牧草混播方式對茶園雜草發生的影響

龔正發，楊學東，張雙翔，趙 陳

(1.貴州省草地技術試驗推廣站，貴州 貴陽 550025； 2.貴州省納雍縣農業農村局，貴州 納雍 553300)

0 引言

【研究意義】近年來，隨著貴州農村產業結構調整不斷推進，全省茶園面積穩定在46.7萬hm2以上，堅持“生態為根、農藝為本、應急為輔”的綠色防控理念，堅守貴州茶葉質量安全，全面禁止水溶性農藥和除草劑在茶園應用。隨著人們對生活質量的要求越來越高，對有機綠色農產品的需求大增，茶葉制成的飲料是人們的主要飲品之一，為減少大量施用化學除草劑對人類造成傷害，探究茶園以草抑草生物控草技術對其產業持續健康發展具有重要意義。【前人研究進展】農田雜草是制約人工草地高產、優質的主要生物災害[1]。目前，生產上對雜草的防治仍以化學除草為主，但大量施用除草劑會對環境造成污染，且雜草易產生抗藥性[2]。混播種植牧草可有效防治農田雜草，牧草莖葉繁茂，封壟后蓋度大，可對雜草的生長產生抑制作用，還能降低雜草的競爭力，使其生長銳減[3]，且可降低土壤中雜草種子的出苗率，即使種子出苗也不能進行正常光合作用致其死亡。與單播牧草相比，混播具有較好的綜合效益[4]。因此，牧草混播一直是以草抑草生物控草技術研究的熱點，特別是禾本科與豆科牧草混播。許必友等[5]研究表明，不同牧草品種混播能夠改善土壤結構。不同牧草的生物學特性不同，根系在土層中的分布深度也存在差異，且能增加單位體積的根系重量，從而增加土壤中有機質的含量，具有改善土壤理化性質的作用，且混播牧草根系產生的根系分泌物和揮發物對雜草發芽和幼苗生長具有明顯的抑制作用[6]。播種牧草可很好地利用草地和空間[7]，使其充分利用土壤中的養分、水分等營養物質，促進牧草的生長，增強其與雜草對養分的競爭力，從而抑制雜草生長[8]。【研究切入點】目前為止，鮮見貴州生態條件下牧草混播方式對茶園雜草發生影響的研究報道。為此，選擇1年生黑麥草和2年生紫云英，探究其不同混播方式對茶園雜草發生的影響。【擬解決的關鍵問題】探明黑麥草與紫云英不同比例混播方式下茶園雜草發生及群落結構的變化，以期為以草抑草生物控草技術在生產上的應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019-2020年在貴州省草地技術試驗推廣站獨山試驗基地內進行，該地屬中亞熱帶溫潤季風性氣候，四季分明，冬無嚴寒、夏無酷暑，年均氣溫15℃，年均降雨量1 100 mm左右，無霜期290 d。

1.2 材料

牧草品種為1年生黑麥草和2年生紫云英，其種子由克勞沃公司提供。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計 采用隨機區組試驗設計，不同牧草混播方式共設6個(T1～T6)處理：T1，單播黑麥草；T2，單播紫云英；T3，黑麥草與紫云英3∶7混播；T4，黑麥草與紫云英1∶1混播；T5，黑麥草與紫云英1∶2混合后條播；T6，黑麥草與紫云英1∶1混合后條播。每個處理3次重復，小區長5 m，寬4 m，小區面積20 m2(5 m×4 m)，牧草于10月底進行撒播，播前施有機肥2.27 kg/m2作底肥，磷肥0.075 kg/m2作種肥。

1.3.2 田間雜草調查

1) 雜草種子庫。雜草種子庫(或稱繁殖體庫)是指土壤中長期積累的雜草種子或繁殖體群體的總稱。土壤中的雜草種子或營養繁殖體數量充足、分布均勻時，群落向著穩定的方向演替；其數量不足時，群落向衰敗的方向演替。采用直徑為3.5 cm的土鉆取0～15 cm土層深度的土壤，每小區取5點進行混合，采用溫室用誘萌法統計土壤雜草種子庫的密度(D)。并計算出相對密度(RD)、相對頻度(RF)、相對優勢度(RA)和物種豐富度(S)。其中，D指單位面積內雜草種子數(粒/m2)，RD指處理的土壤種子庫庫容量占種子庫雜草庫容總量的百分比，RF指每個處理出現雜草的樣方數占試驗區出現雜草樣方總數的百分比，S指每個處理包含的雜草種類數(種/m2)。

RA=(RD+RF)/2

2) 雜草種類。于次年4月雜草危害高峰期在田間采用5點取樣法進行抽樣調查，每小區取5個點，每個點1 m2，統計雜草的種類和雜草數量，并計算田間雜草的均一度(U)、密度(MD)和頻率(F)。

U=∑Xi/3n×100%

MD=∑Di/n

F=∑Yi/n×100%

式中，n為調查地塊數；Xi為某種雜草在調查田塊i樣方中出現的次數；Di為某種雜草在調查田塊i樣方中的平均密度(株/m2)；Yi為某種雜草在調查田塊i樣方中出現與否，出現定義為1，未出現定義為0。

1.4 數據分析

采用Excel 2013進行數據處理分析與制圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理土壤雜草的種子庫

從表1可知，不同處理土壤雜草種子的平均密度、物種豐富度及相對優勢度的變化。平均密度：各處理為968.52～1 438.69粒/m2，T2最大，為1438.69粒/m2；T5其次，為1 251.94粒/m2；T3最小，為968.52粒/m2。物種豐度：各處理為6～9種/m2，依次為T1>T2=T6>T4=T5>T3。相對優勢度：各處理為1.57～5.44，T2最大，為5.44；T6其次，為3.15；T4最小，為1.57。總體看，除黑麥草與紫云英1∶2混合后條播土壤雜草種子平均密度大于單播黑麥草外，其余混播處理和混合后條播處理均小于單播黑麥草和單播紫云英。

表1 不同處理土壤雜草種子的平均密度、物種豐富度及相對優勢度

2.2 不同處理雜草的種類及群落結構

從表2看出，不同處理雜草的種類及其均一度、密度和頻率等群落結構的變化。

2.2.1 雜草種類 不同處理共有9種雜草，分屬5個科，其中禾本科有3種，分別為千金子、看麥娘和稗草；蓼科2種，分別為酸模和辣蓼；菊科2種，分別為小飛蓬和辣子草；莧科僅1種，為空心蓮子草；石竹科僅1種，為牛繁縷。

2.2.2 群落結構 不同處理千金子、看麥娘和稗草等9種雜草的均一度、密度和頻率存在差異。總體看，千金子、看麥娘和稗草為優勢雜草，對農田的危害最大；辣蓼和小飛蓬危害其次；辣子草、空心蓮子草和牛繁縷等危害較小。

1) 均一度。各處理禾本科的千金子、看麥娘和稗草的均一度分別為14.88%～73.66%、24.78%～68.33%和25.67%～51.74%，依次為T1>T2>T5>T6>T3>T4、T1>T2>T5>T6>T4>T3和T1>T2>T6>T3>T5>T4。各處理蓼科的酸模和辣蓼分別為5.75%～15.65%和14.62%～21.54%，依次為T1>T2>T6>T3>T5>T4和T1>T5>T3>T6>T2>T4。各處理菊科的小飛蓬和辣子草分別為11.64%～24.42%和14.33%～23.87%，依次為T1>T2>T5>T6>T4>T3和T2>T5>T4>T6>T3>T1。各處理莧科的空心蓮子為11.87%～21.75%，依次為T2>T1>T5>T6>T3>T4。各處理石竹科的牛繁縷為4.75%～17.63%，依次為T1>T2>T5>T3>T6>T4。

2) 密度。各處理禾本科的千金子、看麥娘和稗草的密度分別為0.84～8.62株/m2、1.08～7.29株/m2和1.13～3.94株/m2，依次為T1>T2>T5>T6>T3>T4、T1>T2>T5>T6>T4>T3和T1>T2>T6>T3>T5>T4。各處理蓼科的酸模和辣蓼分別為0.45～2.23株/m2和1.22～3.39株/m2，依次為T1>T5>T3>T6>T2>T4和T1>T5>T3=T6>T2>T4。各處理菊科的小飛蓬和辣子草分別為0.64～4.56株/m2和1.22～3.52株/m2，依次為T1>T2>T5>T4>T6>T3和T2>T5>T4>T3=T6>T1。各處理莧科的空心蓮子為0.64～2.40株/m2，依次為T2>T1>T5>T6>T3>T4。各處理石竹科的牛繁縷為0.34～1.37株/m2，依次為T6>T5>T1>T2>T4>T3。

3) 頻率。各處理禾本科的千金子、看麥娘和稗草的頻率分別為56.34%～100.00%、35.74%～100.00%和27.02%～94.53%，依次為T1>T2>T5>T3>T6>T4、T2>T1>T3>T4>T6>T5和T1>T2>T6>T3>T5>T4。各處理蓼科的酸模和辣蓼分別為10.76%～53.44%和29.29%～81.45%，依次為T1>T5>T3>T6>T2>T4和T1>T5>T3>T6>T2>T4。各處理菊科的小飛蓬和辣子草分別為15.37%～100.00%和29.28%～84.51%，依次為T1>T2>T5>T4>T6>T3和T2>T5>T4>T6>T3>T1。各處理莧科的空心蓮子為29.29%～57.69%，依次為T2>T1>T5>T6>T4>T3。各處理石竹科的牛繁縷為29.31%～36.13%，依次為T4>T6>T3>T5>T1>T2。

表2 不同處理田間雜草的均一度、密度和頻率

3 討論

近年來，隨著傳統耕作方式的轉變，田間雜草的種群和密度發生了較大變化，加上農牧交錯帶的草地退化不斷加劇[9]，導致飼草供需平衡產生矛盾，而培育高產優質的人工飼草已成為保障生態平衡和牧業穩定發展的重要途徑[2]。然而，農田雜草成為制約人工草地高產、優質的主要生物災害，有效防除人工牧草雜草是目前畜牧業的重要任務[10]。李昌新等[11]研究表明，牧草混播能夠抑制雜草的生長，削弱雜草的競爭力，從而有效防治農田雜草。研究結果表明，不同處理土壤雜草種子的平均密度、物種豐富度和相對優勢度分別為968.52～1 438.69粒/m2、6～9種/m2和1.57～5.44，除黑麥草與紫云英1∶2混合后條播的土壤雜草種子平均密度大于單播黑麥草外，其余混播處理和混合后條播處理均小于單播黑麥草和單播紫云英。不同處理共有9種雜草，分屬禾本科(3種)、蓼科(2種)、菊科(2種)、莧科(1種)和石竹科(1種)共5個科。雜草種類：不同處理千金子、看麥娘和稗草等9種雜草的均一度、密度和頻率存在差異，總體看，千金子、看麥娘和稗草為優勢雜草，對農田的危害最大，辣蓼和小飛蓬危害其次，辣子草、空心蓮子草和牛繁縷等危害較小。群落結構：均一度，各處理禾本科的千金子、看麥娘和稗草分別為14.88%～73.66%、24.78%～68.33%和25.67%～51.74%，均以單播黑麥草最大；蓼科的酸模和辣蓼分別為5.75%～15.65%和14.62%～21.54%，均以單播黑麥草最大；菊科的小飛蓬和辣子草分別為11.64%～24.42%和14.33%～23.87%，分別以單播黑麥草和紫云英最大；莧科的空心蓮子為11.87%～21.75%，以單播紫云英最大；石竹科的牛繁縷為4.75%～17.63%，以單播黑麥草最大。密度：各處理禾本科的千金子、看麥娘和稗草分別為0.84～8.62株/m2、1.08～7.29株/m2和1.13～3.94株/m2，均以單播黑麥草最大；蓼科的酸模和辣蓼分別為0.45～2.23株/m2和1.22～3.39株/m2，均以單播黑麥草最大；菊科的小飛蓬和辣子草分別為0.64～4.56株/m2和1.22～3.52株/m2，分別以單播黑麥草和單播紫云英最大；莧科的空心蓮子為0.64～2.40株/m2，以單播紫云英最大；石竹科的牛繁縷為0.34～1.37株/m2，以黑麥草與紫云英1∶1混合后條播最大。頻率：各處理禾本科的千金子、看麥娘和稗草分別為56.34%～100.00%、35.74%～100.00%和27.02%～94.53%，分別以單播黑麥草、單播紫云英和單播黑麥草最大；蓼科的酸模和辣蓼分別為10.76%～53.44%和29.29%～81.45%，均以單播黑麥草最大；菊科的小飛蓬和辣子草分別為15.37%～100.00%和29.28%～84.51%，分別以單播黑麥草和單播紫云英最大；莧科的空心蓮子為29.29%～57.69%，以單播紫云英最大；石竹科的牛繁縷為29.31%～36.13%，以黑麥草與紫云英1∶1混播最大。產生差異原因：一方面可能是由于混播牧草根系產生的根系分泌物和揮發物種類及數量存在差異，而根系分泌物對雜草發芽和幼苗生長存在抑制作用。另一方面，牧草通常莖葉較為繁茂，封壟后蓋度增大，周密的草層會抑制雜草的生長，增強和雜草對養分的競爭力，從而抑制雜草生長。因此，牧草混播可有效減少雜草的株數和優勢雜草種類，降低雜草的優勢度，同時影響雜草群落的組成，改善農田生長環境，提高其抑制雜草生長發育的能力。

4 結論

黑麥草與紫云英1∶1混播雜草的田間均度、密度和頻率均最低，其對雜草的抑制效果最好，可在當地及類似地區茶園推廣應用。