扁桿藨草持續危害對棉花農藝和經濟性狀的影響

蔡曉虎,林 萍,史亞輝,韓 睿,張玉棟,吳 娜,王俊剛

(石河子大學農學院 / 綠洲農業病蟲害治理與植保資源利用重點實驗室,新疆石河子 832003)

0 引 言

【研究意義】隨著棉花種植模式變化，扁桿藨草(Bolboschoenusplaniculmis(F. Schmidt) T. V. Egorova ) 已經成為新疆棉田主要雜草之一[1-2]。其是多年生草本植物，繁殖能力及適生能力強[3]，對棉花生長發育、產量和品質具有很大的影響。研究扁桿藨草持續危害時間對棉花農藝性狀和經濟性狀的影響，對棉田扁桿藨草有效防除有重要意義。【前人研究進展】彭軍等[5]研究發現，黃頂菊與棉花共生期達4周以上，棉花主莖直徑明顯下降；望江南與棉花共生 0～6周，棉花株高無顯著變化，而共生期大于6周，每延長 1周，棉花株高降低1.25 cm[6]。強勝等[7]研究發現，當作物與雜草競爭處于優勢時,雜草再發生則其生長受到抑制,對作物產量影響不大。裂葉牽牛與棉花共生在臨界期內，每延長 1 周干預，棉花產量損失增加7.8%～11.2%；如果裂葉牽牛與棉花共生超過臨界期，每延長1周干預，棉花產量損失則僅增加0.2%左右[8]。馬小艷等[9]明確了豫北露地直播棉田，自然混生雜草群落與棉花的競爭臨界期為棉花出苗后4～8周，在此期間應采取雜草防除措施，保證田間無草害。【本研究切入點】針對扁桿藨草持續危害期影響棉花的研究尚少。研究扁桿藨草持續危害對棉花農藝和經濟性狀的影響。【擬解決的關鍵問題】測量扁桿藨草持續危害棉花的農藝性狀和經濟性狀指標，研究扁桿藨草與棉花的競爭影響，為新疆荒漠綠洲棉田防除扁桿藨草提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試棉花品種為新陸早60號。

1.2 方 法

試驗地選取石河子大學教學試驗場多年連作棉田，壤土，肥力中上。2019年4月23日播種棉花。田間雜草以扁桿藨草為主，密度為50～80株/m2，其他種類雜草甚少。于5月22日，將試驗小區(2.3 m ×1 m)扁桿藨草種群密度定植為60 株/m2，共設計扁桿藨草持續危害棉花0(CK)、10、20、30、40、50、60 d和全生育期(保持扁桿藨草持續危害直至收獲，即不除草)8個處理，每個處理3個重復。7月12日進行棉花人工打頂。測定棉花株高、莖粗、主莖節數、果枝臺數、鈴數、單鈴重、產量、衣分、纖維長度、馬克隆值等。

1.3 數據處理

數據采用SPSS 19.0 和MS Excel軟件進行統計與分析。

2 結果與分析

2.1 扁桿藨草持續危害對棉花株高的影響

研究表明,扁桿藨草持續危害使棉花株高均低于CK，隨持續危害期延長，棉花株高則越矮。其中，當保持扁桿藨草持續危害(即不除草)，棉花株高最小，為45.67 cm，相對于CK低了26.55 cm。扁桿藨草自開始持續危害棉花20 d，各處理間株高增加趨勢一致。不同處理扁桿藨草被清除10 d后，棉花經過生長發育，其株高均開始發生增高變化，呈現出扁桿藨草持續危害期短，則棉花株高增加趨勢快。對于試驗前20 d各處理間未表現明顯不同，或許與氣溫、空間均能滿足扁桿藨草生長所需有關。棉花打頂(7月12日)后，扁桿藨草不同持續危害棉花的株高增加趨勢放緩，所增加的高度僅是已有節間的伸長造成。圖1

注：同一時期內小寫字母不同表示處理間在 0. 05 水平下差異顯著(P<0.05)，下同

Note：Values followed by different lowercase letters in the same period are significantly different among treatments at the 5% level(P<0.05)，the same as below

圖1 扁桿藨草持續危害下棉花株高變化
Fig.1 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison cotton plant height

2.2 扁桿藨草持續危害對棉花莖粗的影響

研究表明,對照棉花莖粗在試驗前30 d增加最快，其后放緩。扁桿藨草持續危害對棉花莖粗造成一定影響。當扁桿藨草持續危害10 d后被清除，棉花莖粗快速增加，生長50 d后與對照相近。包括持續危害20 d處理組(扁桿藨草持續危害20 d被清除)在內，其他處理組的棉花莖粗在前30 d增長趨勢一致，而30 d后，隨著扁桿藨草的清除，不同處理組之間呈現出持續危害期越長，棉花莖粗越細的趨勢。在扁桿藨草持續危害30～60 d內，棉花莖粗在處理之間差異不明顯，其中扁桿藨草持續危害60 d和不除草的棉花莖粗分別為0.94和0.92 cm。圖2

圖2 扁桿藨草持續危害下棉花莖粗變化
Fig. 2 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison cotton stem thick

2.3 扁桿藨草持續危害對棉花主莖節數的影響

研究表明,除被持續危害10 d的棉花外，其他處理的棉花主莖節數在扁桿藨草持續危害下，呈現出持續危害期越長，棉花主莖節數則越少。扁桿藨草持續危害小于30 d，各個處理的棉花主莖節數差異不顯著(P>0.05)，且少于對照，持續危害10 d棉花主莖節數最大，為13.33節。不除草組棉花主莖節數從第30 d就沒有變化，可能與雜草脅迫使其形成的節數少有關。扁桿藨草持續危害對棉花主莖節數具有明顯的影響。圖3

圖3 扁桿藨草持續危害下棉花主莖節數變化
Fig.3 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison the number of main stems of cotton

2.4 扁桿藨草持續危害對棉花果枝數的影響

研究表明，扁桿藨草持續危害小于40 d，棉花果枝數與對照差異不顯著，其中扁桿藨草持續危害10 d，果枝數最多，且多于CK，為7.00臺/株。扁桿藨草持續危害期大于50 d時，棉花果枝數顯著減少，為5.11臺/株。圖4

圖4 扁桿藨草持續危害下棉花果枝數變化
Fig.4 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison the branch number of cotton

2.5 扁桿藨草持續危害對棉花不同部位結鈴的影響

研究表明，扁桿藨草持續危害對棉花不同部位結鈴數影響明顯。棉花上部果枝隨持續危害時間延長，結鈴數隨之顯著減少(P<0.05)，其中不除草處理組棉花結鈴數最少，為1.23個，少于對照1.96個。棉花中部和下部果枝結鈴數隨扁桿藨草持續危害期延長而減少，但處理間差異不顯著(P>0.05)。其中，不除草組的棉花中部和下部果枝結鈴數最少，分別為3.21和3.20個。圖5

注：上：第6果枝以上；中：第4到第6果枝；下：第1到第3果枝。同一棉花部位內小寫字母不同表示處理間在 0.05 水平下差異顯著(P<0.05)

Note： Upper: above 6 th fruit branches; middle: 4st-6th fruit branches; lower: 1st-3th fruit branches 。Note：Values followed by different lowercase letters in the same cotton area are significantly different among treatments at the 5% level(P<0.05)

圖5 扁桿藨草持續危害下棉花不同部位結鈴變化
Fig.5 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison number of bolls in different parts of cotton

2.6 扁桿藨草持續危害對棉花單鈴重的影響

研究表明，扁桿藨草不同持續危害期對棉鈴的單鈴重影響不同。棉株上部鈴的單鈴重隨著扁桿藨草持續危害延長而逐漸減輕，均低于CK。其中，被持續危害10、20、30、40、50 d棉株上部鈴的單鈴重與CK無顯著差異(P>0.05)，不除草處理組的棉花單鈴重最小(P<0.05)，為2.66 g，比CK 少0.98 g。

棉株中部鈴的單鈴重變化趨勢與上部情況相似，僅有扁桿藨草持續危害10 d的單鈴重與對照差異不顯著(P>0.05)，其它處理組的單鈴重顯著低于CK(P<0.05)，但彼此無顯著差異(P>0.05)。其中，不除草組最小，為3.08 g，比CK少1.40 g。

在扁桿藨草持續危害下，棉株下部鈴的單鈴重均輕于CK，但無顯著差異(P>0.05)。扁桿藨草持續危害主要影響棉株上部和中部鈴的單鈴重。圖6

注：上：第6果枝以上；中：第4到第6果枝；下：第1到第3果枝

Note： Upper: above 6th fruit branches; middle: 4st-6th fruit branches; lower: 1st-3th fruit branches Values followed by different lowercase letters in the same cotton area are significantly different among treatments at the 5% level(P<0.05)

圖6 扁桿藨草持續危害下棉花單鈴重變化
Fig.6 Effects of continuous damage ofBolboschoenusplaniculmison the single boll weight in different parts of cotton

2.7 扁桿藨草持續危害對棉花產量和品質的影響

研究表明，扁桿藨草持續危害對棉花產量影響明顯。扁桿藨草持續危害時間延長，棉花產量減少。其中不除草組最低，為4 150.96 kg/hm2，比CK 少2 473.94 kg/hm2。棉花受扁桿藨草危害，其衣分含量增加明顯(P<0.05)。對于纖維長度而言，隨著扁桿藨草持續危害期的延長，短纖維指數也隨之顯著增加。扁桿藨草持續危害對其他棉纖維品質指數也存在較明顯的影響。表1

3 討 論

雜草危害棉花，主要表現為競爭水、肥、光照和空間等，影響棉花正常生長發育，導致棉花產量和品質降低。雜草在與棉花競爭過程中，持續危害期是重要因素之一。

黃頂菊對棉花持續危害4周以上，棉花莖粗減小顯著；黃頂菊密度達0.5 株/m2以上時，棉花現蕾期顯著推遲，莖稈變細，果枝數、蕾鈴數等產量因子顯著降低[5]。棉田自然混生雜草持續危害棉花8 周以上時，棉花的株數減少，莖稈變細，形成瘦高植株，且單株結鈴數、鈴重等產量指標明顯降低[9，10，11]。試驗表明，棉花株高和莖粗隨扁桿藨草危害持續期延長而減少；扁桿藨草持續危害小于30 d，對棉花主莖節數和果枝數影響不顯著，大于30 d時則顯著減少；扁桿藨草持續危害對棉花中部和下部果枝結鈴數影響不顯著，但顯著減少上部果枝結鈴數、減少上部單鈴重。

印度燈芯草豆在棉花生長前7周可造成棉花產量損失近 40%；如果前7周保持田間無草，隨后再植入印度燈芯草豆，則棉花產量不受影響。試驗結果表明，扁桿藨草持續危害期大于10 d，可顯著減少棉花產量。有研究發現，大部分雜草的競爭并不影響棉花纖維品質[12]。假高粱在高密度條件下才會對棉花的品質造成影響，導致個別的棉纖維品質指標下降，且對各個指標的影響程度也不相同[13]。試驗表明，扁桿藨草持續危害能夠顯著影響棉花衣分等棉花纖維品質。

4 結 論

棉花株高受扁桿藨草影響顯著，且隨扁桿藨草持續危害時間延長而減小。當扁桿藨草危害持續期小于30 d時前期對棉花莖粗和主莖節數影響顯著，但后期棉花莖粗和主莖節數與對照差異不顯著。扁桿藨草對棉花上部結鈴數、上部和中部單鈴重、產量和品質等經濟性狀具有顯著影響。依據試驗棉花產量指標，扁桿藨草防除應不晚于棉花打頂前30 d。