小麥秸稈還田及水層深度對水稻機械化插秧田主要雜草種群發生規律的影響

高 婷， 王紅春， 石旭旭， 婁遠來

(1.南京農業大學植物保護學院，江蘇 南京210095;2.南京農業大學農作物生物災害綜合治理教育部重點實驗室，江蘇 南京210095;3.江蘇省農業科學院植物保護研究所，江蘇 南京210014)

水稻是中國消費量最大、種植面積最大、總產量最大、單產最高的農作物，并且在國際上有著重要的地位［1-6］。中國水稻有多種種植方式，主要有傳統手工移栽和拋秧、機械化插秧、旱直播、水直播等多種方式，其中水稻機械化插秧栽培具有節省秧田、省工節本、高產穩產等優勢。近幾年，在政府的大力宣傳和扶持下，水稻機械化插秧面積迅速增加［7-8］。但是水稻機械化插秧移栽時秧苗弱小、運輸及栽插過程中植傷嚴重。同時移栽時采用寬行移栽，使得移栽至封行時間相對較長。因此雜草發生危害與傳統手工插秧相比加重，嚴重制約了水稻的高產、穩產［9-10］。目前，水稻機械化插秧田雜草控制以化學防除為主。然而，以追求健康、安全為前提的水稻優質高產模式下，需要結合生物、生態措施合理使用除草劑，對雜草進行綜合治理［11-12］。降低化學除草劑的使用量，尋求科學合理的生態控草措施，以期保護農田生物多樣性、降低抗性風險、減少雜草的危害，已成為迫切需要解決的難題之一［13］。目前對機械化插秧田雜草的生態控草技術的研究尚未見報道。為此，本試驗對水稻機械化插秧田雜草的發生規律及小麥秸稈還田量和不同水層深度對機械化插秧田主要雜草種群發生的影響進行研究，旨在明確機械化插秧稻田雜草防除的最佳時期，并尋求有效的生態控草措施，為水稻機械化插秧田雜草的綜合治理提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗田基本情況

試驗在江蘇省阜寧縣農業科學研究所試驗基地稻麥連作田進行。試驗田土壤為黏土壤，pH 值7.40，含氮量2.01 g/kg，有機碳含量14.52 g/kg。田間草相主要包括，禾本科雜草:稗屬雜草(Echinochloaspp.)、千 金 子［Leptochloa chinensis(L.)Nees］;闊葉類雜草:鱧腸(Eclipta prostrataL.)、草龍［Ludwigia hyssopifolia(G.Don)Exell］、丁 香 蓼(Ludwigia prostrateRoxb)、陌上菜［Lindernia procumbens(Krock.)Philcox］、田菁［Sesbania cannabina(Retz.)Pers.］、耳葉水莧(Amnunnia arenariaA.B.K);莎草科雜草:異型莎草(Cyperus difformisL.)、野荸薺(Heleocharis plantagineiformisTang et Wang)、扁桿藨草(Scirpus planiculmisFr.Schmidt)等。

供試水稻品種為連粳7 號，2012 年6 月10 日催至標準芽播種育秧，2012 年6 月23 日利用PC6手扶式6 行插秧機移栽，行距25.0 cm，株距13.2 cm，1 hm23.0×105穴，每穴秧苗6 ～7 株，每公頃1.8×106～2.1×106萬株基本秧苗，移栽時秧苗3.0 ～3.5 葉，秧苗入泥深度為0.5 ～1.0 cm。

1.2 試驗方法

1.2.1 水稻機械化插秧田雜草發生規律的調查試驗田中選取5 個點，每點面積0.25 m2。水稻移栽后5 d、10 d、20 d、30 d、40 d 記錄樣點中出現的雜草種類及株數，試驗田不施用除草劑，也不進行人工除草，其他均按照常規管理進行［14-15］。

1.2.2 不同小麥秸稈還田量對水稻機械化插秧田主要雜草種群影響的測定 試驗共設3 個處理，小麥 秸 稈 還 田 量 分 別 為 0 kg/hm2、3 000 kg/hm2、6 000 kg/hm2，每處理重復4 次，小區面積18 m2，隨機區組排列。秸稈長度10 cm 左右，按設計均勻撒入小區內，耕埋至0 ～20 cm 土層，小區灌水后結合整地再次翻埋秸稈，田面平整后移栽水稻。試驗田不施用除草劑，也不進行人工除草，其他按照常規管理進行。雜草調查同方法1.2.1。

1.2.3 不同水層深度對水稻機械化插秧田主要雜草種群影響的測定 試驗設濕潤(土壤飽和濕度)、2 ～3 cm 常規水層(對照)、4 ～5 cm 深水層3個處理，每處理重復4 次。小區面積18 m2，隨機區組排列，小區間用高30 cm 的泥埂隔開。秧苗移栽后保持水層2 ～3 cm 至水稻活棵(移栽后第4 d)，隨后按照設計建立水層，及時補、排水。水稻分蘗末期，放水曬田，其他時期按照水分常規管理進行。試驗田不施用除草劑，也不進行人工除草，其他按照常規管理進行。雜草調查同方法1.2.2。

1.3 數據計算與統計方法

試驗獲得數據采用Excel 2007 進行初步處理、分析和繪制圖表，用SPSS13.0 軟件進行統計分析，并測驗各處理間的差異顯著性。

2 結果

2.1 水稻機械化插秧田雜草的發生規律

水稻移栽后0 ～10 d 禾本科、闊葉類、莎草科雜草均出苗并快速進入出草高峰期。水稻移栽后10 d闊葉類雜草出草量減少，禾本科雜草停止出苗;水稻移栽后20 ～30 d 闊葉類雜草出現第二個出草小高峰，主要是陌上菜、丁香蓼、耳葉水莧等。水稻移栽后40 d，禾本科、闊葉類、莎草科雜草1 m2株數分別是14.67 株、19.33 株、52.00 株，總草發生量1 m286.00 株(圖1)。

2.2 小麥秸稈還田對水稻機械化插秧田主要雜草發生規律的影響

2.2.1 小麥秸稈還田對水稻機械化插秧田禾本科雜草的影響 由圖2 可見，與0 kg/hm2小麥秸稈還田處理相比，3 000 kg/hm2和6 000 kg/hm2秸稈還田處理的禾本科雜草推遲5 d 出苗，且3 000 kg/hm2和6 000 kg/hm2秸稈還田處理的雜草發生量間無顯著差異。秸稈0 kg/hm2處理，水稻移栽后，禾本科雜草開始出苗并進入出草高峰期，10 d后少量出草。3 000 kg/hm2和6 000 kg/hm2秸稈還田處理，水稻移栽后5 ～30 d 是出草高峰期，30 d后出草量減少。水稻移栽后40 d，秸稈0 kg/hm2、3 000 kg/hm2、6 000 kg/hm2處理的禾本科雜草發生量分別是1 m214.67 株、1 m214.00 株、1 m216.00 株。

圖1 水稻機械化插秧田雜草的發生規律Fig.1 Occurrence regularity of weeds in mechanized-transplanting paddy fields

圖2 小麥秸稈還田對水稻機械化插秧田禾本科雜草的影響Fig.2 Effect of wheat straw returning on grassy weeds in mechanized-transplanting paddy fields

2.2.2 小麥秸稈還田對水稻機械化插秧田闊葉類雜草的影響 由圖3 可見，與0 kg/hm2小麥秸稈還田處理相比，3 000 kg/hm2和6 000 kg/hm2秸稈還田處理的闊葉類雜草推遲5 d 出苗，且2 種秸稈還田量間無顯著差異。秸稈0 kg/hm2處理，闊葉類雜草有2 個出草高峰期，分別是水稻移栽后3 ～10 d和20 ～30 d。3 000 kg/hm2和6 000 kg/hm2秸稈還田處理，在水稻移栽后10 d 進入出草高峰期，移栽后30 d 出草量開始減少。水稻移栽后40 d，秸稈0 kg/hm2處理的闊葉類雜草量為1m219.33 株，顯著低于秸稈3 000 kg/hm2處理(1 m248.00 株)和6 000 kg/hm2處理(1m242.00 株)。

圖3 小麥秸稈還田對水稻機械化插秧田闊葉類雜草的影響Fig.3 Effect of wheat straw returning on broadleaf weeds in mechanized-transplanting paddy fields

2.2.3 小麥秸稈還田對水稻機插秧田莎草科雜草的影響 由圖4 可見，與0 kg/hm2小麥秸稈還田處理相比，3 000 kg/hm2和 6 000 kg/hm2秸稈還田處理的莎草科雜草推遲5 d 出苗，且2 種秸稈還田量間無顯著差異。秸稈0 kg/hm2處理，水稻移栽后5 d 進入出草高峰期，移栽后30 d 出草量減少。3 000 kg/hm2和 6 000 kg/hm2秸稈還田處理，水稻移栽后20 ～30 d 是出草高峰期。水稻移栽后40 d，秸稈0 kg/hm2處理的莎草科雜草量為1 m252.00 株，顯著低于秸稈3 000 kg/hm2處理(1 m276.68 株)和6 000 kg/hm2處理(1 m271.32 株)。

2.3 水層深度對水稻機械化插秧田主要雜草發生規律的影響

2.3.1 水層深度對水稻機械化插秧田禾本科雜草的影響 由圖5 可見，水層深度顯著影響禾本科雜草的發生量和發生高峰期。水稻移栽后，2 ～3 cm常規水層處理的禾本科雜草迅速增加，10 d 后出草量減少。水稻移栽后1 ～2 d，濕潤水層處理的禾本科雜草進入出草高峰期。水稻移栽后5 d，4 ～5 cm深水層處理的禾本科雜草開始出草，移栽后10 d 進入出草高峰期，移栽后20 d 停止出草。水稻移栽后40 d，2 ～3 cm 常規水層處理的禾本科雜草發生量(1 m214.68 株)顯著低于濕潤水層(1 m225.32株)，且顯著高于4 ～5 cm 深水層(1 m24.00 株)。

圖4 小麥秸稈還田對水稻機插秧田莎草科雜草的影響Fig.4 Effect of wheat straw returning on cyperaceae weeds in mechanized-transplanting paddy fields

圖5 水層深度對水稻機械化插秧田禾本科雜草的影響Fig.5 Effect of water depth on grassy weeds in mechanizedtransplanting paddy fields

2.3.2 水層深度對水稻機械化插秧田闊葉類雜草的影響 由圖6 可見，水層深度顯著影響闊葉類雜草的發生高峰期、發生量。2 ～3 cm 常規水層處理的闊葉類雜草有2 個出草高峰期，分別是水稻移栽后5 ～10 d 和 20 ～30 d。濕潤水層處理在水稻移栽后1 ～2 d 進入出草高峰期，移栽后30 d 停止出草。4 ～5 cm 深水層處理在水稻移栽后10 d 進入出草高峰期，移栽后30 d 停止出草。水稻移栽后40 d，2 ～3 cm 常規水層處理的闊葉類雜草發生量(1 m219.32 株)顯著低于濕潤水層(1 m229.32 株)，且顯著高于4 ～5 cm 深水層(1 m21.32 株)。

2.3.3 水層深度對水稻機械化插秧田莎草科雜草的影響 由圖7 可見，水層深度顯著影響莎草科雜草的發生高峰期、發生量。2 ～3 cm 常規水層處理的莎草科雜草在水稻移栽后5 d 進入出草高峰期，移栽后30 d 停止出草。濕潤水層處理在水稻移栽后1 ～2 d 進入出草高峰，移栽后30 d 停止出草。4 ～5 cm 深水層處理在水稻移栽后5 d 見草并進入出草高峰期，移栽后30 d 停止出草。移栽后40 d，濕潤水層、2 ～3 cm常規水層和4 ～5 cm 深水層處理的莎草科雜草發生量分別為1 m266.68 株、1 m252.00 株和1 m221.32株，且濕潤水層和2 ～3 cm 常規水層處理的莎草科雜草發生量均顯著高于4 ～5 cm 深水層處理。

圖6 水層深度對水稻機械化插秧田闊葉類雜草的影響Fig.6 Effect of water depth on broadleaf weeds in mechanizedtransplanting paddy fields

圖7 水層深度對水稻機械化插秧田莎草科雜草的影響Fig.7 Effect of water depth on cyperaceae weeds in mechanized-transplanting paddy fields

3 討論

秸稈能推遲并縮短雜草的發生高峰期，可能是由于秸稈的分解產物不利于雜草種子解除休眠［16］。秸稈還田對雜草的發生量存在不確定性［17-18］。水層管理是影響稻田雜草發生危害的重要因素之一［19-20］。本研究結果顯示，水稻機械化插秧田總雜草有2 個出草高峰期，分別是水稻移栽后5 ～10 d與移栽后20 ～30 d，水稻移栽后30 d 出草基本結束，雜草發生總量達1m286 株。小麥秸稈還田可以促進闊葉雜草、莎草科雜草的發生，對禾本科雜草無顯著影響，另外，小麥秸稈還田可以推遲雜草的出草高峰期。田間濕潤管理的雜草發生持續時間長、雜草發生量大，而保持田間 4 ～5 cm 深水層，可推遲雜草發生高峰，減少雜草發生。

水稻機械化插秧栽培與常規人工栽培相比，水稻機械化插秧苗小、株行距大、前期水層淺，生態條件有利于多種雜草發生危害，主要表現為雜草發生早、發生量大，發生期長等特點［9］。因此，水稻機械化插秧田前期應選擇殺草譜寬、持效期長除草劑配方，并使用莖葉處理除草劑，選擇高效、安全的闊葉類、莎草科除草劑配方，在水稻移栽后25 ～30 d 即雜草出草高峰后施藥。

［1］ 馬建堂.國際統計年鑒［M］.北京:中國統計出版社，2010:240-242.

［2］ 方福平.宏觀政策對我國水稻生產發展的影響分析［J］.農業經濟問題，2004(9):11-15，79.

［3］ 楊新春，張文毅，袁釗和.我國水稻生產機械化的現狀與前景［J］.中國農機化，2001(1):20-21.

［4］ 方淑梅，梁喜龍，紀偉波，等.外源NO 對鹽堿脅迫下水稻幼苗生長抑制的緩解作用［J］.江蘇農業科學，2013，41(8):67-69.

［5］ 張來運，張國良，丁秀文，等.不同播種量對水稻基質育秧秧苗素質的影響［J］.江蘇農業科學，2013，41(8):66，67.

［6］ 方兆偉，李 健，遲 銘，等.水稻新品種連粳10 號特征特性及高產栽培技術［J］.江蘇農業科學，2013，41(9):95-97.

［7］ 景啟堅，薛艷鳳.水稻機插與其它種植方式在產量及分蘗特性上的差異比較［J］.中國農機化，2003(4):13-15.

［8］ 宋建銓.對水稻種植機械化的思考［J］.中國農機化，2005(4):19-20.

［9］ 莊 春，陳 川，陳宗明，等.中小苗水稻機插田雜草化除技術初探［J］.江蘇農業科學，2006(6):183-185.

［10］ 蘭陸壽.機插水稻生育特性及栽培技術［J］.現代農業科技，

2011(18):56-57.

［11］ MAXWELL B D.My view［J］.Weed Science，1999，47:129.

［12］ SWANTON C J，MURPHY S D.Weed science beyond the weeds:The role of integrated weed management (IWM)in agroecosystem health［J］.Weed Science，1996，44:437-445.

［13］ CASELEY J.Herbicide resistance in weeds-meeting and training on herbicide resistance［M］.Republic of Korea:FAO and Kyungpook National University，1998.

［14］ 饒 娜.菵草［Beckmannia syzigachne(Steud.)Fernald］生物學、生態學及其防除的研究［D］.南京:南京農業大學，2008.

［15］ 董立堯.水直播稻田千金子［Leptochloa chinensis(L.)Ness］的生物學、生態學及其綜合治理技術研究［D］.南京:南京農業大學，2004.

［16］ 王國忠，楊佩珍，陸崢嶸，等.秸稈還田對稻麥田間雜草發生的影響及化除效果［J］.上海農業學報，2004，20(1):87-90.

［17］ 朱 杰.直播稻田土壤耕作深度和秸稈還田的生態效應研究［D］.南京:南京農業大學，2006.

［18］ 李昌新，趙 鋒，芮雯奕，等.長期秸稈還田和有機肥施用對雙季稻田冬春季雜草群落的影響［J］.草業學報，2009，18(2):142-147.

［19］ SHRESTHA A，KNEZERIC S Z，ROY R C，et al.Effect of tillage，cover crop and crop rotation on the composition of weed flora in a sandy soil［J］.Weed Research，2002，42:76-87.

［20］ 李淑順，強 勝，焦駿森.輕型栽培技術對稻田潛雜草群落多樣性的影響［J］.應用生態學報，2009，20(10):2437-2445.