耿彥飛 龔雨潔



摘要:為進一步了解貴州茶園雜草情況,分別于2020年7、8月在貴州省鳳岡縣和湄潭縣選擇8個茶園樣地共40個樣方展開茶園群落雜草調查,以樣線法確定雜草種類,采用雙對角線五點取樣法記載樣方內雜草數量、高度、蓋度等數據,并用其計算出危害程度、田間密度、田間均度、田間頻度、相對多度。結果表明,鳳岡和湄潭茶園共有50科135種雜草,菊科和禾本科雜草最為常見。兩地危害程度Ⅲ級的雜草有較大差別,湄潭茶園的Ⅲ級危害雜草分別是普通針毛蕨、杠板歸、蕨、垂序商陸、芒、漸尖毛蕨、龍葵、剛莠竹、牛膝;鳳岡茶園Ⅲ級危害雜草分別是酸模葉蓼、愉悅蓼、馬唐、野茼蒿、尼泊爾蓼、普通針毛蕨、牛筋草、透莖冷水花、鈕子瓜;兩地茶園樣地雜草群落的Jaccard指數為0.43。
關鍵詞:貴州茶園;雜草;鳳岡;湄潭
中圖分類號:S451? 文獻標志碼:A? 文章編號:1003-935X(2021)04-0007-10
Common Weeds and Their Hazards in Tea Gardens in Fenggang and Meitan of Guizhou Province
GENG Yan-fei,GONG Yu-jie
(College of Tea Sciences,Guizhou University,Guiyang 550025,China)
Abstract:To further understand the weeds in tea gardens of Guizhou,we investigated eight tea plantations with the obtained 40 samples in Meitan and Fenggangcounty of Guizhou in July and August,2020. The line transect method was used to determine the weed species and the double diagonal five-point sampling method was used to record the number,height,coverage and other data of various weeds to calculate the damage level,field density,field uniformity,field frequency and relative abundance. A total of 135 species belonging to 50 families of weeds were found in Fenggang and Meitan tea garden,and weeds of Compositae and Gramineae were the most common. There was the bigger difference in the weeds species between Meitan and Fenggang with a damage degree of Ⅲ. Weeds with this damage category in Meitan were Macrothelypteris torresiana,Polygonum perfoliatum,Pteridium aquilinum var. latiusculum,Phytolacca americana,Miscanthus sinensis,Cyclosorus acuminatus,Solanum nigrum,Microstegium ciliate,and Achyranthes bidentata. Weeds with damage degree of Ⅲ in Fenggang were P. lapathifolium,P. jucundum,Digitaria sanguinalis,Crassocephalum crepidioide,P. nepalens,M. torresiana,Eleusine indica,Pilea pumila,and Zehneria maysorensis. The Jaccard index of weed community in Meitan and Fenggang tea gardens was 0.43.
Key words:Guizhou tea garden;weed;Fenggang;Metitan
收稿日期:2021-06-15
基金項目:國家自然科學基金青年科學基金(編號:31900275);貴州省科學技術基金(編號:黔科合基礎-ZK[2021]一般091);貴州大學人才引進項目[編號:貴大人基合字(2018)06]。
作者簡介:耿彥飛(1989—),女,山東單縣人,博士,副教授,主要從事茶及類茶資源的民族植物學研究。E-mail:yfgeng@gzu.edu.cn。
貴州省位于云貴高原,寡日照、多云霧、高海拔,屬亞熱帶季風氣候,具有得天獨厚的地理優勢,其特殊的地理位置和復雜的生態氣候造就出無數的貴州好茶,但同時也給茶園雜草的滋生提供了良好的生長環境,導致雜草的種類十分豐富,難以控制和防除。因此,雜草的防控也成為了一大難題。有研究表明,相同條件下,不控草茶園的產量比控草茶園的產量低14.98%~19.84%[1],1年不除草甚至可以導致茶葉直接減產20%左右。多種惡性雜草時常會與茶樹爭奪陽光、水分、肥料等,其長時間覆蓋茶樹蓬面,影響茶樹生長。不僅如此,茶園雜草還是很多病蟲害的中間宿主,為病蟲害的滋生提供庇護環境,成為茶樹病蟲害的主要侵染來源之一[2-3]。如防控、治理不及時,會使得茶園荒蕪,對土壤結構產生不良的影響,也會危害到茶苗的成活和生長發育,導致產量及品質的下降[4-7]。而長期性治理不當,不但耗費時間、財力,還嚴重影響到整個茶園內的生態環境,造成茶園水土資源流失,茶樹病蟲害隨時可能暴發。
湄潭縣位于貴州省北部,在名城遵義東南側,湄潭是貴州茶葉第1縣,是西部地區唯一獲得“中國名茶之鄉”稱號的行政區域,目前全縣有茶園面積約60萬667 m2;鳳岡縣是遵義的東大門,茶園總面積已達30.6萬667 m2。
近幾年來,貴州省提出做“干凈茶”及綠色防控的措施,以此來提高茶葉的品質安全,禁用多種化學除草劑,提倡茶葉種植戶人工除草。人工除草也存在很多問題:(1)難以斬草除根,導致雜草產生出更多的分枝和分蘗,加速了雜草的生長;(2)松動土層,使許多還未萌發的種子被翻動到淺土層或陽光透進土層,加快了種子的萌發;(3)損傷茶樹,反反復復地除草很容易傷到茶樹苗,直接影響到茶樹的生長;(4)防控成本被提高,從而提高了茶葉的生產成本[8-9]。
為了給茶園雜草的綠色防控提出合理建議,對遵義市鳳岡縣和湄潭縣兩地的茶園展開田間雜草調查,明確兩地常見雜草的種類及危害程度,以期為貴州茶園雜草的綠色科學防控提供參考數據。
1 材料與方法
1.1 樣地概括
2020年7月中旬至8月初在貴州省遵義市鳳岡和湄潭2個茶葉主產縣茶葉連片種植地區,隨機選擇不同海拔、不同農事管理的8個茶園(表1),共調查40個樣方。所選茶園樹齡均在5年以上,最高達到15年,長勢均較好,每個茶園調查約1.25 m2的樣地。
1.2 取樣要求
每個茶園采用樣線法確定雜草種類,雙對角線五點取樣法進行取樣,每個樣方0.5 m×0.5 m,分別記載雜草種類、數量、高度,并詳細記載調查地點、調查時間、種植時間、土質、土壤類型、坡度、坡向、農事管理措施等。雜草的種類鑒定參考《中國植物志》《雜草識別與防治》[10]、《茶園雜草彩色圖譜》[11]。
1.3 數據處理與分析
采用Excel數據處理系統對茶園雜草數據進行分析[12],計算公式如下。
(1)田間均度(U)。某種雜草在茶園田塊中出現樣方數占調查茶園田塊總樣方數的百分比。(2)田間頻度(F)。某種雜草出現的茶園田塊數占總調查茶園田塊數的百分比(單樣的計算方法:某種雜草在茶園樣地中出現樣方數占該茶園樣地調查總樣方數的百分比)。(3)田間密度(D)。某種雜草在各茶園調查田塊平均密度和與茶園田塊數之比。(4)多度。某一種雜草總株數占各種雜草總株數的百分比。
多度=某種雜草總株數各種雜草總株數×100%。
(5)相對均度(RU)。某種雜草田間均度與各種雜草田間均度和之比。(6)相對密度(RD)。某種雜草田間密度與各種雜草田間密度和之比。(7)相對頻度(RF)。某種雜草田間頻度與各種雜草田間頻度和之比。(8)優勢雜草的判定用相對多度指標,相對多度(RA)=RU+RD+RF。相對多度較大的雜草將被視為適應當地生態系統的主要優勢雜草,體現雜草在調查樣地的豐富程度[13]。
雜草危害情況采用“三層三級目測調查法”調查主要雜草種類的危害等級(表2)。
比較不同地區茶園雜草間的相似度采用Jaccard指數進行測定,Jaccard指數(J)=c/(a+b-c),式中:c為2個縣共有的雜草的物種數;a和b分別為鳳岡和湄潭縣雜草的物種數。Jaccard指數用于比較兩地雜草種類的相似性和差異性,Jaccard系數值越大,則說明所調查的兩地茶園間雜草的相似度越高。
2 結果與分析
2.1 茶園常見雜草的種類與生活型
2.1.1 茶園雜草種類
調查結果顯示,在貴州省遵義市鳳岡、湄潭兩縣8個茶園樣地中調查記錄了135種雜草(表3)。由表3可知,湄潭縣茶園調查到98種雜草,鳳岡縣茶園調查到94種雜草,發現共有58種相同雜草,計算出兩地間的Jaccard指數為0.43,由此說明兩地茶園雜草種類的差異性較大;其中湄潭茶園涉及到38科,雜草區系較豐富,出現頻率最多的是菊科和禾本科雜草,分別為22種(22.45%)、17種(17.35%),其后依次為豆形科4種(4.08%)、蕁麻科3種(3.06%)、莧科3種(3.06%)、薔薇科3種(3.06%)、唇形科3種(3.06%)、旋花科3種(3.06%)、傘形科3種(3.06%)、蓼科3種(3.06%),以上包含10科、64種,占98種雜草數量的65.31%;鳳岡縣茶園涉及到42科,雜草區系較豐富,出現頻率最多的是菊科和禾本科,分別為17種(18.09%)、11種(11.70%),其后依次為唇形科5種(5.32%)、薔薇科5種(5.32%)、傘形科4種(4.26%)、蓼科4種(4.26%)、大戟科3種(3.19%)、葡萄科3種(3.19%)、豆科3種(3.19%)、金星蕨科3種(3.19%),以上包含10科、58種,共占94種雜草數量的61.70%。
2.1.2 茶園雜草生活型
在湄潭縣調查的98種雜草中,有一年生草本37種、二年生草本10種、多年生草本40種、藤本植物7種、木本植物4種,分別占雜草總數的37.76%、10.87%、40.82%、7.14%、4.08%。在鳳岡縣調查的94種雜草中,有一年生草本41種、二年生草本2種、多年生草本35種、藤本植物13種、木本植物3種,分別占雜草總數的43.62%、2.13%、37.23%、13.83%、3.19%。基于雜草生活型來看,兩地一年生草本植物、多年生草本植物、藤本植物和木本植物占比相近,說明兩地雜草生活型組成相似度較大。
2.2 湄潭縣茶園雜草發生情況
2.2.1 主要優勢種雜草
在湄潭縣隨機抽取的4個茶園(每個茶園按雙對角線五點取樣法共取出20個樣方,每個樣方面積為0.25 m2)中,共記錄了27種雜草。把相對多度值大于10%的雜草列為優勢雜草,有15種。在這之中,相對多度最大的剛莠竹(Microstegium ciliate)相對多度是28.54%,田間密度是18.50株/m2;15%<相對多度值<20%的雜草有3種,依次是牛膝、蘇門白酒草、普通針毛蕨,相對多度值依次是17.44%、17.14%、16.54%,田間密度是6.00、3.00、5.00株/m2;10%<相對多度值<15%的雜草有11種,依次是霧水葛、杠板歸、野茼蒿、牛筋草、魚眼草、愉悅蓼、龍葵、柔枝莠竹、垂序商陸、蕨、酢漿草,相對多度值依次是14.64%、14.15%、13.81%、13.45%、12.48%、12.32%、12.26%、11.96%、11.43%、10.83%和10.18%,田間密度是11.00、2.25、2.00、7.00、3.25、3.00、3.00、8.00、2.00、4.00、6.00株/m2;其余的12種雜草相對多度值均低于10%。
2.2.2 雜草的危害程度
根據“三層三級”草害調查法可將抽取記錄的27種雜草分為3個危害等級(表4)。在茶園1中未經過農事管理措施,草害程度嚴重,其中危害程度為Ⅰ級(輕)的雜草有2種,危害程度為Ⅱ級(中)的雜草有1種,危害程度為Ⅲ級(重)的雜草有6種;在茶園2中未經過農事管理措施,草害程度較重,其中危害程度為Ⅰ級(輕)的雜草有8種,危害程度為Ⅱ級(中)的雜草有1種,沒有危害程度為Ⅲ級(重)的雜草;在茶園3中未經過農事管理措施,草害程度嚴重,其中危害程度為Ⅰ級(輕)的雜草有5種,沒有危害程度為Ⅱ級(中)的雜草,危害程度為Ⅲ級(重)的雜草有4種;在茶園4中有生物控草管理措施,草害程度較輕,其中危害程度為Ⅰ級(輕)的雜草有6種,沒有害程度為Ⅱ級(中)和危害程度為Ⅲ級(重)的雜草。在湄潭縣整個連片茶區中,因未經過任何農事管理所生成危害程度為Ⅲ級(重)的茶園雜草共有9種,分別是普通針毛蕨、杠板歸、蕨、垂序商陸、芒、漸尖毛蕨、龍葵、剛莠竹、牛膝。
2.3 鳳岡縣茶園雜草發生情況
2.3.1 主要優勢種雜草
在鳳岡縣隨機抽取的4個茶園(每個茶園按雙對角線五點取樣法共取出20個樣方,每個樣方面積為0.25 m2)中,共記錄了20種雜草。把相對多度大于10%的雜草列為優勢雜草,有10種。在這之中,相對多度最大的為馬唐是47.09%,田間密度40.50株/m2;排第2位的為酢漿草是43.59%,田間密度22.75株/m2;排在第3位的為野茼蒿是33.21%,田間密度是8.25株/m2;排在第4位的為愉悅蓼,是25.10%,田間密度是12.00株/m2;15%<相對多度值<20%的雜草有3種,依次是普通針毛蕨、蘇門白酒草、早熟禾,相對多度值依次是18.43%、16.91%、15.33%,田間密度為6.68、5.00、9.00株/m2;10%<相對多度值<15%的雜草有3種,其依次是酸模葉蓼、中華鱗蓋蕨、透莖冷水花,相對多度值依次是14.04%、12.62%、12.25%,田間密度是6.75、3.00、4.25株/m2;其余10種雜草的相對多度值均低于10%。
2.3.2 雜草的危害程度
根據“三層三級”草害調查法可將抽取記錄的20種雜草分為3個危害等級(表5)。茶園1未經過農事管理措施,草害程度嚴重,其中危害程度為Ⅰ級(輕)的雜草有1種,危害程度為Ⅱ級(中)的雜草有3種,危害程度為Ⅲ級(重)的雜草有3種;茶園2未經過農事管理措施,草害程度嚴重,其中危害程度為Ⅰ級(輕)的雜草有3種,危害程度為Ⅱ級(中)的雜草有1種,危害程度為Ⅲ級(重)的雜草有5種;茶園3有人工除草管理措施,草害程度較輕,其中危害程度為Ⅰ級(輕)的雜草有6種,危害程度為Ⅱ級(中)的雜草有3種,沒有危害程度為Ⅲ級(重)的雜草;在茶園4中未經過農事管理措施,草害程度嚴重,其中危害程度為Ⅰ級(輕)的雜草有7種,危害程度為Ⅱ級(中)的雜草有1種,危害程度為Ⅲ級(重)的雜草有2種。在鳳岡縣整個連片茶區中,因未經過任何農事管理所生成危害程度為Ⅲ級(重)的茶園雜草共有9種,分別是酸模葉蓼、愉悅蓼、馬唐、野茼蒿、尼泊爾蓼(P. nepalense)、普通針毛蕨、牛筋草、透莖冷水花、鈕子瓜。
3 討論
3.1 茶園常見雜草多樣性特點及危害成因
據調查,湄潭和鳳岡兩地茶園雜草區系豐富,一共有135種雜草,擁有相同雜草58種,Jaccard指數為0.43,兩地雜草種類組成差異度較高。雜草共涉及到50科,菊科、禾本科、唇形科、薔薇科、豆科、蓼科、莧科、傘形科危害程度最高,出現種類占總雜草種類的55.15%。其中,菊科和禾本科為兩地茶園雜草的優勢科,這與菊科和禾本科雜草生長勢、抗逆性、多實性、生態適應性等方面的優勢有著緊密關系[12]。在湄潭縣茶園有一年生草本37種、二年生草本10種、多年生草本40種、藤本植物7種、木本植物4種,分別占雜草總數的37.76%、10.87%、40.82%、7.14%、4.08%;在鳳岡縣茶園有一年生草本41種、二年生草本2種、多年生草本35種、藤本植物13種、木本植物3種,分別占雜草總數的43.62%、2.13%、37.23%、13.83%、3.19%。兩地一年生及多年生雜草均分布廣、數量多、影響大[14];杠板歸、兩型豆、海金沙、缺裂千里光、圓葉牽牛、鴨跖草等攀援類(具有纏繞性)雜草在茶園存在。這些雜草能夠全面覆蓋茶樹蓬面,相比其他的直立型、披散型雜草更加能影響茶樹正常生長,對茶園的危害性更高[15-16]。
貴州茶園雜草種類組成結構、優勢雜草及草害程度受到多方面因素的同時影響。立地條件、生態條件、栽培管理等都起著關鍵性的作用[17-20]。從海拔上來看,高海拔地區雜草優勢種、多年生雜草的種類和數量多于低海拔茶園。湄潭縣茶園的海拔高度低于鳳岡縣茶園的海拔高度,兩地調查到的優勢雜草分別有15、10種,相比鳳岡縣茶園,湄潭縣茶園優勢種較多,但是優勢雜草發生密度相對較低。優勢雜草又稱惡性雜草,這些優勢種對茶樹正常生長有著明顯的影響,對它們的預防和控制有著較大的難度。除此之外,有許多相對多度在10%以下的雜草,這些雜草的存在不容小覷,對于茶葉生產、茶葉產量和茶葉品質都有著潛在的威脅,在茶園雜草的綠色防控中值得高度關注。從相同地區各茶園草害程度可以看出,有無農事管理措施至關重要,對于那些高頻和危害程度為Ⅲ級(重)的雜草,采用人工除草、生物控草、覆蓋控草等一系列除草措施,可以有效抑制其生長,以建立良好的茶園生態系。
3.2 各雜草防控措施優劣比較
本次調查發現,兩地的雜草防控措施主要有傳統除草措施(人工除草和機械除草)、生態控草措施(覆蓋除草和生物控草)以及農田管理除草措施。人工除草是通過割除、拔除、耕除等方法對雜草進行控制,其直接、簡單、無污染,是一種有效的除草途徑[21],但該方法效率較低、成本較高,現今在茶園不太受歡迎。機械除草較人工除草效率較高、便捷、成本低,但兩地都屬于成齡茶園,封行后可以工作的實際空間狹小,機械除草難以進行,故機械除草措施并不受歡迎。覆蓋除草以覆蓋農業有機廢棄物為主,這種方法相對環保、成本低,將茶行覆蓋影響到陽光、溫度、空氣生態因子,抑制了雜草種子的萌發和生長。生物控草在兩地采用較多,通過養雞的方式使茶雞共生、和睦相處。雞以茶園中的雜草和害蟲為食,同時產生的糞便可以作為有機肥;在茶園中放養的雞群,喂食量減少、活動強度增加,可以增強雞肉的品質。該方法節約成本、提高經濟效益、增強品質,不失為一舉多得的控草措施。農田管理除草是通過合理的茶園管理措施,例如縮小作物行距、增大播種率等方式減少雜草對茶樹的危害,缺點是效果不太明顯。
由于貴州茶園雜草區系豐富且屬于高海拔地區,適應性和抗逆性強的多年生雜草頻發,提高了茶樹生產管理的成本,也對茶園雜草的防控帶來了嚴峻的挑戰。因此需要采取有針對性的防控措施,值得科研人員集中研發出一種新型的綠色防控措施,以此來優化當地的生態系統,提高茶葉的產量和品質安全。
4 結論
本次調查在兩地共發現50科135種茶園雜草,菊科和禾本科雜草最為常見。兩地草害程度嚴重的雜草區別較大。湄潭縣茶園共有9種,分別是普通針毛蕨、杠板歸、蕨、垂序商陸、芒、漸尖毛蕨、龍葵、剛莠竹、牛膝;鳳岡縣茶園共有9種,分別是酸模葉蓼、愉悅蓼、馬唐、野茼蒿、尼泊爾蓼、普通針毛蕨、牛筋草、透莖冷水花、鈕子瓜。兩地的雜草防控措施主要有傳統除草措施、生態控草措施以及農田管理除草措施,其中生態控草中的生物控草成本低、效率高,被廣泛使用。
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