小麥種植技術與田間雜草綠色防控的系統(tǒng)整合分析

引言

小麥作為全球三大主糧之一，其穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)對保障糧食安全具有戰(zhàn)略意義。然而，田間雜草作為小麥生產(chǎn)中的主要生物脅迫因子，通過資源競爭、病蟲害傳播等途徑，導致全球小麥年均減產(chǎn)約 34% ，嚴重時可達 50% 以上。傳統(tǒng)化學除草技術雖能快速控制雜草，但長期依賴導致雜草抗藥性增強、土壤殘留污染及非靶標生物毒性等問題，與農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型目標背道而馳。當前，綠色防控理念已成為農(nóng)業(yè)技術革新的核心方向。通過農(nóng)業(yè)措施、生物防治、物理手段等多技術協(xié)同，實現(xiàn)雜草可持續(xù)治理。然而，現(xiàn)有研究多聚焦單一防控技術，缺乏種植技術與雜草防控的系統(tǒng)整合，導致田間應用效果不穩(wěn)定。例如，生物防治雖具環(huán)境優(yōu)勢，但受氣候、土壤條件限制，需與農(nóng)藝措施協(xié)同增效。

本研究立足小麥種植全周期，以“預防為主、綜合防控”為原則，系統(tǒng)解析種植技術對雜草發(fā)生的影響機制，創(chuàng)新集成農(nóng)業(yè)、物理、生物多維防控技術體系，并通過多生態(tài)區(qū)田間示范驗證其有效性。研究旨在實現(xiàn)以下目標： ① 揭示小麥種植模式與雜草群落的互作規(guī)律； ② 構建低化學投入、高生態(tài)兼容的綠色防控技術包； ③ 為小麥產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供可復制的技術路徑。通過技術協(xié)同優(yōu)化，預期在保障小麥產(chǎn)量的同時，減少化學除草劑依賴，提升農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務功能。

1小麥種植技術基礎

1.1品種選擇與種子處理

小麥品種的選擇需結(jié)合區(qū)域氣候、土壤類型及種植目標。在干旱少雨地區(qū)，應優(yōu)先選用抗旱性強、分藥能力好的品種；在病蟲害高發(fā)區(qū)，則需選擇抗白粉病、紋枯病或耐蚜蟲的品種。種子質(zhì)量直接影響出苗率與后期生長，需確保種子純度 ?99% 、發(fā)芽率 ?85% 。播種前需進行曬種處理，將種子攤曬2一3天，利用紫外線殺滅表面病菌，同時增強種子活力。包衣或拌種是預防病蟲害的關鍵步驟，可選用含有咯菌腈、噻蟲嗪等成分的種衣劑，既能防治地下害蟲，又能抑制苗期病害。生物制劑如枯草芽孢桿菌也可用于拌種，促進根系發(fā)育并增強抗逆性。

1.2整地與土壤改良

精細整地是創(chuàng)造良好土壤環(huán)境的基礎。前茬作物收獲后，需及時深耕 25-30cm ，打破犁底層，提高土壤通透性。秸稈還田時，建議將玉米秸稈粉碎至 5cm 以下，并增施尿素調(diào)節(jié)碳氮比，加速腐解。針對酸性土壤，可每畝撒施生石灰 50-75kg ，調(diào)節(jié) pH 值至6.5—7.5；堿性土壤則可通過增施硫酸亞鐵或石膏改良。土壤肥力提升需注重有機質(zhì)補充，建議每畝施入腐熟農(nóng)家肥2000—3000kg ，或商品有機肥 150-200kg_o 此外，結(jié)合測土配方技術，針對性補充氮、磷、鉀及中微量元素，例如缺鋅地塊可每畝基施硫酸鋅1—2kg。

1.3播種技術要點

適期播種是小麥高產(chǎn)的前提。播種量需根據(jù)品種特性與地力調(diào)整，一般每畝基本苗控制在15萬—20萬株。機械化播種時，需確保行距均勻、播深一致，避免出現(xiàn)漏播或重播。土壤熵情不足時，需提前造或采用探溝播技術。播后鎮(zhèn)壓可壓實土壤，促進種子與土壤緊密接觸，提高出苗整齊度。對于雜草重發(fā)區(qū)，可在播種時同步鋪設防草布或地膜，抑制雜草萌發(fā)。

1.4水肥一體化管理措施

水肥一體化技術通過精準調(diào)控灌溉與養(yǎng)分供應，顯著提升小麥生產(chǎn)效益。小麥全生育期的需水量約為 400-600mm ，其中拔節(jié)至抽穗期對水分需求最為關鍵，占比達 40%-50% ，此階段缺水會直接導致穗粒數(shù)減少，影響最終產(chǎn)量。灌溉策略需遵循“前控后促”原則，冬前若熵情適宜可免澆越冬水，以減少無效水分消耗；春季則需根據(jù)土壤熵情靈活安排返青水、拔節(jié)水和灌漿水的灌溉，確保關鍵生育期水分充足。施肥管理上，氮肥的 60% 一 70% 作為基肥施用，剩余 30%-40% 在拔節(jié)期追施，以滿足小麥生長中后期對氮素的高需求；磷肥應全部基施，鉀肥則采用50% 基施 50% 拔節(jié)期追施的分配方式，促進養(yǎng)分均衡吸收。此外，葉面噴施磷酸二氫鉀（濃度 0.2%-0.3% 或蕓苔素內(nèi)酯（濃度0.01mg/L )，不僅能增強小麥抗倒伏能力，還能有效抵御干熱風危害，延長葉片功能期，為籽粒灌漿提供充足養(yǎng)分。

2小麥田間雜草發(fā)生規(guī)律與危害

2.1主要雜草種類與分布特征

小麥田間雜草種類繁多，其分布受氣候、土壤及耕作制度影響顯著。例如，在黃淮麥區(qū)，闊葉雜草以播娘蒿、薺菜、豬殃殃為主，這類雜草種子產(chǎn)量高、傳播能力強，常形成密集群落，與小麥爭奪光照與養(yǎng)分。禾本科雜草如野燕麥、看麥娘則多分布于水肥條件較好的地塊，其根系發(fā)達，分蘗能力強，易與小麥形成競爭。長江中下游麥區(qū)則以日本看麥娘、硬草等抗藥性雜草為主，這些雜草對精噁唑禾草靈等除草劑抗性較強，防治難度較大。西北旱作區(qū)則以刺兒菜、藜等耐旱雜草為主，這類雜草適應干旱環(huán)境，種子可在土壤中休眠多年，待機萌發(fā)。此外，多年生雜草如小薊、田旋花等雖占比不高，但其根莖繁殖能力強，難以根除，常成為田間雜草反復發(fā)生的根源。

雜草分布還呈現(xiàn)明顯的區(qū)域性特征。例如，華北平原麥區(qū)因灌溉便利，濕生雜草如馬唐、稗草發(fā)生較重；而西南山地麥區(qū)則因地形復雜，雜草群落多樣性更高，常見種類包括繁縷、碎米薺等。近年來，隨著機械化跨區(qū)作業(yè)普及，雜草種子跨區(qū)域傳播加劇，部分原屬次要雜草的種類如節(jié)節(jié)麥、雀麥等逐漸上升為主要危害對象，進一步增加了防控難度。

2.2雜草發(fā)生動態(tài)與環(huán)境驅(qū)動因素

雜草發(fā)生動態(tài)受溫度、降水、土壤肥力等環(huán)境因子綜合調(diào)控。小麥播種后10—20天為雜草萌發(fā)高峰期，此時土壤情適宜，溫度穩(wěn)定在 10^°C-15^°C ，有利于雜草種子快速出苗。例如，播娘蒿種子在 5% 即可萌發(fā)，而野燕麥則需 10^°C 以上，這種萌發(fā)特性差異導致雜草群落演替規(guī)律復雜。春季返青期至拔節(jié)期是雜草與小麥競爭的關鍵階段，此時雜草生長速度加快，若未及時防控，其生物量可在30天內(nèi)增長3一5倍。

環(huán)境驅(qū)動因素中，耕作制度對雜草發(fā)生影響顯著。長期連作麥田雜草密度普遍高于輪作田，因連作導致土壤中雜草種子庫累積，且單一作物環(huán)境利于特定雜草適應。秸稈還田雖能提升土壤肥力，但也可能增加雜草種子存活率。例如，麥秸覆蓋可為看麥娘等雜草提供遮蔭環(huán)境，促進其生長。此外，化肥過量施用會加劇雜草危害，高氮條件下闊葉雜草生物量增加，而鉀肥不足則可能誘發(fā)禾本科雜草優(yōu)勢種群形成。

2.3雜草對小麥生長的競爭機制

雜草對小麥的競爭主要體現(xiàn)在資源爭奪與生理干擾兩方面。首先，光照競爭是早期主要矛盾，雜草株高葉大，拔節(jié)期前可截獲大量的入射光，導致小麥光合效率下降。其次，生理干擾方面，雜草可通過化感作用抑制小麥生長。例如，藜科植物根系分泌的酚酸類物質(zhì)可抑制小麥根系活力，導致其吸收面積減少。部分雜草還是病蟲害的中間寄主，如播娘蒿可傳播小麥條銹菌，雀麥則為麥稈蠅提供越冬場所，進一步加劇小麥受害程度。

3.綠色防控技術體系構建

3.1農(nóng)業(yè)防控措施

農(nóng)業(yè)防控技術通過優(yōu)化耕作制度與管理措施，從源頭有效抑制雜草滋生，為小麥生長創(chuàng)造良好環(huán)境。首先，合理輪作是打破雜草連作障礙的關鍵策略。例如，將小麥與大豆、花生等闊葉作物輪作，利用作物間生態(tài)位差異顯著減少伴生雜草的滋生。在雜草重發(fā)區(qū)域，采用“小麥-玉米-大豆\"三年輪作模式，通過作物根系分泌物及土壤養(yǎng)分競爭機制的差異，可使播娘蒿、薺菜等闊葉雜草密度降低，同時改善土壤結(jié)構，提升地力。深耕深松技術則通過物理手段破壞雜草種子庫，秋季小麥播種前進行25—30cm 的深耕作業(yè)，不僅能將多年生雜草的根莖切碎，抑制其再生能力，還能將表層土壤中的雜草種子翻埋至深層，減少種子存活率。其次，競爭性作物種植是構建生物屏障的有效方法。在田埂或邊際土地種植黑麥草、燕麥等速生作物，這些作物具有快速覆蓋地表的能力，通過搶占光照、養(yǎng)分和生長空間，抑制雜草萌發(fā)。此外，這些作物成熟后可作為綠肥還田，增加土壤有機質(zhì)含量，改善土壤團粒結(jié)構，進一步抑制雜草生長。最后，土壤改良與覆蓋措施同樣不可忽視。增施有機肥，如每畝施入 2000-3000kg 腐熟農(nóng)家肥，可改善土壤通透性，促進有益微生物繁殖，間接抑制雜草生長。秸稈覆蓋則需注意厚度控制，以3- ?5cm 為宜，過厚易導致土壤濕度過高，誘發(fā)禾本科雜草滋生。覆蓋后配合鎮(zhèn)壓措施，確保秸稈與土壤緊密接觸，避免形成雜草庇護所。通過耕作制度優(yōu)化、土壤改良與覆蓋、競爭性作物種植等綜合措施，農(nóng)業(yè)防控技術不僅能有效抑制雜草發(fā)生，還能提升土壤肥力，促進小麥健康生長，為小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定堅實基礎。

3.2物理防控技術

物理防控技術憑借機械與物理手段直接清除雜草，兼具無污染、見效快的顯著優(yōu)勢，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色防控體系中的重要組成部分。首先，機械除草通過精準調(diào)整農(nóng)機具參數(shù)，實現(xiàn)高效作業(yè)。在小麥3一5葉期，采用彈齒耙或旋轉(zhuǎn)鋤進行中耕除草，可有效清除苗期雜草，同時將對小麥的損傷率控制在極低水平。這一技術關鍵在于精確控制作業(yè)深度，通常保持在3—5cm，既能徹底清除雜草，又能避免傷及小麥根系，保障作物正常生長。此外，機械除草還可結(jié)合土壤疏松與碎土作業(yè)，改善土壤透氣性，促進小麥根系發(fā)育。其次，防草膜覆蓋技術通過物理阻隔抑制雜草萌發(fā)，是另一種高效且環(huán)保的防控方式。黑色地膜透光率低，能有效阻止雜草進行光合作用，同時提升地溫，促進小麥早發(fā)快長。在干旱地區(qū)，地膜覆蓋可顯著提高土壤保能力，使小麥增產(chǎn)，并有效防治雜草。然而，傳統(tǒng)地膜難以降解，長期殘留會污染環(huán)境。生物降解膜的出現(xiàn)解決了這一問題，其原料為聚乳酸等可降解材料，使用后6一12個月可完全分解，既保持了地膜的防控效果，又減少了對環(huán)境的負面影響，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。

3.3生物防控技術

生物防控技術通過利用天敵、微生物或植物源物質(zhì)控制雜草，兼具環(huán)境友好與持效期長的顯著優(yōu)勢，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了創(chuàng)新解決方案。首先，微生物制劑作為生物防控的核心工具之一，展現(xiàn)出強大的雜草防治潛力。例如，真菌制劑通過其特異性孢子附著在野燕麥、看麥娘等禾本科雜草葉片上，進而侵染莖稈組織，導致植株腐爛死亡。每畝施用1.5—2L，即可實現(xiàn)有效防效，且對小麥等作物安全無害。其作用機制不僅限于直接殺滅雜草，還能通過微生物在土壤中的定殖，形成長期抑制雜草萌發(fā)的生態(tài)屏障。其次，昆蟲天敵的引入是生物防控的另一重要途徑。葉甲類昆蟲作為闊葉雜草的專食性天敵，可有效取食藜、莧等常見雜草，顯著降低其種群密度。通過人工釋放或保護自然天敵種群，可使目標雜草密度降低，同時維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。這種防控方式避免了化學藥劑對環(huán)境的污染，并促進了自然天敵與雜草間的動態(tài)平衡。最后，植物源除草劑的研發(fā)與應用為生物防控注人了新活力。從萬壽菊中提取的 α -三聯(lián)噻吩，通過破壞雜草細胞膜透性，誘導植株快速脫水死亡，對馬唐、稗草等禾本科雜草具有顯著抑制作用。其環(huán)境降解速度快，對非靶標生物安全，符合綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求。此外，化感作物如大麥、高粱的根系分泌物中含有多種生物活性物質(zhì)，可抑制周邊雜草生長。與小麥間作時，這些作物通過根系互作減少化學除草劑用量，同時提升土壤肥力與作物抗逆性。

生物防控技術通過多途徑協(xié)同作用，不僅有效控制了雜草危害，還減少了化學農(nóng)藥的使用，保護了農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，為農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了技術支撐。未來需進一步探索生物防控與其他防控手段的集成應用，以實現(xiàn)更高效、更可持續(xù)的雜草管理目標。

3.4生態(tài)調(diào)控策略

生態(tài)調(diào)控通過優(yōu)化農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構，實現(xiàn)雜草可持續(xù)管理。首先，農(nóng)田生物多樣性提升計劃包括種植蜜源植物吸引天敵昆蟲。例如，田邊種植苜蓿、紫云英等，可為寄生蜂、瓢蟲提供棲息與繁殖場所。同時，保留田埂雜草多樣性，避免單一化清除，有助于維持天敵種群穩(wěn)定。其次，雜草種子庫動態(tài)管理需結(jié)合耕作與誘捕技術。秋季深翻可將表層雜草種子埋入深層，減少萌發(fā)率；春季播種前，采用尼龍網(wǎng)袋收集漂浮種子，降低田間種子庫容量。此外，通過監(jiān)測雜草群落演替規(guī)律，及時調(diào)整防控策略。例如，當發(fā)現(xiàn)節(jié)節(jié)麥等抗藥性雜草比例上升時，可優(yōu)先采用生物或物理防控手段，延緩其擴散速度。最后，生態(tài)調(diào)控還強調(diào)農(nóng)田景觀尺度管理。在農(nóng)場周邊種植防護林帶，可阻擋雜草種子隨風傳播；合理規(guī)劃灌溉溝渠，避免雜草隨水流擴散。通過多尺度生態(tài)措施協(xié)同，構建雜草防控的立體屏障，最終實現(xiàn)小麥生產(chǎn)的綠色化與可持續(xù)化。

4結(jié)論

本研究通過系統(tǒng)解析小麥田間雜草發(fā)生規(guī)律與危害機制，創(chuàng)新構建了以農(nóng)業(yè)防控為基礎、物理與生物防控為協(xié)同、生態(tài)調(diào)控為保障的綠色防控技術體系。結(jié)果表明，優(yōu)化耕作制度、深耕深松、競爭性作物種植等農(nóng)業(yè)措施可顯著降低雜草基數(shù);機械除草、防草膜覆蓋等物理技術能實現(xiàn)雜草精準清除；微生物制劑、化感作物等生物手段可高效抑制雜草生長；而生態(tài)調(diào)控策略通過提升農(nóng)田生物多樣性、動態(tài)管理雜草種子庫，進一步鞏固防控效果。

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