不同覆蓋方式對陜西關(guān)中地區(qū)冬小麥田雜草群落的影響

馮冬艷,馮 浩,魏永勝(.西北農(nóng)林科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，陜西楊凌 700；.國家節(jié)水灌溉楊凌技術(shù)研究中心，陜西楊凌 700)

不同覆蓋方式對陜西關(guān)中地區(qū)冬小麥田雜草群落的影響

馮冬艷1,馮 浩2,魏永勝1
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，陜西楊凌 712100；2.國家節(jié)水灌溉楊凌技術(shù)研究中心，陜西楊凌 712100)

為明確不同覆蓋方式對陜西關(guān)中地區(qū)冬小麥田雜草群落的影響，通過連續(xù)3 a定點(diǎn)覆蓋試驗(yàn)，研究麥田雜草的種類、密度、重要值及生物多樣性。PermANOVA結(jié)果表明，拔節(jié)期與成熟期、透明膜與黑膜及9種覆蓋處理間的雜草群落均存在顯著差異。群落調(diào)查結(jié)果表明,澤漆是整個生育期內(nèi)所有處理的優(yōu)勢種，豬殃殃和薺菜主要出現(xiàn)在拔節(jié)期，灰綠藜和香附子主要出現(xiàn)在拔節(jié)期后。黑色全膜平作處理在整個生育期內(nèi)雜草總密度最低，雜草種類較少，拔節(jié)期除草后的物種豐富度、香農(nóng)指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)顯著低于對照。因此，黑色全膜平作處理可有效控制麥田雜草種類，降低雜草的密度與生物多樣性，可為陜西關(guān)中地區(qū)冬小麥田合理的耕作與覆蓋提供參考。

冬小麥；覆蓋方式；雜草群落

農(nóng)田雜草作為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的一部分，與農(nóng)作物競爭水、熱、光和生存空間，并傳播病蟲害，是造成農(nóng)作物減產(chǎn)的主要因素之一[1]。陜西關(guān)中地區(qū)是中國重要小麥產(chǎn)區(qū)之一，小麥年種植面積約93萬hm2[2]，但麥田草害面積占70%以上[3]。因此，有效控制雜草危害是陜西關(guān)中地區(qū)提高麥田產(chǎn)量的重要措施。目前，關(guān)中地區(qū)麥田雜草的防治主要以化學(xué)防除、中耕除草[4]及人工拔除[5]為主。但隨著化學(xué)除草劑的過度依賴以及使用不適時[4]的問題，出現(xiàn)雜草抗藥性上升，除草劑藥害頻發(fā)的現(xiàn)象[6]，而且行之有效的中耕機(jī)械除草未受到重視[4]，人工拔除的時間不當(dāng)[5]。這些問題對麥田雜草的防治提出新的挑戰(zhàn)，需要化學(xué)、物理、農(nóng)業(yè)的綜合防治。已有研究表明，地膜覆蓋[7-9]和秸稈覆蓋[10-11]可以有效控制農(nóng)田雜草的發(fā)生。如，覆膜可控制稻田馬齒莧(Portulacaoleracea)、鴨舌草(Monochoriavaginalis)、擬金茅(Eulaliopsisbinata)和四葉萍(Marsileaquadrifolia)等的發(fā)生[7]；可使夏玉米田雜草平均生物量下降73.25%，且白色地膜覆蓋的防控效果是黑色地膜覆蓋的1.12倍[8]；除草地膜對花生田雜草的株防效和生物量防效分別超過85%和90%[9]；秸稈覆蓋對大豆田雜草出土量抑制效果達(dá)48.7%～79.9%[10]；顯著降低化學(xué)除草劑的使用量[11]。

一些農(nóng)作措施在影響雜草密度的同時，也會對雜草群落的生物多樣性產(chǎn)生影響。測定雜草群落生物多樣性的指標(biāo)常見的有物種豐富度、Shannon index、優(yōu)勢度指數(shù)(Simpson index)、均勻度指數(shù)(Pielou index)。物種豐富度是指一個群落或生境中物種數(shù)的多少，種數(shù)越多，多樣性就越大；Shannon index是通過描述種的個體出現(xiàn)的不確定性來測量物種多樣性，即不確定性越高，多樣性也就越高；Simpson index表示隨機(jī)取樣的兩個個體不是同一種的概率；Pielou index反映的是群落中各物種個體數(shù)的分布格局，若各物種個體數(shù)越接近，均勻度就越大。已有大量報(bào)道指出，不同的耕作方式[12]、復(fù)種方式[13]、氮水平[14]對農(nóng)田雜草群落生物多樣性會產(chǎn)生影響。但是，研究不同的覆蓋方式對陜西關(guān)中冬小麥田雜草群落多樣性的影響甚少。

為更好地探究不同覆蓋方式對陜西關(guān)中冬小麥田雜草群落的影響，本研究設(shè)計(jì)黑、白膜，平作和壟作以及秸稈覆蓋等9種不同的處理，研究不同覆蓋對田間雜草種類、密度、生物多樣性等的影響，旨在為陜西關(guān)中地區(qū)冬小麥田雜草的控制提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于陜西省楊凌農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)中國旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院灌溉試驗(yàn)站(34°17′N，108°10′E)，海拔521 m,暖溫帶季風(fēng)半濕潤氣候，年平均氣溫13 ℃，年平均降水量550 mm,且降雨主要集中在7-10月。供試土壤為土墊旱耕人為土，粉砂粘壤土。耕層土壤有機(jī)碳8.14 g/kg，全氮0.95 g/kg，全磷0.83 g/kg，全鉀20.42 g/kg，速效磷20.91 mg/kg，速效鉀287 mg/kg,土壤pH 8.20，體積質(zhì)量1.37 g/cm3。

試驗(yàn)始于2013年10月冬小麥季，為冬小麥-夏玉米輪作體系。調(diào)查時間為2015年10月至2016年6月。試驗(yàn)共設(shè)9個處理(表1)。每個處理3個重復(fù)(小區(qū))，共27個小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為10.0 m2(2.0 m×5.0 m)。試驗(yàn)區(qū)周圍布置2.0 m寬的相同作物保護(hù)帶。黑、白膜為普通聚乙烯塑料薄膜，厚0.008 mm，寬度為30.0 cm(具體種植見圖1)，秸稈為上季收獲的小麥秸稈，粉碎后覆蓋，覆蓋量為8.0 t/hm2。播種前人工翻耕15.0 cm，基肥為120.0 kg/hm2純N(尿素)和100.0 kg/hm2純P2O5(磷酸二銨)，返青前追肥30.0 kg/hm2的純N(尿素)。小麥品種為‘小偃22’，行距30.0 cm。全生育期無除草劑。

表1 試驗(yàn)處理Table 1 Treatments of experiment

圖1 冬小麥種植示意圖Fig.1 Schematic diagrams of the planting patterns in the growing seasons

1.2 調(diào)查方法

分別于2016年冬小麥的拔節(jié)期(3月28日)和成熟期(5月28日)進(jìn)行調(diào)查，每小區(qū)隨機(jī)設(shè)置3個0.5 m×0.5 m的樣方。收集樣方內(nèi)的所有雜草帶回實(shí)驗(yàn)室分離并鑒定，并把樣方外的其余雜草全部除盡。雜草鑒定主要參考《中國雜草志》[15]，并通過中國植物圖像庫進(jìn)行比對。

1.3 數(shù)據(jù)處理

雜草密度為1.0 m2內(nèi)的雜草株(分蘗)數(shù)。雜草在群落中的重要程度和危害性采用重要值[13]衡量。

IV=RF+RD+RA

(1)

式中，IV為某一雜草群落中某種雜草的重要值；RF為相對頻度，即小區(qū)中某種雜草的頻度占所有雜草頻度之和的比例；RD為相對密度，即小區(qū)中某種雜草的密度占所有雜草密度之和的比例；RA為相對多度，即小區(qū)中某種雜草的多度占所有雜草多度之和的比例。

雜草的生物多樣性指數(shù)采用物種豐富度(S)、Shannon index(H′)、Simpson index(λ)[16]和Pielou index(J)[17]來表示。

(2)

(3)

J=H′/lnS

(4)

式中，S為小區(qū)中出現(xiàn)的所有雜草種類數(shù)；Pi=ni-N，ni為小區(qū)中第i種物種的個體數(shù)，N為小區(qū)中所有物種的個體總數(shù)。

由于生物多樣性的4個指數(shù)均是反映雜草群落的多樣性，因此對這4個指數(shù)進(jìn)Z-score標(biāo)準(zhǔn)化處理后，使其數(shù)值處于同一水平，再求4個指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化均值，進(jìn)行整體比較。

(5)

采用SPSS 21.0 和R 3.2.1對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用R軟件中的permANOVA(permutational multivariate analysis of varianceP<0.05) 和SPSS中的LSD法(P<0.05)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)區(qū)內(nèi)雜草群落組成

由表2可知，不同覆蓋方式處理下麥田共出現(xiàn)11科、17屬、18種雜草(表2)。十字花科和菊科各占3種，占所有種數(shù)的33.3%，藜科和旋花科各占2種(22%)，其余科只包含1個種。雙子葉雜草16種，占雜草總數(shù)的88.9%，單子葉雜草僅2種。拔節(jié)期共出現(xiàn)13種雜草，成熟期出現(xiàn)15種。1 a生雜草13種，多年生雜草5種。打碗花、小蓬草、石胡荽只出現(xiàn)在試驗(yàn)的拔節(jié)期，而苦苣菜、小黎、田旋花、香附子和廣布野豌豆只出現(xiàn)在成熟期。

2.2 不同覆蓋方式對雜草群落的影響

由于不同處理下出現(xiàn)的雜草種類不同，且有大量“0”出現(xiàn)，常用方差分析不適用，因此，本研究利用R軟件對雜草群落的種類和數(shù)量進(jìn)行PermANOVA分析。結(jié)果表明，拔節(jié)期與成熟期的雜草群落差異極顯著(P=0.005)。因此，分別對拔節(jié)期與成熟期的半覆蓋與全覆蓋、平作與壟作、透明膜與黑膜處理進(jìn)行顯著性分析，結(jié)果表明透明膜與黑膜之間的雜草群落差異顯著(0.01

兩個生育期中9種覆蓋處理間的雜草群落也具有顯著差異(表3)。拔節(jié)期RBHM與FSFM、RTHM、RTHS、CK間差異顯著；FBFM與FSFM、RTHM、CK間差異顯著；RTHS與FTHM、FBHM間差異顯著?？梢?，在拔節(jié)期，處理RTHS、FBFM、RBHM與CK間均具有顯著性差異,而其余處理與對照差異不顯著；在成熟期，CK與FSFM、FTHM、FBHM、FTFM、RBHM間差異顯著；FBFM與FTFM和RBHM間也顯著差異?？梢姡诔墒炱?，CK與RTHM、RTHS和FBFM間無差異，但與其余處理間差異顯著。

2.3 不同覆蓋方式下的雜草總密度

在冬小麥的拔節(jié)期和成熟期，雜草總密度在不同的覆蓋方式下具有顯著差異(表4)。拔節(jié)期RTHM的雜草總密度最高，為1.8株/m2,顯著高于FBHM、FBFM和RBHM,FBFM的雜草總密度最低，為0.8株/m2，顯著低于FSFM、RTHM和CK處理。表明在拔節(jié)期FBFM處理較其余處理可顯著降低雜草總密度。成熟期CK的雜草總密度最高，為1.3株/m2，顯著高于RTHS和FBFM，F(xiàn)BFM的雜草總密度最低，為0.1株/m2，顯著低于其他處理(除FTFM和RTHS)。因此，F(xiàn)BFM處理在冬小麥全生育期內(nèi)可有效控制雜草總密度。

表2 試驗(yàn)中麥田雜草種類Table 2 Weed species in wheat field

表3 不同覆蓋方式下拔節(jié)期和成熟期雜草群落的種類和數(shù)量的差異Table 3 Difference in the species and quantity of weed communities in jointing and ripening stage in different mulching

注：*和**表示不同覆蓋方式在0.05水平和0.01水平差異顯著。

Note:* and ** indicate significant difference at 0.05 level and 0.01 level.

2.4 不同覆蓋方式下的雜草種類及其密度

雜草種類和密度因覆蓋處理不同而存在顯著差異(表5)。在拔節(jié)期，F(xiàn)BFM中共出現(xiàn)3種雜草，澤漆密度最高(3.1株/m2)；FBHM中共出現(xiàn)7種雜草，播娘蒿密度最高(4.0株/m2)，小花糖芥、澤漆、豬殃殃最低(均為0.4株/m2)；RBHM中共出現(xiàn)5種雜草，澤漆密度最高(5.8株/m2)，播娘蒿最低(0.4株/m2)；FTFM中共出現(xiàn)6種雜草，阿拉伯婆婆納密度最高(12株/m2)，播娘蒿最低(0.4株/m2)；FTHM中共出現(xiàn)6種雜草，野燕麥密度最高(8.4株/m2)；RTHM中共出現(xiàn)7種雜草，豬殃殃密度最高(47.6株/m2)；RTHS中共出現(xiàn)2種雜草，分別為豬殃殃和澤漆，密度分別為16.4株/m2和7.1株/m2；FSFM中共出現(xiàn)6種雜草，野燕麥密度最高(13.7株/m2)，薺菜最低(0.9株/m2)，二者差異顯著；CK中共出現(xiàn)5種雜草，野燕麥密度最高(28.9株/m2)。各種雜草在不同覆蓋方式下的密度差異不顯著，但在9種覆蓋方式中出現(xiàn)的次數(shù)有差異，出現(xiàn)次數(shù)較多的幾種雜草分別為，澤漆9次，薺菜8次，豬殃殃7次，野燕麥、播娘蒿和阿拉伯婆婆納均為6次，其余雜草則只在個別的覆蓋方式中出現(xiàn)。RTHS中出現(xiàn)的雜草種類最少(2種)，RTHM中出現(xiàn)的最多(7種)。除澤漆和豬殃殃，這幾種常見雜草并未出現(xiàn)在RTHS。同時，除澤漆、阿拉伯婆婆納和薺菜，這幾種常見雜草并未出現(xiàn)在FBFM處理中(表5)。

Table4Weeddensityindifferentmulching株/m2

處理Treatment拔節(jié)期Jointingstage成熟期RipeningstageFSFM1．5±0．23abc0．9±0．23abFTHM1．4±0．38abcd1．2±0．37aFBHM0．9±0．56cd0．9±0．55abFTFM1．3±0．46abcd0．8±0．14abcRTHM1．8±0．46a1．0±0．46abRTHS1．4±0．15abcd0．4±0．77bcCK1．6±0．35ab1．3±0．52aFBFM0．8±0．26d0．1±0．33cRBHM1．0±0．31bcd0．9±0．25ab

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，表7、8同。

Note:Different lowercase shows significant difference in same column(P<0.05),the same as table 7,8.

在成熟期，F(xiàn)BFM中共出現(xiàn)1種雜草，野燕麥密度為0.4株/m2；FBHM中共出現(xiàn)4種雜草，澤漆密度最高(3.6株/m2)；RBHM中共出現(xiàn)6種雜草，澤漆密度最高(2.2株/m2)，灰綠藜、小花糖芥、薺菜最低(均為0.4株/m2)；FTFM中共出現(xiàn)4種雜草，香附子密度最高(3.1株/m2)，豬殃殃最低(0.4株/m2)，二者差異顯著；FTHM中共出現(xiàn)5種雜草，阿拉伯婆婆納密度最高(5.8株/m2)，澤漆最低(0.9株/m2)；RTHM中共出現(xiàn)5種雜草，灰綠藜最高(2.7株/m2)，小花糖芥最低(0.4株/m2)；RTHS中共出現(xiàn)3種雜草，澤漆密度最高(4.9株/m2)，豬殃殃和灰綠藜最低(均為0.4株/m2)；FSFM中共出現(xiàn)6種雜草，阿拉伯婆婆納和小花糖芥密度最高(2.2株/m2)，香附子、豬殃殃和澤漆最低(均為0.9株/m2)；CK中共出現(xiàn)3種雜草，灰綠藜密度最高(11.1株/m2)，澤漆最低(0.4株/m2)。在9種覆蓋處理中，各種雜草在不同覆蓋方式下的密度差異不顯著，但9種覆蓋方式中出現(xiàn)的次數(shù)有差異，出現(xiàn)次數(shù)較多的幾種雜草分別為，灰綠藜和澤漆8次，豬殃殃6次，香附子5次，其余雜草只在個別覆蓋處理中出現(xiàn)。FBFM中出現(xiàn)的雜草種類最少(1種)，RBHM中出現(xiàn)的雜草種類最多(6種)。出現(xiàn)次數(shù)較多的這幾種常見雜草并未出現(xiàn)在FBFM中(表5)。

綜合比較可以看出，在冬小麥的拔節(jié)期除草后，大部分雜草的密度有所降低。在拔節(jié)期，澤漆、薺菜、豬殃殃、野燕麥、播娘蒿和阿拉伯婆婆納是麥田主要雜草，但RTHS只出現(xiàn)了澤漆和豬殃殃，F(xiàn)BFM只出現(xiàn)了澤漆、阿拉伯婆婆納和薺菜。可見，RTHS和FBFM在拔節(jié)期對麥田出現(xiàn)的主要雜草有一定的控制作用，但對澤漆無效；在成熟期，灰綠藜、澤漆、豬殃殃和香附子是麥田的主要雜草，但這些主要雜草并未出現(xiàn)在FBFM中?？梢姲喂?jié)期除草后，F(xiàn)BFM可有效控制麥田主要雜草的發(fā)生。

2.5 不同覆蓋方式下的雜草重要值

不同雜草在不同覆蓋處理下有不同的重要值。豬殃殃和薺菜在拔節(jié)期的重要值顯著高于成熟期，而灰綠藜和香附子在成熟期的重要值顯著高于拔節(jié)期?？梢姡i殃殃和薺菜主要出現(xiàn)在拔節(jié)期，灰綠藜和香附子主要出現(xiàn)在拔節(jié)期后。澤漆的全生育期平均重要值顯著高于其余雜草的平均重要值，常見雜草豬殃殃、阿拉伯婆婆納、香附子、野燕麥、灰綠藜和播娘蒿的全生育期平均重要值無顯著差異，但與其余雜草之間差異顯著。可見，在冬小麥的整個生育期內(nèi)，澤漆處于主導(dǎo)地位，豬殃殃、阿拉伯婆婆納、香附子、野燕麥、灰綠藜和播娘蒿是次于澤漆的主要雜草(表6)。

從拔節(jié)期到成熟期，不同覆蓋方式下的優(yōu)勢種群發(fā)生了不同程度的變化。FBFM的優(yōu)勢種群從澤漆-阿拉伯婆婆納-薺菜轉(zhuǎn)變?yōu)榇虄翰?野燕麥；FBHM的優(yōu)勢種群從小花糖芥-播娘蒿-野燕麥轉(zhuǎn)變?yōu)椴ツ镙?澤漆-灰綠藜；RBHM的優(yōu)勢種群從澤漆-阿拉伯婆婆納-薺菜轉(zhuǎn)變?yōu)闈善?阿拉伯婆婆納-香附子;FTFM的優(yōu)勢種群從澤漆-阿拉伯婆婆納-豬殃殃轉(zhuǎn)變?yōu)橄愀阶?澤漆-灰綠藜；FTHM的優(yōu)勢種群從阿拉伯婆婆納-澤漆-薺菜轉(zhuǎn)變?yōu)橄愀阶?灰綠藜-澤漆；RTHM的優(yōu)勢種群從豬殃殃-澤漆-野燕麥轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G藜-小藜-澤漆；RTHS的優(yōu)勢種群從豬殃殃-澤漆轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G藜-澤漆；FSFM的優(yōu)勢種群從野燕麥-豬殃殃-播娘蒿轉(zhuǎn)變?yōu)橄愀阶?澤漆 -小花糖芥；CK的優(yōu)勢種群從野燕麥-豬殃殃-薺菜轉(zhuǎn)變?yōu)樾±?灰綠藜-澤漆。從拔節(jié)期到成熟期，CK和FBFM的優(yōu)勢雜草發(fā)生了變化，但澤漆一直是其余7種覆蓋處理的優(yōu)勢種，同時，阿拉伯婆婆納一直是RBHM的優(yōu)勢種，而播娘蒿一直是FBHM的優(yōu)勢種。

表5 不同覆蓋方式下冬小麥拔節(jié)期和成熟期的雜草種類和密度Table 5 Weed species and density in jointing and ripening stage of winter wheat in different mulching 株/m2

注：不同小寫字母表示同列(同一覆蓋方式)下各雜草之間的密度差異顯著(P<0.05)；不同大寫字母表示同行(同一種草)在不同的覆蓋方式之間差異顯著(P<0.01)；整個生育期出現(xiàn)次數(shù)較少的種類沒有展示；同種雜草中上面數(shù)據(jù)為拔節(jié)期密度，下面為成熟期密度，表6同。

Note:Dates with different lowercase in same column indicates different weeds in same mulching are significantly different, dates with different uppercase in same line indicates one weed in different mulching are significantly different(P<0.05)；the species which appeared fewer times in whole growth period were not shown; date of joint stage is above the form and ripening stage is below the form,the same with table 6.

2.6 不同覆蓋方式下的雜草多樣性

在冬小麥拔節(jié)期，RTHM的S最高，但與CK的差異不顯著；RTHS的最低，顯著低于CK；FSFM的H′最高，RTHS的最低，二者差異顯著，但二者與CK差異不顯著；所有處理的λ和J之間的差異不顯著(表7)。在成熟期，RBHM的S最高，F(xiàn)BFM的最低，二者差異顯著且FBFM與CK之間的差異也顯著；RTHM的H′和J最高，F(xiàn)BFM的最低，二者差異顯著且FBFM與CK之間的差異也顯著；所有處理的λ之間的差異不顯著(表8)。拔節(jié)期，4個多樣性指標(biāo)的平均標(biāo)準(zhǔn)化值差異顯著，F(xiàn)SFM的平均標(biāo)準(zhǔn)化值顯著高于RTHS；成熟期，RBHM的平均標(biāo)準(zhǔn)化值最高，F(xiàn)BFM的最低，且顯著低于其余處理(表7和表8)?？梢?，在冬小麥全生育期內(nèi)，RTHS和FBFM的雜草群落多樣性指數(shù)較低，可有效控制雜草的發(fā)生。

表6 冬小麥拔節(jié)期和成熟期不同雜草的重要值Table 6 Important value of winter wheat in jointing and ripening stage

表7 不同覆蓋方式下冬小麥拔節(jié)期的雜草多樣性Table 7 Species diversity of weed communities in jointing stage of winter wheat in different mulching

表8 不同覆蓋方式下冬小麥成熟期的雜草多樣性Table 8 Species diversity of weed communities in ripening stage of winter wheat in different mulching

3 討 論

本研究結(jié)果表明，在冬小麥的拔節(jié)期和成熟期，黑色全膜平作的總密度最低，顯著低于對照且出現(xiàn)的雜草種類也較少，說明在整個生育期內(nèi)黑色全膜平作較其他覆蓋處理和對照對麥田雜草的防效較高。陳剛等[18]研究結(jié)果也表明黑色地膜對雜草的生物量防效可達(dá)73.78%，而透明地膜的防效為47.02%；豬殃殃和薺菜主要出現(xiàn)在拔節(jié)期，灰綠藜和香附子主要出現(xiàn)在拔節(jié)期后，而澤漆是冬小麥整個生育期的優(yōu)勢雜草。原因可能是豬殃殃和薺菜適于在低溫下萌發(fā)，而灰綠藜和香附子適于在高溫下萌發(fā)。錢希[19]研究發(fā)現(xiàn)，豬殃殃的萌發(fā)溫度范圍較窄，在5～20 ℃均能發(fā)芽，但在25 ℃時不能發(fā)芽；黃雪梅等[20]研究指出，薺菜為耐寒性植物，不耐22 ℃以上的高溫；陳莎莎等[21]和張凱等[22]研究表明，灰綠藜適宜在高溫下萌發(fā)；王鴻等[23]研究指出，香附子的最適萌發(fā)溫度為30～35 ℃。而澤漆從冬小麥播種后就開始萌發(fā)，翌年反青、開花，于5月底種子成熟[24]，伴隨冬小麥的整個生育期。拔節(jié)期除草后，在成熟期出現(xiàn)次數(shù)較多的幾種雜草(灰綠藜、澤漆、豬殃殃、香附子)并未出現(xiàn)在黑色全膜平作中，原因可能是黑色全膜平作處理中的高溫、黑暗、水分狀況限制了這些雜草的萌發(fā)、生長和發(fā)育[19,22-23]。從拔節(jié)期到成熟期，不同覆蓋方式的優(yōu)勢雜草群落發(fā)生了變化，但澤漆一直是7種覆蓋方式(除CK和黑色全膜平作)的優(yōu)勢種且整個生育期的平均重要值顯著高于其他雜草。同時，阿拉伯婆婆納也一直是黑色半膜壟作的優(yōu)勢種，而播娘蒿一直是黑色半膜平作的優(yōu)勢種。具體原因還有待進(jìn)一步研究。

本研究結(jié)果表明，在冬小麥的拔節(jié)期，秸稈覆蓋平作的生物多樣性標(biāo)準(zhǔn)化均值最高，表明秸稈覆蓋平作雜草群落生物多樣性最高，群落最穩(wěn)定。而白色半膜壟作+溝覆秸稈的標(biāo)準(zhǔn)化均值最低且S、H′和λ也是最低的。表明白色半膜壟作+溝覆秸稈處理降低雜草群落的多樣性，控制雜草的種類和數(shù)量，可以較好地控制雜草的發(fā)生。拔節(jié)期除草后，在冬小麥的成熟期，不同處理的雜草群落多樣性發(fā)生變化。黑色半膜壟作處理的標(biāo)準(zhǔn)化均值最高，表明雜草群落生物多樣性最高，同時H′和J也是最高的，表明黑色半膜壟作處理下的雜草群落在成熟期最穩(wěn)定。黑色全膜平作的標(biāo)準(zhǔn)化均值最低，表明生物多性最低，群落不穩(wěn)定，同時4個多樣性指數(shù)值也是最低的，因此，拔節(jié)期除草后，在成熟期黑色全膜平作有效控制雜草的種類和數(shù)量。

從不同處理的雜草種類、數(shù)量、重要值以及生物多樣性指數(shù)可以得出：黑色全膜平作可以顯著降低雜草的種類和密度，不同時期不同的覆蓋方式有不同的優(yōu)勢雜草，要根據(jù)不同的優(yōu)勢種進(jìn)行不同的定點(diǎn)定量防除，但澤漆是7種覆蓋方式中整個生育期的優(yōu)勢種，要進(jìn)行重點(diǎn)防除。在冬小麥的拔節(jié)期，秸稈覆蓋平作的雜草群落生物多樣性最高，而白色半膜壟作+溝覆秸稈卻可有效控制雜草的發(fā)生。在拔節(jié)期除草后，黑色全膜平作的雜草群落生物多樣性最低，表明拔節(jié)期除草后，黑色全膜平作可為陜西關(guān)中地區(qū)麥田雜草的防治提供參考。

Reference：

[1] 強(qiáng) 勝.我國雜草學(xué)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展策略[J].植物保護(hù),2010,36(4):1-5.

QIANG SH.Current status and development strategy for weed science in China[J].PlantProtection,2010,36(4):1-5(in Chinese with English abstract).

[2] 王新利,吳花芳,王永輝.陜西關(guān)中優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展探索[J].中國種業(yè),2015(10):22-24.

WANG X L,WU H F,WANG Y H.Present situation and developing exploration of high quality wheat in Guanzhong region of Shaanxi province[J].ChinaSeed,2015(10):22-24(in Chinese).

[3] 段軍麗.陜西關(guān)中麥區(qū)雜草防治技術(shù)要點(diǎn)[J].農(nóng)民致富之友,2014(3):66.

DUAN J L.Main techniques of controlling to weed in wheat in Guanzhong region of Shaanxi province[J].NongMinZhiFuZhiYou,2014(3):66(in Chinese).

[4] 姚萬生,雷樹武,薛少平.關(guān)中地區(qū)麥田雜草危害狀況及防除對策[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2008,26(4):121-124.

YAO W SH,LEI SH W,XUE SH P.Situation of the wheat weed and preventive countermeasures in Guanzhong wheat region[J].AgriculturalResearchintheAridAreas,2008,26(4):121-124(in Chinese with English abstract).

[5] 張同興,武愛玲.陜西關(guān)中西部麥田禾本科雜草發(fā)生態(tài)勢及控制技術(shù)[J].雜草科學(xué),2006(3):35-36.

ZHANG T X,WU A L.Occurrence trend and control technology of weeds in wheat field western Guanzhong region of Shaanxi province[J].WeedScience,2006(3):35-36(in Chinese).

[6] 饒 娜,董立堯,李 俊,等.江蘇省麥田雜草的發(fā)生、危害及防除研究進(jìn)展[J].雜草科學(xué),2007(1):13-15.

RAO N,DONG L Y,LI J,etal.Occurrence,damage and control of weeds in wheat field in Jiangsu province[J].WeedScience,2007(1):13-15(in Chinese).

[7] 趙 欣,林超文,徐明橋,等.水稻覆膜處理對稻田雜草多樣性的影響[J].生物多樣性,2009(2):195-200.

ZHAO X,LIN CH W,XU M Q.etal.Effects of film-mulched treatment on weed diversity in rice field[J].BiodiversityScience,2009(2):195-200(in Chinese with English abstract).

[8] 補(bǔ) 彬,楊繼芝,龔國淑,等.地膜覆蓋和除草劑對夏玉米田雜草及玉米生長發(fā)育的影響[J].雜草科學(xué),2013,31(3):40-43.

BU B,YANG J ZH,GONG G SH,etal.Effects of plastic film mulch and herbicides on weeds and maize growth in a summer field[J].WeedScience,2013,31(3):40-43(in Chinese with English abstract).

[9] 吳菊香,許婷婷,許曼琳,等.不同除草地膜對花生田雜草和花生產(chǎn)量的影響[J].花生學(xué)報(bào),2015(2):58-60.

WU J X,XU T T,XU M L,etal.The effects of different herbicidal plastic film on weeds in peanut field and yield of peanut[J].JournalofPeanutScience,2015(2):58-60(in Chinese with English abstract).

[10] 李秉華,王貴啟,樊翠芹,等.夏播大豆田秸稈覆蓋對雜草發(fā)生的影響與減量用藥研究[J].雜草科學(xué),2010(2):10-14.

LI B H,WANG G Q,FAN C Q,etal.Effects of straw mulching on weed and research of reduced doses in summer-sowing soya[J].WeedScience,2010(2):10-14(in Chinese ).

[11] 冒宇翔,李 貴,沈俊明,等.玉米秸稈覆蓋還田結(jié)合化學(xué)除草劑對水稻田雜草的控制效果及對水稻產(chǎn)量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2014,30(6):1336-1344.

MAO Y X,LI G,SHEN J M.etal.Weed control efficiency of corn straw residue mulching combining herbicide application in paddy field and its effect on rice yield[J].JiangsuJournalofAgriculturalScience,2014,30(6):1336-1344(in Chinese with English abstract).

[12] 張 莉,張立峰,武東霞,等.耕作方式對華北寒旱區(qū)燕麥田雜草群落結(jié)構(gòu)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2014,25(6):1725-1732.

ZHANG L,ZHANG L F,WU D X,etal.Effect of tillage patterns on the structure of weed communities in oat fields in the cold and arid region of North China[J].ChineseJournalofAppliedEcology,2014,25(6):1725-1732(in Chinese with English abstract).

[13] 楊濱娟,黃國勤,徐 寧,等.長期水旱輪作條件下不同復(fù)種方式對稻田雜草群落的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2013,24(9):2533-2538.

YANG B J,HUANG G Q,XU N,etal.Effects of different multiple cropping systems on paddy field weed community under long-term paddy-upland rotation[J].ChineseJournalofAppliedEcology,2013,24(9):2533-2538(in Chinese with English abstract).

[14] 董瑜皎,袁 江,呂世華.長期免耕覆膜栽培和氮水平對稻-油輪作田油菜季雜草群落多樣性的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,28(3):1027-1032.

DONG Y J,YUAN J,Lü SH H.Effect of long-term different cultivation modes and applications on diversity of weed communities in oilseed rape fields under rice-oilseed rape rotation system[J].SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences,2015,28(3):1027-1032(in Chinese with English abstract).

[15] 李揚(yáng)漢.中國雜草志[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1998:1.

LI Y H.Chinese Weed[M].Beijing:China Agriculture Press,1998:1(in Chinese ).

[16] LAL B,GAUTAM P,RAJA R,etal.Weed seed bank diversity and community shift in a four-decade-old fertilization experiment in rice-rice system[J].EcologicalEngineering,2016,86:135-145.

[17] 楊洪昌.不同地膜全覆蓋處理對甘蔗及蔗田雜草的影響[D].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2012.

YANG H CH.Impact of three kinds of film covering on sugarcane crop and weeds in sugarcane field[D].Beijing:Chinese Academy of Agricultural Sciences,2012(in Chinese with English abstract).

[18] 陳 剛,趙 致,王華磊,等.地膜覆蓋對何首烏生長及其田間雜草防控效果的影響[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào),2013,32(1):92-94.

CHEN G,ZHAO ZH,WANG H L,etal.Effects of plastic film mulch on growth of polygonum multiflorum and weed control in field[J].JournalofMountainAgricultureandBiology,2013,32(1):92-94(in Chinese with English abstract).

[19] 錢 希.蘇北麥田雜草與溫度關(guān)系的初步觀察及其防除問題[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1986,6(1):35-42.

QIAN X.The preliminary observation on the relationship between the weeds in the wheat field and temperature in the North Jiangsu and their control[J].ActaEcologicaSinica,1986,6(1):35-42(in Chinese).

[20] 黃雪梅,蔡 軍.薺菜的生物學(xué)特性及其開發(fā)利用[J].遼寧中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,7(5):425-426.

HUANG X M,CAI J.The biological characteristics and exploitation and utilization ofCapsellabursa-pastoris(L.) Medic[J].JournalofLiaoningCollegeofTraditionalChineseMedicine,2005,7(5):425-426(in Chinese).

[21] 陳莎莎,姚世響,袁軍文,等.新疆荒漠地區(qū)鹽生植物灰綠藜種子的萌發(fā)特性及其對生境的適應(yīng)性[J].植物生理學(xué)通訊,2010,46(1):75-79.

CHEN SH SH,YAO SH X,YUAN J W,etal.Seed germination characteristics of halophyteChenopodiumglaucumL.and its adaptability to the natural desert habitats in Xinjiang[J].PlantPhysiologyCommunications,2010,46(1):75-79(in Chinese with English abstract).

[22] 張 凱,慕小倩,孫曉玉,等.溫度變化對油菜及其伴生雜草種苗生長和幼苗生理特性的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2013,37(12):1132-1141.

ZHANG K,MU X Q,SUN X Y,etal.Effects of temperature change on seed germination,seedling growth and physiological characteristics in rape and companion weeds[J].ChineseJournalofPlantEcology,2013,37(12):1132-1141(in Chinese with English abstract).

[23] 王 鴻,蘇衛(wèi)華.香附子生物生態(tài)學(xué)特性和防除措施研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),1991(4):371-374.

WANG H,SU W H.Biology and ecology characteristic and measures of control ofCyperusrotundusL.[J].JournalofAnhuiAgriculturalSciences,1991(4):371-374(in Chinese ).

[24] 張鳳海,胡蘭英.澤漆的生物·生態(tài)學(xué)特性研究及綜合治理[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2004(3):524-533.

ZHANG F H,HU L Y.Biology and ecology characteristic and measures of integrated control ofEuphorbiahelioscopiaL.[J].JournalofAnhuiAgriculturalSciences,2004(3):524-533(in Chinese).

EffectsofDifferentMulchingonWeedCommunitiesinWinterWheatFieldinGuanzhongRegionofShaanxiProvince

FENG Dongyan1, FENG Hao2and WEI Yongsheng1
(1.College of Life Sciences，Northwest A&F University, Yangling Shaanxi 712100, China;2.China Water Saving Irrigation Institute, Yangling Shaanxi 712100, China)

To understand the effects of different mulching on the weed community in winter wheat field in Guanzhong region of Shaanxi province, an investigation was conducted on the weed species, weed density, important value of weed and species diversity of weed community in a 3-year experimental field.The results of permANOVA(permutational multivariate analysis) showed significant differences between jointing and ripening stage, flatten and ridge culture, black and transparent plastic film, and 9 mulching treatments.Different mulching had different dominant weed communities,EuphorbiahelioscopiaL.is the dominant weed in all treatment in the whole growth period,GaliumaparineL.var.tenerum(Gren.et Godr.) Rchb.andCapsellabursa-pastoris(L.)Medic.mainly appeared in joint stage butChenopodiumglaucumL.andCyperusrotundusL.mainly appeared after jointing stage.Flat planting with black film mulching had the lowest weed density in the whole growth periodand had lest weed species.So, it can control common weed effectively in the winter wheat.After weeding in jointing stage, the species richness, Shannon index and pielou index of flat planting with black film mulching were the lowest which had significantly different with contrast.So, it can decrease biological diversity of weeds.So, considering the advantage of controlling weed, the flat planting with black film mulching can give a reference for the farmer to plant winter wheat with different mulching in Guanzhong region of Shaanxi province.

Winter wheat; Mulching; Weed community

2017-01-16

2017-02-26

National High Technology Research and Development Program(No.2013AA102904).

FENG Dongyan,female,master student.Research area:plant physiology and ecology.E-mail:13359228668@163.com

WEI Yongsheng,male,master supervisor.Research area:plant stress and nutritional physiology and biological model study.E-mail: wysh70@nwsuaf.edu.cn

史亞歌ResponsibleeditorSHIYage)

日期：2017-12-21

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20171221.1650.016.html

2017-01-16

2017-02-26

國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(2013AA102904)。

馮冬艷，女，碩士研究生，從事植物生理生態(tài)研究。E-mail: 13359228668@163.com

魏永勝，男，碩士生導(dǎo)師，主要從事植物逆境與營養(yǎng)生理、生物模型研究。E-mail: wysh70@nwsuaf.edu.cn

S181；S451

A

1004-1389(2017)12-1787-10