甘肅省亞麻田雜草種類及危害程度評價

王玉靈，王愛華，胡冠芳*，牛樹君，趙峰，劉永剛，張海英

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，甘肅 蘭州 730070；2.天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，甘肅 天水 741001)

倒置“W”9點(diǎn)取樣法最先由Dew提出，1985年由Gordon Thomas改進(jìn)并在加拿大和其他地區(qū)的不同作物田成功應(yīng)用[1]。此后該方法被中國學(xué)者廣泛采用，成為研究農(nóng)田雜草種類組成與群落特征的經(jīng)典方法。依據(jù)對國內(nèi)有關(guān)農(nóng)田雜草種類組成與群落特征研究文獻(xiàn)的綜合分析，不同研究者在倒置“W”9點(diǎn)取樣法的調(diào)查內(nèi)容以及劃分農(nóng)田雜草優(yōu)勢種主要指標(biāo)的相對優(yōu)勢度RA(relative abundance)的計算方法方面尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。張朝賢等[2]調(diào)查內(nèi)容有雜草種類、株數(shù)(密度)和株高，相對優(yōu)勢度(多度)RA=RD+RF+RU(RD、RF、RU分別為相對密度、相對頻度、相對均度)，雖然調(diào)查了株高，但在計算方法中并未反映相對株高(RH)指標(biāo)；Shrestha A等[3]、魏守輝等[4]、魏有海等[5]、高興祥等[6]、房鋒等[7]調(diào)查內(nèi)容包括雜草種類、株數(shù)、株高和鮮重(鮮質(zhì)量)，RA=(RW+RH+RD+RF)/4(RW為相對鮮重)；朱文達(dá)等[8]、魏守輝等[9]調(diào)查內(nèi)容包括雜草種類、株數(shù)、株高和蓋度，RA=(RD+RF+RH)/3，雖然調(diào)查了蓋度，但在計算方法中并未反映相對蓋度(RC)指標(biāo)；趙森霖等[10]、李秉華等[11]調(diào)查內(nèi)容包括雜草種類、株數(shù)、株高、鮮重和蓋度，RA=(RW+RH+RD+RF)/4，雖然調(diào)查了蓋度，但在計算方法中并未反映相對蓋度指標(biāo)；魏有海等[12]調(diào)查內(nèi)容有雜草種類、株數(shù)和株高，RA=(RH+RD+RU+RF)/4；李秉華等[13]、馬小艷等[14]、高新菊等[15]和喬利等[16]調(diào)查內(nèi)容只有雜草種類和株數(shù)2項，RA=(RD+RF+RU)/3和IV(重要值)=(RA+RF)/200；王兆振等[17]、田志慧等[18]調(diào)查內(nèi)容與魏守輝等[9]相同，但RA計算方法不同，RA=(RD+RF+RU)/3，雖然調(diào)查了株高和蓋度，但在計算方法中并未反映相對株高和相對蓋度指標(biāo)；李儒海等[19]調(diào)查內(nèi)容有雜草種類、株數(shù)和蓋度，RA=(RD+RF+RU)/3，雖然調(diào)查了蓋度，但在計算方法中并未反映相對蓋度指標(biāo)；柴繼寬等[20]調(diào)查內(nèi)容只有雜草種類和株數(shù)2項，RA=RD+RF；許賢等[21]調(diào)查內(nèi)容涵蓋雜草種類、株數(shù)、株高、鮮重和蓋度，RA=(RH+RD+RU+RW+RC)/5。比較顯見，趙森霖等[10]、李秉華等[11]和許賢等[21]的調(diào)查內(nèi)容最為全面，而許賢等[21]相對優(yōu)勢度的計算指標(biāo)最為豐富。

在農(nóng)田雜草類群的劃分方面，魏守輝等[4]、朱文達(dá)等[9]根據(jù)雜草的相對優(yōu)勢度、發(fā)生頻度及其在各地區(qū)的具體發(fā)生情況，將河北省玉米田雜草、湖北省油菜田雜草劃分為4種類型，即優(yōu)勢雜草(綜合優(yōu)勢度>2.0、頻度>60)、區(qū)域性優(yōu)勢雜草(總體頻度30～60)、常見雜草(綜合優(yōu)勢度<1.5、頻度<60)和一般雜草(綜合優(yōu)勢度<1、頻度<5)；魏守輝等[9]根據(jù)雜草的相對優(yōu)勢度、發(fā)生頻度及其在各地區(qū)的具體發(fā)生情況，將湖北省水稻田雜草劃分為4種類型，即惡性雜草(綜合優(yōu)勢度>6.0)、區(qū)域性惡性雜草(綜合優(yōu)勢度1.5～6.0)、常見雜草(綜合優(yōu)勢度0.05～1.5)和一般雜草(綜合優(yōu)勢度<0.05)。魏有海等[12]依據(jù)相對優(yōu)勢度將青海保護(hù)性耕作農(nóng)田雜草劃分為4種類型，即優(yōu)勢雜草(RA≥5)、區(qū)域性優(yōu)勢雜草(3≤RA<5)、常見雜草(1≤RA<3)和一般雜草(RA<1)；高新菊等[15]依據(jù)相對優(yōu)勢度和相對頻度將河南省小麥田雜草劃分為優(yōu)勢雜草(相對優(yōu)勢度>4、相對頻度>3)、常見雜草和一般雜草3種類型。查順清等[22]依據(jù)蓋度將陜北地區(qū)糜子田雜草危害程度劃分為5級，即1級(蓋度≤5%)、2級(5%<蓋度≤25%)、3級(25%<蓋度≤50%)、4級(50%<蓋度≤75%)、5級(75%<蓋度≤100%)。

顯見，國內(nèi)對雜草類群的劃分基本一致，但劃分的標(biāo)準(zhǔn)卻有很大差異，目前尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。而依據(jù)雜草相對優(yōu)勢度，結(jié)合雜草的具體發(fā)生情況對雜草危害程度進(jìn)行分級，國內(nèi)外未見文獻(xiàn)報道。基于此，本文在不調(diào)查雜草鮮重的條件下，將體現(xiàn)雜草危害程度之一的蓋度納入相對優(yōu)勢度的計算公式，并以相對優(yōu)勢度的大小提出了劃分雜草危害程度的4級分級標(biāo)準(zhǔn)，不僅適用于農(nóng)田雜草的快速調(diào)查，而且能夠準(zhǔn)確評價雜草的危害程度，對雜草綜合防控具有重要指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查區(qū)域

甘肅省亞麻主產(chǎn)區(qū)蘭州市榆中縣、永登縣、皋蘭縣，白銀市白銀區(qū)、會寧縣、靖遠(yuǎn)縣、平川區(qū)、景泰縣，定西市安定區(qū)、渭源縣、臨洮縣、通渭縣、隴西縣、漳縣，平?jīng)鍪谐缧趴h、涇川縣、靈臺縣、華亭縣、莊浪縣、靜寧縣、崆峒區(qū)，慶陽市鎮(zhèn)原縣、慶城縣、華池縣，武威市涼州區(qū)、古浪縣，金昌市永昌縣。除慶陽市調(diào)查區(qū)域較少外，所調(diào)查區(qū)域能夠反映甘肅省亞麻田雜草的發(fā)生和危害情況。調(diào)查時間為2015年5月～2018年5月。

1.2 調(diào)查方法

在亞麻株高10～15 cm，記載所調(diào)查地塊的有關(guān)資料(詳細(xì)地點(diǎn)、經(jīng)緯度、海拔、亞麻生育期、栽培方式、前茬作物、土壤類型)，采用倒置“W”9點(diǎn)取樣法，樣點(diǎn)面積0.25 m2，分別統(tǒng)計樣方中的雜草種類和株數(shù)(密度)、測定平均株高、估計蓋度。每個縣(區(qū))調(diào)查30塊亞麻地(每塊地面積在667 m2以上，選擇未施用除草劑或未進(jìn)行人工除草的地塊)，共7020個樣點(diǎn)。雜草種類鑒定以《中國植物志》為主要依據(jù)。

1.3 分析方法

依據(jù)調(diào)查結(jié)果計算每種雜草的相對密度RD(Relative Density)、相對均度RU(Relative Uniformity)、相對頻度RF(Relative Frequency)、相對株高RH(Relative Height)和相對蓋度RC(Relative Coverage)，據(jù)此計算每種雜草的相對優(yōu)勢度RA(Relative Abundance)，RA=RD+RU+RF+RH+RC，根據(jù)相對優(yōu)勢度的大小確定雜草的優(yōu)勢種類。

各指標(biāo)計算方法如下：

(1)平均密度AD(Average Density)：單位面積內(nèi)某種雜草出現(xiàn)的株數(shù)(株/m2)；

(2)田間密度FD(Field Density)：某種雜草的平均密度之和與調(diào)查總田塊數(shù)之比(株/m2)；

(3)相對密度RD：(某種雜草的田間密度/所有雜草的田間密度之和)×100；

(4)田間頻度FF(Field Frequency)：(某種雜草出現(xiàn)的田塊數(shù)/調(diào)查總田塊數(shù))×100；

(5)相對頻度RF：(某種雜草的田間頻度/所有雜草的田間頻度之和)×100；

(6)田間均度FU(Field Uniformity)：(某種雜草出現(xiàn)的樣方次數(shù)/調(diào)查總樣方數(shù))×100；

(7)相對均度RU：(某種雜草的田間均度/所有雜草的田間均度之和)×100；

(8)平均株高AH(Average Height)：樣方框內(nèi)某種雜草的平均株高(cm)；

(9)田間株高FH(Field Height)：某種雜草的平均株高之和與調(diào)查總田塊數(shù)之比(cm)；

(10)相對株高RH：(某種雜草的田間株高/所有雜草的田間株高之和)×100；

(11)平均蓋度AC(Average Coverage)：樣方框內(nèi)某種雜草的平均蓋度；

(12)田間蓋度FC(Field Coverage)：某種雜草的平均蓋度之和與調(diào)查總田塊數(shù)之比；

(13)相對蓋度RC：(某種雜草的田間蓋度/所有雜草的田間蓋度之和)×100；

(14)相對優(yōu)勢度RA=RD+RU+RF+RH+RC。

依據(jù)雜草相對優(yōu)勢度大小，參考相關(guān)文獻(xiàn)報道[4-6,8-9,15]，結(jié)合雜草的具體危害情況，提出劃分雜草危害程度的4級分級標(biāo)準(zhǔn)：

1級：相對優(yōu)勢度RA≤2.00，局部地區(qū)發(fā)生，危害極輕；

2級：相對優(yōu)勢度2.00

3級：相對優(yōu)勢度5.00

4級：相對優(yōu)勢度RA>15.00，各地均有發(fā)生，危害嚴(yán)重。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘肅省亞麻田雜草種類組成

甘肅省亞麻田雜草有163種，隸屬于34科、126屬(表1)，其中單子葉雜草3科、15屬、18種，占所有雜草種類的11.04%；雙子葉雜草31科、111屬、145種，占雜草種類的88.96%。包含雜草種類最多的科是菊科，有雜草13屬23種，其次是藜科、禾本科、蓼科、十字花科、豆科、唇形科、旋花科和石竹科，分別有雜草7屬15種、13屬16種、5屬11種、9屬10種、6屬11種、10屬11種、6屬7種和6屬6種，分別占雜草種類的9.20%、9.82%、6.75%、6.14%、6.75%、6.75%、4.29%和3.68%，上述9科占雜草種類的67.49%；再次為莧科、茄科、紫草科、大戟科、錦葵科、薔薇科、毛茛科和罌粟科，雜草種類為3～5種，占雜草種類的17.79%；茜草科、馬齒莧科、堇菜科、車前科、牻牛兒苗科、傘形科、蒺藜科、木賊科、藍(lán)雪科、列當(dāng)科、大麻科、酢漿草科、天南星科、蕁麻科、石蒜科、夾竹桃科和桔?？齐s草種類較少，為1～2種，占雜草種類的14.72%。包含雜草種類最多的屬是藜屬(7種)和蒿屬(7種)，其次為萹蓄屬(5種)、委陵菜屬(4種)、莧屬(3種)、苦苣菜屬(3種)、打碗花屬(3種)、野豌豆屬(3種)和狗尾草屬(3種)，其他117屬雜草種類較少，為1～2種，大多數(shù)為1屬1種。

表1 甘肅省亞麻田雜草種類組成

一年生雜草70種，占雜草種類的42.95%；一年生或越年生雜草26種，占雜草種類的15.95%；多年生雜草62種，占雜草種類的38.04%。此3種生長類型雜草占雜草種類的96.93%。

續(xù)表1

續(xù)表1

續(xù)表1

續(xù)表1

2.2 甘肅省亞麻田雜草相對優(yōu)勢度及危害級別

甘肅省亞麻田雜草的相對優(yōu)勢度計算結(jié)果和危害級別見表2(104種雜草的相對優(yōu)勢度在1.0以下，表中未列出)。顯見，大多數(shù)農(nóng)田雜草對農(nóng)作物的危害并不嚴(yán)重，能夠?qū)r(nóng)作物造成嚴(yán)重或較重危害的優(yōu)勢種雜草只有14種，分別為藜、狗尾草、打碗花、無芒稗、苣荬菜、反枝莧、刺兒菜、薺、蔓首烏、香薷、細(xì)果角茴香、萹蓄、豬殃殃、灰綠藜，是農(nóng)田雜草綜合治理的主要對象，其發(fā)生動態(tài)、發(fā)生規(guī)律與抗藥性監(jiān)測也是雜草綜合治理的主要內(nèi)容，但需密切關(guān)注長期單一使用某種或某類除草劑以及耕作制度變化導(dǎo)致的雜草群落演替情況，對由發(fā)生極輕或較輕演替為發(fā)生較重或嚴(yán)重的雜草及時采取應(yīng)對措施。

表2 甘肅省亞麻田雜草的相對優(yōu)勢度及危害級別

按照魏守輝等[9]相對優(yōu)勢度計算方法和雜草類型分級方法評價(見表3)，藜、狗尾草、打碗花、無芒稗、反枝莧和苣荬菜6種雜草屬惡性雜草，薺和刺兒菜屬區(qū)域性惡性雜草，蔓首烏、香薷、細(xì)果角茴香和豬殃殃也屬區(qū)域性惡性雜草，而萹蓄和灰綠藜則屬常見雜草。依據(jù)近幾年亞麻田雜草發(fā)生危害調(diào)查結(jié)果，從分布區(qū)域、發(fā)生面積和危害程度三方面綜合評價，薺和刺兒菜應(yīng)歸屬惡性雜草(本文的4級雜草)，萹蓄和灰綠藜應(yīng)歸屬區(qū)域性惡性雜草(本文的3級雜草)。鑒于此，采用本文提出的農(nóng)田雜草相對優(yōu)勢度計算方法和劃分雜草危害程度的4級標(biāo)準(zhǔn)評價雜草的危害程度，能夠準(zhǔn)確吻合雜草危害的實際狀態(tài)，精準(zhǔn)劃分雜草優(yōu)勢種類，對雜草綜合治理具有重要指導(dǎo)意義。

續(xù)表2

雜草種類相對密度相對均度相對頻度相對株高相對蓋度相對優(yōu)勢度危害級別萹蓄P. aviculare0.532.113.250.291.087.263豬殃殃G. aparine var.tenerum0.281.312.441.991.147.163灰綠藜C. glaucum0.570.970.981.521.205.243黃花蒿A. annua0.260.971.301.041.384.952大籽蒿A. sieversinan0.341.081.790.950.694.852豬毛菜S. collina0.251.021.620.980.814.682龍葵S. nigrum0.481.251.460.980.334.502小藜C. serotinum1.011.080.810.790.754.442鐵莧菜A. australis1.151.430.810.630.394.412地錦草E. humifusa0.700.801.140.570.783.992播娘蒿D. sophia0.140.741.301.490.303.972賴草L. secalinus0.400.511.300.920.273.402狼紫草L. orientalis0.110.511.140.790.693.242野燕麥A. fatua0.100.400.811.330.573.212酸模葉蓼P. lapathifolium0.330.861.140.410.333.072刺藜C. aristatum0.180.681.460.510.183.012田旋花C. arvensis0.120.510.980.790.362.762鶴虱L. echinata0.030.340.651.040.572.632中華苦荬菜I. chinensis0.170.510.980.570.362.592乳苣L. tatarica0.320.740.980.190.272.502蘆葦P. communis0.040.170.491.360.422.482芥菜B. juncea0.330.340.650.440.662.422鬼針草B. bipinnata0.970.510.330.250.242.302水棘針A. caerulea0.440.630.650.290.122.132菊葉香藜C. foetidum0.090.570.980.410.122.102節(jié)節(jié)草E. ramosissiemum0.240.510.330.600.271.951北方枸杞L. chinense var.potaninii0.140.230.490.820.271.951頂羽菊R. repens0.030.170.490.730.391.811野艾蒿A. lavandulifolia0.110.340.810.220.271.751蒲公英T. mongolicum0.040.290.810.380.211.731畫眉草E. pilosa0.350.340.490.350.151.681巴天酸模R. patientia0.040.170.490.290.691.681牛尾蒿A. hedinii0.090.230.330.250.721.621馬唐D. sanguinalis0.920.290.160.100.061.531野西瓜苗H. trionum0.120.400.650.190.151.511牻牛兒苗E. stephanianum0.010.170.490.440.271.381苦苣菜S. oleraceus0.030.230.490.410.181.341凹頭莧A. blitum0.100.400.370.410.051.331尼泊爾蓼P. nepalense0.120.230.310.440.201.301馬齒莧P. oleracea0.190.40.490.130.031.241二裂委陵菜P. bifurca0.200.440.330.150.101.221離子芥C. tenella0.030.170.330.380.271.181車前P. asiatica0.060.230.650.130.091.161蕎麥F. esculentum0.190.290.160.480.031.151夏志草L. supina0.130.400.250.210.161.151曼陀羅D. stramonium0.040.230.650.100.121.141地膚K. scoparia0.040.170.490.250.121.071苦蕎麥F. tataricum0.060.200.440.220.101.021

3 討論

種植制度、耕作方式和栽培管理對農(nóng)田雜草群落具有重要影響，控草措施特別是除草劑的選擇對雜草群落結(jié)構(gòu)的改變也有不容忽視的作用[23]。隨著種植制度的調(diào)整、耕作方式的改變以及除草劑的長期連續(xù)使用，雜草群落結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化，一般性雜草轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)勢雜草的可能性增加。以甘肅省農(nóng)田雜草為例，謝鵬云等[24]報道了甘肅省農(nóng)田主要雜草種類、分布和區(qū)劃意見，通過調(diào)查明確藜、野燕麥、打旋花、苣荬菜、豬殃殃、刺兒菜、狗尾草和薺8種雜草是甘肅省不同生態(tài)類型區(qū)的主要雜草種類。時隔二十余年，隨著玉米和經(jīng)濟(jì)作物種植面積的擴(kuò)大、小麥種植面積的減少、地膜種植面積的增加以及選擇性除草劑的長期使用，野燕麥和豬殃殃的種群數(shù)量和分布區(qū)域已顯著減少，而無芒稗和反枝莧的種群數(shù)量和分布區(qū)域顯著增加，已成為甘肅省農(nóng)田雜草的優(yōu)勢種類，而藜、狗尾草、打碗花、苣荬菜、刺兒菜和薺6種雜草依然是甘肅省農(nóng)田雜草的優(yōu)勢種類。鑒于此，在今后的雜草治理工作中，要重點(diǎn)加強(qiáng)對4級和3級雜草的防控和研究，同時還要密切關(guān)注2級和1級雜草，探究其轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)勢雜草的可能性[25]，跟蹤監(jiān)測掌握優(yōu)勢雜草的變化趨勢，及時調(diào)整相應(yīng)的雜草防控對策，以期達(dá)到和諧治理農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的目的。在雜草治理對策中單從化學(xué)防除角度考量，應(yīng)選用對8種優(yōu)勢雜草具有優(yōu)良防效的除草劑，或采用除草劑混用以擴(kuò)大殺草譜，達(dá)到一次用藥兼防多種雜草的目的。

本文提出了農(nóng)田雜草相對優(yōu)勢度的計算公式，與國內(nèi)外文獻(xiàn)比較屬于計算方法的改進(jìn)，適用于倒置“W”9點(diǎn)取樣法在不調(diào)查雜草鮮重條件下(快速調(diào)查)對相對優(yōu)勢度的全面評價。依據(jù)雜草相對優(yōu)勢度，結(jié)合雜草具體發(fā)生情況提出了評價亞麻田雜草危害程度的4級分級標(biāo)準(zhǔn)，4級是危害嚴(yán)重的雜草，有藜、狗尾草、打碗花、無芒稗、苣荬菜、反枝莧、刺兒菜和薺8種；3級雜草是危害較重的雜草，有蔓首烏、香薷、細(xì)果角茴香、萹蓄、豬殃殃和灰綠藜6種，與農(nóng)田雜草的實際危害情況高度吻合。與魏守輝等[9]相對優(yōu)勢度計算方法和雜草類型分級方法比較，采用本文提出的相對優(yōu)勢度計算方法和劃分雜草危害程度的4級標(biāo)準(zhǔn)評價雜草的危害程度，能夠準(zhǔn)確吻合雜草危害的實際狀態(tài)，精準(zhǔn)劃分雜草優(yōu)勢種類，對雜草綜合治理具有重要指導(dǎo)意義。