惡性雜草蘆葦與小麥、油菜的競爭關系

翁華

摘要：為了綜合治理惡性雜草蘆葦，探索蘆葦對小麥、油菜的競爭規律及經濟閾值，采用田間小區試驗和直線性回歸分析的方法進行試驗研究。結果表明，隨著田間蘆葦密度增加，小麥有效穗數、產量降低，不孕穗數增加，蘆葦人工防除的經濟閾值為119.07株/m2，化學防除的經濟閾值為114.1株/m2；油菜角果數、主莖分枝數、產量降低，蘆葦對油菜防除關鍵期是3～5葉期，人工防除的經濟閾值為46.0株/m2，使用化學防除的經濟閾值為45.1株/m2。

關鍵詞：蘆葦；小麥；油菜；競爭關系；防除關鍵期；人工防除；化學防除；經濟閾值

中圖分類號： S451 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）03-0118-03

蘆葦（Phragmites australis）作為青海省作物田惡性雜草，主要以根莖繁殖補充更新，屬典型的無性系，其生態幅極廣，在自然生境中，以根狀莖繁殖為主，根狀莖縱橫交錯形成網狀，甚至在水面上形成較厚的根狀莖層，人、畜可以在上面行走[1-2]。根狀莖具有很強的生命力，能較長時間埋在地下，一旦條件適宜，仍可發育成新枝；同時也能以種子繁殖，種子可隨風傳播。蘆葦根深葉茂、遮光、通風透氣性差，降低了田間溫度，爭肥、爭水、爭陽光，危害重，造成作物嚴重減產，且影響人工、機械的收割，采用人工防除，要占用大量的勞動力，但人工拔除后，可促使各節幼芽萌發，新株增加，危害更重，而且也因其繁殖速度快，地下根莖發生極深[3-7]。明確蘆葦與作物的競爭關系，確定其經濟危害允許水平及經濟閾值，對于制定有針對性的控草策略至關重要。有關蘆葦對不同作物產量性狀的影響及經濟閾值的研究尚未見報道。為建立除草劑減量、精準使用技術體系，明確主要惡性雜草與作物的競爭機制及經濟閾值，筆者于2012年研究了蘆葦與小麥、油菜間的競爭，以揭示蘆葦與小麥、油菜的競爭關系及防除經濟閾值。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

研究地點設在青海省大通縣寶庫鄉，屬青海陰濕腦山區。海拔約3 006 m，年均溫0～2 ℃，氣候冷涼，病蟲害發生輕，年降水量550 mm左右，作物全生育期不灌溉。土壤為黑栗鈣土，pH值8.0，有機質含量約3%。試驗地肥力中等，土地平整。田間雜草群落以蘆葦為主，另有少量豬殃殃和密花香薷等，分布較為均勻。

1.2 試驗設計

于2012年4月15日播種小麥、油菜。根據李博等研究雜草與作物競爭的添加系列試驗方法，將蘆葦密度分別設為為0、10、20、30、40、50株/m2。每小區面積為2 m2，重復3次，隨機區組排列。蘆葦出苗后1葉1心期按處理要求定苗，使蘆葦在小區內的分布均勻一致。在作物整個生長期間，人工拔除其他雜草。各處理按照常規措施進行其他栽培管理。

在蘆葦自然發生的油菜田內，于油菜2～3葉期、4～5葉期、蕾薹期、盛花期及結角期取樣，測量油菜、雜草株高及地上部鮮質量，每期取樣30株，計算雜草與油菜的株高比與單株質量比。

1.3 調查方法及數據處理

產量性狀的調查在小麥、油菜成熟期進行，有效穗（分枝）數調查在各小區取樣1 m2，計數。穗粒（角果）數調查在各小區隨機選取20穗，計算各穗粒（角果）數。各小區小麥單收單放，考種測產。使用Excel軟件進行數據處理，并采用SPSS統計分析軟件進行方差分析。采用直線（y=ax+b）擬合方式，對不同密度蘆葦與作物各有關性狀特征值進行回歸分析。依據產量損失與蘆葦密度的相關模型及小麥、油菜生產所允許的產量損失水平，確定蘆葦的經濟危害允許水平及經濟閾值。經濟危害允許水平（EIL）根據朱文達等的方法進行計算，其中CC為雜草防除費用，Y為小麥產量，P為小麥價格，E為防除效果。經濟閾值是指作物增收效益與防除費用相等時的雜草數量。

2 結果與分析

2.1 蘆葦與小麥產量損失關系

隨著田間蘆葦密度增加，小麥有效穗數不斷降低，蘆葦密度增加10株/m2時，可使有效穗數減少0.071 4（圖1），其模型為y= -0.071 4x+12.362（r2=0.836 6）；小麥產量不斷降低，蘆葦密度增加10株/m2時，可使小麥產量減少 1.166 1 g（圖2），其模型為y=-1.166 1x+327.18（r2=0970 7）；隨著田間蘆葦密度增加，小麥不孕穗數不斷增加，蘆葦密度增加10株/m2時，小麥不孕穗數增加0.03個（圖3），其模型為y= 0.03x+3.84（r2=0.939 2），表明蘆葦對小麥有小穗數、不孕穗數及產量有影響。

2.2 蘆葦與油菜的競爭

蘆葦出苗后，即進入營養生長階段，生長發育速度是其競爭力的重要標志，具體表現在單株生長量（鮮質量）和株高與油菜生長量（鮮質量）和株高之比（表1）。在油菜生長前期（抽薹期前），蘆葦與油菜的鮮質量及株高比呈上升趨勢，表明油菜抽薹期前，蘆葦競爭力強，影響油菜抽薹、分枝。油菜抽薹期至成熟期，蘆葦的鮮質量及株高增長較油菜慢，但蘆葦地下根狀莖發育繁殖快，與油菜爭肥、爭水，阻礙油菜根系發育，嚴重影響油菜生長。在油菜整個生育期，蘆葦對油菜均表現競爭，但防除蘆葦的關鍵期是油菜3～5葉期。

隨著田間蘆葦密度的增加，油菜角果數不斷降低，蘆葦密度增加10株/m2時，可使角果數減少0.438 9（圖4），；其模型為y= -0.438 9x+69.87（r2=0.890 4）；油菜主莖分枝數不斷降低，蘆葦密度增加10株/m2時，可使油菜主莖分枝數減少0.014 7 g（圖5），其模型為y=-0.014 7x+2.419 7（r2=0.934 8）；隨著田間蘆葦密度的增加，油菜產量不斷減少，蘆葦密度增加10株/m2時，油菜產量損失3192 7 g（圖6），其模型為y=-3.192 7x+289.38（r2=0.992 1），表明蘆葦對油菜角果數、主莖分枝數及產量有影響。

2.3 防除蘆葦的經濟閾值

從經濟效益、生態效益和社會效益考慮，以收益至少大防除費用1倍為原則，麥田蘆葦一般進行人工拔除、化學防除的用費C需450、225元/hm2。小麥產量y為無草處理區小麥產量的平均值，為3 000 kg/hm2，小麥收購價格約為3元/kg。進行化學防除時，除藥劑費用外，還包括用工及器械折舊費用約225元/hm2。蘆葦經濟危害允許水平因防除措施不同存在一定差異（表2）。根據相應的經濟危害允許水平，由擬合的蘆葦密度與小麥產量損失的最佳關系模型得出麥田蘆葦的經濟閾值。結果表明，蘆葦人工防除的經濟閾值為 1197株/m2，使用化學防除的經濟閾值為114.1株/m2。

油菜田蘆葦一般進行人工拔除、化學防除的費用C需450、300元/hm2。油菜產量y為無草處理區小麥產量的平均值2 250 kg/hm2，小麥收購價格約為5元/kg。進行化學防除時，除藥劑費用外，還包括用工及器械折舊費用約 300元/hm2。根據相應的經濟危害允許水平，由擬合的蘆葦密度與油菜產量損失的最佳關系模型得出油菜田蘆葦的經濟閾值。結果表明，蘆葦人工防除的經濟閾值為46.0株/m2，使用化學防除的經濟閾值為45.1株/m2。

3 結論與討論

雜草可以和作物競爭光、水、CO2、養分等生存資源和生存空間，而且這些競爭作用是同時發生的，地上資源的竟爭必將影響到地下資源的競爭。一般來說，競爭一種資源將加劇對另一種資源的競爭；對同一種資源競爭占優勢，將導致對另一種資源的競爭也占優勢[8-9]。對蘆葦與小麥、油菜的競爭因素研究結果表明，隨著田間蘆葦密度增加，小麥有效穗數、產量降低，不孕穗數增加，油菜角果數、主莖分枝數、產量降低，蘆葦對油菜防除關鍵期是油菜3～5葉期。

當田間雜草密度較低、除草收益不抵除草成本時，一般沒有必要防除；但當雜草密度較高、防控其發生危害取得的收益大于除草成本時，可以進行防除。由此可見，除草方式的不同影響防除成本，并進而影響雜草經濟閾值的大小[10-11]。在農業生產中，根據田間雜草發生數量、經濟閾值及預期收益，人們可以制定有針對性的控草策略，使除草工作更加經濟、合理、有效。本研究結果表明，在蘆葦-小麥競爭體系中，蘆葦人工防除的經濟閾值為119.7株/m2，化學防除的經濟閾值為114.1株/m2；蘆葦-油菜競爭體系中人工防除的經濟閾值為46.0株/m2，化學防除的經濟閾值為45.1株/m2。

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