山東省冬小麥田雜草群落調(diào)查及其變化原因分析

高興祥，張悅麗，安傳信，李美，李健，房鋒，張雙應(yīng)

山東省冬小麥田雜草群落調(diào)查及其變化原因分析

高興祥1，張悅麗1，安傳信2，李美1，李健1，房鋒1，張雙應(yīng)3

1山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所山東省植物病毒學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南 250100；2新泰市小協(xié)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，山東新泰 271200；3僑昌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司，山東濱州 256600

【目的】過去10年，山東省冬小麥田雜草種類、數(shù)量和發(fā)生區(qū)域均發(fā)生了明顯變化，明確山東省冬小麥田雜草群落演替規(guī)律，分析其演替原因，為制定小麥田雜草精準(zhǔn)防控策略提供理論依據(jù)?！痉椒ā吭谏綎|省冬小麥種植區(qū)域調(diào)查300個(gè)調(diào)查地，每個(gè)調(diào)查地選擇3塊區(qū)域，每塊區(qū)域采用倒置“W”型9點(diǎn)取樣法，從2009—2019年10年間分3次調(diào)查山東省冬小麥田雜草群落分布，明確山東省冬小麥田7大區(qū)域雜草群落組成，分析雜草群落變化規(guī)律?！窘Y(jié)果】山東省冬小麥田雜草群落結(jié)構(gòu)及其變化有如下特點(diǎn)：（1）播娘蒿、薺菜一直是山東省冬小麥田的優(yōu)勢(shì)雜草，3次調(diào)查中播娘蒿優(yōu)勢(shì)度始終排在第1位，相對(duì)優(yōu)勢(shì)度分別為20.68%、22.49%、22.24%，薺菜也始終排在前3位，相對(duì)優(yōu)勢(shì)度分別為15.49%、15.77%和14.51%。（2）優(yōu)勢(shì)雜草種類越來(lái)越多，2009—2010年度調(diào)查時(shí)，相對(duì)優(yōu)勢(shì)度≥10.00%的只有播娘蒿、薺菜兩種，后兩次調(diào)查時(shí)，則分別為3種（增加了雀麥）和5種（增加了雀麥、節(jié)節(jié)麥和豬殃殃）。（3）禾本科雜草分布區(qū)域和危害程度逐年加大。2009—2010年度惡性禾本科雜草雀麥和節(jié)節(jié)麥主要分布在西北平原區(qū)、北部濱海區(qū)、中部山區(qū)；2013—2014年度擴(kuò)散蔓延至南部山區(qū)、膠濰河谷平原區(qū)；2018—2019年度時(shí)已遍及全省。且危害程度逐漸加大，3次調(diào)查中雀麥相對(duì)優(yōu)勢(shì)度分別為7.66%、16.39%、17.94%；節(jié)節(jié)麥分別為3.08%、7.61%、11.38%；多花黑麥草、大穗看麥娘和野燕麥雖然總優(yōu)勢(shì)度不高，但也在逐漸增大。（4）婆婆納、豬殃殃等闊葉雜草分布越來(lái)越廣。3次調(diào)查中豬殃殃優(yōu)勢(shì)度分別為8.29%、8.94%、10.00%，逐年上升，分布區(qū)域也逐漸擴(kuò)大，在山東省各個(gè)區(qū)域均大面積分布，尤其在西南平洼區(qū)、南部山區(qū)和中部山區(qū)分布最多，在西北平原區(qū)分布面積也很廣；婆婆納優(yōu)勢(shì)度分別為1.08%、1.18%、2.05%，主要分布在西南平洼區(qū)和南部山區(qū)，在其他區(qū)域也已有分布。（5）山東省7大小麥種植區(qū)域雜草群落變化最大的是膠東丘陵區(qū)，物種多樣性呈現(xiàn)不斷上升趨勢(shì)，2009—2010年度時(shí)，反映物種多樣性的香農(nóng)指數(shù)僅高于北部濱海區(qū)，列第6位；2013—2014年度，超過西北平原區(qū)和膠濰河谷平原區(qū)，列第4位；2018—2019年度，僅次于南部山區(qū)，列第2位?！窘Y(jié)論】耕作制度的變化、惡性雜草的傳播入侵以及單一除草劑大面積連續(xù)應(yīng)用明顯推動(dòng)了山東省冬小麥田雜草群落的變化。因此，在山東省冬小麥田雜草防控中，應(yīng)推廣化學(xué)除草劑與農(nóng)藝措施相結(jié)合、根據(jù)田間草相精準(zhǔn)選擇除草劑以及不同機(jī)理除草劑輪換使用等雜草綜合防控策略。

山東??；冬小麥田；雜草群落分布；演替規(guī)律

0 引言

【研究意義】農(nóng)田雜草是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中重要的生物組成部分，雜草不斷適應(yīng)氣候、作物和管理的變化，可直接或間接造成作物產(chǎn)量和品質(zhì)的損失，資料顯示，我國(guó)小麥產(chǎn)量每年受草害減產(chǎn)12.3%—16.5%[1-2]。因此，調(diào)查研究小麥田雜草群落組成及其演替規(guī)律，對(duì)制定小麥田雜草科學(xué)防控策略至關(guān)重要。【前人研究進(jìn)展】山東省小麥年均種植面積400萬(wàn)公頃，占全國(guó)小麥種植面積的14.25%，山東省地勢(shì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種植模式多樣，既有小麥-玉米輪作，也有小麥-水稻輪作，還有花生、棉花與小麥的兩年三作，這些復(fù)雜的地勢(shì)和輪作類型加重了小麥田雜草群落的多樣性。另外，不同區(qū)域小麥田耕作措施[3-4]、水肥管理[5-6]以及除草劑使用也各有特點(diǎn)，所有這些因素都會(huì)影響小麥田雜草群落分布，因此山東省小麥田雜草發(fā)生分布、群落組成也呈現(xiàn)不同變化[7]。20世紀(jì)90年代，王金信[8]調(diào)查表明山東省冬小麥田以播娘蒿、薺菜等闊葉雜草為主，極少量禾本科雜草。但隨著耕作制度的改變以及除草劑的大面積應(yīng)用，山東省冬小麥田各區(qū)域雜草群落發(fā)生迅速變化，2009—2010年高興祥等[9]調(diào)查結(jié)果表明，山東省冬小麥田雜草種類共69種，除了播娘蒿、薺菜和豬殃殃外，禾本科雜草也有15種，其中危害最大的是雀麥和節(jié)節(jié)麥，雀麥在全省均有分布，節(jié)節(jié)麥主要分布在西北平原區(qū)、北部濱海區(qū)和中部山區(qū)，其他小麥種植區(qū)域分布較少?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】近幾年，各區(qū)域小麥田雜草群落繼續(xù)發(fā)生了重大變化，但近年來(lái)山東省小麥田雜草群落現(xiàn)狀以及變化未見報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】以山東省小麥田雜草為研究對(duì)象，通過2013—2014、2018—2019年度兩次大規(guī)模調(diào)查，與2009—2010年度調(diào)查結(jié)果比較，以雜草相對(duì)優(yōu)勢(shì)度、香農(nóng)指數(shù)、辛普森指數(shù)、均勻度指數(shù)和群落聚類分析等為指標(biāo)，分析群落演替規(guī)律，以及雜草群落演替規(guī)律與耕作措施、作物格局、水肥管理和除草劑應(yīng)用的關(guān)系，為制定山東省小麥田雜草區(qū)域性綜合防控措施提供數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 山東省地理位置

山東省地形復(fù)雜，東邊臨海，西邊內(nèi)接大陸，地勢(shì)呈現(xiàn)中部高四周低的特征，平原區(qū)主要是膠濰河谷平原和西北平原，山地丘陵有膠東丘陵、中部山區(qū)和南部山區(qū)，另外還有北部濱海區(qū)和西南平洼區(qū)。山東省屬于暖溫帶季風(fēng)氣候類型，全年降水量550—950 mm，但各區(qū)域降水差異較大[10]。按照山東省不同區(qū)域地貌以及氣候等差異，參考顧耘等[11]的劃分方法，將山東省小麥種植區(qū)域分為7大區(qū)域，分別為膠東丘陵區(qū)、膠濰河谷平原區(qū)、北部濱海區(qū)、中部山區(qū)、南部山區(qū)、西南平洼區(qū)和西北平原區(qū)。

1.2 調(diào)查方法

2009—2010、2013—2014、2017—2018年分3次對(duì)山東省7大種植區(qū)域小麥田雜草進(jìn)行群落調(diào)查，每次調(diào)查根據(jù)7大區(qū)域小麥種植面積，全省共300個(gè)調(diào)查地，每個(gè)調(diào)查地選擇小麥連片面積至少10 hm2的3塊區(qū)域，每塊區(qū)域倒“W”型九點(diǎn)取樣，共計(jì)8 100個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)0.25 m2，詳細(xì)調(diào)查每種雜草的種類、株數(shù)、株高及每種雜草的鮮重，并記錄小麥栽培方式、往年茬口、土壤質(zhì)地及除草劑使用情況等。

1.3 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算相對(duì)優(yōu)勢(shì)度（參考高興祥等[9]調(diào)查分析方法）。相對(duì)優(yōu)勢(shì)度（relative abundance）=（+++）/4，其中，為相對(duì)密度（relative density），即某種雜草的密度（以雜草株數(shù)代表雜草密度）占總密度的比例；為相對(duì)高度（relative height），即某種雜草的平均高度占樣方中所有雜草平均高度的比例；為相對(duì)重量（relative weight），即某種雜草的鮮重占樣方中雜草總鮮重的比例；為相對(duì)頻度（relative frequency），即雜草出現(xiàn)的樣方數(shù)占所有雜草出現(xiàn)的總樣方數(shù)的比例。反映雜草群落物種多樣性的指標(biāo)有物種豐富度、香農(nóng)指數(shù)、辛普森指數(shù)和均勻度指數(shù)，其中即為調(diào)查區(qū)域的雜草種類數(shù)，香農(nóng)指數(shù)′＝-Σ×Ln（=/，為樣方中第種雜草的密度，為樣方中雜草的總密度），辛普森指數(shù)＝2，均勻度指數(shù)＝/Ln。

將各區(qū)域≥1.0%的雜草的與分布區(qū)域構(gòu)成矩陣，采用DPS軟件對(duì)區(qū)域之間群落相似性測(cè)度進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析并生成樹狀圖，聚類分析方法采用最短距離法，數(shù)據(jù)不轉(zhuǎn)換，距離測(cè)度采用歐式距離。

2 結(jié)果

2.1 2013—2014年度山東省冬小麥田主要雜草分布情況

由表1可見，2013—2014年度山東省冬小麥田相對(duì)優(yōu)勢(shì)度在1.00%以上的雜草有播娘蒿等14種，其中禾本科雜草4種，闊葉雜草10種。相對(duì)優(yōu)勢(shì)度在10.00%以上的有3種，分別為播娘蒿、雀麥和薺菜；在5.00%—10.00%的有豬殃殃、節(jié)節(jié)麥等2種；在1.00%—5.00%的有9種，分別為看麥娘、小花糖芥、麥家公、澤漆、刺兒菜、麥瓶草、打碗花、婆婆納和多花黑麥草。

從分布區(qū)域來(lái)看，相對(duì)優(yōu)勢(shì)度大于10.00%的3種雜草中，播娘蒿、薺菜這2種闊葉雜草是整個(gè)山東省冬小麥田的主要雜草，在各個(gè)區(qū)域均有明顯分布，且在各個(gè)區(qū)域相對(duì)優(yōu)勢(shì)度均大于10.00%，全省相對(duì)優(yōu)勢(shì)度分別為22.49%和15.77%；雀麥的全省相對(duì)優(yōu)勢(shì)度為16.39%，列第2位，除南部山區(qū)和西南平洼區(qū)外，在其他5個(gè)區(qū)域均大面積分布。在相對(duì)優(yōu)勢(shì)度5.00%—10.00%的雜草中，豬殃殃除在北部濱海區(qū)分布少外，在其他區(qū)域明顯分布，全省相對(duì)優(yōu)勢(shì)度為8.94%；節(jié)節(jié)麥在南部山區(qū)分布較少，在其他區(qū)域大面積分布，總優(yōu)勢(shì)度為7.61%。相對(duì)優(yōu)勢(shì)度在1.00%—5.00%的9種雜草中，禾本科雜草看麥娘主要分布于南部山區(qū)的稻茬麥和膠東丘陵區(qū)、西南平洼區(qū)的濕潤(rùn)地帶，在其他區(qū)域分布少；澤漆主要分布在南部山區(qū)，婆婆納主要分布在西南平洼區(qū)、膠東丘陵區(qū)和南部山區(qū)，多花黑麥草主要分布在西南平洼區(qū)和膠東丘陵區(qū)；小花糖芥、麥家公、刺兒菜、麥瓶草、打碗花等在大多數(shù)區(qū)域均有分布。相對(duì)優(yōu)勢(shì)度小于1.00%的雜草中，大穗看麥娘優(yōu)勢(shì)度雖然僅為0.68%，但作為新發(fā)生的禾本科雜草，發(fā)生面積逐漸擴(kuò)大。

表1 山東省冬小麥田主要雜草相對(duì)優(yōu)勢(shì)度（2013—2014年度）

2.2 2018—2019年度山東省冬小麥田主要雜草分布情況

表2為2018—2019年度山東省冬小麥田主要雜草相對(duì)優(yōu)勢(shì)度調(diào)查結(jié)果，相對(duì)優(yōu)勢(shì)度在1.00%以上的雜草有播娘蒿等16種，其中禾本科雜草6種，闊葉雜草10種。相對(duì)優(yōu)勢(shì)度≥10.00%的有5種，分別為播娘蒿、雀麥、薺菜、節(jié)節(jié)麥和豬殃殃，且這5種雜草在山東省7大區(qū)域中均大面積分布，相對(duì)優(yōu)勢(shì)度明顯高于其他雜草。相對(duì)優(yōu)勢(shì)度在1.00%—5.00%的雜草有11種，分別為看麥娘、麥家公、小花糖芥、婆婆納、麥瓶草、牛繁縷、泥胡菜、野燕麥、大穗看麥娘、多花黑麥草和刺兒菜，其中看麥娘主要分布在南部山區(qū)的稻茬麥和膠東丘陵區(qū)的濕潤(rùn)地帶，禾本科雜草大穗看麥娘、多花黑麥草雖然相對(duì)優(yōu)勢(shì)度僅為1.52%和1.06%，但已基本在各大區(qū)域均有分布，這也是未來(lái)可能會(huì)發(fā)展蔓延的惡性雜草之一，婆婆納主要分布在西南平洼區(qū)和南部山區(qū)，面積在蔓延擴(kuò)大。

2.3 2009—2019年山東省冬小麥田主要雜草分布變化情況

2009—2010年度，山東省冬小麥田雜草相對(duì)優(yōu)勢(shì)度在10.00%以上的有2種，為播娘蒿和薺菜；相對(duì)優(yōu)勢(shì)度在5.00%—10.00%的有2種，為豬殃殃和雀麥；相對(duì)優(yōu)勢(shì)度在1.00%—5.00%的有麥瓶草、小花糖芥、麥家公、看麥娘、節(jié)節(jié)麥、打碗花、澤漆、蚤綴、泥胡菜、牛繁縷、藜和打碗花12種；相對(duì)優(yōu)勢(shì)度在1.00%以下的有野燕麥、多花黑麥草、大穗看麥娘等。2013—2014年調(diào)查時(shí)，相對(duì)優(yōu)勢(shì)度大于10.00%的增加了雀麥，此時(shí)共計(jì)3種；相對(duì)優(yōu)勢(shì)度在5.00%—10.00%的增加了節(jié)節(jié)麥。2018—2019年度，相對(duì)優(yōu)勢(shì)度≥10.00%的增加了節(jié)節(jié)麥和豬殃殃，此時(shí)共計(jì)5種（圖1）。

2.4 2009—2019年山東省冬小麥田雜草群落的物種多樣性變化

從反映物種多樣性的香農(nóng)指數(shù)來(lái)看，2009—2010年度，以南部山區(qū)、中部山區(qū)和西南平洼區(qū)較高，膠濰河谷平原區(qū)略低，膠東丘陵區(qū)、西北平原區(qū)和北部濱海區(qū)最低；2013—2014年度，仍以南部山區(qū)、中部山區(qū)和西南平洼區(qū)較高，分別為2.2030、2.1018和2.1135，膠東丘陵區(qū)略低，為2.0188，以西北平原區(qū)和北部濱海區(qū)最低，香農(nóng)指數(shù)僅為1.7511和1.3518；2018—2019年度，以南部山區(qū)、膠東丘陵區(qū)、西南平洼區(qū)和中部山區(qū)較高，在2.0775—2.4134，膠濰河谷平原區(qū)、北部濱海區(qū)和西北平原區(qū)較低，在1.6994—1.8941（表3）。

表2 山東省冬小麥田主要雜草相對(duì)優(yōu)勢(shì)度（2018—2019年度）

從衡量群落物種優(yōu)勢(shì)集中性的辛普森指數(shù)來(lái)看，2009—2010年度，西北平原區(qū)和北部濱海區(qū)辛普森指數(shù)較高，膠濰河谷平原區(qū)和膠東丘陵區(qū)次之，與其他區(qū)域差異不大；2013—2014年度，仍為西北平原區(qū)和北部濱海區(qū)較高，膠濰河谷平原區(qū)次之；2018—2019年度，以西北平原區(qū)和北部濱海區(qū)較高，分別為0.2287和0.2073，西南平洼區(qū)、南部山區(qū)、中部山區(qū)和膠東丘陵區(qū)較低，在0.1223—0.1440（表3）。

從均勻度指數(shù)來(lái)看，3次調(diào)查總體變化趨勢(shì)不大。2009—2010年度，以西南平洼區(qū)、中部山區(qū)和南部山區(qū)較高，膠濰河谷平原區(qū)介于中間，西北平原區(qū)、北部濱海區(qū)和膠東丘陵區(qū)較低；2013—2014年度，南部山區(qū)、西南平洼區(qū)、中部山區(qū)和膠東丘陵區(qū)較高，在0.5335—0.5754，膠濰河谷平原區(qū)為0.5018，較低的西北平原區(qū)和北部濱海區(qū)分別為0.4925、0.3802。2018—2019年度，趨勢(shì)一致，仍以南部山區(qū)等4個(gè)區(qū)域較高，以西北平原區(qū)和北部濱海區(qū)較低（表3）。

對(duì)山東省小麥田各區(qū)域相對(duì)優(yōu)勢(shì)度≥1.0%的雜草構(gòu)成的矩陣進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。結(jié)果表明，2013—2014年度，山東省7大區(qū)域冬小麥田雜草群落可以分為4組，西北平原區(qū)和北部濱海區(qū)距離最近，聚為一組，膠濰河谷平原區(qū)和中部山區(qū)分別各為一組，膠東丘陵區(qū)、西南平洼區(qū)和南部山區(qū)結(jié)構(gòu)類似，聚為一組。2018—2019年度，雜草群落可分為3組，西北平原區(qū)、北部濱海區(qū)和膠濰河谷平原區(qū)聚為一組，膠東丘陵區(qū)、中部山區(qū)和西南平洼區(qū)聚為一組，南部山區(qū)單獨(dú)為一組（圖2）。

表3 山東省小麥田雜草群落物種多樣性

A：膠東丘陵區(qū)Hill regions of eastern Shandong；B：南部山區(qū)The southern mountain region；C：膠濰河谷平原區(qū)Plain regions of middle Shandong；D：中部山區(qū)The middle mountain region；E：西南平洼區(qū)The southwest plain region；F：西北平原區(qū)The northwest plain region；G：北部濱海區(qū)The north coastal region

3 討論

3.1 山東省冬小麥田雜草群落變化情況

綜合2009—2019年10年間對(duì)山東省冬小麥田雜草分布的調(diào)查結(jié)果，并與20世紀(jì)90年代報(bào)道[8]比較，山東省冬小麥田雜草發(fā)生分布及群落變化有以下4個(gè)特點(diǎn)：（1）播娘蒿、薺菜一直是山東省冬小麥田優(yōu)勢(shì)雜草。3次調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，播娘蒿相對(duì)優(yōu)勢(shì)度始終排在第1位，薺菜始終排在前3位。（2）優(yōu)勢(shì)雜草種類越來(lái)越多，雜草危害程度越來(lái)越重，2009—2010年度相對(duì)優(yōu)勢(shì)度≥10.00%的只有播娘蒿、薺菜；2013—2014年度增加了雀麥；而2018—2019年度增至5種，分別為播娘蒿、雀麥、薺菜、節(jié)節(jié)麥和豬殃殃。（3）禾本科雜草發(fā)生程度和危害度逐漸加大，雀麥、節(jié)節(jié)麥從最初侵入西北平原區(qū)后，逐漸擴(kuò)散，目前已遍及整個(gè)山東省，10年間相對(duì)優(yōu)勢(shì)度明顯加大?？贷溎锏?次調(diào)查結(jié)果變化不大，始終保持在中等水平，多花黑麥草、大穗看麥娘和野燕麥雖然全省相對(duì)優(yōu)勢(shì)度不高，但呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，2009—2010年3種雜草相對(duì)優(yōu)勢(shì)度均在1.00%以下，2013—2014年多花黑麥草超過1.00%，2018—2019年多花黑麥草和野燕麥相對(duì)優(yōu)勢(shì)度上升為1.06%、1.23%，大穗看麥娘也上升為1.52%。（4）婆婆納、豬殃殃等闊葉雜草分布越來(lái)越廣泛，豬殃殃3次調(diào)查相對(duì)優(yōu)勢(shì)度逐年上升，分布區(qū)域也逐漸擴(kuò)大，現(xiàn)已在山東省各個(gè)區(qū)域均大面積分布，尤其在西南平洼區(qū)、南部山區(qū)和中部山區(qū)分布較多；婆婆納3次調(diào)查相對(duì)優(yōu)勢(shì)度分別為1.08%、1.18%、2.05%，主要分布于西南平洼區(qū)和南部山區(qū)，在其他區(qū)域也已有分布。

3.2 山東省冬小麥田雜草群落變化原因分析及應(yīng)對(duì)策略

作物田雜草群落變化受很多因素的影響，其中主要因素有種植制度的變化[12]、耕作制度的變化[13-14]、惡性雜草的傳播入侵[15-16]、水肥管理的變化[17]、單一除草劑大面積連續(xù)使用[18-19]以及人類和機(jī)械無(wú)意識(shí)的攜帶等。筆者針對(duì)10年調(diào)查數(shù)據(jù)分析認(rèn)為，耕作制度變化、惡性雜草傳播入侵以及單一除草劑大面積連續(xù)應(yīng)用明顯推動(dòng)了山東省小麥田雜草發(fā)生分布與種群變化。

免耕和淺旋耕技術(shù)替代了傳統(tǒng)的深翻農(nóng)藝，造成一些適合于淺土層出土的雜草尤其是禾本科雜草節(jié)節(jié)麥、雀麥、大穗看麥娘等的暴發(fā)。高興祥等[14]報(bào)道這些禾本科雜草最適宜萌發(fā)的土壤埋藏深度為10 cm以內(nèi)，傳統(tǒng)深翻有較好的控制作用，而免耕或淺旋耕給予這些禾本科雜草暴發(fā)的條件。另外，節(jié)節(jié)麥[20]、雀麥[21]以及大穗看麥娘[22-24]具有強(qiáng)大的繁殖能力、環(huán)境適應(yīng)能力和對(duì)小麥的強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)性，也是造成這些雜草不斷擴(kuò)散蔓延的因素之一。節(jié)節(jié)麥和雀麥最初入侵山東省西北部[20]，而后逐漸深入中部山區(qū)、南部山區(qū)，最后達(dá)到膠東丘陵區(qū)，目前在山東省各個(gè)區(qū)域均大面積分布；大穗看麥娘雖然是近幾年新發(fā)展的一種禾本科雜草，但是已在山東省濟(jì)南市、濱州市、臨沂市、聊城市、德州市等區(qū)域發(fā)現(xiàn)，預(yù)測(cè)也將是逐漸蔓延的一種惡性雜草[20]。單一除草劑大面積連續(xù)應(yīng)用是造成目前婆婆納等雜草區(qū)域性暴發(fā)[25]以及雜草抗藥性越來(lái)越嚴(yán)重[26-28]的主要原因。20世紀(jì)山東省冬小麥田防除闊葉雜草的除草劑以苯磺隆[29]為主，后逐漸被雙氟磺草胺取代，目前雙氟磺草胺是小麥田除草劑配方的主要成分之一[30]。而隨著雙氟磺草胺大量應(yīng)用于小麥田，多年后又將面臨抗性產(chǎn)生的問題[31]，因此生產(chǎn)中應(yīng)該提倡輪換使用不同作用方式的除草劑。

根據(jù)小麥田間草相，精準(zhǔn)選擇相應(yīng)除草劑是減少除草劑用量的主要途徑。山東省7大小麥種植區(qū)域雜草群落雖然相似性趨于接近，但每個(gè)區(qū)域雜草分布還是有各自特點(diǎn)，需要針對(duì)群落結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)選擇除草劑。如山東西南平洼區(qū)的婆婆納區(qū)域，可以加入效果好的苯磺隆除草劑；山東中部山區(qū)大穗看麥娘分布多的區(qū)域，可以加入炔草酯或唑啉草酯等除草劑；山東西北平原區(qū)節(jié)節(jié)麥密度大的地塊，建議采用農(nóng)藝措施深翻和施用除草劑甲基二磺隆相結(jié)合的防控措施。

3.3 山東省內(nèi)7大種植區(qū)域小麥田雜草群落物種多樣性變化

綜合2013—2014、2018—2019年度雜草群落調(diào)查結(jié)果并結(jié)合以前結(jié)果可以看出，山東省7大小麥種植區(qū)域以膠東丘陵區(qū)變化最大，物種多樣性呈不斷上升趨勢(shì)。2009—2010年度時(shí)，反映物種多樣性的香農(nóng)指數(shù)僅高于北部濱海區(qū)，2013—2014年度時(shí)，超過西北平原區(qū)和膠濰河谷平原區(qū)，2018—2019年度時(shí)，僅次于南部山區(qū)，已列第2位。高興祥等[9]報(bào)道，2009—2010年度山東省小麥田雜草群落以西南平洼區(qū)、中部山區(qū)和南部山區(qū)物種多樣性較高，其次為膠濰河谷平原區(qū)，西北平原區(qū)、膠東丘陵區(qū)和北部濱海區(qū)的物種多樣性最低。本研究結(jié)果表明，2013—2014年度，香農(nóng)指數(shù)仍以南部山區(qū)、中部山區(qū)和西南平洼區(qū)較高，以西北平原區(qū)和北部濱海區(qū)較低，但膠東丘陵區(qū)超過膠濰河谷平原區(qū)；2018—2019年度，膠東丘陵區(qū)繼續(xù)提高，香農(nóng)指數(shù)為2.3320，僅次于南部山區(qū)（2.4134）。膠濰河谷平原區(qū)、北部濱海區(qū)和西北平原區(qū)較低，在1.6994—1.8941。從衡量群落物種優(yōu)勢(shì)集中性的辛普森指數(shù)也可以看出山東省各個(gè)區(qū)域雜草群落的變化，3次調(diào)查中，北部濱海區(qū)和西北平原區(qū)辛普森指數(shù)均較高，顯示出物種集中性強(qiáng)、豐富度低；從系統(tǒng)聚類分析來(lái)看，膠東丘陵區(qū)的變化最大，2009—2010年度時(shí)雖然沒有與物種多樣性差的北部濱海區(qū)、西北平原區(qū)聚為一組，但與該組接近；2013—2014和2018—2019年度時(shí)已與物種多樣性最豐富的西南平洼區(qū)聚為一組，接近南部山區(qū)。

分析膠東丘陵區(qū)物種多樣性不斷上升的原因，一是雀麥、節(jié)節(jié)麥等惡性禾本科雜草在膠東丘陵區(qū)從無(wú)到有，該地區(qū)物種多樣性隨之提高；另外隨著雜草種類在各個(gè)區(qū)域普遍發(fā)展，區(qū)域之間雜草群落差異性減小。

4 結(jié)論

通過10年間3次對(duì)山東省冬小麥田雜草群落調(diào)查并分析變化原因表明，耕作制度變化、惡性雜草傳播入侵以及單一除草劑大面積連續(xù)應(yīng)用是推動(dòng)種群變化的重要因素。因此，在山東省冬小麥田針對(duì)發(fā)生密度大的節(jié)節(jié)麥等惡性雜草，選擇農(nóng)藝措施與除草劑應(yīng)用相結(jié)合的雜草綜合防控策略，通過深翻降低節(jié)節(jié)麥基數(shù)，再配合施用除草劑甲基二磺隆達(dá)到徹底防控的目的；其次，根據(jù)田間雜草草相，精準(zhǔn)選擇適宜的有效除草劑是除草劑減量和避免除草劑浪費(fèi)的重要措施；最后，不同作用機(jī)理的除草劑應(yīng)輪換使用，降低抗性風(fēng)險(xiǎn)。

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GAO XingXiang1, ZHANG YueLi1, AN ChuanXin2, LI Mei1, LI Jian1, FANG Feng1, ZHANG ShuangYing3

1Shandong Key Laboratory of Plant Virology, Institute of Plant Protection, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Ji’nan 250100;2Agricultural Comprehensive Service Center of Xiaoxie Town, Xintai City, Xintai 271200, Shandong;3Shandong Qiaochang Modern Agriculture Co., Ltd., Binzhou 256600, Shandong

【Objective】In the past 10 years, the species, quantity and occurrence area of weeds in winter wheat field of Shandong Province have changed significantly. The objective of this study is to clarify the succession law and reason of weed community, and to provide a theoretical basis for making precise control strategy of weeds in wheat field.【Method】A total of 300 investigation sites were investigated in the winter wheat field of Shandong Province, and three areas were selected for each investigation site. The weed community in winter wheat field of Shandong Province for each area was investigated three times from 2009 to 2019 using inverted W-pattern sampling method, and the distribution and change rule of weed community in seven regions of winter wheat field of Shandong Province were analyzed.【Result】The characteristics of weed community changes in winter wheat field of Shandong Province were: (1)ands had always been the dominant weeds in winter wheat field of Shandong Province, and the relative abundance of.always ranked first in the three surveys, which was 20.68%, 22.49% and 22.24%, respectively, and.s always ranked in the top three, with the relative abundance of 15.49%, 15.77% and 14.51%, respectively. (2) There were more and more species of dominant weeds, and the degree of weed damage was more and more serious. In the 2009-2010 annual survey, there were only two species.and.s with an relative abundance of ≥10.00%. In the last two surveys, there were three species (increased) and five species (increased.,and). (3) The occurrence and harm degree of gramineous weeds increased gradually. In 2009-2010,andwere mainly distributed in northwest plain region, north coastal region and central mountain region, in 2013-2014, they spread to the southern mountain region and plain regions of middle Shandong, and in 2018-2019, they had spread all over the province. The relative abundance of.was 7.66%, 16.39% and 17.94% in the three surveys, and that of.was 3.08%, 7.61% and 11.38%, respectively. Although the total dominance of,andwas not high, but it increased gradually. (4) The distribution of broad-leaved weeds such asand.was increasing. The relative abundance of.in the three surveys was 8.29%, 8.94% and 10.00%, respectively, which increasing year by year, and the distribution area was gradually expanding. Now it was widely distributed in all regions of Shandong Province, especially in the southwest plain region, the southern mountain region and central mountain region, and also in the northwest plain region. The relative abundance of.in the three surveys was 1.08%, 1.18% and 2.05%, respectively,.mainly distributed in the southwest plain region and southern mountain region, and had also been distributed in other regions. (5) The largest change of weed community was occurred in hill regions of eastern Shandong, and the species diversity showed a rising trend. In 2009-2010, the Shannon Wiener index, which reflected species diversity, was only higher than the north coastal region, ranking sixth. In 2013-2014, it surpassed the northwest plain region and plain regions of middle Shandong, ranking fourth. In 2018-2019, it ranked second, only was lower than that of the southern mountain region.【Conclusion】The change of farming system, the spread and invasion weeds and the continuous application of single herbicide in large area obviously promote the change of weed community in winter wheat field of Shandong Province. According to the results of weed change in winter wheat field of Shandong Province, the comprehensive weed control strategies of chemical herbicide and agronomic measures, precise control technology and alternative use of herbicides with different mechanisms should be promoted.

Shandong Province; winter wheat field; weed community distribution; succession law

2021-02-25；

2021-05-08

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2017YFD0201700）、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程（CXGC2018E04）

高興祥，E-mail：xingxiang02@163.com。張悅麗，E-mail：yueligaoxing@163.com。高興祥和張悅麗為同等貢獻(xiàn)作者。通信作者李美，E-mail：limei9909@163.com

（責(zé)任編輯 岳梅）