黑龙江省大豆田苘麻田间发生动态

贾金蓉 耿志同 王月超 李欣怡 孙明雨 马红 谷维

摘要

隨着大豆种植面积逐年增加，黑龙江省大豆田苘麻的危害也显著加重。掌握苘麻在大豆田中的发生规律，抓住防除苘麻的关键时期，可以更好地制定科学有效的综合防除策略。本研究通过田间调查及数据统计分析初步分析了苘麻的田间发生动态。结果表明，拔除处理的苘麻种群数量达79.0株/m2，显著高于不拔除处理的苘麻累计出苗数18株/m2，且不拔除处理苘麻累计出苗数比其最高值33.8株/m2减少了46.75%。5月下旬到9月初苘麻的株高及鲜重变化曲线呈S形，即表现“慢快慢”的基本规律。大豆播种后10～20 d为苘麻出苗高峰期，6月中旬到7月中旬为苘麻快速生长期，7月下旬苘麻进入开花结实期，8月中旬苘麻种子逐渐成熟，9月初苘麻种子大部分成熟。单株苘麻的生物量和结籽量随着出苗时间的推迟而降低。5月下旬到7月上旬出苗的苘麻均能开花结实完成整个生长繁殖过程，且出苗越早的苘麻开花期越长，苘麻蒴果的平均直径更大，单蒴果平均种子数更多，结实能力更强。7月中旬以后出苗的苘麻不能开花无生殖生长。

关键词

苘麻; 出苗; 株高; 鲜重; 大豆

中图分类号：

S 451.224

文献标识码： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2023273

Emergence dynamics of Abutilon theophrasti in soybean fields in Heilongjiang province

JIA Jinrong1， GENG Zhitong2， WANG Yuechao3， LI Xinyi4， SUN Mingyu4， MA Hong4*， GU Wei1*

（1. Institute of Plant Protection， Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences， Harbin 150086， China; 2. Arun

Banner Agricultural Cause Development Center， Hulun Buir 162750， China; 3. Crop Research Institute，

Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences， Harbin 150086， China; 4. College of Plant Protection，

Northeast Agricultural University， Harbin 150030， China）

Abstract

With the increase of soybean planting area year by year in Heilongjiang province， damage of Abutilon theophrasti has also increased significantly. This study aimed to clear occurrence regularity of A.theophrasti in soybean field， seize the critical period of prevention and control of A.theophrasti， and better formulate scientific and effective integrated control strategies. Field occurrence of the A.theophrasti were investigated by field survey and statistical analysis. The results showed that the accumulative total number of seedling emergence of removed A.theophrasti was 79.0 plants/m2， significantly higher than that of the total number of not removed A.theophrasti， which was 18 plants/m2.The total number of not removed A.theophrasti seedling emergence decreased by 46.75% compared with the highest value of 33.8 plants/m2. The curve of plant height and fresh weight of A.theophrasti from late May to early September was Sshaped， which showed the basic rule of “slow， fast and slow”. From 10 to 20 days after soybean sowing， the peak of seedling emergence of A.theophrasti was observed. The rapid growth period was from midJune to midJuly. In late July， A.theophrasti entered the fruiting stage. In midAugust， the seeds gradually matured， and most of the seeds matured in early September. The biomass and seed amount of A.theophrasti per plant decreased with the delay of emergence time. A.theophrasti seedling emerged from late May to early July can bloom and bear fruit to complete the whole growth and reproduction process， and the earlier the emergence of seedlings， the longer the flowering period， the thicker the mean capsule diameter， the higher the average number of seeds per capsule， and the stronger the fruiting ability. However， A.theophrasti seedling emerged after midJuly cannot bloom and grow without reproduction.

Key words

Abutilon theophrasti; emergence; plant height; fresh weight; soybean

苘麻Abutilon theophrasti，锦葵科Malvales苘麻属Abutilon一年生亚灌木状草本植物。苘麻在我国分布广泛，常见于田间、路边及荒地。一般出苗期为4月-7月，生长迅速，株高1～1.5 m，茎粗，90 d内可达到生殖成熟期。苘麻对环境具有较强的适应能力和抗逆性，同时对多种常用除草剂均存在抗性，易在大豆、玉米、棉花等农作物田间泛滥成灾［1］。在整个生长季节内，同一时期的苘麻与农作物相比，其植株更高大，分枝数量更多，尤其冠层顶部更明显，这使得相同条件下苘麻在早晚对光的截获量更多，在竞争中可获得更多的光照资源，并且生长后期苘麻拦截光转化为干物质的效率高于农作物，也会提升同期苘麻对水分和营养物质的争夺能力，使农作物的正常生长发育受到影响从而导致农作物产量降低［2］。令狐克念等研究发现水分处理对苘麻总生物量和生物量分配响应于密度的可塑性有显著影响［3］。施加水分在苘麻生长早期可促进根生物量分配对密度的积极响应，后期减缓高密度对总生物量的不利影响，但对生物量分配响应于密度的可塑性的影响不显著。叶片和繁殖器官生物量分配对密度的响应与种内相互作用强度有关，说明生物量分配对密度的响应取决于种内相互作用的强度。密度增大导致的种内相互作用可以促进根生物量分配和总生物量对加水处理的积极响应［3］。另外苘麻种子还具有结实量大，种子大且重，不易借助外力传播的特点，使其容易在土壤中富集形成苘麻种子库，导致第二年苘麻发生的基数增加，防除难度大大增加。目前我国对于杂草基础理论的研究较为落后，掌握杂草发生消长的规律，才能抓住防除杂草的关键点，制定科学有效的综合防除策略。本研究通过田间调查及数据统计分析，研究苘麻的田间出苗动态规律及生长繁殖特性，不仅为苘麻的综合治理提供理论及实践依据，同时也为农田杂草田间发生动态等方面的研究提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年在黑龙江省哈尔滨市东北农业大学实验实习基地的大豆试验田进行。基地位于黑龙江省哈尔滨市香坊区向阳镇东胜村（45°46′N，127°54′E）。试验田土壤为黑土，土壤pH值6.8左右，有机质含量约为3.47%。试验地地势平整、肥力均匀，秋季翻地，春季耙地起垄。对整个试验田进行常规栽培管理，施肥及病虫害防治等措施均相同。

5月10日播种大豆，品种为‘黑农84，生育期119 d左右，垄作。大豆种植密度为12万株/hm2。因大豆播种导致土层松动，5月13日始见苘麻出苗，5月15日设置样方进行苘麻田间出苗动态调查，5月18日大豆开始出苗。

1.2 试验方法

1.2.1 苘麻田间种群数量变化动态

在5月10日播种的大豆试验田中选取苘麻发生均匀密集的地块，共选取20个样方，将其他杂草全部拔除，插牌固定标记，每个样方的面积为1 m2，从5月15日开始每隔5 d对样方内的种群数量进行调查并记录数据，其中选取固定的10个样方在每次调查结束后，将样方中出苗的苘麻连根拔除，苘麻种群数量取平均值，剩余10个样方在调查结束后不拔除苘麻，苘麻种群数量取平均值。

1.2.2 苘麻株高和鲜重的变化动態

苘麻出苗后从5月20日到8月7日在试验田选取大豆周围生长苘麻的地块设置50个样点，每个样点面积为4 m2，于苘麻3～5叶时定苗，苘麻密度为5株/m2。每隔7 d调查1次，每次随机选取3个样点，每样点随机取苘麻5株，分别测量苘麻的株高和鲜重。

1.2.3 苘麻出苗时间对其生长的影响

分别于5月20日、6月4日、6月19日、7月4日、7月19日、8月3日在苘麻出苗时进行定点标记，于苘麻3～5叶期进行定苗，每个样方面积为1 m2，苘麻密度为5株/m2，为了使苘麻有足够的生长空间，在苘麻出苗前后人工拔除多余的植株，每日期处理均设置3次重复，观察各处理苘麻的开花时间并记录，9月10日分别测量每个样方内苘麻的株高、茎粗、地上部分干重、根部干重各项生长指标和单株蒴果数、平均蒴果直径、单株结籽量、百粒重等各项结实指标，各项指标均取平均值。

1.3 数据处理与分析

将试验所得的原始数据用Excel软件进行整理分析，应用SPSS 22.0软件采用Duncan氏新复极差法对试验数据进行差异显著性检测。

2 结果与分析

2.1 苘麻田间种群数量变化动态

不拔除处理中，苘麻植株数量呈现先升高后降低的趋势。6月10日样方中苘麻植株数量达到最大值，为33.8株/m2，6月10日至7月9日，样方中的苘麻数量呈下降趋势，由33.8株/m2下降至18.0株/m2，减少了46.75%（图1）。这说明随着时间的推移苘麻在竞争中处于劣势地位，种群数量会大幅度下降。

人工拔除苘麻处理中，至6月24日，累计出苗量为79.0株/m2，达到最大值，此后7月2日和7月9日调查时大豆田中未见苘麻出苗，截至7月9日最终累计出苗量为79.0株/m2。6月10日时，累计出苗量为75.0株/m2，占累计出苗量的96.20%。这显示即使样方中的苘麻全部拔除不存在种内竞争制约，但样方内的大豆也会抑制苘麻种群数量的增加。

到7月9日为止，不拔除处理的苘麻植株数量为18.0株/m2，占人工拔除处理种群数量（79.0株/m2）的22.78%，这说明苘麻的种内竞争制约了其发生量。

2.2 苘麻株高和鲜重的变化动态

2.2.1 苘麻的株高变化情况

苘麻的株高变化呈S形曲线，即前期缓慢生长，而后进入快速生长期，株高迅速增长，后又减慢至平缓（图2）。6月10日苘麻的平均株高为16.4 cm，此时苘麻开始进入株高快速增长期，大豆处于幼苗期，苘麻的平均株高6月17日为27.3 cm，6月24日为39.6 cm，7月2日为62.3 cm，7月9日为92.3 cm，7月16日为117.6 cm，与6月10日相比增长了6.2倍。此后苘麻开始进入株高增长的平稳期，大豆进入了始荚期，苘麻的平均株高7月23日为122.8 cm，7月30日为121.4 cm，8月7日为123.3 cm。数据结果表明，苘麻株高在出苗20 d以后进入快速增长期，能够持续快速增长35 d左右，然后苘麻株高进入平稳期增长变化不大。

2.2.2 苘麻的鲜重变化情况

苘麻鲜重的变化规律与株高相同，变化曲线也呈S形（图3）。6月10日苘麻的平均鲜重为18.32 g，此时苘麻开始进入鲜重快速增长期，苘麻的平均鲜重6月17日为49.79 g，6月24日为87.82 g，7月2日为118.68 g，7月9日为141.23 g，7月16日为160.73 g，与6月10日相比增长了7.8倍。此后苘麻的鲜重增长进入平稳期，苘麻的平均鲜重7月23日为167.22 g，7月30日为170.42 g，8月7日为172.31 g。

2.3 苘麻出苗时间对其生长状况的影响

2.3.1 苘麻出苗时间对其营养生长的影响

随着苘麻出苗时间的推迟，苘麻的株高、茎粗、地上部分干重和根干重各项指标均呈现下降趋势（表1）。9月10日调查结果显示5月20日出苗的苘麻株高（99.7 cm）与6月4日出苗的苘麻株高（97.8 cm）差异不显著，之后出苗的苘麻随着出苗时间的推迟其株高呈现显著下降趋势。出苗时间越晚，苘麻的主茎越纤细，5月20日出苗的苘麻茎直径32.4 mm，是8月3日出苗苘麻茎直径（3.8 mm）的8.5倍。5月份和6月份出苗的苘麻地上部分干重及根干重均显著高于7月份和8月份出苗的苘麻。试验结果表明出苗时间相对较早的苘麻植株更为高大粗壮，有着更多的生物量（地上部分干重與根干重），竞争能力更强，这也符合植物地上与地下部分的同伸原则。

2.3.2 苘麻出苗时间对其生殖生长的影响

苘麻的生殖生长（开花结实）与其出苗时间也密切相关，随着出苗日期的推迟，苘麻开花期、单株蒴果数、蒴果平均直径、蒴果平均种子数、单株结籽量及百粒重各指标均呈现显著下降趋势（表2）。

9月10日调查结果显示5月20日至7月4日出苗的苘麻均能开花结实完成整个生长繁殖过程，但7月19日后出苗的苘麻不能开花，无生殖生长。对于能够完成整个生长繁殖周期的苘麻来说，出苗越早的苘麻开花期越长，5月20日出苗苘麻开花期61 d，约是7月4日出苗苘麻开花期（24 d）的2.5倍。

随着苘麻出苗日期的延迟，其单株蒴果数和单株结籽量均呈现显著减少趋势。5月份出苗的苘麻单株蒴果数可达113.2个，而7月份出苗的苘麻单株蒴果数为5.8个，与5月份相比减少了94.9%。5月份出苗的苘麻结籽量为5 433.6粒，是7月份出苗苘麻结籽量（267.5粒）的20.3倍。此外，苘麻种子百粒重变化也呈现逐渐降低的趋势，6月19日出苗的苘麻种子百粒重为0.977 g和7月4日出苗的苘麻种子百粒重（0.935 g）均显著低于5月20日出苗的苘麻种子百粒重（1.158 g）和6月4日出苗的苘麻种子百粒重（1.117 g）。

出苗时间较早的苘麻与出苗时间较晚的苘麻相比结实能力更强。随着出苗时间的推迟，苘麻蒴果的平均直径显著减小，单蒴果平均种子数也显著减少。7月4日出苗的苘麻蒴果直径为15.4 mm，单蒴果平均种子数为34.3个，与5月20日出苗的苘麻蒴果直径（21.6 mm）和单蒴果平均种子数（48.8）个相比分别下降了28.7%和29.7%。结合不同出苗时间苘麻的营养生长状况来看，开花期越长其在开花结实前积累的营养物质越多，使苘麻具有更强的结实能力。

3 结论与讨论

在农业耕作中，农作物和杂草的出苗情况相差巨大，通常情况农作物统一播种后出苗时间相对集中，而杂草由于埋土深度、土壤中种子数量、土壤类型、萌发出土条件以及种子的休眠特性等因素差异较大，其出苗时间更分散随机，甚至在整个生育期内均可出苗，因此很难一次性防除。杂草的田间出苗动态受种植农作物的种类、地区、气候环境及土壤条件等多种因素的影响。李伟杰的研究发现，黑龙江省北部地区大豆田杂草出苗高峰期多集中在大豆播种后的17～30 d之间［9］。樊星的研究发现，葎草Humulus scandens （Lour.） Merr.种群存在自疏现象，以幼苗期葎草为研究对象，仅除杂不进行其他管理的情况下，葎草的种群密度降低了71%，葎草茎性状对种内竞争的反应最强烈［10］。本研究发现，大豆播种后的10～20 d为苘麻的出苗高峰期，因此在大豆的苗后早期集中防除苘麻效果最好;对不拔除苘麻的处理的调查发现，样方内的苘麻出苗数达到最高点后开始呈逐渐下降趋势，出苗时间越晚的苘麻植株越弱小，在种内竞争中处于弱势地位，在持续加剧的竞争中逐渐死亡，表明苘麻的种群密度超过一定阈值后存在种内竞争。

光周期是影响植物生长繁殖的主要因素。受光周期影响同一种群的开花结实时间会相对集中，但不同个体间也存在着差异［11］。Oliver研究发现光周期对苘麻的生殖生长有影响［12］。Steinmaus等研究发现不同条件下苘麻结籽量存在显著差异，其中菜豆田显著高于玉米田［13］。Wang等研究发现晚春为苘麻的最佳出苗期，晚春出苗的苘麻在相对有利的条件下可以最大限度地发挥其生长潜力，但早春或晚春出苗的苘麻都能够通过许多性状的可塑性来适应随后的环境。夏季出苗的苘麻由于生长周期不完整，其总质量和繁殖分配最低［14］。本研究发现，黑龙江省大豆田的苘麻于5月下旬至7月中旬出苗的均可完成整个生长繁殖过程，而7月下旬及之后出苗的苘麻由于光周期、温度等条件的影响导致自身生物量积累不足无法完成开花结实，对苘麻的种群延续无实际意义。虽然苘麻的出苗时间存在差异，但苘麻种群的成熟时间相对集中，7月中旬至下旬苘麻几乎全部都进入开花结实期。李晓晶研究发现，马唐Digitaria sanguinalis （L.） Scop.与反枝苋Amaranthus retroflexus L.的地上部生物量与结籽量呈正相关［15］。本研究发现，出苗时间早的苘麻其植株生长的相对更高大粗壮一些，单株蒴果数更多，结籽量更大，种子也更饱满，表明在开花结实前能够积累更多生物量的苘麻，其繁殖能力会更强。

综上所述，苘麻的出苗时间越早对大豆田的危害程度越重，因此对大豆田苘麻的防除应在出苗早期，还可以在苘麻开花前进行一次集中防除，来降低土壤种子库的输入量进而降低次年苘麻的发生密度。

参考文献

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（责任编辑：田 喆）