞争优势,培育优良小麦品种,抑制麦田杂草的生长。科学施肥被认为是最直接、最有效的方式之一,能够为小麦提供营养元素,增加小麦产量。通过合理施用氮肥、有机肥等[15],促进小麦的营养吸收,从而有效地改变小麦与杂草之间养分竞争的结构,降低了麦田杂草的生长速度和单位密度,抑制优势杂草在小麦生长中成为养分的竞争者,维护了麦田生态系统的稳定性,提高了小麦产量和质量。
  3.3 化学防控 目前,我国麦田杂草防治仍是以化学防控为主。在对麦田进行化学除草剂时,要尽量避免长期施用同质单一的除草剂,可采用多种除草剂混用或交替施用的方式,丰富除草剂种类、改良除草剂性能,延缓杂草对除草剂产生抗性。统计表明,2018年我国相关部门登记注册的麦田除草剂产品信息共计238个,其中单剂140个,混剂98个。针对小麦生长过程中不同阶段的不同特点和多类型的杂草生长周期,科学合理施用除草剂,延缓防麦田杂草产生抗药性的产生,控制杂草数量和种类的增加。
  3.4 加强监测网络建设 针对麦田生态系统影响因素较多、变化复杂等现象,今后要加强监测网络建设,建立立体监测防治网络体系,及时有效地进行防控。
  参考文献
  [1]张小龙,张艳刚,李虎群.小麦主要病虫草害田间危害自然损失率试验[J].中国农学通报,2017,33(31):117-121.
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  [3]Thomas A G ,Derksen D A ,Blackshaw R E ,et al.A multistudy approach to understanding weed population shifts in medium-to long-term tillage systems[J].Weed Science,2004,52(5):874-880.
  [4]李秉華,王贵启,魏守辉,等.河北省冬小麦田杂草群落特征[J].植物保护学报,2013,40(1):83-88.
  [5]高兴祥,李美,房锋,等.山东省小麦田杂草组成及群落特征[J].草业学报,2014,23(5):92-98.
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  [7]高兴祥,李美,房锋,等.河南省冬小麦田杂草组成及群落特征[J].麦类作物学报,2016,36(10):1402-1408.
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  [13]高兴祥,李美,高宗军,等.山东省小麦田播娘蒿对苯磺隆的抗性测定[J].植物保护学报,2014,41(3):373-378.
  [14]刘元荣.麦田杂草发生消长的影响因素及防除技术[J].河南农业科学,1993(8):24-26.
  [15]蒋敏,沈明星,沈新平,等.长期不同施肥方式对麦田杂草群落的影响[J].生态学报,2014,34(07):1746-1756.
  (责编:张宏民)
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