扁杆藨草持续危害对棉花农艺和经济性状的影响

蔡晓虎,林 萍,史亚辉,韩 睿,张玉栋,吴 娜,王俊刚

(石河子大学农学院 / 绿洲农业病虫害治理与植保资源利用重点实验室,新疆石河子 832003)

0 引 言

【研究意义】随着棉花种植模式变化，扁杆藨草(Bolboschoenusplaniculmis(F. Schmidt) T. V. Egorova ) 已经成为新疆棉田主要杂草之一[1-2]。其是多年生草本植物，繁殖能力及适生能力强[3]，对棉花生长发育、产量和品质具有很大的影响。研究扁杆藨草持续危害时间对棉花农艺性状和经济性状的影响，对棉田扁杆藨草有效防除有重要意义。【前人研究进展】彭军等[5]研究发现，黄顶菊与棉花共生期达4周以上，棉花主茎直径明显下降；望江南与棉花共生 0～6周，棉花株高无显著变化，而共生期大于6周，每延长 1周，棉花株高降低1.25 cm[6]。强胜等[7]研究发现，当作物与杂草竞争处于优势时,杂草再发生则其生长受到抑制,对作物产量影响不大。裂叶牵牛与棉花共生在临界期内，每延长 1 周干预，棉花产量损失增加7.8%～11.2%；如果裂叶牵牛与棉花共生超过临界期，每延长1周干预，棉花产量损失则仅增加0.2%左右[8]。马小艳等[9]明确了豫北露地直播棉田，自然混生杂草群落与棉花的竞争临界期为棉花出苗后4～8周，在此期间应采取杂草防除措施，保证田间无草害。【本研究切入点】针对扁杆藨草持续危害期影响棉花的研究尚少。研究扁杆藨草持续危害对棉花农艺和经济性状的影响。【拟解决的关键问题】测量扁杆藨草持续危害棉花的农艺性状和经济性状指标，研究扁杆藨草与棉花的竞争影响，为新疆荒漠绿洲棉田防除扁杆藨草提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试棉花品种为新陆早60号。

1.2 方 法

试验地选取石河子大学教学试验场多年连作棉田，壤土，肥力中上。2019年4月23日播种棉花。田间杂草以扁杆藨草为主，密度为50～80株/m2，其他种类杂草甚少。于5月22日，将试验小区(2.3 m ×1 m)扁杆藨草种群密度定植为60 株/m2，共设计扁杆藨草持续危害棉花0(CK)、10、20、30、40、50、60 d和全生育期(保持扁杆藨草持续危害直至收获，即不除草)8个处理，每个处理3个重复。7月12日进行棉花人工打顶。测定棉花株高、茎粗、主茎节数、果枝台数、铃数、单铃重、产量、衣分、纤维长度、马克隆值等。

1.3 数据处理

数据采用SPSS 19.0 和MS Excel软件进行统计与分析。

2 结果与分析

2.1 扁杆藨草持续危害对棉花株高的影响

研究表明,扁杆藨草持续危害使棉花株高均低于CK，随持续危害期延长，棉花株高则越矮。其中，当保持扁杆藨草持续危害(即不除草)，棉花株高最小，为45.67 cm，相对于CK低了26.55 cm。扁杆藨草自开始持续危害棉花20 d，各处理间株高增加趋势一致。不同处理扁杆藨草被清除10 d后，棉花经过生长发育，其株高均开始发生增高变化，呈现出扁杆藨草持续危害期短，则棉花株高增加趋势快。对于试验前20 d各处理间未表现明显不同，或许与气温、空间均能满足扁杆藨草生长所需有关。棉花打顶(7月12日)后，扁杆藨草不同持续危害棉花的株高增加趋势放缓，所增加的高度仅是已有节间的伸长造成。图1

注：同一时期内小写字母不同表示处理间在 0. 05 水平下差异显著(P<0.05)，下同

Note：Values followed by different lowercase letters in the same period are significantly different among treatments at the 5% level(P<0.05)，the same as below

图1 扁杆藨草持续危害下棉花株高变化
Fig.1 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison cotton plant height

2.2 扁杆藨草持续危害对棉花茎粗的影响

研究表明,对照棉花茎粗在试验前30 d增加最快，其后放缓。扁杆藨草持续危害对棉花茎粗造成一定影响。当扁杆藨草持续危害10 d后被清除，棉花茎粗快速增加，生长50 d后与对照相近。包括持续危害20 d处理组(扁杆藨草持续危害20 d被清除)在内，其他处理组的棉花茎粗在前30 d增长趋势一致，而30 d后，随着扁杆藨草的清除，不同处理组之间呈现出持续危害期越长，棉花茎粗越细的趋势。在扁杆藨草持续危害30～60 d内，棉花茎粗在处理之间差异不明显，其中扁杆藨草持续危害60 d和不除草的棉花茎粗分别为0.94和0.92 cm。图2

图2 扁杆藨草持续危害下棉花茎粗变化
Fig. 2 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison cotton stem thick

2.3 扁杆藨草持续危害对棉花主茎节数的影响

研究表明,除被持续危害10 d的棉花外，其他处理的棉花主茎节数在扁杆藨草持续危害下，呈现出持续危害期越长，棉花主茎节数则越少。扁杆藨草持续危害小于30 d，各个处理的棉花主茎节数差异不显著(P>0.05)，且少于对照，持续危害10 d棉花主茎节数最大，为13.33节。不除草组棉花主茎节数从第30 d就没有变化，可能与杂草胁迫使其形成的节数少有关。扁杆藨草持续危害对棉花主茎节数具有明显的影响。图3

图3 扁杆藨草持续危害下棉花主茎节数变化
Fig.3 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison the number of main stems of cotton

2.4 扁杆藨草持续危害对棉花果枝数的影响

研究表明，扁杆藨草持续危害小于40 d，棉花果枝数与对照差异不显著，其中扁杆藨草持续危害10 d，果枝数最多，且多于CK，为7.00台/株。扁杆藨草持续危害期大于50 d时，棉花果枝数显著减少，为5.11台/株。图4

图4 扁杆藨草持续危害下棉花果枝数变化
Fig.4 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison the branch number of cotton

2.5 扁杆藨草持续危害对棉花不同部位结铃的影响

研究表明，扁杆藨草持续危害对棉花不同部位结铃数影响明显。棉花上部果枝随持续危害时间延长，结铃数随之显著减少(P<0.05)，其中不除草处理组棉花结铃数最少，为1.23个，少于对照1.96个。棉花中部和下部果枝结铃数随扁杆藨草持续危害期延长而减少，但处理间差异不显著(P>0.05)。其中，不除草组的棉花中部和下部果枝结铃数最少，分别为3.21和3.20个。图5

注：上：第6果枝以上；中：第4到第6果枝；下：第1到第3果枝。同一棉花部位内小写字母不同表示处理间在 0.05 水平下差异显著(P<0.05)

Note： Upper: above 6 th fruit branches; middle: 4st-6th fruit branches; lower: 1st-3th fruit branches 。Note：Values followed by different lowercase letters in the same cotton area are significantly different among treatments at the 5% level(P<0.05)

图5 扁杆藨草持续危害下棉花不同部位结铃变化
Fig.5 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison number of bolls in different parts of cotton

2.6 扁杆藨草持续危害对棉花单铃重的影响

研究表明，扁杆藨草不同持续危害期对棉铃的单铃重影响不同。棉株上部铃的单铃重随着扁杆藨草持续危害延长而逐渐减轻，均低于CK。其中，被持续危害10、20、30、40、50 d棉株上部铃的单铃重与CK无显著差异(P>0.05)，不除草处理组的棉花单铃重最小(P<0.05)，为2.66 g，比CK 少0.98 g。

棉株中部铃的单铃重变化趋势与上部情况相似，仅有扁杆藨草持续危害10 d的单铃重与对照差异不显著(P>0.05)，其它处理组的单铃重显著低于CK(P<0.05)，但彼此无显著差异(P>0.05)。其中，不除草组最小，为3.08 g，比CK少1.40 g。

在扁杆藨草持续危害下，棉株下部铃的单铃重均轻于CK，但无显著差异(P>0.05)。扁杆藨草持续危害主要影响棉株上部和中部铃的单铃重。图6

注：上：第6果枝以上；中：第4到第6果枝；下：第1到第3果枝

Note： Upper: above 6th fruit branches; middle: 4st-6th fruit branches; lower: 1st-3th fruit branches Values followed by different lowercase letters in the same cotton area are significantly different among treatments at the 5% level(P<0.05)

图6 扁杆藨草持续危害下棉花单铃重变化
Fig.6 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison the single boll weight in different parts of cotton

2.7 扁杆藨草持续危害对棉花产量和品质的影响

研究表明，扁杆藨草持续危害对棉花产量影响明显。扁杆藨草持续危害时间延长，棉花产量减少。其中不除草组最低，为4 150.96 kg/hm2，比CK 少2 473.94 kg/hm2。棉花受扁杆藨草危害，其衣分含量增加明显(P<0.05)。对于纤维长度而言，随着扁杆藨草持续危害期的延长，短纤维指数也随之显著增加。扁杆藨草持续危害对其他棉纤维品质指数也存在较明显的影响。表1

3 讨 论

杂草危害棉花，主要表现为竞争水、肥、光照和空间等，影响棉花正常生长发育，导致棉花产量和品质降低。杂草在与棉花竞争过程中，持续危害期是重要因素之一。

黄顶菊对棉花持续危害4周以上，棉花茎粗减小显著；黄顶菊密度达0.5 株/m2以上时，棉花现蕾期显著推迟，茎秆变细，果枝数、蕾铃数等产量因子显著降低[5]。棉田自然混生杂草持续危害棉花8 周以上时，棉花的株数减少，茎秆变细，形成瘦高植株，且单株结铃数、铃重等产量指标明显降低[9，10，11]。试验表明，棉花株高和茎粗随扁杆藨草危害持续期延长而减少；扁杆藨草持续危害小于30 d，对棉花主茎节数和果枝数影响不显著，大于30 d时则显著减少；扁杆藨草持续危害对棉花中部和下部果枝结铃数影响不显著，但显著减少上部果枝结铃数、减少上部单铃重。

印度灯芯草豆在棉花生长前7周可造成棉花产量损失近 40%；如果前7周保持田间无草，随后再植入印度灯芯草豆，则棉花产量不受影响。试验结果表明，扁杆藨草持续危害期大于10 d，可显著减少棉花产量。有研究发现，大部分杂草的竞争并不影响棉花纤维品质[12]。假高粱在高密度条件下才会对棉花的品质造成影响，导致个别的棉纤维品质指标下降，且对各个指标的影响程度也不相同[13]。试验表明，扁杆藨草持续危害能够显著影响棉花衣分等棉花纤维品质。

4 结 论

棉花株高受扁杆藨草影响显著，且随扁杆藨草持续危害时间延长而减小。当扁杆藨草危害持续期小于30 d时前期对棉花茎粗和主茎节数影响显著，但后期棉花茎粗和主茎节数与对照差异不显著。扁杆藨草对棉花上部结铃数、上部和中部单铃重、产量和品质等经济性状具有显著影响。依据试验棉花产量指标，扁杆藨草防除应不晚于棉花打顶前30 d。