春小麦田杂草发生规律与防治阈期研究

邓海艳，郭良芝，翁 华，魏有海

(青海大学农林科学院，农业部西宁作物有害生物科学观测实验站，青海省农业有害生物综合治理重点实验室，青海 西宁 810016)

中国小麦产量和消费量位居世界第一。据国家统计局统计数据表明，2018年我国小麦单位面积产量5 416 kg/hm2，比2017年下降1.19%[1]。杂草是麦田最具威胁的有害生物之一，其发生和危害严重影响着小麦的产量与品质[2]。调查发现，青海省春小麦田共有杂草87种，隶属于25科，其中单子叶植物1科8种，双子叶植物24科79种，猪殃殃、藜、荞麦蔓、密花香薷、节裂角茴香、扁蓄等6种杂草为田间的优势杂草；尼泊尔蓼、西伯利亚蓼、野燕麦、芦苇、繁缕、苣荬菜、大刺儿菜为田间区域性优势杂草[3]。杂草的发生对小麦的产量与品质均存在很大的威胁，所以研究麦田杂草发生规律及防治关键期 (Critical Period of Weed Control，CPWC)[4]尤为重要。

目前，对麦田杂草的研究主要集中在药剂防除、群落特征及单一生态经济阈期等方面[5-7]，针对不同耕作措施下春小麦田杂草防除关键期的研究未见报道。相关研究发现，在有抑草作用的耕作措施下，研究杂草防除具有一定的现实意义[8]。本研究对不同耕作措施下杂草发生情况进行调查，确定该地区春小麦田杂草发生规律，提出抑草效果较好的耕作措施，并对该耕作措施下不同时期除草对春小麦产量及品质的影响进行研究，从而得出杂草防除的关键时期，以期为农药减量、小麦丰产丰收提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为青海省小麦主要栽培品种阿勃，种子由青海大学农林科学院植物保护研究所提供，产地为青海省西宁市湟中区。

1.2 试验地概况

2020年4月至7月在青海省西宁市湟中区鲁沙尔镇朱家庄村春小麦田(36°28′N，101°31′E)进行定点试验，海拔为2 653 m。土壤全氮含量3.51 g/kg，全磷含量1.95 g/kg，全钾含量31.99 g/kg，有机质含量22.15 g/kg，速效磷含量19.30 mg/kg，速效钾含量190 mg/kg，土壤pH 8.23。前茬作物为甘蓝型油菜，田间杂草发生均匀，农业技术管理措施一致。调查期间，日平均降雨量为5.3 mm(4月16日)～19.8 mm (5月7日)，日平均温度为3 ℃(6月25日) ～14 ℃(5月21日) ，日平均相对湿度为28%(5月14日) ～ 85%(6月25日) 。

1.3 试验设计

在春小麦田分别设置正常条播、沟播、浅旋沟播、免耕4个处理。正常条播处理作为对照区，4次重复，小区面积为10 m×10 m ，采用对角线五点取样法[9]，样方面积为2 m×2 m，以研究杂草发生量及发生规律。另在抑草效果较好的耕作措施下，每7 d拔除试验小区内杂草并确保后期该小区内无杂草，一直到春小麦成熟收获，以便确定除草效果较好的春小麦生育时期。

1.4 试验过程

(1)通过调查不同耕作措施下春小麦田间杂草发生的密度及鲜重，分析不同耕作措施下杂草发生规律，确定控制杂草最有效的耕作措施。

(2)研究最有效的耕作措施下不同生育时期拔除杂草对春小麦分蘖数、株高、穗长及千粒重4个生长指标的影响，并进行比较分析，得出杂草危害春小麦的关键时期，再结合除草对春小麦产量影响的结果，进一步明确除草关键时期。

1.5 公式与方法

(1)鲜重防效=(对照区鲜重-处理区鲜重)/ 对照区鲜重×100%

(2)株防效=(对照区株数-处理区株数)/ 对照区株数×100%

(3)分蘖率=单位面积春小麦总分蘖数 / 单位面积基本苗数×100%

(4)春小麦形态指标的测定。用刻度尺测量春小麦的株高、穗长，精确到0.01 cm；用天平称量春小麦千粒重，精确到0.01 g。

1.6 数据处理

利用Excel 2010和Spss 23.0统计分析软件对数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 杂草种类

通过对定点试验田杂草调查结果表明，试验田中出现的杂草分属16科。其中禾本科：野燕麦、赖草；唇形花科：密花香薷、宝盖草、黄芩；石竹科：薄蒴草、繁缕；茜草科：猪殃殃；蓼科：荞麦蔓、尼泊尔蓼、扁蓄；菊科：苦苣菜、苣荬菜、大刺儿菜、黄花蒿；罂粟科：节裂角茴香；十字花科：遏蓝菜、油菜、野芥菜、荠菜、离蕊芥；藜科：藜；锦葵科：冬葵；兰雪科：小兰雪花；旋花科：田旋花；蔷薇科：二裂叶委陵菜；豆科：大巢菜；大戟科：泽漆；蛖牛儿苗科：老鹳草。对4种耕作措施下春小麦生长中期、生长后期杂草种类调查发现，危害较重的杂草主要有猪殃殃、藜、密花香薷、苦苣菜、苣荬菜、大刺儿菜、泽漆、自生油菜等。在未进行任何除草耕作措施的情况下，沟播和浅旋沟播杂草发生密度和发生量较低。

2.2 杂草发生规律

2.2.1 杂草出苗规律 通过对定点试验田杂草出苗数量的调查结果显示(图1)，4月中下旬，在浅旋沟播、沟播、免耕耕作措施下，杂草出苗速度、数量无明显差异。4月16日至6月25日，在正常条播耕作措施下，杂草累计出苗量最大，免耕措施下次之，沟播与浅旋沟播耕作措施下较低且较为接近。免耕、沟播及浅旋沟播与正常条播耕作措施相比，对杂草出苗量均存在抑制作用，其中沟播与浅旋沟播耕作措施的抑制效果较好。

图1 不同耕作措施下春小麦田杂草出苗规律Fig.1 Regularity of weed emergence in spring wheat field under different tillage measures

2.2.2 不同耕作措施下春小麦田杂草的发生情况 比较不同耕作措施下春小麦田杂草的发生情况，能反映杂草的生存与生长的特征，可确定出抑草效果最好的耕作措施。杂草的生存状况调查结果见表1和表2。4种耕作措施下，杂草发生密度和发生量差异极不显著。

表1 不同耕作措施下春小麦田杂草发生密度Tab.1 Weed density in spring wheat field under different tillage measures 株/m2

表2 不同耕作措施下春小麦田杂草发生量Tab.2 Occurrence of weed in spring wheat field under different tillage measures g/m2

2.2.3 不同耕作措施对春小麦田杂草的防效 由表3可知(均值)，以正常条播为对照，沟播、浅旋沟播、免耕3种耕作措施下，沟播与浅旋沟播对杂草株防效差异显著，且沟播效果优于浅旋沟播。沟播、浅旋沟播、免耕3种耕作措施对苦苣菜的出苗均存在促进作用。该春小麦田中，不同耕作措施对不同杂草的生存具有不同影响，杂草的株防效还可以确定不同耕作措施下农田杂草的数量差异，以便确定春小麦田优势杂草的种类，为杂草防除的药剂筛选提供理论依据。

表3 不同耕作措施对春小麦田杂草株防效Tab.3 Control effects of different tillage measures on weed in spring wheat field %

杂草的鲜重防效说明杂草的生长状况，能为农田杂草防控提供理论支撑。由表4可知(均值)，以正常条播为对照，沟播、浅旋沟播、免耕3种耕作措施下，浅旋沟播对杂草的鲜重防效最好。其中，沟播、浅旋沟播、免耕3种耕作措施对苦苣菜的鲜重防效具有促进作用，不同耕作措施对杂草荞麦蔓、大刺儿菜、泽漆、荠菜、冬葵的发生量不产生影响，3种耕作措施对繁缕的鲜重防效一致。所以，不同耕作措施对不同杂草的生长抑制作用不一致。

表4 不同耕作措施对春小麦田杂草的鲜重防效Tab.4 Control effects of different tillage measures on fresh weight of weed in spring wheat field %

鉴于株防效可以明确春小麦田杂草存在特征，对后期杂草的防除更具价值。虽然鲜重防效对杂草的生存状况具有一定的说明意义，但它在反映杂草存在指标上明显存在一定的局限性，且3种耕作措施下差异极不显著。综上所述，为了进一步研究杂草危害关键期，选择株防效较好的沟播耕作措施应用于生产，其结果与裴贞[10]小麦沟播增产结论吻合。

2.3 沟播耕作措施下不同生育期除草对春小麦4个生长指标的影响

在沟播措施下，由图2a可知，在2叶期除草，春小麦的分蘖率最高，为1.88%， 3叶期、4叶期春小麦分蘖率有所下降,由此可见，在分蘖期前除杂草可增加春小麦的分蘖数，有利于春小麦的生长繁殖。由图2b可知，在4叶期除草，春小麦的穗长最长，为7.56 cm，其余时期穗长均小于该时期，在4叶期前穗长呈增加趋势，故可以在4叶期前除草，有利于穗长的增加。由图2c可知，在3叶期除草，春小麦的株高最高，为101.38 cm，在开花期前除杂草有利于增加春小麦的株高。由图2d可知，在4叶期除草，春小麦的千粒重最大，为36.82 g，且在成熟期除草，千粒重最小，为 29.83 g，由此可见，在4叶期前除杂草有利于增加春小麦的千粒重，提高春小麦的产量。综合认为，杂草危害会导致春小麦分蘖数、株高、穗长、千粒重的下降，杂草危害的关键期为春小麦2～4叶期。

图2 不同时期除草对春小麦4个生长指标的影响Fig.2 Effects of weeding at different stages on the four growth indexes of spring wheat

2.4 沟播耕作措施下不同生育期除草对春小麦籽粒产量的影响

由表5可知，在沟播耕作措施下，2叶期除草，春小麦每公顷产量最大为 (3 348.75±2.38) kg，且在乳熟期除草每公顷产量最小为 (2 557.65±1.06) kg，由此可见，在2叶期前除杂草有利于增加春小麦产量。在拔节期前除草效果较好，每公顷产量在3 000 kg以上。本研究表明，不同时期除草对春小麦籽粒产量存在明显的影响，明确了杂草对春小麦产量影响的数量特征。

表5 不同时期拔除杂草对春小麦籽粒产量的影响Tab.5 Effects of weeding at different stages on the grain yield of spring wheat

3 讨论与结论

(1)朱建义等[11]的研究表明，不同耕作措施下，小麦田杂草种类基本相同。免耕不覆盖处理的杂草数量最多，翻耕次之，免耕覆盖稻草最少。陈庆华等[12]在研究不同耕作措施对小麦田杂草的发生及小麦产量的影响时发现，免耕耕作措施可减少杂草的发生，说明耕作措施对麦田杂草有一定的影响。本研究表明，沟播、浅旋沟播耕作措施下春小麦田杂草出苗量有减少的趋势。不同耕作措施可以在不同程度上抑制杂草的生存，故可以通过合理的耕作措施控制杂草来提高小麦的品质与产量。

(2)牛新胜等[13]研究发现，不同耕作措施对冬小麦农田杂草生物量无显著影响，这与本研究中不同耕作措施下春小麦田杂草的鲜重防效结果相吻合。耿福利[14]指出，苦苣菜对土壤要求不严，其耐寒、耐热、耐旱、耐瘠性均较强，这可能是沟播、浅旋沟播、免耕3种耕作措施对苦苣菜的鲜重及出苗均有促进作用的原因。本研究中，不同耕作措施对荞麦蔓、大刺儿菜、泽漆、荠菜、冬葵的发生数量及鲜重不产生影响，可能与这几种杂草具有良好的生态适应性有关[15-16]。

(3)高兴祥等[17]研究了小麦田不同杂草群落及防除时间对小麦产量的影响，结果显示，杂草危害主要影响小麦的总穗数，其次为穗粒数，对千粒重影响最小。本研究在沟播措施下，春小麦4个生长指标和春小麦籽粒产量对不同生育期除草的响应，可以为杂草对春小麦产量与品质的影响作出定量的解释，分蘖期前除草，有利于春小麦的分蘖；3叶期前除草，有利于春小麦的长高；4叶期前除草，有利于春小麦穗长和千粒重的增加；2叶期除草，每公顷春小麦籽粒产量最大，有利于其增产。综合认为，在分蘖期前进行除草，可明显提高春小麦的产量与品质。

(4)在沟播耕作措施下,春小麦分蘖前进行杂草防除效果最佳，这与杂草和作物之间竞争生存有关[18]。通过研究沟播耕作措施下春小麦田杂草关键防除关键时期，有利于春小麦田杂草的生态防控技术的进步，以便进一步研究春小麦田杂草群落的演替规律。