翁華
摘要:為了綜合治理惡性雜草蘆葦,探索蘆葦對小麥、油菜的競爭規(guī)律及經(jīng)濟(jì)閾值,采用田間小區(qū)試驗和直線性回歸分析的方法進(jìn)行試驗研究。結(jié)果表明,隨著田間蘆葦密度增加,小麥有效穗數(shù)、產(chǎn)量降低,不孕穗數(shù)增加,蘆葦人工防除的經(jīng)濟(jì)閾值為119.07株/m2,化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)閾值為114.1株/m2;油菜角果數(shù)、主莖分枝數(shù)、產(chǎn)量降低,蘆葦對油菜防除關(guān)鍵期是3~5葉期,人工防除的經(jīng)濟(jì)閾值為46.0株/m2,使用化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)閾值為45.1株/m2。
關(guān)鍵詞:蘆葦;小麥;油菜;競爭關(guān)系;防除關(guān)鍵期;人工防除;化學(xué)防除;經(jīng)濟(jì)閾值
中圖分類號: S451 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號:1002-1302(2015)03-0118-03
蘆葦(Phragmites australis)作為青海省作物田惡性雜草,主要以根莖繁殖補(bǔ)充更新,屬典型的無性系,其生態(tài)幅極廣,在自然生境中,以根狀莖繁殖為主,根狀莖縱橫交錯形成網(wǎng)狀,甚至在水面上形成較厚的根狀莖層,人、畜可以在上面行走[1-2]。根狀莖具有很強(qiáng)的生命力,能較長時間埋在地下,一旦條件適宜,仍可發(fā)育成新枝;同時也能以種子繁殖,種子可隨風(fēng)傳播。蘆葦根深葉茂、遮光、通風(fēng)透氣性差,降低了田間溫度,爭肥、爭水、爭陽光,危害重,造成作物嚴(yán)重減產(chǎn),且影響人工、機(jī)械的收割,采用人工防除,要占用大量的勞動力,但人工拔除后,可促使各節(jié)幼芽萌發(fā),新株增加,危害更重,而且也因其繁殖速度快,地下根莖發(fā)生極深[3-7]。明確蘆葦與作物的競爭關(guān)系,確定其經(jīng)濟(jì)危害允許水平及經(jīng)濟(jì)閾值,對于制定有針對性的控草策略至關(guān)重要。有關(guān)蘆葦對不同作物產(chǎn)量性狀的影響及經(jīng)濟(jì)閾值的研究尚未見報道。為建立除草劑減量、精準(zhǔn)使用技術(shù)體系,明確主要惡性雜草與作物的競爭機(jī)制及經(jīng)濟(jì)閾值,筆者于2012年研究了蘆葦與小麥、油菜間的競爭,以揭示蘆葦與小麥、油菜的競爭關(guān)系及防除經(jīng)濟(jì)閾值。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
研究地點設(shè)在青海省大通縣寶庫鄉(xiāng),屬青海陰濕腦山區(qū)。海拔約3 006 m,年均溫0~2 ℃,氣候冷涼,病蟲害發(fā)生輕,年降水量550 mm左右,作物全生育期不灌溉。土壤為黑栗鈣土,pH值8.0,有機(jī)質(zhì)含量約3%。試驗地肥力中等,土地平整。田間雜草群落以蘆葦為主,另有少量豬殃殃和密花香薷等,分布較為均勻。
1.2 試驗設(shè)計
于2012年4月15日播種小麥、油菜。根據(jù)李博等研究雜草與作物競爭的添加系列試驗方法,將蘆葦密度分別設(shè)為為0、10、20、30、40、50株/m2。每小區(qū)面積為2 m2,重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列。蘆葦出苗后1葉1心期按處理要求定苗,使蘆葦在小區(qū)內(nèi)的分布均勻一致。在作物整個生長期間,人工拔除其他雜草。各處理按照常規(guī)措施進(jìn)行其他栽培管理。
在蘆葦自然發(fā)生的油菜田內(nèi),于油菜2~3葉期、4~5葉期、蕾薹期、盛花期及結(jié)角期取樣,測量油菜、雜草株高及地上部鮮質(zhì)量,每期取樣30株,計算雜草與油菜的株高比與單株質(zhì)量比。
1.3 調(diào)查方法及數(shù)據(jù)處理
產(chǎn)量性狀的調(diào)查在小麥、油菜成熟期進(jìn)行,有效穗(分枝)數(shù)調(diào)查在各小區(qū)取樣1 m2,計數(shù)。穗粒(角果)數(shù)調(diào)查在各小區(qū)隨機(jī)選取20穗,計算各穗粒(角果)數(shù)。各小區(qū)小麥單收單放,考種測產(chǎn)。使用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并采用SPSS統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行方差分析。采用直線(y=ax+b)擬合方式,對不同密度蘆葦與作物各有關(guān)性狀特征值進(jìn)行回歸分析。依據(jù)產(chǎn)量損失與蘆葦密度的相關(guān)模型及小麥、油菜生產(chǎn)所允許的產(chǎn)量損失水平,確定蘆葦?shù)慕?jīng)濟(jì)危害允許水平及經(jīng)濟(jì)閾值。經(jīng)濟(jì)危害允許水平(EIL)根據(jù)朱文達(dá)等的方法進(jìn)行計算,其中CC為雜草防除費用,Y為小麥產(chǎn)量,P為小麥價格,E為防除效果。經(jīng)濟(jì)閾值是指作物增收效益與防除費用相等時的雜草數(shù)量。
2 結(jié)果與分析
2.1 蘆葦與小麥產(chǎn)量損失關(guān)系
隨著田間蘆葦密度增加,小麥有效穗數(shù)不斷降低,蘆葦密度增加10株/m2時,可使有效穗數(shù)減少0.071 4(圖1),其模型為y= -0.071 4x+12.362(r2=0.836 6);小麥產(chǎn)量不斷降低,蘆葦密度增加10株/m2時,可使小麥產(chǎn)量減少 1.166 1 g(圖2),其模型為y=-1.166 1x+327.18(r2=0970 7);隨著田間蘆葦密度增加,小麥不孕穗數(shù)不斷增加,蘆葦密度增加10株/m2時,小麥不孕穗數(shù)增加0.03個(圖3),其模型為y= 0.03x+3.84(r2=0.939 2),表明蘆葦對小麥有小穗數(shù)、不孕穗數(shù)及產(chǎn)量有影響。
2.2 蘆葦與油菜的競爭
蘆葦出苗后,即進(jìn)入營養(yǎng)生長階段,生長發(fā)育速度是其競爭力的重要標(biāo)志,具體表現(xiàn)在單株生長量(鮮質(zhì)量)和株高與油菜生長量(鮮質(zhì)量)和株高之比(表1)。在油菜生長前期(抽薹期前),蘆葦與油菜的鮮質(zhì)量及株高比呈上升趨勢,表明油菜抽薹期前,蘆葦競爭力強(qiáng),影響油菜抽薹、分枝。油菜抽薹期至成熟期,蘆葦?shù)孽r質(zhì)量及株高增長較油菜慢,但蘆葦?shù)叵赂鶢钋o發(fā)育繁殖快,與油菜爭肥、爭水,阻礙油菜根系發(fā)育,嚴(yán)重影響油菜生長。在油菜整個生育期,蘆葦對油菜均表現(xiàn)競爭,但防除蘆葦?shù)年P(guān)鍵期是油菜3~5葉期。
隨著田間蘆葦密度的增加,油菜角果數(shù)不斷降低,蘆葦密度增加10株/m2時,可使角果數(shù)減少0.438 9(圖4),;其模型為y= -0.438 9x+69.87(r2=0.890 4);油菜主莖分枝數(shù)不斷降低,蘆葦密度增加10株/m2時,可使油菜主莖分枝數(shù)減少0.014 7 g(圖5),其模型為y=-0.014 7x+2.419 7(r2=0.934 8);隨著田間蘆葦密度的增加,油菜產(chǎn)量不斷減少,蘆葦密度增加10株/m2時,油菜產(chǎn)量損失3192 7 g(圖6),其模型為y=-3.192 7x+289.38(r2=0.992 1),表明蘆葦對油菜角果數(shù)、主莖分枝數(shù)及產(chǎn)量有影響。
2.3 防除蘆葦?shù)慕?jīng)濟(jì)閾值
從經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益考慮,以收益至少大防除費用1倍為原則,麥田蘆葦一般進(jìn)行人工拔除、化學(xué)防除的用費C需450、225元/hm2。小麥產(chǎn)量y為無草處理區(qū)小麥產(chǎn)量的平均值,為3 000 kg/hm2,小麥?zhǔn)召弮r格約為3元/kg。進(jìn)行化學(xué)防除時,除藥劑費用外,還包括用工及器械折舊費用約225元/hm2。蘆葦經(jīng)濟(jì)危害允許水平因防除措施不同存在一定差異(表2)。根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)危害允許水平,由擬合的蘆葦密度與小麥產(chǎn)量損失的最佳關(guān)系模型得出麥田蘆葦?shù)慕?jīng)濟(jì)閾值。結(jié)果表明,蘆葦人工防除的經(jīng)濟(jì)閾值為 1197株/m2,使用化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)閾值為114.1株/m2。
油菜田蘆葦一般進(jìn)行人工拔除、化學(xué)防除的費用C需450、300元/hm2。油菜產(chǎn)量y為無草處理區(qū)小麥產(chǎn)量的平均值2 250 kg/hm2,小麥?zhǔn)召弮r格約為5元/kg。進(jìn)行化學(xué)防除時,除藥劑費用外,還包括用工及器械折舊費用約 300元/hm2。根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)危害允許水平,由擬合的蘆葦密度與油菜產(chǎn)量損失的最佳關(guān)系模型得出油菜田蘆葦?shù)慕?jīng)濟(jì)閾值。結(jié)果表明,蘆葦人工防除的經(jīng)濟(jì)閾值為46.0株/m2,使用化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)閾值為45.1株/m2。
3 結(jié)論與討論
雜草可以和作物競爭光、水、CO2、養(yǎng)分等生存資源和生存空間,而且這些競爭作用是同時發(fā)生的,地上資源的竟?fàn)幈貙⒂绊懙降叵沦Y源的競爭。一般來說,競爭一種資源將加劇對另一種資源的競爭;對同一種資源競爭占優(yōu)勢,將導(dǎo)致對另一種資源的競爭也占優(yōu)勢[8-9]。對蘆葦與小麥、油菜的競爭因素研究結(jié)果表明,隨著田間蘆葦密度增加,小麥有效穗數(shù)、產(chǎn)量降低,不孕穗數(shù)增加,油菜角果數(shù)、主莖分枝數(shù)、產(chǎn)量降低,蘆葦對油菜防除關(guān)鍵期是油菜3~5葉期。
當(dāng)田間雜草密度較低、除草收益不抵除草成本時,一般沒有必要防除;但當(dāng)雜草密度較高、防控其發(fā)生危害取得的收益大于除草成本時,可以進(jìn)行防除。由此可見,除草方式的不同影響防除成本,并進(jìn)而影響雜草經(jīng)濟(jì)閾值的大小[10-11]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,根據(jù)田間雜草發(fā)生數(shù)量、經(jīng)濟(jì)閾值及預(yù)期收益,人們可以制定有針對性的控草策略,使除草工作更加經(jīng)濟(jì)、合理、有效。本研究結(jié)果表明,在蘆葦-小麥競爭體系中,蘆葦人工防除的經(jīng)濟(jì)閾值為119.7株/m2,化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)閾值為114.1株/m2;蘆葦-油菜競爭體系中人工防除的經(jīng)濟(jì)閾值為46.0株/m2,化學(xué)防除的經(jīng)濟(jì)閾值為45.1株/m2。
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