甘肃省平凉市全膜双垄沟播玉米田杂草种类及主要群落类型

岳德成, 姜延军, 史广亮, 漆永红,胡冠芳, 杨发荣, 李敏权

(1.甘肃省平凉市农业科学研究所, 平凉 744000; 2. 甘肃省农业科学院植物保护研究所, 兰州 730070;3.甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所, 兰州 730070; 4. 甘肃省农业科学院, 兰州 730070)



甘肃省平凉市全膜双垄沟播玉米田杂草种类及主要群落类型

岳德成1, 姜延军1, 史广亮1, 漆永红2*,胡冠芳2, 杨发荣3, 李敏权4*

(1.甘肃省平凉市农业科学研究所, 平凉 744000; 2. 甘肃省农业科学院植物保护研究所, 兰州 730070;3.甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所, 兰州 730070; 4. 甘肃省农业科学院, 兰州 730070)

对平凉市全膜双垄沟播玉米田杂草种类、优势种、主要群落类型及分布特点进行了系统调查。结果表明,平凉市全膜双垄沟播玉米田杂草种类有96种,隶属34科,以一年生杂草为主,占66.67%,多年生杂草种类较少,占33.33%;草本杂草种类繁多,占93.75%,木本杂草稀少,占6.25%。全市优势杂草有藜、狗尾草、反枝苋、马唐、刺儿菜、苣荬菜和冰草7种,杂草优势种在县城间存在明显差异。全市杂草群落主要存在6种类型,各群落类型出现频率均在30%以上。

平凉市; 全膜双垄沟; 玉米田; 杂草种类; 群落结构

全膜双垄沟播技术是甘肃省广大农业科技人员在长期实践中探索出的一项抗旱新技术,该技术从根本上实现了对有限自然降水的高度富集与叠加利用,现已成为甘肃省乃至全国旱作农业区重点推广的抗旱新技术。甘肃省年推广面积均在66.7 万hm2以上,玉米、马铃薯等主栽作物增产幅度均在30%左右,经济效益显著。全膜双垄沟播技术突出的集水保墒效应[1],在大幅度提高作物产量的同时,也引起田间杂草的严重发生,随着全膜双垄沟播技术推广面积的增加,杂草危害问题已成为限制全膜双垄沟播技术高产稳产的瓶颈因素。

平凉市是甘肃省主要旱作农业区,也是全膜双垄沟播技术重点推广地区,年推广面积已达到7万 hm2以上,草害治理是生产上亟待解决的关键问题之一。生产中对全膜双垄沟播玉米田杂草发生状况掌握不清,防除措施不当。关于平凉市露地玉米田杂草群落类已有少量研究[2],但对全市全膜双垄沟播作物田的杂草研究报道少。本试验于2013年对平凉市全膜双垄沟播玉米田杂草发生种类、优势种群、主要群落类型和分布特点等进行了全面系统的调查研究,为杂草防除提供依据。

1 材料与方法

1.1 调查方法

2013年5-9月,每县(区)按不同生态区域选取3～8个乡镇,每乡镇选取2～4个村,每村随机选取2～7块田块,每田块对角线5点取样,样方面积1 m2,调查记载各样方内杂草种类及各种杂草株数。参照文献[3-4]进行杂草种类鉴定。

1.2 数据统计

统计各乡(镇)全膜双垄沟播玉米田杂草种类、田间频率(F)、田间均度(U)、田间密度(MD)等,计算相对频率(RF)、相对均度(RU)、相对密度(RD)及相对多度(RA)。各参数计算公式：F(%)=(调查单元内杂草出现的田块数/调查单元内调查总田块数)×100；U(%)=(调查单元内杂草出现的样方数/调查单元内调查总样方数)×100；MD(株/m2)=(调查单元内各调查田块杂草密度平均值之和/调查单元内调查总田块数)；RF(%)=(调查单元内某种杂草田间频率/调查单元内所有杂草田间频率之和)×100；RU(%)=(调查单元内某种杂草田间均度/调查单元内所有杂草田间均度之和)×100；RD(%)=(调查单元内某种杂草田间密度/调查单元内所有杂草田间密度之和)×100；RA(%)=RF+RU+RD。

2 结果与分析

2.1 杂草种类

系统调查结果表明(表1),甘肃省平凉市全膜双垄沟播玉米田杂草种类有96种,隶属34科。其中菊科15种,占15.63%;禾本科9种,占9.38%;豆科7种,占7.29%;十字花科6种,占6.25%;唇形科、藜科各5种,分别占5.21%;锦葵科、紫草科、大戟科、蓼科各4种,分别占4.17%;旋花科、茄科、石竹科各3种,分别占3.13%;牻牛儿苗科、罂粟科、杨柳科各2种,分别占2.08%;苋科、桑科、马齿苋科、蒺藜科、堇菜科、木贼科、茜草科、报春花科、蔷薇科、车前科、榆科、毛茛科、百合科、萝藦科、苦木科、伞形科、玄参科、天南星科各1种,分别占1.04%。多年生杂草32种,占33.33%;一年生和越年生杂草64种,占66.67%。木本杂草6种,占6.25%;草本杂草90种,占93.75%。

表1 平凉市全膜双垄沟播玉米田杂草种类1)

续表1 Table 1(Continued)

科名Family种名Species分布Distribution唇形科Labiatae水棘针AmethysteacaeruleaL.庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台紫苏Perillafrutescens(L.)Britton崆峒、崇信香薷Elsholtziaciliate(Thunb.)Hyland.庄浪、华亭、崇信夏至草▲Lagopsissupina(Steph.)IK.-Gal.exKnorr静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台荔枝草SalviaplebeiaR.Br.崇信、华亭豆科Leguminosae小苜蓿Medicagominima(L.)Grufb.泾川天蓝苜蓿MedicagolupulinaL.静宁、庄浪、崆峒、崇信、泾川、灵台大花野豌豆ViciabungeiOhwi庄浪、崇信甘草▲GlycyrrhizauralensisFisch.静宁、庄浪、崇信、灵台长萼鸡眼草Kummerowiastipulacea(Maxim.)Makino泾川刺槐▲※RobiniapseudoacaciaL.静宁、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台紫苜蓿▲MedicagosativaL.华亭、泾川桑科Moraceae大麻CannabissativaL.泾川锦葵科Malvaceae野西瓜苗HibiscustrionumL.泾川、灵台锦葵▲MalvasinensisGavan.庄浪、泾川苘麻AbutilontheophrastiMedicus静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台冬葵MalvacrispaL.庄浪、华亭马齿苋科Portulacaceae马齿苋PortulacaoleraceaL.崆峒、崇信、泾川、灵台藜科Chenopodiaceae菊叶香藜ChenopodiumfoetidumSchrad.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台猪毛菜SalsolacollinaPall.崆峒、崇信、灵台藜ChenopodiumalbumL.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台刺藜ChenopodiumaristatumL.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台地肤Kochiascoparia(L.)Schrad.静宁、庄浪、崆峒、崇信、泾川菊科Compositae刺儿菜▲Cirsiumsetosum(Willd.)MB.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台苣荬菜▲SonchusarvensisL.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台蒲公英TaraxacummongolicumHand.-Mazz.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台苍耳XanthiumsibiricumPatrin泾川、灵台小蓬草Conyzacanadensis(L.)Cronq.庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川蒙古蒿▲Artemisiamongolica(Fisch.exBess.)Nakai静宁、庄浪、崇信、华亭、泾川、灵台黄花蒿ArtemisiaannuaL.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台猪毛蒿ArtemisiascopariaWaldst.etKit.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台北方还阳参▲Crepiscrocea(Lam.)Babcock庄浪、崇信、泾川、灵台中华小苦荬▲Ixeridiumchinense(Thunb.)Tzvel.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台小花鬼针草BidensparvifloraWilld.庄浪、崇信、华亭、泾川、灵台鬼针草BidenspilosaL.崇信、泾川、灵台腺梗豨莶SiegesbeckiapubescensMakino庄浪、崇信、华亭、泾川、灵台牛膝菊GalinsogaparvifloraCav.华亭蒙山莴苣▲Mulgediumtataricum(L.)DC.静宁、崇信牻牛儿苗科Geraniaceae牻牛儿苗ErodiumstephanianumWilld.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台鼠掌老鹳草GeraniumsibiricumL.庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川紫草科Boraginaceae鹤虱LappulamyosotisV.Wolf泾川田紫草LithospermumarvenseL.庄浪、崆峒、崇信、泾川狼紫草LycopsisorientalisL.静宁、庄浪、崇信、泾川、灵台附地菜Trigonotispeduncularis(Trev.)Benth.exBakeretMoore崆峒、崇信、泾川石竹科Caryophyllaceae麦瓶草SileneconoideaL.庄浪无心菜ArenariaserpyllifoliaL.静宁、崇信、华亭、泾川、灵台鹅肠菜▲Myosotonaquaticum(L.)Moench庄浪、崇信、华亭、泾川大戟科Euphorbiaceae铁苋菜AcalyphaaustralisL.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台地锦EuphorbiahumifusaWilld.exSchlecht.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台泽漆EuphorbiahelioscopiaL.庄浪乳浆大戟▲EuphorbiaesulaL.崇信蓼科Polygonaceae萹蓄PolygonumaviculareL.庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台尼泊尔蓼PolygonumnepalenseMeisn.庄浪、华亭水蓼PolygonumhydropiperL.静宁、庄浪、崇信、华亭、泾川荞麦FagopyrumesculentumMoench庄浪、崇信、华亭、泾川、灵台堇菜科Violaceae早开堇菜▲ViolaprionanthaBunge静宁、庄浪、崇信、华亭、泾川

续表1 Table 1(Continued)

科名Family种名Species分布Distribution木贼科Equisetaceae问荆▲EquisetumarvenseL.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台茜草科Rubiaceae猪殃殃Galiumaparinevar.tenerum(Gren.etGodr.)Rchb.静宁、庄浪、崇信、华亭、灵台玄参科Scrophulariaceae阿拉伯婆婆纳VeronicapersicaPoir.泾川报春花科Primulaceae点地梅 Androsaceumbellata(Lour.)Merr.泾川蔷薇科Rosaceae绢毛匍匐委陵菜▲PotentillareptansL.var.sericophyllaFranch.崇信、泾川、灵台车前科Plantaginaceae平车前PlantagodepressaWilld.崇信、泾川、灵台罂粟科Papaveraceae秃疮花▲Dicranostigmaleptopodum(Maxim.)Fedde静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、泾川、灵台细果角茴香HypecoumleptocarpumHook.f.etThoms崆峒、庄浪榆科Ulmaceae榆树▲※UlmuspumilaL.静宁、庄浪、崆峒、崇信、华亭、灵台杨柳科Salicaceae旱柳▲※SalixmatsudanaKoidz.静宁、崇信、华亭杨树▲※Populussp.华亭、崇信毛茛科Ranunculaceae野棉花▲AnemonevitifoliaBuch.-Ham.庄浪、泾川百合科Liliaceae薤白▲AlliummacrostemonBunge庄浪、华亭萝藦科Asclepiadaceae杠柳▲※PeriplocasepiumBunge.静宁、崇信、泾川苦木科Simaroubaceae臭椿▲※Ailanthusaltissima(Mill.)Swingle庄浪、华亭、泾川、灵台伞形科Umbelliferae川芎▲LigusticumchuanxiongHort.华亭天南星科Araceae半夏▲Pinelliaternata(Thunb.)Breit.崇信、华亭、灵台蒺藜科Zygophyllaceae蒺藜TribulusterresterL.泾川

1) ▲表示多年生杂草,※表示木本杂草,无标注符号为一年生草本杂草。

▲ indicated perennial weeds; ※indicated woody weeds; No symbol indicated annual herbaceous weeds.

2.2 杂草优势种

全市7县(区)37乡(镇)52村101块玉米田调查结果表明(表2、表3),全膜双垄沟播玉米田杂草在全市范围内的优势种有藜、狗尾草、反枝苋、马唐、刺儿菜、苣荬菜和冰草7种,相对多度依次为41.51%、35.38%、26.42%、15.58%、12.15%、10.12%和9.90%。在各县(区)范围内的优势种因各自生态环境、耕作制度等方面的差异而各不相同,其中静宁县有藜、马唐、狗尾草、冰草、反枝苋、刺儿菜、猪毛蒿、苣荬菜、菊叶香藜、榆树和枸杞11种,相对多度依次为39.35%、27.22%、23.62%、19.58%、16.15%、15.86%、13.79%、13.37%、10.63%、10.03%和9.95%;庄浪县有狗尾草、藜、反枝苋、苣荬菜、马唐、冰草、菊叶香藜、刺儿菜、尼泊尔蓼和荞麦10种,相对多度依次为35.52%、33.34%、23.48%、18.08%、15.58%、12.34%、10.20%、9.63%、9.37%、9.26%;华亭县有藜、狗尾草、香薷、反枝苋、尼泊尔蓼、腺梗豨莶、水棘针、铁苋菜、马唐和刺儿菜10种,相对多度依次为36.31%、28.91%、24.26%、23.65%、19.85%、19.00%、12.63%、12.18%、11.11%和9.09%;崇信县有藜、狗尾草、反枝苋、刺儿菜、马唐和稗6种,相对多度依次为43.94%、34.63%、24.50%、15.65%、12.20%和11.15%;泾川县有藜、狗尾草、反枝苋、马唐、铁苋菜和刺儿菜6种,相对多度依次为44.24%、38.98%、26.87%、24.10%、13.55%和11.62%;灵台县有藜、狗尾草、反枝苋、马唐、铁苋菜、水棘针和冰草7种,相对多度依次为47.05%、46.58%、37.21%、17.06%、12.70%、11.39%和10.20%;崆峒区有藜、狗尾草、反枝苋、冰草、刺儿菜、苣荬菜、马唐、刺藜、菊叶香藜9种,相对多度依次为46.32%、39.39%、33.09%、14.82%、14.67%、13.26%、12.12%、10.68%和10.47%。

表2 平凉市全膜双垄沟播玉米田杂草优势度

表3 平凉市全膜双垄沟播玉米田杂草相对多度

2.3 主要杂草群落类型

从表4看出,阴湿农业区主要杂草群落有“狗尾草+藜+反枝苋+尼泊尔蓼+香薷+腺梗豨莶+荞麦”和“狗尾草+藜+反枝苋+铁苋菜+水棘针+腺梗豨莶+马唐”2种,出现频率分别为52.63%和31.58%;东部旱作区主要杂草群落有“狗尾草+藜+反枝苋+水棘针+铁苋菜”和“狗尾草+藜+反枝苋+刺儿菜+马唐+冰草”2种,出现频率分别为55.00%和37.50%;西部旱作区主要杂草群落有“马唐+狗尾草+藜+反枝苋+冰草”和“狗尾草+藜+反枝苋+菊叶香藜+苣荬菜”2种,出现频率分别为52.17%和34.78%。

表4 平凉市不同生态区全膜双垄沟播玉米田杂草主要群落类型

3 讨论

平凉市全膜双垄沟播玉米田杂草种类丰富,群落组成复杂,地理分布特点明显。全市范围杂草种类达96种,分属34科,其丰富度远大于相邻的庆阳市[5]。全市优势种有藜、狗尾草、反枝苋、马唐、刺儿菜、苣荬菜和冰草7种(按相对多度由大到小排序,下同)。杂草优势种在县城间存在较大差异,其中静宁县有藜、马唐、狗尾草、冰草、反枝苋、刺儿菜、猪毛蒿、苣荬菜、菊叶香藜、榆树和枸杞11种;庄浪县有狗尾草、藜、反枝苋、苣荬菜、马唐、冰草、菊叶香藜、刺儿菜、尼泊尔蓼和荞麦10种;华亭县有藜、狗尾草、香薷、反枝苋、尼泊尔蓼、腺梗豨莶、水棘针、铁苋菜、马唐和刺儿菜10种;崇信县有藜、狗尾草、反枝苋、刺儿菜、马唐和稗6种;泾川县有藜、狗尾草、反枝苋、马唐、铁苋菜和刺儿菜6种;灵台县有藜、狗尾草、反枝苋、马唐、铁苋菜、水棘针和冰草7种;崆峒区有藜、狗尾草、反枝苋、冰草、刺儿菜、苣荬菜、马唐、刺藜、菊叶香藜9种。平凉市境内气候条件、生态类型、种植制度等具有明显的多样性、区域性和相对稳定性,受其影响,全膜双垄沟播玉米田杂草群落分布也呈现出明显的区域性特征,平凉市全膜双垄沟播玉米田杂草群落主要存在6种类型,其中阴湿农业区主要分布有“狗尾草+藜+反枝苋+尼泊尔蓼+香薷+腺梗豨莶+荞麦”和“狗尾草+藜+反枝苋+铁苋菜+水棘针+腺梗豨莶+马唐”2种;东部旱作区主要分布有“狗尾草+藜+反枝苋+水棘针+铁苋菜”和“狗尾草+藜+反枝苋+刺儿菜+马唐+冰草”2种;西部旱作区主要分布有“马唐+狗尾草+藜+反枝苋+冰草”和“狗尾草+藜+反枝苋+菊叶香藜+苣荬菜”2种。

杂草群落类型是杂草对特定生态环境、气候状况、耕作制度相适应的一种表现,具有相对的稳定性,但会随环境条件的变化、耕作制度的变革发生较大的变化和更替;另外农田杂草群落结构特征在年际间、季节间甚至作物不同生育时期也会发生较大的规律性变化。本研究在当前气候状况、种植制度和栽培模式下对甘肃省平凉市全膜双垄沟播玉米田杂草发生状况进行了系统调查,明确了其种类、优势种群、群落类型及分布特点,为平凉市乃至陇东地区全膜双垄沟播玉米杂草有效防除和科学研究提供了依据,有关杂草群落在季节间、年际间和玉米各生育时期间的演替规律等需进一步研究,以便为农业生产和科学研究提供更为翔实和全面的基础资料。

[1] 岳德成,曹亚芬,丁志远,等.全膜双垄沟播栽培对自然降水再分配规律研究[J].灌溉排水学报,2011,30(8)：48-51.

[2] 高都平,李素珍.平凉市玉米田杂草群落类型调查[J].甘肃农业科技,2010(11)：23-24.

[3] 王枝荣.中国农田杂草原色图谱[M].北京：农业出版社,1990.

[4] 张炳炎.中国西部农田杂草与综合防除原色图谱[M].兰州：甘肃文化出版社,2010.

[5] 秦一统,李敏权,胡冠芳,等.庆阳市全膜双垄沟播玉米田杂草种类及优势种群[J].杂草科学,2013,31(2)：38-42.

(责任编辑：杨明丽)

Species and main community structure of weeds in corn field with full-film mulching and double-furrow planting in Pingliang City, Gansu Province

Yue Decheng1, Jiang Yanjun1, Shi Guangliang1, Qi Yonghong2, Hu Guanfang2, Yang Farong3, Li Minquan4

(1.Institute of Pingliang Agricultural Sciences, Pingliang 744000, China; 2. Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China; 3. Institute of Livestock Grass and Green Agriculture,Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070,China; 4. Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070,China)

Weed species, dominant species, main community structure and distribution characteristics were surveyed in corn field with full-film mulching and double-furrow planting in Pingliang City, Gansu Province. The results showed that there were 96 weed species, which belonged to 34 families. Among these species, annual weed accounted for 66.67%, while perennial weed reached to 33.33%. Herbaceous weed accounted for 93.75%, while woody weed only reached to 6.25%. Seven weed species were considered as dominant weeds. There were 6 community structures, with occurrence frequency of over 30%.

Pingliang City; full film double furrow; corn field; weed species; community structure

2014-04-03

2014-05-19

甘肃省科技支撑计划项目(1011NKCA065)；公益性行业(农业)科研专项(201303022)

S 451.0

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.03.031

* 通信作者 E-mail:qiyonghong920@sina.com; lmq@gsau.edu.cn