稻茬冬小麥田日本看麥娘和豬殃殃混生的防除指標(biāo)

張紹明 朱先敏 彭程 袁樹忠 鄧維 董紅剛 耿躍

摘要：為了探討江蘇省稻茬冬小麥田禾本科雜草-闊葉雜草混合優(yōu)勢(shì)種群的防除指標(biāo)，2020—2021年在江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)稻茬冬小麥田中開展日本看麥娘-豬殃殃混合種群防除指標(biāo)的研究。結(jié)果表明，日本看麥娘和豬殃殃混生對(duì)小麥具有危害，主要體現(xiàn)在小麥成穗和穗型上，即小麥分蘗成穗和每穗粒數(shù)減少，從而導(dǎo)致小麥減產(chǎn)。以使小麥減產(chǎn)5%的雜草混生密度、鮮重作為雜草防除的閾值，則稻茬小麥田的日本看麥娘、豬殃殃的混合防除指標(biāo)為45.6株/m2+6.8株/m2，雜草鮮重則需要達(dá)到230.8 g/m2。

關(guān)鍵詞：日本看麥娘;豬殃殃;雜草密度;雜草鮮重;防除指標(biāo);稻茬冬小麥田

中圖分類號(hào)：S451.1? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? 文章編號(hào)：1003-935X（2021）04-0029-05

Control Targets of Mixed Occurrence of Alopecurus japonicas and Galium aparine in Rice-Wheat Rotated Winter Wheat Fields

ZHANG Shao-ming1，ZHU Xian-min1，PENG Cheng2，YUAN Shu-zhong2，DENG Wei2，DONG Hong-gang3，GENG Yue3

（1.Plant Protection and Quarantine Station of Jiangsu Province，Nanjing 210036，China;

2.College of Horticulture and Plant Protection，Yangzhou University，Yangzhou 225009，China;

3.Hanjiang District Crop Technology Promotion Center，Yangzhou City，Jiangsu Province，Yangzhou 225009，China）

Abstract：To explore control targets of mixed dominant population of Gramineous-broadleaved weeds in rice-wheat rotated winter wheat fields of Jiangsu Province，the study on control targets of mixed dominant population of Alopecurus japonicas and Galium aparine was carried out in Hanjiang district，Yangzhou City，Jiangsu Province from 2020 to 2021.The result showed that mixed occurrence of A. japonicas and G. aparine was harmful to wheat，which was mainly reflected in spike formation and spike size of wheat，the number of spike formation and spike size was reduced，resulting in the reduction of wheat yield. Weed mixed density with A. japonicas 45.6 plant/m2+G. aparine 6.8 plant/m2 and weed fresh weight with 230.8 g/m2 that lead to 5% reduction in wheat yield were taken as the threshold of weed control.

Key words：Alopecurus japonicas;Galium aparine;weed density;weed fresh weight;control target;rice-wheat rotated winter wheat fields

收稿日期：2021-10-25

作者簡(jiǎn)介：張紹明（1963—），男，江蘇淮安人，碩士，推廣研究員，主要從事農(nóng)田雜草防除、農(nóng)藥安全使用以及農(nóng)作物病蟲害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治等工作。E-mail：zsm@jsagri.gov.cn。

近年來，江蘇省小麥種植面積年均 226萬hm2，以稻麥連作淺旋耕種植方式為主，稻茬小麥因耕作粗放等原因草害嚴(yán)重，多以禾本科雜草和闊葉雜草混生為主，其中日本看麥娘和豬殃殃混合發(fā)生在全省普遍存在，目前全省稻茬小麥田以日本看麥娘和豬殃殃為優(yōu)勢(shì)種的發(fā)生面積已超過 100萬hm2[1-2]。建立雜草的（生態(tài)）經(jīng)濟(jì)閾值或防除閾值可為雜草防除提供科學(xué)依據(jù)。前人已對(duì)多種麥田雜草的經(jīng)濟(jì)閾值進(jìn)行了研究[3-6]，而混合發(fā)生時(shí)，雜草對(duì)小麥產(chǎn)量的影響較為復(fù)雜，邵小明等研究了薺菜與播娘蒿密度比為 2 ∶1 時(shí)在小麥田的經(jīng)濟(jì)防除閾值[7]，管麗琴等通過研究提出了日本看麥娘與大巢菜混合發(fā)生時(shí)的動(dòng)態(tài)防除閾值[8]。為了探討江蘇省稻茬冬小麥田禾本科雜草-闊葉雜草混合優(yōu)勢(shì)種群的防除指標(biāo)，筆者于2020—2021年開展了稻茬冬小麥田日本看麥娘-豬殃殃混合種群防除指標(biāo)的研究，旨在為科學(xué)防控雜草提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

選擇江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)公道鎮(zhèn)徐楊家庭農(nóng)場(chǎng)的某稻茬小麥田作為試驗(yàn)田塊。田間土壤為腐黏土，pH值為6.2，有機(jī)質(zhì)含量為37.2 g/kg，全氮含量為2.2 g/kg，土壤肥力均等，田塊平整，溝渠配套，排灌良好。小麥田以日本看麥娘和豬殃殃混生為主，伴有極少量的菵草和牛繁縷等其他雜草。2020年11月17日采取機(jī)械穴條播方式播種揚(yáng)麥23，播種量為20 kg/667 m2。試驗(yàn)田施41%復(fù)合肥33 kg/667 m2作基肥，苗肥施尿素 17.5 kg/667 m2，分蘗肥施復(fù)合肥（N ∶P2O5 ∶K2O含量比為28 ∶0 ∶5）11 kg/667 m2。田間于2021年3月10日用戊唑醇防治小麥紋枯病，小麥揚(yáng)花初期施氟唑菌酰羥胺防治小麥赤霉病。

1.2 處理與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)10個(gè)處理，以豬殃殃3株/m2+日本看麥娘20株/m2為最小密度處理，其他處理密度則以2倍梯度遞增，共7個(gè)混合種群密度，另設(shè)單一雜草最大密度各1個(gè)處理，將無草處理作為對(duì)照（CK）（表1）。每個(gè)處理的小區(qū)面積5 m2，隨機(jī)排列，4次重復(fù)，小區(qū)間留0.5 m，重復(fù)間留1 m，試驗(yàn)區(qū)周圍留1 m設(shè)為保護(hù)行。

1.3 調(diào)查內(nèi)容和方法

1.3.1 雜草密度 于2020年12月1—2日和2021年2月22—24日、3月24日共3次調(diào)查試驗(yàn)田雜草密度，在調(diào)查雜草密度時(shí)將小區(qū)內(nèi)多于設(shè)計(jì)密度的雜草人工均勻拔除，豬殃殃密度不足的處理小區(qū)在冬前進(jìn)行1次人工補(bǔ)苗。

1.3.2 雜草鮮重 于2021年4月中旬（雜草生長(zhǎng)量最大時(shí)）調(diào)查各小區(qū)的雜草鮮重，每個(gè)小區(qū)調(diào)查2個(gè)樣方，每個(gè)樣方0.25 m2。

1.3.3 小麥產(chǎn)量 小麥于2020年11月17日播種，11月23日出苗，12月9日處于1葉期，2021年1月9日生長(zhǎng)到3～4葉期，2月9日達(dá)5～6葉期，見第1個(gè)分蘗，3月12日處于返青期，3月31日到達(dá)拔節(jié)期，4月13開始抽穗，5月15日進(jìn)入成熟期，5月30日達(dá)蠟熟期，6月初收獲。6月3—4日調(diào)查小麥產(chǎn)量，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)調(diào)查20個(gè)小麥穗的籽粒數(shù)量，取4個(gè)0.25 m2的樣方，調(diào)查每個(gè)樣方中的小麥穗數(shù)，并剪取麥穗曬干脫粒、稱重，計(jì)算小麥實(shí)產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

將試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，為方便分析，以雜草組合日本看麥娘+豬殃殃的密度（20株/m2+3株/m2）作為基數(shù)，其密度系數(shù)為1，各密度處理的系數(shù)分別為0、1、2、4、8、16、32、64，用SigmaPlot軟件分析雜草密度與小麥成穗數(shù)、穗粒數(shù)以及小麥產(chǎn)量損失率之間的關(guān)系，對(duì)不同模型進(jìn)行優(yōu)化比較，選擇擬合性最好的模型作為計(jì)算雜草防除指標(biāo)的模型，本研究以小麥產(chǎn)量損失5%作為經(jīng)濟(jì)閾值，并以此計(jì)算得出防除指標(biāo)。

小麥產(chǎn)量損失率=無草處理的小麥產(chǎn)量-某一雜草密度處理的小麥產(chǎn)量無草處理地的小麥產(chǎn)量×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜草密度、鮮重對(duì)小麥產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

調(diào)查結(jié)果（表2）表明，雜草發(fā)生對(duì)小麥成穗（單位面積穗數(shù)）和穗型（每穗粒數(shù)）有影響，在無雜草發(fā)生時(shí)小麥單位面積穗數(shù)達(dá)到441.3穗/m2，穗粒數(shù)為43.8粒;當(dāng)2種雜草混合發(fā)生且密度最大時(shí)，小麥單位面積穗數(shù)只有294.5穗/m2，減少33.27%，穗粒數(shù)為34.5粒，減少21.23%。雜草密度（系數(shù)）與小麥成穗數(shù)的關(guān)系分別用二次曲線、冪函數(shù)和指數(shù)衰減函數(shù)等3種模型進(jìn)行回歸擬合，發(fā)現(xiàn)3種模型均可擬合兩者關(guān)系，且兩者間存在極顯著的負(fù)相關(guān)性（P值<0.000 1），且以冪函數(shù)擬合的殘差平方和最?。?72.461 8），r2最大（0.990 4），因此在表達(dá)雜草密度與小麥單位面積穗數(shù)之間關(guān)系時(shí)，冪函數(shù)模型的擬合性最好。用上述3個(gè)模型擬合雜草密度（系數(shù)）與小麥穗粒數(shù)的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，3種模型也均可顯著地表達(dá)其關(guān)系，但以冪函數(shù)模型的殘差平方和最小，r2最大，相關(guān)性最好（P值=0.000 2），擬合性最好（表3）。雜草密度與小麥千粒重間無明顯的相關(guān)性，無草處理的小麥千粒重最低，而雜草密度系數(shù)為2的處理最高，處理間千粒重多無顯著差異（表2）。

2.2 雜草密度與小麥產(chǎn)量損失率關(guān)系

試驗(yàn)結(jié)果（表2）表明，小麥在無雜草危害時(shí)，平均產(chǎn)量為375.53 kg/667 m2，隨著田間雜草密度的增加，小麥產(chǎn)量逐漸降低，當(dāng)2種雜草同時(shí)達(dá)到最大密度時(shí)，產(chǎn)量只有189.28 kg/667 m2，減產(chǎn)49.60%。當(dāng)豬殃殃單一雜草密度為192株/m2時(shí)，小麥減產(chǎn)40.69%;而當(dāng)日本看麥娘單一雜草密度為1 280株/m2時(shí)，小麥減產(chǎn)29.03%，表明豬殃殃和日本看麥娘混生對(duì)小麥產(chǎn)量的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，是它們相互作用的結(jié)果。隨著2種雜草混生密度的增加，小麥產(chǎn)量損失率不斷上升。對(duì)雜草密度與小麥產(chǎn)量損失率分別采用二次函數(shù)曲線、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和雙曲線函數(shù)等4種非線性模型進(jìn)行擬合，結(jié)果表明，4種回歸模型均達(dá)到極顯著水平（P值<0.000 1），相比之下，冪函數(shù)模型的相關(guān)性最好（r2=0.994 6），殘差平方和最?。?0.228 6），因此用冪函數(shù)來表達(dá)兩者關(guān)系最好，以此模型計(jì)算防除指標(biāo)可靠性最好（表4）。雜草鮮重與小麥產(chǎn)量損失率分別用二次函數(shù)曲線、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和S型曲線4種模型進(jìn)行擬合，結(jié)果表明，這4種模型均達(dá)極顯著水平（P值<0.000 1），其中以S型曲線模型擬合性最好（r2=0.992 8）（表4）。

2.3 雜草防除指標(biāo)

通過雜草密度（系數(shù)）與小麥產(chǎn)量損失率關(guān)系模型的比較，得到最好的模型是冪函數(shù)模型y=1.902 1+1.561 2x0.831 1，在此基礎(chǔ)上，以雜草危害引起小麥產(chǎn)量損失率5%作為產(chǎn)量損失閾值，通過此模型得到的雜草密度系數(shù)為2.28，即豬殃殃+日本看麥娘混生密度為6.8株/m2+ 45.6株/m2。如采用雜草鮮重作為防除指標(biāo)，根據(jù)S型曲線模型，在產(chǎn)量損失率為5%時(shí)，雜草鮮重則需要達(dá)到230.8 g/m2，即在雜草生長(zhǎng)量最大時(shí)，雜草可造成小麥減產(chǎn)5%。

3 小結(jié)

眾所周知，在資源能滿足作物和雜草生長(zhǎng)所需時(shí)，它們之間不需要競(jìng)爭(zhēng)，只有當(dāng)資源無法同時(shí)滿足作物和雜草時(shí)，它們便開始了競(jìng)爭(zhēng)。田間雜草發(fā)生得越早，與作物共生的時(shí)間就越長(zhǎng)，對(duì)作物的影響就會(huì)越大。因此，探討田間早期發(fā)生的雜草對(duì)作物的影響是非常重要的，相關(guān)雜草經(jīng)濟(jì)閾值、防除指標(biāo)的研究都是以此為基礎(chǔ)和共識(shí)的。雜草使小麥減產(chǎn)表現(xiàn)為對(duì)產(chǎn)量要素的影響，同時(shí)使小麥分蘗成形數(shù)下降、穗粒數(shù)減少、千粒重降低[4，9-11]，但也有研究發(fā)現(xiàn)，菵草主要影響有效穗數(shù)和穗粒數(shù)，對(duì)小麥千粒重?zé)o顯著影響[2];對(duì)看麥娘的研究發(fā)現(xiàn)，小麥有效穗數(shù)和穗粒數(shù)隨看麥娘密度增加而減少，而千粒重則略有增大的趨勢(shì)[3]。日本看麥娘和豬殃殃混生對(duì)小麥具有危害，最終使小麥減產(chǎn)，主要體現(xiàn)在小麥的分蘗成穗和穗型上，即使小麥分蘗成穗數(shù)和每穗粒數(shù)減少;但是，這2種雜草的混生密度與小麥千粒重之間沒有明顯的相關(guān)性。小麥主莖在成穗上相對(duì)于分蘗而言具有優(yōu)勢(shì)，這是否與雜草密度增加時(shí)，小麥主莖穗的比例增加有關(guān)還需進(jìn)一步探討。

研究雜草防除指標(biāo)，許多學(xué)者采用經(jīng)濟(jì)閾值或生態(tài)經(jīng)濟(jì)閾值來計(jì)算，但由于這一方法受到諸如除草劑品種價(jià)格（甚至同一品種不同年份）、除草效果甚至雜草的生態(tài)貢獻(xiàn)很難量化等一些不太確定因素的影響，為方便生產(chǎn)實(shí)際需要，本研究采用雜草引起小麥減產(chǎn)5%作為經(jīng)濟(jì)閾值。日本看麥娘與豬殃殃混合（密度比10 ∶1.5）發(fā)生，以使小麥減產(chǎn)5%的雜草混生密度作為雜草防除的閾值，稻茬小麥田的日本看麥娘、豬殃殃的混合防除指標(biāo)為45.6株/m2+6.8株/m2，在實(shí)際應(yīng)用中可簡(jiǎn)化為11株/0.25 m2+2株/0.25 m2或者 5株/0.11 m2+1株/0.11 m2，即用0.25 m2樣框調(diào)查時(shí)，平均有11株/框日本看麥娘和2株/框豬殃殃時(shí)就需要防除，或者用0.11 m2樣框調(diào)查時(shí)，平均有5株/框日本看麥娘和1株/框豬殃殃時(shí)即達(dá)到防除指標(biāo)。本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在雜草生長(zhǎng)量最大時(shí)，可通過調(diào)查雜草鮮重評(píng)估預(yù)測(cè)雜草對(duì)小麥產(chǎn)量的影響，即雜草可造成小麥減產(chǎn)5%。

致謝：本研究工作得到農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心張帥研究員、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所李香菊研究員、湖南省植物保護(hù)研究所劉都才研究員、江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所婁遠(yuǎn)來研究員和王紅春副研究員等專家的關(guān)心與指導(dǎo)，在此一并致以誠(chéng)摯的感謝！

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