新疆兵团机采棉田杂草种类及群落结构调查

2021-08-06张强李红赵冰梅丁丽丽田英朱玉永王林

杂草学报 2021年1期

张强李红赵冰梅丁丽丽田英朱玉永王林

摘要：为明确新疆生产建设兵团机采棉田杂草发生情况，采用倒置“W”九点取样法，对兵团北疆第六师、第十二师及东疆第十三师共11个团场、99块样地、891个样方的杂草进行调查与分析。结果表明，北疆及东疆棉田杂草主要有20科44属46种，其中禾本科杂草7种，占15.2%，阔叶杂草38种，占82.6%，莎草科杂草1种，占2.2%;一年生杂草28种，占60.9%，多年生杂草18种，占39.1%。总体看，龙葵、藜、田旋花、反枝苋为机采棉田优势杂草，野西瓜苗为区域性优势杂草，芦苇、狗尾草、猪毛菜等12种杂草为常见杂草，苦豆子、扁秆荆三棱、苦苣菜等29种杂草为一般杂草。不同区域、不同生育时期机采棉田杂草发生种类及群落结构各不相同，研究结果为机采棉田杂草的综合治理提供了详实的基础数据和科学依据。

关键词：倒置“W”九点取样法;新疆兵团;机采棉田;杂草;调查

中图分类号：S451 文献标志码：A 文章编号：1003-935X（2021）01-0029-09

Abstract：The occurrence of weeds in the machine-harvested cotton fields in the 6th，12th and 13th divisions of Xinjiang Production and Construction Corps，was determined by surveying 99 plots and 891 quadrats of 11 farms using the inverted “W” nine-point sampling method. There were 46 weed species belonging to 44 genera of 20 families in northern and eastern Xinjiang，including 7 species of Gramineae （15.2%），38 species of broad-leaved weeds （826%），and one Cyperaceae （2.2%）. Twenty eight were annual （60.9%） and 18 species were perennial weeds （39.1%）. In general，Solanum nigrum L.，Chenopodium album L.，Convolvulus arvensis L. and Amaranthus retroflexus L. were the dominant weeds in machine-harvested cotton fields，and Hibiscus trionum L. was a regional dominant weed. Twelve species including Phragmites communis （Cav.） Trin. ex Steud.，Setaria viridis （L.） Beauv.，and Salsola collina Pall. were common weeds，and 29 species such as Sophora alopecuroides L.，Schoenoplectus planiculmis （F. Schmidt） Egorova，Sonchus oleraceus L. were general weeds. The species and community structure of weeds vary among regions and growth stages in machine-harvested cotton fields. These results are relevant for the comprehensive management of weeds in machine-harvested cotton fields.

Key words：inverted “W” nine-point sampling method;Xinjiang Production and Construction Corps;machine-harvested cotton field;weeds;investigation

新疆生产建设兵团（以下简称“兵团”）作为我国棉花的重要生产区与优势区，棉花的生产规模、机械化程度、单产水平等与其他植棉区相比具有明显的优势。其棉花产业的各个方面更是走在新疆棉区的前列，在我国棉花产业中具有举足轻重的地位[1]。近年兵团棉花种植面积一直维持在较高水平，占全国比重持续增加[2]，其中机采棉田达82%[3]。棉田杂草作为近年兵团机采棉田影响棉花产量和品质提升的重要因素，年均发生面积超过130万hm2/次，造成产量损失12.5%～148%[4]，尤其是龙葵、田旋花、扁秆荆三棱等恶性杂草在局部危害加重。随着兵团机采棉种植面积逐年扩大，对棉花品质提出更高的要求，杂草防除问题已成为制约棉花提质增效和产业可持续发展的重要瓶颈之一[5]。为有效解决机采棉田杂草的防除问题，实现棉田杂草可持续治理，摸清兵团机采棉田杂草的“家底”，掌握机采棉田杂草发生动态与群落结构显得尤为迫切和重要。本研究旨在明确兵团北疆、东疆主要植棉师棉田不同生育期杂草发生情况及群落结构特点，为科学制定机采棉田杂草综合防治方案提供可靠理论依据。

1 材料与方法

1.1 调查地点概况

2020年5—9月在兵团北疆第六师、第十二师及东疆第十三师具有代表性的11个团场开展机采棉田杂草发生种类及群落结构调查研究（表1）。

1.2 调查方法

分别在棉花苗期（5月中旬）、花蕾期（7月上旬）、鈴期（9月上旬）3个生育阶段开展机采棉田杂草种类及群落结构调查。根据各师农业生态区耕作制度及水平、棉田分布、气候和地理条件等，采用系统抽样法，按照东、西、南、北、中各选择1～2个有代表性的团场，在选定的团场再依东、西、南、北、中选择有代表性的连队，在选定的连队中选择具有代表性的田块，在选定的田块中按照倒置“W”九点取样法取样，每个样点取9个样方，共计调查99个样点、891个样方，每个样方0.25 m2，调查记录样方内杂草种类、数量，同时将样方内所有杂草的地上部分带回称取鲜重。

1.3 相关指标与计算方法

棉田杂草相对密度（RD）、相对频度（RF）、相对质量（RW）、相对优势度（RA）的计算方法参照文献[6]。

相对密度（RD）=样方中某种杂草的密度样方中所有杂草的总密度×100%;

相对频度（RF）=某种杂草出现的样方数所有杂草出现的样方总数×100%;

相对质量（RW）=样方中某种杂草的鲜重样方中杂草总鲜重×100%;

相对优势度（RA）=（RD+RF+RW）/3。

2 结果与分析

2.1 兵团北疆及东疆主要植棉师机采棉田杂草群落

由表2可知，兵团北疆第六师、第十二师及东疆第十三师机采棉田杂草主要有46种，属于20科、44属。其中禾本科杂草7种，占15.2%;阔叶杂草38种，占82.6%;莎草科杂草1种，占2.2%。一年生杂草28种，占60.9%，多年生杂草18种，占39.1%。棉田杂草以阔叶杂草为主，禾本科杂草发生较少，莎草科杂草以扁秆荆三棱为主。

2.2 兵团北疆及东疆主要植棉师机采棉田杂草发生种类

根据机采棉田各种杂草发生的相对优势度、出现频度及杂草在不同地区的发生特点，将北疆、东疆主要植棉区机采棉田杂草划分为优势杂草、区域性优势杂草、常见杂草和一般杂草。调查结果（表3）表明，机采棉田46种杂草中，龙葵、藜、田旋花、反枝苋为主要优势杂草，综合相对优势度均大于10%，分别为18.33%、15.42%、12.70%、10.35%;野西瓜苗综合相对优势度为7.43%，在不同区域相對优势度有明显差异，为区域性优势杂草;芦苇、狗尾草、猪毛菜、马齿苋、苘麻、甘草、稗草、骆驼刺、榆树苗、地肤、花花柴、苍耳等杂草综合相对优势度在1%～5%，在多个区域均有分布，综合相对优势度、发生频度均较低，对棉花生长影响较小，为棉田常见杂草;苦豆子、扁秆荆三棱、苦苣菜、灰绿藜、打碗花等29种杂草综合相对优势度均低于1%，相对优势度及发生频度均较低，只在局部发生，为棉田一般杂草。

2.3 北疆第六师机采棉田杂草发生情况及群落结构特点

对第六师机采棉田苗期、花蕾期、铃期杂草调查结果（表4）表明，苗期棉田杂草主要有26种，田旋花、龙葵、野西瓜苗综合优势度达52.51%，发生频度也较高，为棉田优势杂草，棉田形成以田旋花+龙葵+野西瓜苗为主的杂草群落结构，其中藜、反枝苋、扁秆荆三棱也有较高的优势度。花蕾期棉田杂草有23种，较苗期减少3种，龙葵、田旋花、反枝苋、藜4种杂草综合优势度达57.37%，棉田形成以龙葵+田旋花+反枝苋+藜为主的杂草群落结构，野西瓜苗由于受棉花植株长势及今年极度干旱天气等因素影响，不再为主要杂草。铃期棉田杂草主要有24种，龙葵、田旋花综合优势度达61.0%，棉田形成以龙葵+田旋花为主的杂草群落结构。龙葵在田间长势高大，与棉花争光照、争水肥，其紫色浆果对棉纤维造成污染。田旋花成片缠绕并覆盖在棉株顶部，严重影响棉花采收。龙葵、田旋花是棉田后期主防、难防杂草，二者对棉花产量、品质都有较大的影响。

2.4 北疆第十二师机采棉田杂草发生情况及群落结构特点

由表5可知，第十二师机采棉田苗期杂草主要有20种，其中藜、田旋花、反枝苋3种杂草综合优势度达35.09%，发生频度也较高，棉田形成以藜+田旋花+反枝苋为主的杂草群落结构。猪毛菜相对优势度（11.43%）虽较高，但发生频度较低，不能作为主要杂草;苘麻、芦苇、野西瓜苗、龙葵等在棉田也有较高的优势度，综合优势度达30.63%。花蕾期棉田杂草有15种，棉田形成以野西瓜苗+田旋花+反枝苋+藜为主的杂草群落结构，此时期马齿苋、芦苇、龙葵等也表现出较高的优势度。铃期棉田杂草种类进一步减少，仅有14种，龙葵因后期生长势较强，棉田形成以龙葵+田旋花+反枝苋+野西瓜苗为主的杂草群落结构，甘草相对优势度虽然较高，但在田间发生频度较低且主要分布在地边，不能作为棉田主要杂草，藜在此时期优势度也较高。

2.5 东疆第十三师机采棉田杂草发生情况及群落结构特点

由表6可知，第十三师机采棉田苗期杂草有23种，藜、反枝苋、龙葵综合优势度达57.15%，发生频度也较高，为苗期优势杂草，棉田形成以藜+反枝苋+龙葵为主的杂草群落结构，猪毛菜、田旋花该阶段也具有较高的优势度。花蕾期棉田杂草种类较苗期减少4种，形成以藜+反枝苋+狗尾草为主的杂草群落结构，3种优势杂草的综合优势度达54.56%;龙葵、马齿苋等该时期优势度也较高。9月初东疆棉田还未停水，加之水肥及光热条件好，铃期棉田杂草种类较多，共有28种，优势杂草种类与苗期一致，形成以藜+龙葵+反枝苋为主的杂草群落结构，综合优势度达56.16%。

3 讨论与结论

北疆及东疆兵团主要植棉师机采棉田杂草调查结果表明，机采棉田杂草有20科44属46种，其中禾本科杂草7种，占15.2%;阔叶杂草38种，占82.6%;莎草科杂草1种，占2.2%。第六师机采棉田杂草有18科35属36种（禾本科杂草4种，阔叶杂草31种，莎草科杂草1种），第十二师机采棉田杂草有12科23属23种（禾本科杂草3种，阔叶杂草20种），第十三师机采棉田杂草有15科31属32种（禾本科杂草7种，阔叶杂草24种，莎草科杂草1种）。各植棉师因地理位置、气候条件、自然环境和控草策略的不同，棉田杂草的发生与群落组成也各不相同[10-11]。据调查，目前各师机采棉田杂草发生种类均以阔叶杂草为主，禾本科杂草发生较少，莎草科杂草以扁秆荆三棱为主，这与黄红娟等对北疆棉田杂草多样性及群落组成的研究结果[6]有相似之处。

从北疆第六师、第十二师及东疆第十三师机采棉田各生育期杂草发生整体情况看，龙葵、藜、田旋花、反枝苋为北疆、东疆主要植棉师机采棉田的优势杂草。野西瓜苗在局部师团具有区域性优势，为棉田区域性优势杂草;芦苇、狗尾草、猪毛菜、马齿苋、苘麻、甘草、稗草、骆驼刺、榆树苗、地肤、花花柴、苍耳等为棉田常见杂草;一般杂草包括苦豆子、扁秆荆三棱、苦苣菜等29种。

第六师棉田龙葵、田旋花在各生育期发生频度与优势度均较高，为棉田优势杂草，这与魏建华等的研究结果[4]一致。棉花苗期野西瓜苗在局部团场发生较重、优势度较高，发生具有区域性特点，而花蕾期、铃期受棉花植株长势的影响，优势度下降，不属于棉田优势杂草。可见，龙葵、田旋花是第六师近年棉田各生育期重点防除的杂草种类，同时还应高度关注野西瓜苗、反枝苋、藜等杂草的监测与防除。

第十二师植棉区属于次宜棉区，气候偏凉且较为湿润，种植作物种类较多且轮作倒茬较频繁。由于自然生境特殊，棉田杂草发生种类较多，各生育期的优势杂草也表现出多样性[12]。在棉花苗期防控的主要杂草为藜、田旋花、反枝苋等;棉花花蕾期侧重野西瓜苗、田旋花、反枝苋、藜等杂草的监测防控;龙葵、田旋花为棉花铃期的主防杂草，应高度重视并加大棉花采收前防除力度。

第十三师地处东疆，气候干旱，干燥少雨，光热资源丰富，日照充足，因其地理位置和自然气候条件较为独特，棉田杂草较其他植棉师有一定差异。棉田苗期主防杂草为藜、反枝苋、龙葵等;花蕾期除藜、反枝苋等阔叶杂草外，禾本科杂草狗尾草发生也相对较重;铃期龙葵发生较普遍，与藜、反枝苋为棉田重点防治优势杂草。

綜上所述，本次棉田杂草调查涵盖了北疆、东疆机采棉田的各生育期，摸清并明确了各植棉师棉花各生育期杂草发生种类与群落结构特点，虽然各植棉师不同生育期杂草发生种类与群落结构各有差异，但棉田杂草均以阔叶杂草为主，这与棉田长期使用防除禾本科杂草为主的二甲戊灵等除草剂有关，导致机采棉田杂草群落结构发生变化[13]。各植棉师要根据本地杂草的发生特点，因地制宜地制定本区域机采棉田杂草综合防控技术方案，强化棉田杂草综合防控的理念，如在棉花播种前，提高整地质量，科学选用和使用除草剂品种，做好棉田杂草土壤封闭处理;棉花苗期结合提温保墒，加强中耕除草，对局部发生危害较重的阔叶性杂草，在棉苗4张真叶期后配合田间滴灌系统进行局部滴施除草，注意科学选用安全的除草剂品种和使用剂量，确保棉苗安全;棉花封行前，针对芦苇、田旋花、扁秆荆三棱等杂草，选用适合药剂进行人工定向涂抹除草，避免对棉株产生药害;棉花花铃期加强杂草人工防除力度，适期防控，避免和减少杂草与棉株争肥、争水、争光，促进棉株健壮生长;在棉花采收前，务必进行棉田杂草清理工作，尤其是龙葵、田旋花等发生较重的地块，确保清理干净后再采收等，真正实现机采棉田杂草可持续治理和棉花提质增效。

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