生物覆蓋對大蒜田間生態效應的影響

周國慶 ，羅鵬 ，彭友林 ，王云 ，周國峰 ，王文龍

在生產上，大蒜對土壤的適應性很強，除鹽堿、沙荒地外都能生長。但在南方栽培，由于雜草為害和冬季氣溫低，產量不高，大蒜生長速度慢成為南方大蒜生產面臨的主要問題。南方蒜田雜草種類多、生長快，與大蒜爭水、爭肥、爭空間、爭陽光，影響大蒜的產量和品質，傳統的雜草防除一般使用化學除草劑或者人工鏟除。但化學除草劑容易引發環境污染和物種多樣性減少等生態問題；而人工鏟除，增加勞動強度和水土流失。研究既不使用化學除草劑和大量人工，又能保護農業生產區域物種多樣性的生態防控雜草方法，對農產品優質安全高效生產具有重要意義。有研究表明，秸稈覆蓋可有效抑制雜草，同時在提高地溫方面有積極作用。目前在果園、麥田、玉米地上，稻草覆蓋應用較多[1～4]。

喜旱蓮子草（Alternanthera philoxeroides）屬莧科蓮子草屬，為多年生草本外來植物，又名空心蓮子草、水花生、革命草。該草自然蔓生迅速，特別在溝渠、河道、湖泊、沼澤、魚塘、稻田、果園、菜地和花園內為害嚴重，陸生型喜旱蓮子草在我國南方已成為非常難除的惡性雜草[5]。將喜旱蓮子草短截干制，作為大蒜生產的覆蓋物，不僅資源豐富，也能變害為寶。本試驗以喜旱蓮子草、稻草、油菜莢為材料對大蒜進行覆蓋栽培，分析各處理大蒜田間雜草種群結構、蓋度、物種多樣性、雜草優勢種、大蒜田間地面溫度、地下10 cm溫度等指標，研究3種覆蓋措施對大蒜雜草的控制效果和對土壤溫度的影響，進而探討3種覆蓋物對大蒜生長和產量的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

大蒜購于常德市農資市場。喜旱蓮子草從水塘中打撈，按10 cm短截，曬干備用。水稻秸稈曬干備用。油菜莢曬干備用。

1.2 試驗方法

試驗于2009年9月到2010年4月在湖南文理學院生物園進行，試驗地光照充足，地勢平坦，土壤偏黏性，肥力中等。

試驗設喜旱蓮子草、水稻秸稈、油菜莢覆蓋與無覆蓋4個處理，隨機區組排列，小區面積20 m2。大蒜9月28日播種，播后立即覆蓋。播種前每1 hm2用尿素150 kg、普鈣150 kg、硫酸鉀150 kg及腐熟的優質有機肥均勻撒入各試驗小區，播種行株距為20 cm×7 cm，其他管理同常規。

1.3 試驗觀測項目

①雜草發生頻率 采用實地目測法，大蒜田以1廂（10 m2）以上為一個樣方，調查主要雜草的發生頻率（F)。F（%）=（所調查某一油菜生產區主要雜草的有草樣方數/所調查油菜生產區所取的總樣方數）×100%。

②雜草蓋度 以5 m2以上為1個樣方，目測估算某一雜草的投影面積占樣方面積的百分率。

③田間溫度測定 在晴、陰、雨等不同天氣狀況下測量地面和地下10 cm溫度。

④大蒜經濟性狀考察 在蒜苗抽出時收獲，進行經濟性狀考察，考察的項目有株高、莖基粗、鮮質量，并對主要農藝性狀和產量進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同覆蓋物對雜草的影響

大蒜蒜苗發生時（3月30日）調查各種大蒜田間雜草株數、株高、密度、蓋度、豐度、出現頻度等指標。結果表明，無覆蓋的大蒜田雜草種類有9種，分別為喜旱蓮子草（Alternanthera philoxeroides）、看麥娘（Alopecurus aequalis Sobol）、蒼耳（C.arvense L.）、羊 蹄 （Rmmex japonicus Houtt）、 鼠 曲 草 （Herba Gnaphaii Affinis）、野莧菜（Rorippa montana（Wall.）Small）、 車 前 草 （Plantago depressa Willd）、 碎 米 薺（Cardamine hirsuta Linn）、黃花菜（Cleome L.）。 其中喜旱蓮子草、看麥娘、碎米薺、車前草、黃花菜、蒼耳的發生頻率比較高（100%）；從發生量來說，以蒼耳、看麥娘最多，其豐度分別為31.8%和13.6%；從為害程度來說，以看麥娘最大，其蓋度為20%。喜旱蓮子草和稻草覆蓋的大蒜田間雜草只有碎米薺、蒼耳和看麥娘3種，且從發生的量來說，對看麥娘的抑制率分別達到75%和67%，對碎米薺和蒼耳的抑制率分別達到25%、50%和79%、86%。油菜莢覆蓋的大蒜田間80%的空間被萌生的油菜苗所占據。結果表明，喜旱蓮子草和稻草覆蓋可阻止雜草的生長與蔓延，起到防除雜草的作用（表1）。

2.2 不同覆蓋物對土壤溫度的影響

在2010年1～3月，選擇不同的天氣狀況，午間測定地表溫度和地下10 cm處的溫度，結果見表2。

在溫度較低的陰天（地表溫度4℃），生物覆蓋提高地下溫度1.1~1.4℃；溫度較低的晴天（地表溫度8.3℃），生物覆蓋提高地下溫度0.7~1.0℃；溫度較低的雨天（地表溫度7.9℃），生物覆蓋提高地下溫度0.5~0.7℃。在溫度較高的陰天（地表溫度11.2℃），生物覆蓋提高地下溫度1.1~1.4℃；溫度較高的晴天（地表溫度20.8℃），生物覆蓋降低地下溫度0.8~1.8℃；溫度較高的雨天（地表溫度14.2℃），生物覆蓋提高地下溫度0.3~0.6℃。各覆蓋物之間的地下溫度差異不大。結果表明，在陰天生物覆蓋能明顯提高地下溫度；雨天，由于雨水的滲透，提高地溫稍少；晴天，在冬天溫度低時能提高地溫，在春天溫度較高時地表覆蓋物又能適當降低土壤溫度。

表1 大蒜田間雜草的為害程度

2.3 生物覆蓋物對大蒜經濟性狀及產量的影響

在大蒜接近抽出蒜薹時，進行經濟性狀考察，測量各處理大蒜的株高、莖基粗、鮮質量，結果見表3。

大蒜株高和莖粗是構成單株產量的重要因素。株高表現為喜旱蓮子草與稻草覆蓋分別比無覆蓋增加20.1%、26.0%，油菜莢覆蓋比無覆蓋株高增加1.3%；顯著性分析表明，覆蓋有喜旱蓮子草和稻草的組別，與覆蓋油菜莢和空白的組別之間有極顯著差異；空白組與油菜莢組之間、喜旱蓮子草組與稻草組之間均無顯著差異。莖粗表現為喜旱蓮子草與稻草覆蓋分別比無覆蓋增加57%、41.8%，而油菜莢覆蓋比無覆蓋細19.6%。根長表現為喜旱蓮子草與稻草覆蓋分別比無覆蓋長58.8%、78.4%。單株質量以喜旱蓮子草覆蓋最高（80.5 g），比無覆蓋增加27.8%；其次是稻草覆蓋，比無覆蓋增加18.5%；油菜莢覆蓋因生出的油菜苗與大蒜產生競爭，使大蒜的單株質量比無覆蓋減少50.8%。對單株質量進行顯著性分析表明，喜旱蓮子覆蓋與稻草覆蓋之間有顯著差異，它們與無覆蓋之間均有極顯著差異。

表2 不同覆蓋物對土壤溫度的影響

表3 生物覆蓋對大蒜經濟性狀的影響

3 小結與討論

①喜旱蓮子草覆蓋和稻草覆蓋基本抑制了喜旱蓮子草、羊蹄、鼠曲草、野莧菜、車前草、黃花菜的發生。對看麥娘的抑制率分別達到75%和67%，對碎米薺和蒼耳的抑制率分別達到25%、50%和79%、86%，能明顯防除大蒜田間雜草。利用油菜莢覆蓋，因新鮮的油菜莢中混有油菜種子，導致油菜苗大量發生，不僅抑制雜草生長，也抑制大蒜生長。若將油菜莢曬干后使用，也可成為一種良好的生物覆蓋物。

②喜旱蓮子草覆蓋和稻草覆蓋能在不同的季節、不同天氣狀況下有效地改善土壤溫度。在陰天，能明顯提高土壤溫度1.1~1.4℃，使土壤溫度和地面溫度差值達到2.1~2.4℃；在雨天，由于雨水的滲透作用土壤溫度提高較少，為0.3~0.7℃；在溫度較低的晴天，提高土壤溫度0.7~1.0℃，溫度較高的晴天降低地下溫度0.8~1.8℃。在冬天提高土壤溫度能有效促進大蒜生長。

③喜旱蓮子草覆蓋和稻草覆蓋因能有效抑制雜草的發生、改善土壤溫度、保持土壤疏松狀態，不僅使大蒜單株質量提高27.8%和18.5%，而且大蒜粗壯，改善了商品品質，對提高大蒜生產的經濟效益有重要作用。

④喜旱蓮子草為多年生草本外來植物。該草自然蔓生面積迅速擴大，在我國南方已成為非常難除的惡性雜草。在洞庭湖區普遍分布于河道、溝渠、池塘、水田、旱地和路邊，其中以溝渠、濕地和水塘發生量大，阻塞河道，影響水產和濕地開發，嚴重為害生態環境[5]。將喜旱蓮子草作為作物生產的覆蓋物，資源豐富，是化害為寶的有效途徑。

[1]盧向陽，徐筠，林峰.栗園利用多年生覆蓋植物控制雜草的初步研究[J].植物保護，2006，32（6）：91-94.

[2]翟治芬，趙元忠，景明，等.秸稈和地膜覆蓋下春玉米農田蒸散特征研究[J].山東農業大學學報：自然科學版，2010，41（2）：209-215.

[3]李貽學，李新舉，劉太杰，等.秸稈覆蓋與抗旱劑對煙田土壤水分及煙株生長的影響[J].山東農業太學學報：自然科學版，2002，33（2）：144-147.

[4]袁家富.麥團秸稈覆蓋效應及增產作用[J].生態農業研究，1996，4（3）：61-65.

[5]周國慶，彭友林，王云，等.洞庭湖區喜旱蓮子草的分布、發生與危害[J].安徽農業科學，2007，35（22）：6 892-6 894.