旱旱輪作冬小麥田主要雜草防治指標(biāo)試驗(yàn)

關(guān)鍵詞：旱旱輪作;冬小麥田;播娘蒿；節(jié)節(jié)麥；雜草密度；產(chǎn)量損失；防治指標(biāo)中圖分類號： ;S512. 1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1003-935X（2025）01-0030-07

Control Indicators for Major Weeds in Winter Wheat Fields under Corn - Wheat Dryland Rotation

WANG Shilong1 ，LI Zhenbo2，LIU Zhiji1，LIN Xiaoli1，AN Yi1，XU Yanling1，LI Peng3 （1.Digital Agricultureand Rural Development Center of Zibo City，Zibo 255033，China; 2. Shandong Agricultural Technology Extension Center，Ji'nan 2501Oo，China; 3.Shandong Agriculture and Engineering University，Ji'nan 25o1Oo，China）

Abstract：To determine theextentofdamagecausedbytheco-existence ofAegilops tauschiiand Descurainia sophia on winter wheat，andclarifythecontrol indicatorsfor major weedsin winterwheatfieldsundercorn-wheatdryland rotation，a field experiment was conducted during 2022-2023 in Zibo City，Shandong Province.By artificially planting D. sophia and A . tauschii，weeds densities were controlledat0，10，20，35，60，105，210，420，100，and320 plants/m2. Efects of weeds at diferent densities on the number of productive spikes，grains per spike，and1 OO-grain weight of wheat were measured.The results indicated thatlow-densityco-existence of the two weeds had a minor impact on wheatyield.However，asthe weedsdensityincreased，wheatyielddeclinedconsiderablely.Whenthedensitiesof both A. tauschii and D ：sophiawereall5 plants/ ，theyield decreased byonly 4.68% compared to the weed-free treatment.

When the densities reached 320，1OO plants/m2，the yields decreased by 57.98% .Data analysis revealed an exponential relationshipbetween weeddensityandwheat yield loss，anda power function relationship between weed fresh weight and wheat yieldloss.Using regressionanalysis，thecontrol indicators forweeds in winter wheat fields under adrylandrotationsystem was determinedtobe9-1O plants/m2.Guiding farmers totimelyimplementchemical control ofweedbasedontheseindicatorscould avoid theindiscriminateuseof herbicides，therebyreducing herbicide application rates，saving production costs，and protecting the farmlandecological environment played a positiverole.

Key words：corn-wheat drylandrotation;winter wheat;Aegilops tauschi;Descurainia sophia;weed density;yield loss; control indicator

小麥?zhǔn)俏覈饕募Z食作物，在當(dāng)前我國的糧食生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占有重要作用，雜草的生長貫穿小麥整個(gè)生育期，與小麥爭水、爭肥、爭光、爭空間，導(dǎo)致小麥降質(zhì)減產(chǎn)。同時(shí)，雜草也是多種小麥病蟲害的越冬寄主，還對機(jī)械化收割造成不利影響[1-2]。近年來，受耕作制度和栽培技術(shù)的變化、頻繁調(diào)種、機(jī)械跨區(qū)作業(yè)、除草劑的長期單一使用等影響，小麥田雜草呈現(xiàn)種群演替加快、草相復(fù)雜的特點(diǎn)[3]。從發(fā)生多度、發(fā)生頻度、危害程度等方面看，節(jié)節(jié)麥和播娘蒿均為典型的冬小麥田優(yōu)勢雜草，在黃河中下游冬小麥田趨重發(fā)生的態(tài)勢明顯，尤其節(jié)節(jié)麥?zhǔn)呛瘫究粕窖虿輰俨荼局参?，根系發(fā)達(dá)，適應(yīng)性和分蘗能力強(qiáng)。據(jù)筆者調(diào)查，春季節(jié)節(jié)麥一般每株 10～30 個(gè)分蘗，最多可達(dá)50個(gè)分蘗;播娘蒿同為草本植物，根系發(fā)達(dá)，枝葉繁茂，株高達(dá) 80cm 以上，與小麥爭光、爭肥優(yōu)勢明顯。節(jié)節(jié)麥和播娘蒿已成為影響小麥產(chǎn)量的重要生物因子之一，輕度草害造成產(chǎn)量損失 5% ＼～10% ，嚴(yán)重發(fā)生田塊產(chǎn)量損失達(dá) 50% 以上，個(gè)別田塊甚至絕收。目前，國內(nèi)尚無明確的雜草防治指標(biāo)用于指導(dǎo)生產(chǎn)，種植戶往往根據(jù)種植習(xí)慣“見草打藥”[4-5]。不管雜草發(fā)生數(shù)量多少都進(jìn)行化學(xué)防除，不但增加了生產(chǎn)成本，也造成農(nóng)藥污染，增強(qiáng)了雜草抗藥性[。為摸清節(jié)節(jié)麥和播娘蒿在不同發(fā)生程度下對小麥產(chǎn)量的影響，明確旱旱輪作冬小麥田主要雜草防治指標(biāo)并為科學(xué)防控提供依據(jù)，2022—2023年筆者通過人工種草控制了雜草密度，分析了不同密度節(jié)節(jié)麥和播娘蒿組合對小麥產(chǎn)量的影響，并確定了小麥雜草防治指標(biāo)，從源頭上為降低除草劑使用量、延緩抗藥性產(chǎn)生、延長除草劑使用壽命提供了技術(shù)支持。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)田的選擇

試驗(yàn)田選址在山東省淄博市臨淄區(qū)朱臺(tái)鎮(zhèn)國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)國際聯(lián)合研究中心建立的全國首家生態(tài)無人農(nóng)場內(nèi) （36.987^°N，118.256^°E） 。王壤類型為壤土，有機(jī)質(zhì)含量 23.6g/kg ，全氮含量 1.420g/kg ，有效磷含量 21.8mg/kg ，速效鉀含量 222mg/kg，pH 值6.5。水肥條件好、地力均勻、排灌良好、土地平整，上茬作物為玉米。

1.2 試驗(yàn)處理及設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)10個(gè)處理，每個(gè)處理均為播娘蒿、節(jié)節(jié)麥混生，播娘蒿/節(jié)節(jié)麥密度分別為 0/0.5/5 、10/10，15/20，20/40，25/80，50/160，100/320 ，其單位均為株 /m² ，每個(gè)處理4次重復(fù)，合計(jì)40個(gè)小區(qū)。每小區(qū)面積 5m² ，小區(qū)間留30cm 隔離帶。小區(qū)排列按照 、3-1…10-1?1-2?2-2?…10-4 以“之”字形前進(jìn)排列（圖1）。

1.3試驗(yàn)前的準(zhǔn)備

因田間自然生草無法滿足試驗(yàn)要求，本試驗(yàn)通過人工種草來完成試驗(yàn)任務(wù)，2022年9月，通過田間播種試驗(yàn)和培養(yǎng)血培養(yǎng)發(fā)芽2個(gè)途徑進(jìn)行了節(jié)節(jié)麥發(fā)芽率試驗(yàn)，均為6＼～8d出苗，平均發(fā)芽率70% ;播娘蒿處于休眠期未進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。根據(jù)發(fā)芽率和各小區(qū)種植密度，計(jì)算每小區(qū)需要的種子數(shù)量。

1.4播種雜草

10月12日播種小麥，播量 10kg/667m² ，當(dāng)日種草。節(jié)節(jié)麥播種方法：垂直于小麥種植行間隔10cm 劃淺溝，均勻撒種后覆土。播娘蒿播種方法：拌細(xì)土均勻撒播后用耙子淺耙1遍。

1.5 調(diào)查內(nèi)容

試驗(yàn)過程中隨時(shí)拔除節(jié)節(jié)麥、播娘蒿以外的其他雜草和超過設(shè)計(jì)密度以外的節(jié)節(jié)麥和播娘蒿。小麥?zhǔn)斋@前（2023年5一6月）調(diào)查雜草鮮重、株高和小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)，小麥成熟后（6月）對各處理實(shí)打測產(chǎn)、測千粒重。

1.6 數(shù)據(jù)處理

1.6.1計(jì)算產(chǎn)量損失率將各處理實(shí)測產(chǎn)量與4個(gè)無草處理的產(chǎn)量平均值進(jìn)行對比，計(jì)算產(chǎn)量損失率。

小麥產(chǎn)量損失率 Σ=Σ （無草處理小麥產(chǎn)量-某一雜草密度小麥產(chǎn)量）/無草處理小麥產(chǎn)量 × 100% 。

1.6.2 確定防治指標(biāo)

1.6.2.1確定經(jīng)濟(jì)危害允許損失經(jīng)濟(jì)危害允許損失 M=（100C+EF）/PVE×100% 。式中： C 為雜草防除費(fèi)用，元 ^′667m² ，包括農(nóng)藥費(fèi)用、器械費(fèi)用及用工費(fèi)用； P 為當(dāng)?shù)匦←滎A(yù)期產(chǎn)量， kg/667m² 5 V 為小麥?zhǔn)袌鰞r(jià)格，元 /kg;E 為防除效果， %;F 為雜草在防治指標(biāo)水平上所產(chǎn)生的價(jià)值，元 /667m² 。

1.6.2.2計(jì)算防治指標(biāo)建立雜草密度或鮮重（x） 與產(chǎn)量損失率 （y） 的函數(shù)關(guān)系方程，根據(jù)防治指標(biāo)的定義得出 M（%）=y（%） ，即 f（x）=（100C+ EF）/PVE×100% 。求出公式中的 x 值，該值即為雜草的防治指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

2.1小麥與雜草混生生長情況

根據(jù)對各處理小麥全生育生長情況的調(diào)查，雜草對小麥的出苗以及苗后 0～30d 幾乎沒有影響，從小麥分蘗開始，雜草密度越高對小麥分蘗影響越大，雜草100 株 /m² 以上時(shí)嚴(yán)重影響小麥分蘗，小麥植株表現(xiàn)為纖細(xì)、柔弱、分蘗少，向上生長趨勢明顯。進(jìn)入灌漿期，處理7、處理8、處理10這3個(gè)高密度雜草處理的雜草和小麥均出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象。

2.2不同雜草密度對小麥產(chǎn)量三要素的影響

從表1可以看出，雜草密度與小麥穗數(shù)呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系，隨雜草密度的增加，小麥穗數(shù)顯著降低，雜草密度最高的處理8穗數(shù)只有25.54萬穗 ^′667m² ，比無草處理區(qū)下降 40.52% ，而實(shí)測產(chǎn)量則下降57.98% ，其次為處理10，穗數(shù)下降 30.02% 。雜草密度最低的處理2，對穗數(shù)影響較小，產(chǎn)量減少4.68% ，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雖然設(shè)計(jì)的雜草密度低，但該處理節(jié)節(jié)麥的穗數(shù)卻是各處理最高的，節(jié)節(jié)麥可分蘗10～20穗/株，而高密度處理的節(jié)節(jié)麥分蘗穗數(shù)明顯偏少，只有5～10穗/株，這類雜草強(qiáng)大的分蘗能力也是造成小麥嚴(yán)重減產(chǎn)的重要原因。在雜草密度對小麥穗粒數(shù)和千粒重影響方面，試驗(yàn)也證明呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即隨著雜草密度的增加，小麥千粒重和穗粒數(shù)降低，但下降趨勢不明顯。穗粒數(shù)最低的處理8只比處理1下降了 14.29% ，千粒重下降了 12.64% ，遠(yuǎn)低于穗數(shù)和產(chǎn)量的下降趨勢。從雜草對小麥產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響可以看出，雜草不但對小麥有空間上的競爭，還有營養(yǎng)上的競爭，而這2個(gè)方面的競爭造成了小麥產(chǎn)量的損失。當(dāng)雜草密度在10株 'm² 以內(nèi)時(shí)，其對小麥產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響較小，處于農(nóng)業(yè)部門要求的確保主要糧食作物病蟲草害危害損失率低于 5% 的范圍之內(nèi)。

2.3不同雜草密度對小麥實(shí)測產(chǎn)量的影響

由各處理實(shí)測產(chǎn)量可知，處理2和處理3的雜草密度相對較小，小麥產(chǎn)量降幅較小，但從處理4開始，雜草密度達(dá)到35株 /m² 以上時(shí)，產(chǎn)量隨雜草密度的增加而快速下降，說明雜草在低密度時(shí)與小麥形成了良好的共生關(guān)系，互不影響或影響較小，但當(dāng)這個(gè)影響上升到一個(gè)臨界區(qū)域時(shí)，雜草將對小麥產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響，減產(chǎn)明顯[7

2.4防治指標(biāo)的計(jì)算

2.4.1經(jīng)濟(jì)危害允許損失根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際，雜草防除費(fèi)用約為50元 ^′667m2 ，包括農(nóng)藥費(fèi)用、器械費(fèi)用及用工費(fèi)用，小麥?zhǔn)袌鰞r(jià)格為2.3元/kg，防除效果約為 85% ，雜草在防治指標(biāo)水平上所產(chǎn)生的價(jià)值約為2元 ⁶⁶⁷m² ，當(dāng)?shù)夭煌亓μ飰K產(chǎn)量水平在 450～650kg/667m² ，根據(jù)經(jīng)濟(jì)危害允許損失 M 的計(jì)算公式，分別計(jì)算出不同產(chǎn)量水平下的危害損失率。 這5個(gè)產(chǎn)量水平下的經(jīng)濟(jì)危害允許損失分別為5.88%5.29%4.81%4.41%4.07% 。

本研究的試驗(yàn)田所在地塊常年的產(chǎn)量水平約為 550kg/667m² ，在此產(chǎn)量下的經(jīng)濟(jì)危害允許損失率為 4.81% ，故利用該損失率進(jìn)行雜草指標(biāo)的計(jì)算。

2.4.2不同雜草密度和鮮重與小麥產(chǎn)量損失率的擬合曲線利用Origin軟件分別以雜草密度、鮮重作為自變量 （x） ，以小麥的產(chǎn)量損失率作為因變量 （y） 進(jìn)行擬合，建立不同模型，進(jìn)行指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)及對數(shù)函數(shù)等擬合，選取相關(guān)系數(shù)最大的函數(shù)，建立產(chǎn)量損失率與雜草密度、雜草鮮重的回歸曲線。

2.4.2.1以雜草密度為自變量的曲線擬合從圖2雜草密度和產(chǎn)量損失不同函數(shù)擬合曲線可以看出，指數(shù)函數(shù)矯正決定系數(shù) r² 最高，曲線方程為y=34. 1-38×0. 97^x 。以此方程計(jì)算，產(chǎn)量水平為550kg/667m² 時(shí)的產(chǎn)量損失率為 4.81% ，即 y 為4.81，代入本曲線方程得出雜草密度 x 值為8.55株 /m² 。雜草株數(shù)四舍五入取整數(shù)，根據(jù)此計(jì)算方法，麥田雜草防治指標(biāo)為9株 /m² 。

2.4.2.2以雜草鮮重為自變量的曲線擬合從圖3可以看出，各函數(shù)相對擬合性普遍較低，均小于等于0.4，以矯正決定系數(shù)較高的冪函數(shù)方程y=-0.28+0.068×x^0.74 進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)產(chǎn)量損失率為4. 81% 即 y=4.81 時(shí)，雜草鮮重 x 值為340.97g ，根據(jù)此計(jì)算方法，當(dāng)麥田雜草單位面積鮮重 340.97g 為麥田雜草防治指標(biāo)時(shí)，此時(shí)的鮮重為小麥生長后期的雜草鮮重，該數(shù)據(jù)還無法用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，結(jié)合該試驗(yàn)中各處理中雜草密度和雜草鮮重的關(guān)系建立擬合關(guān)系，計(jì)算在該鮮重條件下的雜草密度。

利用Excel軟件以雜草鮮重為自變量 （x） ，以小麥的密度為因變量 （y） 進(jìn)行擬合（圖4），得出指數(shù)函數(shù) y=8.7111e^0.0005x ，計(jì)算當(dāng) x 值為340.97時(shí)的 y 值為10.32，四舍五入即此時(shí)雜草密度為10株 'm² ，與以雜草密度為自變量的曲線擬合得出的防治指標(biāo)數(shù)值9株 'm² 相近。

3討論與結(jié)論

3.1雜草對小麥產(chǎn)量影響顯著

綜合以上研究結(jié)果，初步明確了節(jié)節(jié)麥-播娘蒿混生種群對小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成三要素的影響和相關(guān)性。雜草對小麥的危害主要體現(xiàn)在影響小麥的有效穗數(shù)，其次為穗粒數(shù)，對千粒重影響相對較小[8]。觀察發(fā)現(xiàn)，雜草主要通過與小麥爭奪地面和空間，影響小麥的穗數(shù)，雜草密度越大，小麥分蘗數(shù)和成穗率越??；雜草與小麥爭奪水分、養(yǎng)分、光照，影響小麥的穗粒數(shù)和千粒重，使小麥發(fā)育不良，降低產(chǎn)量和品質(zhì)[9]。雜草已成為小麥安全生產(chǎn)的重要隱患，近年來在魯中部分麥田出現(xiàn)了因高密度節(jié)節(jié)麥導(dǎo)致小麥減產(chǎn) 70% 以上的田塊，部分農(nóng)戶在小麥出苗后因雜草發(fā)生嚴(yán)重對小麥進(jìn)行了翻種重播，個(gè)別農(nóng)戶因雜草發(fā)生嚴(yán)重在4月對小麥進(jìn)行了青儲(chǔ)，改種春季作物。

3.2明確防治指標(biāo)對生產(chǎn)的指導(dǎo)作用

通過該試驗(yàn)研究，初步明確旱旱輪作冬小麥田雜草防治指標(biāo)為9～10株 /m² ，提出防治指標(biāo)的意義在于指導(dǎo)合理用藥，走出“見草就打藥”的誤區(qū)，減緩雜草對除草劑抗藥性的產(chǎn)生[10]。近年來筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，節(jié)節(jié)麥對甲基二磺隆的抗性明顯上升[]，2018年以前使用 30g/L 甲基二磺隆可分散懸浮劑 25～30g/667m² 防治節(jié)節(jié)麥就可達(dá)到90% 以上的防治效果，隨著節(jié)節(jié)麥的普遍發(fā)生和甲基二磺隆的連年使用，近年來用藥量要在35～40g/667m² 才能達(dá)到同樣的防效，藥量增加33.3% ，加大藥量雖取得了較好的除草效果[12]，但造成的小麥藥害層出不窮，嚴(yán)重藥害田小麥減產(chǎn)50% 以上[13]。2021年山東省對淄博市的桓臺(tái)縣、臨淄區(qū)等6縣（區(qū)）采集到的22個(gè)節(jié)節(jié)麥種群、27個(gè)播娘蒿種群開展抗藥性監(jiān)測，結(jié)果顯示，12個(gè)節(jié)節(jié)麥種群對甲基二磺隆處于中等水平抗性，頻率54.5% ；24個(gè)播娘蒿種群對苯磺隆處于不同程度抗性，頻率 88.9% ，其中15個(gè)種群處于高水平抗性，頻率 55.6% 。雜草抗藥性的快速增長[14]，對生產(chǎn)帶來諸多惡果，一是導(dǎo)致農(nóng)藥效果下降，進(jìn)而引起防控效果下降，農(nóng)作物因雜草危害得不到有效控制而造成損失；二是農(nóng)藥使用效果下降的情況下，種植戶為了控制雜草危害勢必會(huì)加大用量，這樣既增加了防治成本，又加大了對農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境的污染，危害生態(tài)環(huán)境[8]；三是導(dǎo)致農(nóng)藥開發(fā)和生產(chǎn)投人的浪費(fèi)，開發(fā)一個(gè)新農(nóng)藥需要投人大量的資金和人力物力，一個(gè)農(nóng)藥品種因抗藥性增長而很快失去使用價(jià)值，苯磺隆在小麥除草劑市場上的快速下跌就是一個(gè)鮮明的例子，其上市之初對麥田闊葉雜草防效顯著，深得種植戶厚愛，但連年單一用藥、不合理施藥導(dǎo)致麥田多數(shù)闊葉雜草很快對其產(chǎn)生抗藥性，田間防效迅速下降，目前已經(jīng)到了退出小麥除草劑市場的邊緣[15-16]。因而，開展雜草防控指標(biāo)的研究，明確防治指標(biāo)對指導(dǎo)生產(chǎn)意義重大，但在實(shí)際生產(chǎn)中，對雜草指標(biāo)的使用要有補(bǔ)充說明，節(jié)節(jié)麥、播娘蒿等雜草繁殖能力強(qiáng)，當(dāng)處于防治指標(biāo)以下時(shí)，雖不用進(jìn)行化學(xué)防治，但要提醒種植戶結(jié)合農(nóng)事操作，隨時(shí)人工除草，避免下一年局部偏重發(fā)生。

麥田雜草生長受雜草密度、種群結(jié)構(gòu)、小麥播種密度、氣象條件等因素影響[17]，對小麥產(chǎn)量的影響情況復(fù)雜，本試驗(yàn)只研究了節(jié)節(jié)麥、播娘蒿2種對小麥產(chǎn)量影響較大的雜草在人工播種條件下對小麥產(chǎn)量的影響，與自然生長條件下雜草對小麥產(chǎn)量的影響具有差異性;同時(shí)本試驗(yàn)研究提出的雜草防治指標(biāo)是在小麥產(chǎn)量水平為 550kg/667m² 下的推導(dǎo)數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)濟(jì)危害允許損失的計(jì)算公式，在實(shí)際生產(chǎn)中，不同產(chǎn)量水平下的麥田雜草經(jīng)濟(jì)危害損失會(huì)有較大差異，從而得出的防治指標(biāo)也會(huì)有所不同[18-19]。在今后冬小麥田雜草防治研究工作中，建議開展不同雜草種類混合、不同密度設(shè)計(jì)、不同生長環(huán)境等多種因素對小麥產(chǎn)量影響的研究，為麥田雜草的科學(xué)防控提供技術(shù)支撐。

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