秸秆还田后麦田杂草发生规律及防治技术研究
2017-05-17孙厚俊赵永强杨冬静徐振张成玲谢
孙厚俊+赵永强+杨冬静+徐振+张成玲+谢逸萍
摘要:【目的】研究水稻秸秆不同还田方式下麦田杂草的发生规律和硬草的防除技术,为水稻秸秆还田后麦田杂草综合治理技术的完善提供理论依据。【方法】采用5点取样法,每点1m2,每10天调查一次不同秸秆还田方式下麦田杂草萌发情况,比较了6种麦田除草剂的田间防治效果。【结果】水稻秸秆还田能抑制麦田杂草的发生,还田后杂草密度均有所降低。免耕覆盖还田后杂草无明显的萌发高峰期,且对杂草抑制率达80%左右。研究表明15%炔草酯对麦田硬草有较好的控制作用,15天、30天株防效分别达到87.24%和97.87%,30天鲜重防效为99.65%。【结论】水稻秸秆还田对麦田杂草的发生规律有较大影响,以覆盖还田对杂草的抑制效果最好;15%炔草酯对麦田硬草有较好的防除效果。
关键词:秸秆还田;杂草;发生规律;防治技术
中图分类号:S451 文献标识码:A 文章编号:1003-4374(2016)06-0001-04
Abstract: 【Objective】Study on weeds emergence regulation and control technologies research in wheat field with different mode of rice straws returning, to provide the theory basis for the improvement of the comprehensive treatment technology.【Method】Applying the five point sampling mode to investigate the weeds emergence regulation in wheat field with different modes rice straws returning, and field trials of using six different herbicides to control stiffgrass. 【Results】 The results showed that straw returning could reduced the weed density in wheat field, there has no obvious seedling emergence peak of weeds after straw mulching, the population of weeds was reduced by about 80 percent. The results showed the 15 percent clodinafop-propargyl has good control effect to stiffgrass in wheat field, the stem control effect could amount to 87.24 percent after 15 days and 97.87 percent after 30 days, fresh and heavy effect was 99.65% after 30 days. 【Conclusion】Straw returning could reduced the weed density in wheat field, and straw mulching has best effect, the 15 percent clodinafop-propargyl is the best herbicide to control stiffgrass.
Key words: Straws returning; weeds; emergence regulation; control technologies
近年來,随着农村生产生活方式的改变,农作物秸秆机械化还田成为大量处理秸秆、缓解作物收种季节矛盾的重要途径[1]。秸秆还田不仅可以防止秸秆腐烂过程中氮、磷、钾等养分的损失,有利于生态农业和循环农业的发展[2],还能减少秸秆废弃或焚烧对土壤生态系统的破坏,有助于改善土壤结构和理化性质、提高土壤保墒、保肥能力、优化土壤生态系统等功能[3-5]。
国内外学者就农作物秸秆覆盖对杂草发生的影响进行了研究,通常认为秸杆覆盖技术可以通过化感效应和物理阻碍抑制杂草的萌发和生长[6-7],且控草作用与覆盖量有关[8-11],也有一些学者认为秸秆覆盖后会使农田杂草数量增多,杂草发育参差不齐,发生程度加重,影响化学除草效果,增加了防除难度,恶性杂草发生趋于严重[12-14]。为此,本研究立足于徐淮地区水稻秸秆还田现状,通过田间定点调查,探讨了水稻秸秆不同还田方式下麦田杂草发生规律,并对恶性杂草硬草(Sclerochloa dura (L.) Beauv.)的防治药剂进行了筛选,为水稻秸秆还田后麦田杂草综合治理技术的完善提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试小麦品种为苏徐麦2号,由江苏省农业科学院农业资源与环境研究所提供。
除草剂及用量如下:处理1:7.5%啶磺草胺,225g/hm2,美国陶氏益农公司;处理2:15%炔草酯,600g/hm2,瑞士先正达作物保护有限公司;处理3:50%异丙隆,1800g/hm2,江苏瑞禾化学有限公司;处理4:70%氟唑磺隆,60g/hm2,爱利思达生物化学品北美有限公司;处理5:70%氟唑磺隆+15%炔草酯,45g/hm2+450g/hm2,爱利思达生物化学品北美有限公司;处理6:6.9%精恶唑禾草灵,3000ml/hm2,安徽省合肥益丰化工有限公司;处理7:不施药对照。
1.2 试验方法
杂草发生规律研究:试验于2012-2013年在江苏省农业科学院徐州花碱土试验站进行。秸秆还田方式分浅旋耕(SRT)、浅旋耕秸秆还田(SRTS)、深旋耕(DRT)、深旋耕秸秆还田(DRTS)、免耕(NT)、免耕覆盖表面(NTSS)、免耕覆盖下面(NTSU)7种,还田处理描述见表1。试验采用对角线5点取样法,每样方1m2,从1月中旬起每10天调查一次杂草数量。
雜草防除技术研究:试验于2012-2013年在江苏省农业科学院徐州花碱土试验站进行。随机区组排列,7个处理,3次重复,小区面积20m2。2013年3月5日施药,施药后15天、30天调查杂草发生情况,30天加测杂草鲜重防效[15]。每小区随机抽取4点调查,每点面积0.25m2。
株防效%=(施药前杂草数-施药后杂草数)/施药后杂草数×100%
鲜重防效%=(对照杂草鲜重-处理杂草鲜重)/对照杂草鲜重×100%
1.3 数据分析
采用Excel2003和DPS9.50软件进行数据处理,应用Duncan氏新复极差法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 秸秆还田后杂草萌发情况
影响杂草萌发的外界因素有氧气、水分、温度、光照等,秸秆还田不可避免会改变土壤环境,从而影响杂草的萌发。研究发现,小麦田杂草从1月中旬至4月下旬均有杂草萌发,旋耕处理杂草在1月下旬至2月初是萌发高峰期,该时段杂草萌发数量约占整个生育期的50%左右,随着时间的推移杂草萌发数量逐渐减少(见图1)。免耕秸秆覆盖后杂草从1月份开始萌发,至4月下旬仍有少量杂草萌发,但整个杂草萌发期无显著的萌发高峰,且杂草数量相对较少(见图2)。
2.2 秸秆还田对杂草的抑制作用
调查结果显示,覆盖处理杂草数量显著低于旋耕处理,旋耕秸秆还田处理杂草数量低于旋耕秸秆不还田处理表明水稻秸秆还田能抑制麦田杂草的发生,降低杂草数量(见图3)。DRT处理杂草数量最多,整个生育期杂草数量达289.6棵/m2,DRTS处理杂草数量为225.2棵/m2,秸秆还田对杂草抑制率为22.2%。SRT及SRTS处理杂草数量分别为142.6棵/m2和136棵/m2,无显著差异。NTSS处理和NTSU处理杂草数量显著低于NT处理,杂草抑制率达80%以上。与DRT和SRT处理比较,NTSS处理和NTSU处理对杂草抑制率分别达95.5%和90.8%。同时,NTSS处理杂草数量低于NTSU处理,说明秸秆覆盖后不仅能显著抑制杂草的萌发,还能抑制杂草的生长,使其不能穿透秸秆覆盖层,从而控制杂草的发生。
2.3 不同药剂对麦田硬草的防除效果
目前生产上对麦田杂草的控制仍以化学药剂为主。不同药剂对麦田硬草防除效果表明,处理2对麦田硬草有较好的控制作用,15天、30天株防效分别达到87.24%和97.87%,其次是处理6,株防效分别为65.88%和84.98%。比较各处理鲜重防效,处理4防效较差,仅为48.95%,与其它处理差异达显著水平。处理1、处理2和处理6防效均达93%以上,防效较好,但与处理3、处理5差异未达显著水平。综合评价,以处理2和处理6对麦田硬草防治效果较好。
3 结论与讨论
近年来秸秆由过去仅用作农村生活能源和牲畜饲料利用逐渐拓展到肥料、饲料、食用菌基料、工业原料和燃料等多元化利用格局[16],而秸秆直接还田是秸秆处置与利用的最重要、最有效手段,英国、加拿大、日本等发达国家秸秆还田量占秸秆总产量的65%以上[17-19]。秸秆还田不仅可以通过改变土壤C/N[20]、耕作层土壤温度[21]以及化感作用[22]影响农作物生长,更能抑制小粒种子的萌发和早期生长[23]。本研究表明,秸秆覆盖还田能改变杂草的萌发规律,使杂草生育期无显著的萌发高峰期,且杂草数量显著低于旋耕处理和不还田对照。秸秆旋耕还田后杂草萌发规律与不还田处理杂草萌发规律基本一致,但杂草数量有所减少,表明秸秆还田可抑制杂草的发生。这与国内部分学者研究结论[10,11,24]一致。
虽然秸秆覆盖能一定程度上抑制杂草的发生,但与其它生态控制技术一样,单独的秸秆覆盖防除杂草缺乏持续稳定的控制作用,必须与其它技术相结合才能到较好的效果。对麦田恶性杂草硬草的田间药剂筛选结果表明,15%炔草酯对麦田硬草有较好的控制作用,防效可达87%以上,其次是是6.9%精恶唑禾草灵防效较好,且对小麦相对安全,可在生产上推广使用。
参考文献:
[1]石祖梁,张姗,孙仁华,等.秸秆还田下晚播稻茬麦适宜施氮量研究[J].生态与农村环境学报,2015,31(4):589-593.
[2]Chen H, Cao Q, Nian G,et al. Composition of wheat rhizosphere antagonistic bacteria and wheat sharp eyespot as affected by rice straw mulching [J]. Pedosphere, 2010,20(4):505-514.
[3]Wilhelm WW, Johnson J MF, Karlen DL et al. Corn stover to sustain soil organic carbon further constrains biomass supply[J]. Agronomy Journal,2007,99(6):1665-1667.
[4]武际,郭熙盛,鲁剑巍,等.连续秸秆覆盖对土壤无机氮供应特征和作物产量的影响[J].2012,中国农业科学,45(9):1741-1749.
[5]Turmel MS, Speratti A, Baudron F, et al. Crop residue management and soil health: a systems analysis. Agricultural Systems, http: / /dx.doi. org /10.1016 /j. agsy. 2014,05,009.
[6]Carolina GP, Lorena A, Manuel JR, et al. Eucalyptus globulus leaves incorporated as green manure for weed control in maize[J]. Weed Science,2013,61(1):154-161.
[7]Campiglia E, Radicetti E, Manicinelli R. Weed control strategies and yield response in a pepper crop (Capsicum annuum L.) mulched with hairy vetch (Vicia villosa Roth.) and oat (Avena sativa L.) residues.Crop[J]. Protection,2012,33: 65-73.
[8]马永清.不同玉米品种对麦秸覆盖引起的生化他感作用的差异性分析[J].生态农业研究,1993,(4):13-17.
[9]李香菊,王贵启,李秉华,等.麦秸覆盖与除草剂相结合对免耕玉米田杂草的控制效果研究[J].华北农学报,2003,(18):99-102.
[10]陈庆华,周小刚,郑仕军,等.不同耕作方式对小麦田杂草的发生及小麦产量的影响[J].杂草科学,2013,31(2):50-52.
[11]李贵,王晓琳,张朝贤,等.水稻秸秆还田结合炔草酯对禾本科杂草和小麦生长发育的影响[J].植物保护学报,2015,42(1):130-137.
[12]Burgos NR, Talbert RE.Weed control and sweet corn (Zea mays var.rugosa) response in a no-till system with covercrops[J]. Weed Science,1996,44(2):355-361.
[13]马旭明,路战远,张德健,等.保护性耕作条件下小麦、玉米、大豆田间杂草防治存在的问题及对策研究[J].农村牧区机械化,2004,(4):6-7.
[14]方日尧,赵慧清,方娟.不同保护性耕作下冬小麦田杂草滋生情况调查研究[J].干旱地区农业研究,2008,26(5):90-93.
[15]吕斑,王学江.除草剂防效计算方法的讨论[J].植保技术与推广,1998,18(1):31-32.
[16]赵其国,钱海燕.低碳经济与农业发展思考[J].生态环境学报,2009,18(5):1609-1614.
[17]Rahman Ma, Chikushi J, Saifizzaman M, et al.Rice straw mulching and nitrogen response of no-till wheat following rice in Bangladesh[J].Field Crops Research,2005,91(1):71-81.
[18]Roca-p Rezl, Mart Nezc, Marcila P, et al. Composting rice straw with sewage sludge and compost effects on the soil plant system[J]. Chemosphere,2009,75 (6):781-787.
[19]Zayed G, Abdel-motaal H. Bio-active composts from rice straw enriched with rock phosphate and their effect on the phosphorous nutrition and microbial community in rhizosphere of cowpea[J].Bioresource Technology,2005,96 (8): 929-935.
[20]陳素英,张喜英,孙宏勇,等.华北平原秸秆覆盖冬小麦减产原因分析[J].中国生态农业学报,2013,21(5): 519-525.
[21]刘炜,高亚军,杨君林,等.旱地冬小麦返青前秸秆覆盖的土壤温度效应[J].干旱地区农业研究,2007,25(4):197-201.
[22]杨思存,霍琳,王建成.秸秆还田的生化他感效应研究初报[J].西北农业学报,2005,14(1):52-56.
[23]Kruidhof HM, Gallandt ER, Haramoto ER, et al. Selective weed suppression by cover crop residues: effects of seed mass and timing of speciessensitivity[J].Weed Research,2011,51(2):177 -186.
[24]王国忠,杨佩珍,陆峥嵘,等.秸秆还田对稻麦田间杂草发生的影响及化除效果[J].上海农业学报,2004,20(1):87-90.