麥田蘆葦生態(tài)經(jīng)濟閾值初探

宋愛穎， 孫家峰， 張 瑞， 宋光明， 耿 軍， 李 婷， 劉楚彬

(1.安徽省蕭縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，安徽蕭縣 235200； 2.安徽省蕭縣圣泉鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，安徽蕭縣 235200；3.安徽省蕭縣杜樓鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，安徽蕭縣 235200； 4.安徽省蕭縣丁里鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，安徽蕭縣 235200)

麥田蘆葦生態(tài)經(jīng)濟閾值初探

宋愛穎1， 孫家峰1， 張 瑞1， 宋光明2， 耿 軍3， 李 婷3， 劉楚彬4

(1.安徽省蕭縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，安徽蕭縣 235200； 2.安徽省蕭縣圣泉鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，安徽蕭縣 235200；3.安徽省蕭縣杜樓鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，安徽蕭縣 235200； 4.安徽省蕭縣丁里鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，安徽蕭縣 235200)

不同密度蘆葦對小麥產(chǎn)量影響的田間調(diào)查結(jié)果表明，小麥產(chǎn)量損失率與蘆葦密度的最佳回歸模型為韋布爾函數(shù)公式，簡化為y=72.2×{1-exp[-(x-2.7)/218.4]}；一般密度和較高密度下蘆葦?shù)慕?jīng)濟危害允許水平分別為7.1%、14.2%，生態(tài)經(jīng)濟閾值分別為25.3、50.5株/m2。

麥田；蘆葦；經(jīng)濟閾值；防除指標

蘆葦(Phragmitescommunis)原是生長于路邊溝渠的一種雜草，以地下根莖繁殖為主[1]。由于保護性耕作和土壤耕作的逐漸粗放，2000年以來，蘆葦通過地下根莖逐漸向農(nóng)田蔓延，危害農(nóng)作物。當?shù)匦←湻N植面積較大，蘆葦一般于3月下旬在麥田萌發(fā)，小麥收割后，下茬作物生長期間一般不再萌發(fā)，翌年春季在小麥田再度萌發(fā)。本研究的目的在于明確麥田蘆葦不同密度對小麥產(chǎn)量的影響，確定小麥田蘆葦?shù)慕?jīng)濟危害允許水平及生態(tài)經(jīng)濟閾值，為小麥田蘆葦?shù)目茖W(xué)防除提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

由于蘆葦以地下根莖繁殖為主，本研究無法按照“在作物田間撒播一定量的雜草種子，從而控制不同小區(qū)雜草密度”的方法進行，而是采取選擇不同蘆葦密度的麥田，調(diào)查蘆葦密度，并測量小麥的產(chǎn)量的方法。具體方法：于2012年5月29—31日小麥成熟收獲前期，在麥田蘆葦發(fā)生較嚴重的安徽省蕭縣新莊鎮(zhèn)選擇蘆葦發(fā)生密度不同的10塊麥田，每塊田選擇蘆葦不同密度調(diào)查10點(其中有2點蘆葦密度為0)，每點調(diào)查0.5 m2的蘆葦株數(shù)、小麥穗數(shù)，同時隨機采下0.5 m2內(nèi)的10穗麥穗，帶回室內(nèi)脫粒、稱重，測量蘆葦密度為0的2點的平均小麥產(chǎn)量和蘆葦其他不同密度的每點的小麥產(chǎn)量。由于每塊田的小麥產(chǎn)量水平不同，以蘆葦密度為0時產(chǎn)量最低的一塊田的產(chǎn)量數(shù)據(jù)為基準，設(shè)此時蘆葦密度為0的產(chǎn)量為A，另一蘆葦密度為0的田塊產(chǎn)量為B，其他田塊各有蘆葦?shù)?點的產(chǎn)量按照原產(chǎn)量×A/B進行折算。不同田塊之間蘆葦密度相等時，計算平均產(chǎn)量，蘆葦密度接近時，蘆葦密度和小麥產(chǎn)量分別取平均數(shù)，最后得出不同蘆葦密度下的不同小麥產(chǎn)量的2組數(shù)據(jù)，與蘆葦密度為0的小麥產(chǎn)量比較，計算產(chǎn)量損失率。不同蘆葦密度與小麥產(chǎn)量損失率數(shù)據(jù)用“DPS數(shù)據(jù)處理平臺”軟件在計算機上擬合，以相關(guān)顯著、殘差平方和最小為原則[2-3]，比較找出擬合程度最好的理論公式。根據(jù)生態(tài)經(jīng)濟中經(jīng)濟閾值理論(雜草在經(jīng)濟閾值水平上造成的凈損失等于預(yù)防這種損失所耗費的成本)，計算麥田蘆葦?shù)纳鷳B(tài)經(jīng)濟閾值。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘆葦密度與小麥產(chǎn)量損失率的最佳回歸模型

不同蘆葦密度處理區(qū)小麥產(chǎn)量和產(chǎn)量損失率見表1。用小麥產(chǎn)量損失率與蘆葦密度2組數(shù)據(jù)進行回歸擬合，初步判斷蘆葦密度(x)與小麥產(chǎn)量損失率(y)之間有y=a+bx(線性函數(shù))、y=a+bx+cx2(二次曲線函數(shù))、y=a{1-exp[-(x-b)/c]d}(韋布爾函數(shù))、y=axb(冪函數(shù))和y=a/[1+exp(b+cx)](邏輯斯蒂函數(shù))5種函數(shù)趨勢，以韋布爾函數(shù)最適合(表2)，定量關(guān)系簡化為y=72.2×{1-exp[-(x-2.7)/218.4]}，決定系數(shù)r=0.996 2**>r0.001，殘差平方和Q=29.913 1。由于該模型是在不同產(chǎn)量水平的麥田中產(chǎn)生的，因此該模型在不同產(chǎn)量水平的麥田具有普遍應(yīng)用價值。

表1 不同蘆葦密度下的小麥產(chǎn)量損失率(2011—2012年，蕭縣)Table 1 Wheat yield loss ratios under different densities of Phragmites communis (2011—2012，Xiao County)

表2 不同密度蘆葦與小麥產(chǎn)量損失率的回歸分析(2011-2012年，蕭縣)Table 2 Regressive analysis of Phragmites communis of different densities and wheat yield loss ratios(2011—2012，Xiao County)

2.2 蘆葦經(jīng)濟危害允許水平模型

蘆葦經(jīng)濟危害允許水平公式為y=(C/PVE+F/PV)×100%。式中：y為允許產(chǎn)量損失率(%)，P為小麥產(chǎn)量水平(kg/hm2)，V為小麥籽粒價格(元/kg)，E為除草效果(0～1)，F(xiàn)為在閾值水平上蘆葦創(chuàng)造的有益價值(元)，C為除草成本(元/hm2)[4-5]。

2.3 蘆葦?shù)纳鷳B(tài)經(jīng)濟閾值

2012年小麥平均產(chǎn)量為5 700 kg/hm2(P=5 700)，價格為2.16元/kg(V=2.16)，除草成本包括3個部分：一般密度下除草劑費用300元/hm2，用工費用300元/hm2，噴霧器折舊費12元/hm2，計 612元/hm2(C1=612)；較高密度下除草劑費用 600元/hm2，用工費用600元/hm2，噴霧器折舊費 24元/hm2，計1 224元/hm2(C2=1 224)。除草效果為70%(E=0.7)，蘆葦?shù)挠幸鎯r值忽略不計，把上述數(shù)據(jù)代入“2.2”公式中，得y1=7.1，y2=14.2，即蘆葦一般密度和較高密度下的經(jīng)濟危害允許水平分別為7.1%、14.2%，代入“2.1”韋布爾函數(shù)簡化公式中，得x1=25.3，x2=50.5，即在該產(chǎn)量水平下，蘆葦一般密度和較高密度下的生態(tài)經(jīng)濟閾值(化學(xué)防除指標)分別為25.3、50.5株/m2。

3 結(jié)論

就目前小麥產(chǎn)量水平和除草成本等條件下，麥田蘆葦一般密度和較高密度下的生態(tài)經(jīng)濟閾值分別為25.3、50.5株/m2。蘆葦經(jīng)濟危害允許水平公式的變量較多，小麥產(chǎn)量、價格、除草成本、除草效果等的改變都會使蘆葦生態(tài)經(jīng)濟閾值改變。依據(jù)蘆葦造成小麥產(chǎn)量損失率公式和蘆葦經(jīng)濟危害允許水平公式，可以計算出小麥高、中、低產(chǎn)田蘆葦?shù)纳鷳B(tài)經(jīng)濟閾值，還可以計算出不同除草成本、不同防除效果蘆葦?shù)纳鷳B(tài)經(jīng)濟閾值。

[1]王枝榮. 中國農(nóng)田雜草原色圖譜[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1990：419.

[2]李孫榮. 農(nóng)田雜草防治的生態(tài)經(jīng)濟學(xué)原理[M]. 北京：北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1990：33-86.

[3]唐啟義. 數(shù)理統(tǒng)計在植保試驗研究中的應(yīng)用[J]. 植保技術(shù)與推廣，2001，21(11)：45-47.

[4]王順建，張 玉，朱良備. 安徽淮北地區(qū)麥田蚤綴生物學(xué)特性及生態(tài)經(jīng)濟閾值研究[J]. 雜草科學(xué)，2002(3)：23-26.

[5]張洪進. 棒頭草對小麥產(chǎn)量的損失和經(jīng)濟閾值研究[J]. 雜草科學(xué)，1993(4)：15-16，20.

PreliminaryStudyontheEcologicalandEconomicThresholdsofPhragmitescommunisinWheat

SONG Ai-ying1， SUN Jia-feng1， ZHANG Rui1， SONG Guang-ming2， GENG Jun3， LI Ting3， LIU Chu-bin4

(1.Agricultural Technology Promotion Center of Xiao County，Xiao County 235200，China；2.Agricultural Technology Extension Station of Shengquan Town，Xiao County 235200，China；3.Agricultural Technology Extension Station of Dulou Town，Xiao County 235200，China；4.Agricultural Technology Extension Station of Dingli Town，Xiao County 235200，China)

According to a field survey，the impact of increasing densities ofPhragmitescommunison wheat yield losses was estimated best by the simplified regression modely= 72.2 × {1-exp[-(x-2.7)/218.4]}. The allowable economic damage byP.communiswas 7.1% and 14.2% low and high densities，respectively. The ecological and economic thresholds ofP.communisare 25 and 51 plants/m2at low and high densities，respectively.

wheat fields；Phragmitescommunis；ecological and economic threshold；control indicator

S451

A

1003-935X(2013)02-0056-03

宋愛穎，孫家峰，張 瑞，等. 麥田蘆葦生態(tài)經(jīng)濟閾值初探[J]. 雜草科學(xué)，2013，31(2)：56-58.

2013-03-18

宋愛穎(1967—)，女，安徽蕭縣人，高級農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)田雜草的測報調(diào)查、防除和研究工作。E-mail：xxzbz_say@126.cn。