不同密度大穗看麦娘对小麦产量的影响

房锋+魏代平+李美+高兴祥+李健+李燕

摘要：大穗看麦娘（Alopecurus myosuroides）为麦田恶性杂草，目前在黄淮海冬小麦（Triticum aestivum）主产区麦田有分布、危害。为明确该草对小麦产量影响的特点和程度，2013—2015年在济南市研究了67.5、135.0、202.5 kg/hm2 3个小麦播种量下，不同密度大穗看麦娘对小麦产量及其构成因素的影响。结果显示：3种小麦播种量下，大穗看麦娘密度为10株/m2时小麦产量减产率达10.4%、6.6%、4.6%，草密度各为280、240、240株/m2时小麦产量减产率为57.3%、62.3%、52.3%。大穗看麦娘对小麦产量构成因素中的穗密度影响最大，其次是穗粒数，对千粒重的影响不显著。小麦播种量67.5 kg/hm2、草密度为280株/m2时，小麦穗密度减少57.5%；小麦播种量135.0 kg/hm2和202.5 kg/hm2、杂草密度均为240株/m2时，小麦穗密度分别减少54.6%和36.2%。适时防除和适当密植可有效减轻大穗看麦娘危害。

关键词：大穗看麦娘；小麦；种植密度；产量

中图分类号：S451+S512.1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2017）08-0119-05

Abstract Alopecurus myosuroides is one of the most serious weeds in some main production areas of winter wheat in China，which seriously affected wheat yield. To make clear its influencing characteristics on wheat yield， ten Alopecurus myosuroides densities were set to study the effects on wheat yield and its components under 3 wheat sowing amounts as 67.5， 135.0 and 202.5 kg/hm2. The results showed that under the 3 sowing amounts，the wheat yield loss rate was 10.4%， 6.6% and 4.6% respectively when Alopecurus myosuroides density was 10 plants per square meter；but when the Alopecurus myosuroides density was 280，240，240 plants square meter，the wheat yield loss rate was 57.3%，62.3% and 52.3%. The effect of Alopecurus myosuroides on wheat yield was primarily through inhibiting the spike density and grain number per spike. It had no significant effect on 1000-grain weight.When the Alopecurus myosuroides density was 280 plants per square meter and the wheat sowing amount was 67.5 kg per hectare， the spike density of wheat reduced by 57.5%. When the Alopecurus myosuroides density was 240 plants per square meter and the wheat sowing amounts were 135.0 and 202.5 kg per hectare， the spike density of wheat reduced by 54.6% and 36.2% respectively.Timely control Alopecurus myosuroides and properly increasing sowing amount of wheat could effectively reduce the harm of Alopecurus myosuroides.

Keywords Alopecurus myosuroides； Wheat； Planting density；Yield

大穗看麥娘为一年生杂草，原产中国台湾，在欧亚两洲的温带也有分布[1]。从20世纪60年代，该杂草开始在欧洲西北部及中部严重危害，是目前农田危害最重的杂草之一[2，3]，也是抗药性最为严重的杂草之一[4]。据报告，大穗看麦娘种子繁殖能力强，适应性强，适生范围广，易传播[5，6]。在麦田该草根系能够产生非常强的化感物质影响小麦根系生长[7]，随其在田间分布的增多、密度的加大，可造成小麦大幅减产[2]。

高兴祥等2014年首次报道在中国大陆地区山东冬小麦田有大穗看麦娘的分布，并研究了啶磺草胺、甲基二磺隆、唑啉草酯、炔草酯、精噁唑禾草灵、氟唑磺隆、肟草酮、异丙隆等药剂对其的防除效果，显示前5种药剂防除效果较好[8，9]。随小麦种子引种、调种及除草剂使用等因素导致的杂草群落演替明显，由原来以阔叶杂草为优势杂草[10-12]，逐渐演变为单双子叶杂草混合发生[8，13，14]。本项目组对整个黄淮海地区麦田杂草分布调查的结果表明，该草目前在山东的济南、泰安、济宁、淄博、滨州，河北保定及河南省等地为小麦田区域性恶性杂草[8，9]，在我国冬小麦种植区呈快速蔓延趋势。杂草的生物学习性受土壤、环境因素影响较大[15]。本项目组在济南市麦田研究不同密度大穗看麦娘对小麦产量及其构成因素的影响，研究该草的发生与小麦种植密度之间的相互关系，为明确大穗看麦娘对小麦的危害及科学防除提供理论依据。endprint

1 材料与方法

1.1 试验地点与时间

试验于2013—2015年在济南市郊（36°72′ N，117°07′ E）冬小麦田进行。试验田大穗看麦娘发生严重，为夏玉米—冬小麦轮作田，耕作方式为秸秆还田浅旋耕。2013、2014两年均于10月3日人工播种小麦，品种济麦22。收获时间为2014、2015两年的6月2日。试验不用除草剂，人工拔除其它杂草。

1.2 试验设计与方法

依据山东小麦生产中常用的种植密度及济麦22的品种特点[16-19]，本试验分别设置67.5、135.0、202.5 kg/hm2 3个小麦播种密度。结合人工接种方法，每个小麦种植密度下大穗看麦娘分别控制为0、10、20、40、60、80、160、320、640、1 280株/m2共10个草密度处理，每个处理4个重复。随机区组排列，小区面积1 m2（1 m×1 m）。试验小区内大穗看麦娘分冬前、初春、返青期3次定苗，冬前依据略高于设定密度初步定苗，初春、返青期确定大穗看麦娘实际株密度。由于种间和种内竞争及越冬死亡等原因，大穗看麦娘植株至返青期定株时，未能达到试验设置最高密度1 280株/m2，3个小麦播种密度下其最高密度分别为400、240、420株/m2，不符合密度设置要求的小区，则根据小区实际杂草密度设置相应密度处理。每个杂草实际密度保证至少重复3次计算最终结果。小麦收获前10 d，大穗看麦娘对小麦产量影响基本不再变化，拔出各小区杂草，调查杂草最终茎数和鲜重。小麦收获时，调查小麦穗密度、穗粒数、千粒重、小区产量等指标，比较小麦不同播种密度之间及同一播种量下不同杂草密度处理之间的小麦产量，分析大穗看麦娘危害对小麦产量构成的影响。

1.3 数据统计和计算

采用Microsoft Excel 2007统计数据并做图。

2 结果与分析

2.1 不同密度大穗看麦娘对小麦产量的影响

小麦产量变化与大穗看麦娘发生密度呈负相关（图1）。在67.5、135.0、202.5 kg/hm2小麦播种密度下，草密度为10株/m2时小麦产量和无草对照区相比均显著降低，产量分别为5 646.0、6 969.8和7 373.7 kg/hm2，减产率分别达10.4%、6.6%和4.6%；草密度各为280、240、240株/m2时小麦产量分别为2 694.9、2 816.5、3 689.0 kg/hm2，减产率分别为57.3%、62.3%、52.3%。小麦播种量为67.5、202.5 kg/hm2密度下，当草密度分別达到试验最大密度400、420株/m2时，小麦产量分别为2 139.0、2 641.0 kg/hm2，减产率分别高达66.1%和65.8%。

在67.5、135.0、202.5 kg/hm2 3个小麦播种密度下，对大穗看麦娘发生密度与小麦减产率进行线性拟合，其方程和R2分别为y=0.1349x+15.027，R2=0.9385；y=0.2409x+7.016，R2=0.9823；y=0.1437x+11.084，R2=0.9499。由图1可以看出，3个小麦播种密度下减产率均随着杂草密度的增加而加大，67.5、202.5 kg/hm2小麦播种量下大穗看麦娘对减产率的影响趋势线为平行的两条直线，减产趋势一致；当小麦播种量为135.0 kg/hm2时，随着杂草密度的增大，趋势线快速上扬，小麦减产趋势较另两个种植密度更为迅速。这说明小麦的种植密度可以影响大穗看麦娘和小麦产量之间的关系，在小麦种植密度一定范围内大穗看麦娘对小麦产量的影响较大。

2.2 不同密度大穗看麦娘对小麦穗密度的影响

由图2可知，随着大穗看麦娘发生密度的增加，小麦穗密度降低明显。在小麦播种量为67.5 kg/hm2条件下，当草密度从零升至400株/m2时，小麦穗密度从428.9万穗/hm2降低至133.1万穗/hm2，减少69.0%；当草密度为20株/m2时，小麦穗密度减少12.7%；当草密度为280株/m2时，小麦穗密度减少57.5%。小麦播种量135.0 kg/hm2和202.5 kg/hm2时，当杂草密度从零升至240株/m2时，小麦穗密度分别从549.3万穗/hm2和669.3万穗/hm2降低到249.1万穗/hm2和426.8万穗/hm2，分别减少54.6%和36.2%。小麦播种量为202.5 kg/hm2时，当草密度达到420株/m2时小麦穗密度为299.6万穗/hm2，减少55.2%。

图2为小麦在3个不同播种量情况下，不同密度杂草与小麦穗密度关系的线性拟合方程。方程和R2分别为y=-0.0067x+3.8698，R2=0.9364；y=-0.0117x+5.2860，R2=0.9610；y=-0.0087x+6.4369，R2=0.9572。3个小麦播种密度下，小麦穗密度均随杂草密度的增加而减少。67.5、202.5 kg/hm2小麦播种量下，杂草对小麦穗密度的影响为近似平行的两条直线，减产趋势一致；当小麦播种量为135.0 kg/hm2时，穗密度下降趋势最快。结合大穗看麦娘对小麦减产率的影响可以看出，该草降低小麦穗密度是影响产量的主要途径。

2.3 不同密度大穗看麦娘对小麦穗粒数的影响

不同密度大穗看麦娘对小麦穗粒数的影响因小麦播种密度不同而呈现出不同的变化趋势（图3）。小麦播种量为67.5 kg/hm2条件下，当大穗看麦娘密度从零升至400株/m2时，小麦穗粒数较对照区无显著变化。小麦播种量为135.0 kg/hm2时，随着大穗看麦娘密度从零增加至240株/m2，小麦穗粒数从33.2粒降至26.7粒，减少19.6%。小麦播种量为202.5 kg/hm2时，大穗看麦娘密度从零增加至420株/m2，小麦穗粒数从28.4粒减少至21.0粒，减少26.1%。endprint

图3为小麦在3个不同种植密度下，不同密度杂草与小麦穗粒数关系的线性拟合方程。方程和R2分别为y=-0.0008x+33.398，R2=0.0169；y=-0.0299x+33.364，R2=0.9028；y=-0.0197x+28.556，R2=0.8770。可以看出，播种量67.5 kg/hm2条件下，草密度对小麦穗粒数影响很小，趋势线趋于水平，穗粒数在33.4左右；另两个播种密度下小麦穗粒数均随草密度增加而减少，播种量135.0 kg/hm2的下降趋势快于播种量202.5 kg/hm2的。这说明大穗看麦娘对小麦穗粒数的影响是在小麦种植密度达到一定程度时发生的，低密度种植条件下，基本无影响，同时还可看出减少小麦穗粒数是大穗看麦娘对小麦产量影响的重要途径。

2.4 不同密度大穗看麦娘对小麦千粒重的影响

3个小麦播种密度之间和每个播种密度下不同杂草密度之间小麦千粒重变化规律不明显，差异不显著，均在40.7～45.4 g之间。图4为小麦在67.5、135.0、202.5 kg/hm2不同播种量下，大穗看麦娘与小麦千粒重关系的线性拟合方程。方程和R2分别为y=0.0026x+43.168，R2=0.1010；y=0.0039x+40.428，R2=0.0796；y=0.0097x+40.38，R2=0.5739。可以看出R2值均较小，说明小麦千粒重和杂草密度线性关系相关性较差。

综上可以得出，大穗看麦娘对小麦产量的影响主要通过减少小麦穗密度和穗粒数来实现。

3 讨论与结论

大穗看麦娘与小麦同为禾本科，形态相近，生长周期一致，因此对光照、空间、营养和水的竞争特别激烈，存在着明显的此消彼长现象。本试验结果表明，小麦播种量为67.5、202.5 kg/hm2条件下，当大穗看麦娘密度为10株/m2时，小麦产量减产率达10.4%、4.6%；当大穗看麦娘密度各为280、240株/m2时，小麦产量减产率为57.3%、52.3%；这与Mennan等（2004）[3]报道结果基本一致，即当杂草密度大于10株/m2时，小麦产量就线性降低，当密度为100株/m2时，小麦每公顷减产可达1 000 kg。

从本试验结果还可看出，大穗看麦娘对小麦产量构成因素中的穗密度影响最大，其次是穗粒数，对千粒重的影响较小。小麦播种量为67.5 kg/hm2条件下，当草密度为280株/m2时，可造成小麦穗密度减少57.5%；小麦播种量为202.5 kg/hm2条件下，当草密度为240株/m2时，小麦穗密度减少36.2%。大穗看麦娘对小麦穗粒数的影响因小麦播种密度不同而呈现出不同的变化趋势，播种密度较低条件下该杂草对小麦穗粒数无显著影响，而当播种密度达到一定数值后杂草对穗粒数则有显著影响，但随着播种密度升高，其对穗粒数的影响逐渐减弱。房锋等[20，21]研究发现，节节麦和播娘蒿对小麦产量的影响主要通过影响小麦的穗密度实现，对千粒重影响均不显著。李俊等[22]研究发现稻茬麦田随着田间菵草密度的增加，小麦穗密度、穗粒数和产量都呈明显的下降趋势，但千粒重变化不明显。在水稻田，杨余清等[23]发现稗草密度越大，水稻植株越矮，有效穗数越少，成穗率越低，生物产量越低。吴竞仑等[24]对稻田水莎草和矮慈姑的研究表明，水莎草和矮慈姑主要引起水稻的有效穗数减少和每穗实粒数下降，导致减产。这与本研究结果基本一致。

综上所述，冬小麦田大穗看麦娘种群有极强的竞争能力，抢占小麦生长空间，可显著降低小麦穗密度和穗粒数；大穗看麦娘植株高于小麦，茎秆较细弱，田间群体过大时，容易倒伏，从而造成小麦倒伏，影响小麦机械收获，造成较大产量损失。所以田間一旦发生该杂草危害，应尽早防除。小麦适当密植也能一定程度上控制大穗看麦娘的危害。

参考文献：

[1]李扬汉. 中国杂草志[M]. 北京：中国农业出版社，1998.

[2]Presyon C D，Prarman D A，Dines T D. New atlas of the British and Irish flora[M]. Oxford University Press，Oxford，UK，2002.

[3]Mennan H，Isik D. The competitive ability of Avena spp. and Alopecurus myosuroides Huds. influenced by different wheat （Triticum aestivum） cultivars[J]. Turk J. Agric. For.，2004，28（4）：245-251.

[4]Moss S R，Perryman S A M，Tatnell，L V. Managing herbicide-resistant blackgrass （Alopecurus myosuroides）：theory and practice[J]. Weed Technol.，2007，21： 300-309.

[5]Barralis G. La biologie du vulpin des champs （Alopecurus agrestis L.）. I. dormance primaire et faculté germinative[J]. Revue Générale de Botanique，1970， 77：429-433.

[6]Moss S R. The response of Alopecurus myosuroides during a four year period to different cultivations and straw disposal systems[C]//Proceedings of Grass Weeds in Cereals in the United Kingdom Conference.1981：15-21.endprint

[7]Marczewska-Kolasa K，Bortniak M，Domaradzki K. Allelopathy effect of Alopecurus myosuroides on root growth of winter wheat[J]. Progr. Plant Prot.， 2010，50： 820-822.

[8]高兴祥，李美，房锋，等. 山东省小麦田杂草组成及群落特征[J]. 草业学报，2014， 23（5）：92-98.

[9]高兴祥，孙作文，李美，等. 大穗看麦娘化学防控田间效果评价[J]. 草业学报，2016， 25（8）：172-179.

[10]苏毅，傅凯廉，刘金才. 河北中部麦田杂草的发生规律及其化学防除技术研究[J]. 河北农业大学学报，1989，12（1）：94-100.

[11]王金信. 山東省麦田杂草发生及其化学防除[J]. 农药，1998，37（2）：11-12，19.

[12]蒋仁棠，谈文瑾，唐吉燕，等. 山东省麦田杂草发生及其化学防除策略研究[J]. 杂草科学，1991，9（4）：3-5.

[13]浑之英，袁立兵，王莎，等. 河北省保定市麦田禾本科杂草发生情况调查[J]. 河北农业科学，2011，15（1）：41-43，59.

[14]姚万生，雷树武，薛少平. 关中地区麦田杂草危害状况及防除对策[J]. 干旱地区农业研究，2008，26（4）：121-124，162.

[15]Lutman P J W，Moss S R，Cook S，et al. A review of the effects of crop agronomy on the management of Alopecurus myosuroides[J]. Weed Research，2012，53： 299-313.

[16]崔翠，唐银. 小麦播种量对杂草群落及小麦产量的影响[J]. 西南大学学报（自然科学版），2011，33（12）：12-17.

[17]刘和平，程墩公，郭钢，等. 不同栽培措施对“济麦22”产量及其构成因素的影响[J]. 山东农业科学，2011（10）：42-45.

[18]李豪圣，宋健民，刘爱峰，等. 播期和种植密度对超高产小麦“济麦22”产量及其构成因素的影响[J]. 中国农学通报，2011，27（5）：243-248.

[19]董秀春，李福元，徐成忠，等. 播期和播量对主推小麦品种济麦22产量及其构成因素的影响[J]. 山东农业科学，2014，46（8）：33-36，41.

[20]房锋，张朝贤，黄红娟，等. 麦田节节麦发生动态及其对小麦产量的影响[J]. 生态学报，2014，34（14）：3917-3923.

[21]房锋，李美，高兴祥，等. 麦田播娘蒿发生动态及其对小麦产量构成因素的影响[J]. 中国农业科学，2015，48（13）：2559-2568.

[22]李俊，饶娜，董立尧，等. 稻茬麦田菵草发生动态及其对小麦生长和产量的影响[J]. 南京农业大学学报，2010，33（3）：67-70.

[23]杨余清，李万梅，唐为爱，等. 抛秧稻田稗草对水稻生长及产量的影响[J]. 杂草科学， 1998，16（2）：28-30.

[24]吴竞仑，周恒昌. 水莎草+矮慈姑杂草组合对水稻产量的损失[J]. 江苏农业科学， 2000，16（2）：88-91.endprint