秸秆覆盖还田对四川直播油菜产量和田间杂草发生的影响

杨泽鹏，郑盛华，万柯均，敖玉琴，陈尚洪，沈学善，王昌桃，刘定辉，陈红琳

(四川省农业科学院农业资源与环境研究所, 成都 610066)

油菜直播具有节本省工等优点，现已成为四川油菜生产上主要的种植方式，占油菜种植总面积50%以上[1]。但直播油菜杂草发生种类多、基数高，防除难度大，制约了直播油菜的高产高效。其中油菜田冬前杂草占油菜整个生长季杂草总量的70%～80%，通过竞争光照、土壤养分与水分等资源, 对苗期生长和后期籽粒产量影响极大[2-5]。虽然化学农药仍是目前防除杂草的最有效手段[6-7], 但来自环境及食品安全等各方面的压力迫使人们趋向于减少除草剂的使用，以防止杂草抗药性的产生和减轻除草剂对生态环境造成的不利影响。近年来，我国就作物秸秆还田对田间杂草发生的影响进行了研究，秸杆覆盖技术可以通过物理阻碍和化感效应显著控制杂草的萌发和生长[4-6]。如朱文达等[5]研究表明，稻草覆盖具有较好的控草作用，当盖草量为900g/m2时，总体控草效果达到96.3%。也有研究表明秸秆还田后伴随着杂草种子的输入，使农田杂草增多，发生程度加重[8]。为此，本研究通过田间定点调查，初步探讨了秸秆覆盖还田对油菜田冬前杂草的发生的影响，为油菜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 试验设计

试验于2018年9月至2019年5月在绵阳市安州区塔水镇浮萍村开展，前茬作物为水稻，田块平整、肥力均匀。耕层土壤含有机质31.4g/kg，全氮1.6g/kg，有效磷含量11.0mg/kg，速效钾含量127.3mg/kg。供试油菜品种为四川油菜大面积生产示范品种“川油36”，由成都大美种业有限责任公司提供；供试肥料品种分别为尿素(含N 46%)、过磷酸钙(含P2O512%)、氯化钾(含K2O 60%)。

以不施农药、秸秆不还田(0% P)为对照，设置高效农药减量施用25%+秸秆不还田(75% P)，高效农药全量施用+秸秆不还田(100% P)，不施高效农药+秸秆覆盖还田(0%P+S)，高效农药减量施用25%+秸秆覆盖还田(75%P+S)、农户习惯(秸秆不还田，农药为当地习惯施用方式，FP)等4个处理。油菜于2018年9月28日采用川龙油菜精量播种机播种，用种量4.5 kg/hm2，于2019年5月11日收获。分别施纯N、P2O5、K2O 168.75kg/hm2、84.38 kg/hm2、101.25 kg/hm2，所有肥料全部基施，播种后将前季收获的秸秆均匀铺在厢面上，其他栽培措施与当地农民习惯保持一致。

农户习惯施药方式：使用人工背负式喷雾器，芽前用50%乙草胺600mL/hm2封闭除草，苗期用80%烯啶·吡蚜酮150g/hm2和1.8%阿维菌素600mL/hm2复配防治菜青虫，且用50%草除灵600mL/hm2进行茎叶除草2次，初花期利用40%菌核净1200g/hm2防治菌核病。

高效农药减量和全量施用方式：使用配置高效喷头的机动式喷雾器，芽前用50%乙草胺450～600mL/hm2封闭除草，苗期用80%烯啶·吡蚜酮112.5～150g/hm2和1.8%阿维菌素450～600mL/hm2复配防治菜青虫，且用24%烯草酮和50%草除灵复配450～600mL/hm2除草，初花期用无人机喷施45%咪鲜胺和50%异菌脲900～1200g/hm2防治菌核病。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 杂草防效调查 2018年12月6日冬前苗期在每小区随机选取3个样方，每个样方1m2，调查样方内杂草的种类和鲜重。

1.2.2 产量和品质 各处理适时收获，采用水分测定仪测定籽粒水分含量，调查每小区实收产量。采用FOSS公司的5000型近红外谷物分析仪测定油菜籽含油率。

1.3 数据处理与分析

鲜重防治效果(%)=(对照区杂草鲜重-施药区杂草鲜重)/对照区杂草鲜重×100%[9]

数据采用Excel 2017和SPSS 22.0软件进行处理和统计分析，采用新复极差法(Duncan)作处理间平均值的多重比较。

2 结果与分析

2.1 对杂草发生和防除效果的影响

调查结果显示，在试验区油菜田发生危害的杂草有7科10种，其中黄鹌菜[Youngiajaponica(L.)DC]、碎米荠(Cardam-inehirsutaL.)、繁缕[Stellariamedia(L．) Cyr.]、通泉草[Mazusjaponicus] (Thunb.)O.Kuntze]等4种阔叶杂草的群体鲜重较大，优势较强。

比较不同处理小区杂草的防除效果可知，施农药和秸秆覆盖还田中的任一措施，均能明显降低田间杂草鲜重，其中禾本科、菊科、石竹科的杂草均大幅度减少(表1)。高效农药减量施用25%的基础上再采用秸秆覆盖还田(75%P+S)的防除效果最好，防效达86.53%，较高效农药全量施用(100% P)处理可减少杂草鲜重54.7%。在不施药(0%P)的情况下，秸秆覆盖还田能显著降低杂草鲜重，防除效果达60.7%；农药减量25%(75%P)施用情况下，秸秆覆盖还田较秸秆不还田能显著降低杂草鲜重56.8%；与农户习惯施用模式(FP)相比，替换高效农药(100%P)后，杂草鲜重降低了46.7%。

2.2 对油菜产量和含油率的影响

不同处理产量在2140.49～2656.01 kg/hm2之间。在秸秆不还田的条件下，随着农药施用量的增加，油菜产量显著提高。高效农药全量施用(100%P)处理较对照不施农药(0%P)显著提高24.08%，这可能与不施农药引起病虫害造成的减产有关，且当年生育后期遇到连续阴雨天气，不施药导致油菜黑斑病和菌核病加重。替换高效农药与农户习惯处理(FP)相比，无论是全量还是减量施用25%，油菜产量均较其高5.7%～18.0%，其中100%P和75%P+S处理和FP处理差异达显著水平。相同施药处理情况下，增加油菜秸秆覆盖还田措施，油菜产量提高了2.7%～7.1%，但是差异不显著。0%P处理含油率最高，分别较100%P和高效农药减量施用25%+秸秆不还田(75%P)籽粒含油率显著提高了3.34%和2.17%，但与其余处理差异不显著。

3 讨论

我国农作物秸秆资源丰富，秸秆的综合高效利用，不仅有助于控制环境污染、保护生态环境，而且可提升耕地肥力、促进作物增产，其中秸秆直接还田已成为秸秆利用的主要方式之一[10]。在本试验中，施农药和秸秆覆盖还田均对杂草有明显抑制作用，随着农药施用量的增加，杂草鲜重有降低趋势。这可能与秸秆覆盖后能抑制杂草的萌发和生长有关[8]。另一方面，秸秆还田通过释放化感物质促进或抑制植物生长，有助于防除农田杂草、解决作物连作障碍等问题[4-6]。此外，有研究指出秸秆覆盖还田减轻越冬期极端低温和阶段性干旱对油菜生长的影响，这是因为稻草覆盖还田既可阻止太阳直射，又可减少土壤热量散失，对土壤具有调温保墒的作用[1,3]。

相关研究表明，虽然秸秆覆盖能一定程度上使杂草在生育期内无显著的萌发高峰，且杂草数量显著低于秸秆旋耕处理，但单独的秸秆覆盖除杂草缺乏稳定性和持续性，配套额外措施才能达到更高的效果[8]。如合理使用精异丙草胺、乙草胺等芽前土壤封闭除草剂，将大大减轻后期的杂草发生概率或者压低基数，降低了作物生长期农药用药量和用药成本[2,9]。针对油菜田间杂草的防控，还可以采取以下综合防控措施：选用高效复配化学农药和喷雾设备，适时适量防控杂草，防止过量或时期不当产生药害；作物播种前深耕翻田，打破杂草种子休眠；提高播种量和施肥量，合理密植，利用植株群体优势，以密控草[3,5,11]。

研究结果表明，秸秆覆盖还田配合高效农药减量25%协同施用，降低了油菜田冬前杂草群体鲜重，防效好，有助于油菜群体挤占生长空间，促苗、保苗，且产量和产油量较农户习惯方式显著增加。因此，在该区域用秸秆覆盖还田替代25%的农药是可行的。