施肥對農田入侵雜草影響的整合分析

山東省單縣農業局 袁曉霞

施肥對農田入侵雜草影響的整合分析

山東省單縣農業局 袁曉霞

一、研究目的

施肥是改善農田土壤養分的重要舉措，有利于提高土壤肥力，增加農民收入。然而隨著經濟的全球化發展，植物入侵現象日趨嚴重，農田生態系統也逐漸受到外來入侵植物的影響，給農民造成嚴重經濟損失。施肥這一活動對于農田生態系統中外來入侵植物是否會產生影響，這是本研究需要解決的問題。

二、研究方法

整合分析是指把多個獨立研究通過軟件進行運算進而得出一致結論的研究。本研究將采用整合分析的方法研究施肥對植物入侵農業生態系統的影響。我們利用中英文關鍵詞“農業”“植物入侵”“施肥”在數據庫“web of science”“中國知網”中搜索相關文獻，然后利用以下標準對文獻進行篩選：一是研究對象需為入侵植物；二是研究中施肥必須包含對照組和試驗組；三是對于含有施肥梯度的研究僅使用梯度兩端的數據；四是本研究僅關注非競爭條件下的研究。

對于篩選出的文獻，我們從中挖掘出以下數據：一是地上部分生物量；二是相對生長速率。然后對挖掘出的數據進行如下轉換：lnRR=ln其中代表施肥實驗組，Xc代表不施肥對照組，lnRR代表效應值。當效應值包含0時，代表施肥對入侵植物沒有影響；當效應值不包含0時，代表施肥對入侵植物產生顯著性影響；當效應值大于0時，代表施肥促進了入侵植物的生長；當效應值小于0時，代表施肥抑制了入侵植物的生長。整合分析過程中使用了R軟件。

三、研究結果

（一）生物量

施肥可以改變入侵農田生態系統中外來植物的地上部分生物量。我們將數據分成了兩組：禾草和非禾草。其中施肥顯著增加了非禾草入侵植物的地上部分生物量（1.8812， 1.5220 -2.2405），對禾草入侵植物的地上部分生物量沒有顯著影響（-0.367， -0.8483 -0.1143）。非禾草入侵植物對施肥的響應程度顯著高于禾草入侵植物對施肥的響應程度（p＜0.05）（見圖1）。

（二）相對生長速率

相對生長速率是指單位時間內單位植物生物量增加的速度。施肥不僅可以改變農田中外來植物的生物量，還對外來植物的相對生長速率產生顯著影響。研究過程中我們將數據分成了兩組：禾草和非禾草。其中施肥顯著增加了非禾草入侵植物的相對生長速率（0.2007， 0.1528-0.2486），抑制了禾草入侵植物的相對生長速率（-0.0711，-0.1209--0.0214）。非禾草入侵植物對施肥的響應程度顯著高于禾草入侵植物對施肥的響應程度（p＜0.05）（見圖2）。

圖1 施肥對入侵農田雜草地上部分生物量影響的效應值

圖2 施肥對入侵農田雜草相對生長速率影響的效應值

通過研究發現施肥在增加農田土壤肥力的同時，也會增加非禾草植物的地上部分生物量和相對生長速率，促進非禾草外來植物對農田生態系統的入侵。因此在治理農田外來植物入侵時建議針對不同的植物采取不同的策略，例如在治理非禾草入侵植物時，可以通過在非農作物生長地帶添加活性炭，增加土壤的C/N，降低土壤養分含量來進行治理；在治理禾草入侵植物時則不建議采用此方法。本研究為農田生態系統中外來植物的治理提供了理論依據。