新疆兵團主要植棉區(qū)機采棉田雜草調(diào)查

張強，田英，朱玉永，馬江鋒，李紅

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，烏魯木齊830011）

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團（簡稱“新疆兵團”）是全國重要的優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地， 棉花年種植面積約86.67萬hm2，其中機采棉田達(dá)80.4%[1]。 雜草是影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)提升的重要因素之一，兵團棉田雜草年均發(fā)生面積130 萬余公頃次，造成產(chǎn)量損失12.5%～14.8%[2]。21 世紀(jì)初，新疆北疆地區(qū)棉田主要優(yōu)勢雜草有稗草、狗尾草、灰綠藜、畫眉草等，常見雜草有反枝莧、野西瓜苗、田旋花、苘麻等[3]。 近年來，受耕作制度、 栽培方式和化學(xué)除草等綜合因素的影響，棉田雜草發(fā)生種類、群落結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢種群隨之發(fā)生變化[4]。棉田一些次要雜草逐步上升為主要雜草，尤其是龍葵、田旋花、扁稈荊三棱等惡性雜草在局部危害加重。 隨著新疆兵團機采棉種植面積逐年擴大，對棉花品質(zhì)提出較高的要求，雜草防除問題已成為制約兵團棉花品質(zhì)提升、棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要“瓶頸”之一。 2019 年組織開展棉田雜草種類及群落結(jié)構(gòu)調(diào)查， 主要目的是摸清棉田雜草的“家底”，掌握棉田雜草及優(yōu)勢雜草發(fā)生種類和發(fā)生動態(tài)，為機采棉田雜草防控技術(shù)方案的制定提供科學(xué)依據(jù)，實現(xiàn)棉田雜草可持續(xù)治理，有效提升機采棉產(chǎn)量和品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

在新疆北疆、 東疆各選擇1 個代表性植棉師，即北疆第六師、東疆第十三師這兩個地理、氣候條件及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境差異較大的師，開展機采棉田雜草種類及群落結(jié)構(gòu)的調(diào)查。新疆兵團第六師地處天山北麓東段，準(zhǔn)噶爾盆地東南部，在北緯43°31′16″～45°33′20″、東經(jīng)86°07′30″～91°11′48″范圍內(nèi)，深居亞歐大陸腹地，屬中溫帶大陸性氣候，干旱、低溫，年降水量190 mm，年蒸發(fā)量2 000 mm，日照時間2 800～3 000 h，無霜期158 d，光照較多，晝夜溫差大； 第十三師位于新疆東部， 在北緯40°52′47″～45°05′33″、東經(jīng)91°06′33″～96°23′00″范圍內(nèi)，屬典型的溫帶大陸性干旱氣候， 干燥少雨， 年降水量10～66 mm，年蒸發(fā)量3 300 mm，年均日照時間3 358 h，無霜期182 d，光熱資源豐富，日照充足，為全國日照時間最多的地區(qū)之一。兩地棉花栽培模式相似，棉田雜草多屬耐旱耐鹽類[5]。

1.2 調(diào)查方法

2019 年6―9 月調(diào)查。 調(diào)查取點方法：在每個師按照東、西、南、北、中各選擇1 個代表性團場，每個團場按東、西、南、北、中各選定1 個代表性連隊，在選定的連隊選擇代表性的田塊，采用系統(tǒng)抽樣法調(diào)查，對2 個師、10 個團、50 個連隊90 塊棉田進行抽樣調(diào)查。調(diào)查時間分別在棉花蕾期、鈴期，每塊地按照倒置“W”九點取樣法[6]，共計810 個調(diào)查點，每個樣方0.25 m2（0.5 m×0.5 m)，調(diào)查記錄樣方內(nèi)各種雜草的種類、數(shù)量、高度及棉花高度等指標(biāo)，并稱取各種雜草地上部分鮮物質(zhì)質(zhì)量。使用全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）在棉花蕾期、鈴期進行機采棉田雜草發(fā)生種類及發(fā)生動態(tài)的定點調(diào)查。

1.3 量化參數(shù)

按調(diào)查結(jié)果計算如下參數(shù)。 相對優(yōu)勢度（RDD）＝（RD＋RF＋RU＋RFH＋RFFW）/5。 RD （相對密度）： 一種雜草的田間密度與各種雜草田間密度之和的比；RF（相對頻度）：一種雜草的頻度與各種雜草頻度之和的比；RU（相對均度）：一種雜草的田間均度與各種雜草田間均度之和的比；RFH （相對田間株高）： 所有調(diào)查地塊一種雜草的田間株高之和與這些地塊中各種雜草的田間株高之和的百分比；RFFW（相對田間鮮物質(zhì)質(zhì)量）：所有調(diào)查地塊中一種雜草的田間鮮物質(zhì)質(zhì)量之和與這些地塊中各種雜草的田間鮮物質(zhì)質(zhì)量之和的百分比[2-3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要雜草種類

2.2 雜草種群結(jié)構(gòu)及優(yōu)勢雜草發(fā)生動態(tài)

2.2.1 第六師雜草發(fā)生動態(tài)。 表2 調(diào)查結(jié)果表明，第六師棉花蕾期田間雜草主要有26 種， 其中相對優(yōu)勢度在1%以上的雜草有13 種，其中龍葵、野西瓜苗、田旋花、灰藜4 種雜草相對優(yōu)勢度在10%以上，發(fā)生頻度也較高，為蕾期優(yōu)勢雜草；反枝莧、榆樹苗、蒼耳、扁稈荊三棱、狗尾草、稗草、苘麻、楊樹苗、濱藜這9 種雜草，相對優(yōu)勢度在1%～10%，發(fā)生頻度相對較低，為蕾期常見雜草；駱駝刺、馬齒莧等13 種雜草相對優(yōu)勢度均低于1%， 發(fā)生頻度較低、對棉花影響較小，為棉田一般雜草。棉花鈴期田間雜草主要有15 種， 比蕾期減少11 種， 減少42.3%。 其中，龍葵、田旋花、灰藜的相對優(yōu)勢度在10%以上，為鈴期的優(yōu)勢雜草。 在棉花生長后期，野西瓜苗受棉花長勢的影響在田間呈直立生長，生長勢受限，在鈴期相對優(yōu)勢度下降；常見雜草、一般雜草與蕾期相比均有所變化。

表1 新疆兵團北疆、東疆主要植棉師機采棉田雜草種類及生活型

表2 新疆兵團第六師蕾、鈴期棉田雜草發(fā)生情況

2.2.2 第十三師雜草發(fā)生動態(tài)。 表3 調(diào)查結(jié)果表明，第十三師棉花蕾期田間雜草主要有18 種，其中灰藜、反枝莧、狗尾草相對優(yōu)勢度均在10%以上，發(fā)生頻度也較高，為蕾期的優(yōu)勢雜草；龍葵、田旋花、蘆葦?shù)?3 種雜草相對優(yōu)勢度在1%～10%，為蕾期的常見雜草；蒺藜、地膚相對優(yōu)勢度在1%以下，為蕾期一般雜草。棉花鈴期田間雜草主要有11 種，比蕾期減少7 種，減少38.9%。 其中，龍葵、灰藜、反枝莧和田旋花相對優(yōu)勢度在10%以上，為鈴期優(yōu)勢雜草。與蕾期相比，鈴期龍葵相對優(yōu)勢度顯著提高，居第一，在田間長勢高大旺盛，大多高于棉花；鈴期田旋花多纏繞在棉株頂部成片蔓延生長。 狗尾草、虎尾草、馬齒莧、地膚、榆樹苗為鈴期常見雜草；蘆葦和扁稈荊三棱為鈴期一般雜草。

表3 新疆兵團第十三師蕾、鈴期棉田雜草發(fā)生情況

3 討論與結(jié)論

新疆兵團北疆第六師、東疆第十三師機采棉田雜草種類主要有16 科31 種， 其中闊葉雜草占80.7%，禾本科雜草占16.1%，莎草科雜草占3.2%；1 年生雜草占64.5%， 多年生雜草占35.5%。 第六師、第十三師地理位置、氣候條件、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境等差異較大，棉田雜草及優(yōu)勢雜草發(fā)生情況也存在一定差異；第六師棉田雜草發(fā)生種類（28 種）比第十三師（20 種）多8 種。 第六師棉田優(yōu)勢雜草為龍葵、灰藜、田旋花、野西瓜苗，這與魏建華等[2]對新疆昌吉州（與第六師交叉緊鄰）棉田雜草研究結(jié)果有相似之處；第十三師棉田優(yōu)勢雜草為龍葵、灰藜、反枝莧、田旋花、狗尾草等，對棉花生長及品質(zhì)影響較大，應(yīng)重點防治。中后期隨著棉田封壟田間郁閉，不利于部分雜草的發(fā)生，鈴期棉田雜草發(fā)生種類比蕾期明顯減少， 第六師、 第十三師分別減少42.3%、38.9%。

因長期、單一使用氟樂靈、二甲戊靈等棉田除草劑品種，引發(fā)新疆兵團棉田雜草群落演變、雜草抗藥性產(chǎn)生和殘留污染等問題，部分除草劑逐步被淘汰或禁用，限制了除草劑的有效選擇，新疆棉田化學(xué)除草的壓力劇增[8]。 近年新疆兵團棉田人工除草成本居高不下，尤其是中后期龍葵、田旋花等惡性雜草的防除，不利于植棉成本的降低和生產(chǎn)效益的提高。

受雜草防控措施、雜草生長特點、棉花長勢和棉田生態(tài)等綜合因素的影響，同一地域、不同時期雜草種類、種群結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，優(yōu)勢雜草與常見雜草也存在動態(tài)變化。 因此，棉田雜草綜合治理要以棉田優(yōu)勢雜草為防控重點的同時，密切關(guān)注非優(yōu)勢雜草的發(fā)生動態(tài)和發(fā)生危害情況，及時掌握棉田雜草種類、種群結(jié)構(gòu)與防控措施的內(nèi)在聯(lián)系，避免單一或有限的除草劑品種的長期使用、田間管理措施等因素， 使當(dāng)前棉田非優(yōu)勢雜草今后上升為優(yōu)勢雜草[9]。

棉田雜草防除效果直接關(guān)系到機采棉產(chǎn)量和品質(zhì)的提升。 根據(jù)棉田雜草的發(fā)生情況，雜草防除要堅持農(nóng)業(yè)防治、物理防治、化學(xué)防治及生態(tài)調(diào)控等相結(jié)合的綜合治理的原則，針對目前生產(chǎn)中危害嚴(yán)重的惡性雜草龍葵、田旋花、扁稈荊三棱等，化學(xué)除草要積極探索“土壤封閉與莖葉處理”控草模式，開展新型除草劑引進和試驗示范， 選用幾種類型、作用方式的除草劑， 科學(xué)合理選擇除草劑品種，減少除草劑的使用次數(shù)和劑量，在有效控制龍葵等棉田惡性雜草的同時，盡量減輕對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響[10]。 本研究結(jié)果將為今后兵團根據(jù)不同區(qū)域棉田雜草種類、種群結(jié)構(gòu)和發(fā)生動態(tài)，制定針對性、科學(xué)性的機采棉田雜草防控綜合技術(shù)方案提供重要的參考依據(jù)。