扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花農(nóng)藝和經(jīng)濟(jì)性狀的影響

蔡曉虎,林 萍,史亞輝,韓 睿,張玉棟,吳 娜,王俊剛

(石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院 / 綠洲農(nóng)業(yè)病蟲害治理與植保資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆石河子 832003)

0 引 言

【研究意義】隨著棉花種植模式變化，扁桿藨草(Bolboschoenusplaniculmis(F. Schmidt) T. V. Egorova ) 已經(jīng)成為新疆棉田主要雜草之一[1-2]。其是多年生草本植物，繁殖能力及適生能力強(qiáng)[3]，對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)具有很大的影響。研究扁桿藨草持續(xù)危害時(shí)間對(duì)棉花農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的影響，對(duì)棉田扁桿藨草有效防除有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】彭軍等[5]研究發(fā)現(xiàn)，黃頂菊與棉花共生期達(dá)4周以上，棉花主莖直徑明顯下降；望江南與棉花共生 0～6周，棉花株高無顯著變化，而共生期大于6周，每延長(zhǎng) 1周，棉花株高降低1.25 cm[6]。強(qiáng)勝等[7]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)作物與雜草競(jìng)爭(zhēng)處于優(yōu)勢(shì)時(shí),雜草再發(fā)生則其生長(zhǎng)受到抑制,對(duì)作物產(chǎn)量影響不大。裂葉牽牛與棉花共生在臨界期內(nèi)，每延長(zhǎng) 1 周干預(yù)，棉花產(chǎn)量損失增加7.8%～11.2%；如果裂葉牽牛與棉花共生超過臨界期，每延長(zhǎng)1周干預(yù)，棉花產(chǎn)量損失則僅增加0.2%左右[8]。馬小艷等[9]明確了豫北露地直播棉田，自然混生雜草群落與棉花的競(jìng)爭(zhēng)臨界期為棉花出苗后4～8周，在此期間應(yīng)采取雜草防除措施，保證田間無草害?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】針對(duì)扁桿藨草持續(xù)危害期影響棉花的研究尚少。研究扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花農(nóng)藝和經(jīng)濟(jì)性狀的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】測(cè)量扁桿藨草持續(xù)危害棉花的農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)，研究扁桿藨草與棉花的競(jìng)爭(zhēng)影響，為新疆荒漠綠洲棉田防除扁桿藨草提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試棉花品種為新陸早60號(hào)。

1.2 方 法

試驗(yàn)地選取石河子大學(xué)教學(xué)試驗(yàn)場(chǎng)多年連作棉田，壤土，肥力中上。2019年4月23日播種棉花。田間雜草以扁桿藨草為主，密度為50～80株/m2，其他種類雜草甚少。于5月22日，將試驗(yàn)小區(qū)(2.3 m ×1 m)扁桿藨草種群密度定植為60 株/m2，共設(shè)計(jì)扁桿藨草持續(xù)危害棉花0(CK)、10、20、30、40、50、60 d和全生育期(保持扁桿藨草持續(xù)危害直至收獲，即不除草)8個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。7月12日進(jìn)行棉花人工打頂。測(cè)定棉花株高、莖粗、主莖節(jié)數(shù)、果枝臺(tái)數(shù)、鈴數(shù)、單鈴重、產(chǎn)量、衣分、纖維長(zhǎng)度、馬克隆值等。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0 和MS Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花株高的影響

研究表明,扁桿藨草持續(xù)危害使棉花株高均低于CK，隨持續(xù)危害期延長(zhǎng)，棉花株高則越矮。其中，當(dāng)保持扁桿藨草持續(xù)危害(即不除草)，棉花株高最小，為45.67 cm，相對(duì)于CK低了26.55 cm。扁桿藨草自開始持續(xù)危害棉花20 d，各處理間株高增加趨勢(shì)一致。不同處理扁桿藨草被清除10 d后，棉花經(jīng)過生長(zhǎng)發(fā)育，其株高均開始發(fā)生增高變化，呈現(xiàn)出扁桿藨草持續(xù)危害期短，則棉花株高增加趨勢(shì)快。對(duì)于試驗(yàn)前20 d各處理間未表現(xiàn)明顯不同，或許與氣溫、空間均能滿足扁桿藨草生長(zhǎng)所需有關(guān)。棉花打頂(7月12日)后，扁桿藨草不同持續(xù)危害棉花的株高增加趨勢(shì)放緩，所增加的高度僅是已有節(jié)間的伸長(zhǎng)造成。圖1

注：同一時(shí)期內(nèi)小寫字母不同表示處理間在 0. 05 水平下差異顯著(P<0.05)，下同

Note：Values followed by different lowercase letters in the same period are significantly different among treatments at the 5% level(P<0.05)，the same as below

圖1 扁桿藨草持續(xù)危害下棉花株高變化
Fig.1 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison cotton plant height

2.2 扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花莖粗的影響

研究表明,對(duì)照棉花莖粗在試驗(yàn)前30 d增加最快，其后放緩。扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花莖粗造成一定影響。當(dāng)扁桿藨草持續(xù)危害10 d后被清除，棉花莖粗快速增加，生長(zhǎng)50 d后與對(duì)照相近。包括持續(xù)危害20 d處理組(扁桿藨草持續(xù)危害20 d被清除)在內(nèi)，其他處理組的棉花莖粗在前30 d增長(zhǎng)趨勢(shì)一致，而30 d后，隨著扁桿藨草的清除，不同處理組之間呈現(xiàn)出持續(xù)危害期越長(zhǎng)，棉花莖粗越細(xì)的趨勢(shì)。在扁桿藨草持續(xù)危害30～60 d內(nèi)，棉花莖粗在處理之間差異不明顯，其中扁桿藨草持續(xù)危害60 d和不除草的棉花莖粗分別為0.94和0.92 cm。圖2

圖2 扁桿藨草持續(xù)危害下棉花莖粗變化
Fig. 2 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison cotton stem thick

2.3 扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花主莖節(jié)數(shù)的影響

研究表明,除被持續(xù)危害10 d的棉花外，其他處理的棉花主莖節(jié)數(shù)在扁桿藨草持續(xù)危害下，呈現(xiàn)出持續(xù)危害期越長(zhǎng)，棉花主莖節(jié)數(shù)則越少。扁桿藨草持續(xù)危害小于30 d，各個(gè)處理的棉花主莖節(jié)數(shù)差異不顯著(P>0.05)，且少于對(duì)照，持續(xù)危害10 d棉花主莖節(jié)數(shù)最大，為13.33節(jié)。不除草組棉花主莖節(jié)數(shù)從第30 d就沒有變化，可能與雜草脅迫使其形成的節(jié)數(shù)少有關(guān)。扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花主莖節(jié)數(shù)具有明顯的影響。圖3

圖3 扁桿藨草持續(xù)危害下棉花主莖節(jié)數(shù)變化
Fig.3 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison the number of main stems of cotton

2.4 扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花果枝數(shù)的影響

研究表明，扁桿藨草持續(xù)危害小于40 d，棉花果枝數(shù)與對(duì)照差異不顯著，其中扁桿藨草持續(xù)危害10 d，果枝數(shù)最多，且多于CK，為7.00臺(tái)/株。扁桿藨草持續(xù)危害期大于50 d時(shí)，棉花果枝數(shù)顯著減少，為5.11臺(tái)/株。圖4

圖4 扁桿藨草持續(xù)危害下棉花果枝數(shù)變化
Fig.4 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison the branch number of cotton

2.5 扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花不同部位結(jié)鈴的影響

研究表明，扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花不同部位結(jié)鈴數(shù)影響明顯。棉花上部果枝隨持續(xù)危害時(shí)間延長(zhǎng)，結(jié)鈴數(shù)隨之顯著減少(P<0.05)，其中不除草處理組棉花結(jié)鈴數(shù)最少，為1.23個(gè)，少于對(duì)照1.96個(gè)。棉花中部和下部果枝結(jié)鈴數(shù)隨扁桿藨草持續(xù)危害期延長(zhǎng)而減少，但處理間差異不顯著(P>0.05)。其中，不除草組的棉花中部和下部果枝結(jié)鈴數(shù)最少，分別為3.21和3.20個(gè)。圖5

注：上：第6果枝以上；中：第4到第6果枝；下：第1到第3果枝。同一棉花部位內(nèi)小寫字母不同表示處理間在 0.05 水平下差異顯著(P<0.05)

Note： Upper: above 6 th fruit branches; middle: 4st-6th fruit branches; lower: 1st-3th fruit branches 。Note：Values followed by different lowercase letters in the same cotton area are significantly different among treatments at the 5% level(P<0.05)

圖5 扁桿藨草持續(xù)危害下棉花不同部位結(jié)鈴變化
Fig.5 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison number of bolls in different parts of cotton

2.6 扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花單鈴重的影響

研究表明，扁桿藨草不同持續(xù)危害期對(duì)棉鈴的單鈴重影響不同。棉株上部鈴的單鈴重隨著扁桿藨草持續(xù)危害延長(zhǎng)而逐漸減輕，均低于CK。其中，被持續(xù)危害10、20、30、40、50 d棉株上部鈴的單鈴重與CK無顯著差異(P>0.05)，不除草處理組的棉花單鈴重最小(P<0.05)，為2.66 g，比CK 少0.98 g。

棉株中部鈴的單鈴重變化趨勢(shì)與上部情況相似，僅有扁桿藨草持續(xù)危害10 d的單鈴重與對(duì)照差異不顯著(P>0.05)，其它處理組的單鈴重顯著低于CK(P<0.05)，但彼此無顯著差異(P>0.05)。其中，不除草組最小，為3.08 g，比CK少1.40 g。

在扁桿藨草持續(xù)危害下，棉株下部鈴的單鈴重均輕于CK，但無顯著差異(P>0.05)。扁桿藨草持續(xù)危害主要影響棉株上部和中部鈴的單鈴重。圖6

注：上：第6果枝以上；中：第4到第6果枝；下：第1到第3果枝

Note： Upper: above 6th fruit branches; middle: 4st-6th fruit branches; lower: 1st-3th fruit branches Values followed by different lowercase letters in the same cotton area are significantly different among treatments at the 5% level(P<0.05)

圖6 扁桿藨草持續(xù)危害下棉花單鈴重變化
Fig.6 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison the single boll weight in different parts of cotton

2.7 扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

研究表明，扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花產(chǎn)量影響明顯。扁桿藨草持續(xù)危害時(shí)間延長(zhǎng)，棉花產(chǎn)量減少。其中不除草組最低，為4 150.96 kg/hm2，比CK 少2 473.94 kg/hm2。棉花受扁桿藨草危害，其衣分含量增加明顯(P<0.05)。對(duì)于纖維長(zhǎng)度而言，隨著扁桿藨草持續(xù)危害期的延長(zhǎng)，短纖維指數(shù)也隨之顯著增加。扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)其他棉纖維品質(zhì)指數(shù)也存在較明顯的影響。表1

3 討 論

雜草危害棉花，主要表現(xiàn)為競(jìng)爭(zhēng)水、肥、光照和空間等，影響棉花正常生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致棉花產(chǎn)量和品質(zhì)降低。雜草在與棉花競(jìng)爭(zhēng)過程中，持續(xù)危害期是重要因素之一。

黃頂菊對(duì)棉花持續(xù)危害4周以上，棉花莖粗減小顯著；黃頂菊密度達(dá)0.5 株/m2以上時(shí)，棉花現(xiàn)蕾期顯著推遲，莖稈變細(xì)，果枝數(shù)、蕾鈴數(shù)等產(chǎn)量因子顯著降低[5]。棉田自然混生雜草持續(xù)危害棉花8 周以上時(shí)，棉花的株數(shù)減少，莖稈變細(xì)，形成瘦高植株，且單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重等產(chǎn)量指標(biāo)明顯降低[9，10，11]。試驗(yàn)表明，棉花株高和莖粗隨扁桿藨草危害持續(xù)期延長(zhǎng)而減少；扁桿藨草持續(xù)危害小于30 d，對(duì)棉花主莖節(jié)數(shù)和果枝數(shù)影響不顯著，大于30 d時(shí)則顯著減少；扁桿藨草持續(xù)危害對(duì)棉花中部和下部果枝結(jié)鈴數(shù)影響不顯著，但顯著減少上部果枝結(jié)鈴數(shù)、減少上部單鈴重。

印度燈芯草豆在棉花生長(zhǎng)前7周可造成棉花產(chǎn)量損失近 40%；如果前7周保持田間無草，隨后再植入印度燈芯草豆，則棉花產(chǎn)量不受影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，扁桿藨草持續(xù)危害期大于10 d，可顯著減少棉花產(chǎn)量。有研究發(fā)現(xiàn)，大部分雜草的競(jìng)爭(zhēng)并不影響棉花纖維品質(zhì)[12]。假高粱在高密度條件下才會(huì)對(duì)棉花的品質(zhì)造成影響，導(dǎo)致個(gè)別的棉纖維品質(zhì)指標(biāo)下降，且對(duì)各個(gè)指標(biāo)的影響程度也不相同[13]。試驗(yàn)表明，扁桿藨草持續(xù)危害能夠顯著影響棉花衣分等棉花纖維品質(zhì)。

4 結(jié) 論

棉花株高受扁桿藨草影響顯著，且隨扁桿藨草持續(xù)危害時(shí)間延長(zhǎng)而減小。當(dāng)扁桿藨草危害持續(xù)期小于30 d時(shí)前期對(duì)棉花莖粗和主莖節(jié)數(shù)影響顯著，但后期棉花莖粗和主莖節(jié)數(shù)與對(duì)照差異不顯著。扁桿藨草對(duì)棉花上部結(jié)鈴數(shù)、上部和中部單鈴重、產(chǎn)量和品質(zhì)等經(jīng)濟(jì)性狀具有顯著影響。依據(jù)試驗(yàn)棉花產(chǎn)量指標(biāo)，扁桿藨草防除應(yīng)不晚于棉花打頂前30 d。