牧草混播方式對茶園雜草發(fā)生的影響

龔正發(fā)，楊學(xué)東，張雙翔，趙 陳

(1.貴州省草地技術(shù)試驗推廣站，貴州 貴陽 550025； 2.貴州省納雍縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，貴州 納雍 553300)

0 引言

【研究意義】近年來，隨著貴州農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷推進(jìn)，全省茶園面積穩(wěn)定在46.7萬hm2以上，堅持“生態(tài)為根、農(nóng)藝為本、應(yīng)急為輔”的綠色防控理念，堅守貴州茶葉質(zhì)量安全，全面禁止水溶性農(nóng)藥和除草劑在茶園應(yīng)用。隨著人們對生活質(zhì)量的要求越來越高，對有機(jī)綠色農(nóng)產(chǎn)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(xué)除草劑對人類造成傷害，探究茶園以草抑草生物控草技術(shù)對其產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】農(nóng)田雜草是制約人工草地高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的主要生物災(zāi)害[1]。目前，生產(chǎn)上對雜草的防治仍以化學(xué)除草為主，但大量施用除草劑會對環(huán)境造成污染，且雜草易產(chǎn)生抗藥性[2]?；觳シN植牧草可有效防治農(nóng)田雜草，牧草莖葉繁茂，封壟后蓋度大，可對雜草的生長產(chǎn)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(jìn)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(shù)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(jié)構(gòu)。不同牧草的生物學(xué)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(jī)質(zhì)的含量，具有改善土壤理化性質(zhì)的作用，且混播牧草根系產(chǎn)生的根系分泌物和揮發(fā)物對雜草發(fā)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(yǎng)分、水分等營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)牧草的生長，增強(qiáng)其與雜草對養(yǎng)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(tài)條件下牧草混播方式對茶園雜草發(fā)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(fā)生的影響?！緮M解決的關(guān)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(fā)生及群落結(jié)構(gòu)的變化，以期為以草抑草生物控草技術(shù)在生產(chǎn)上的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

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(shù)試驗推廣站獨山試驗基地內(nèi)進(jìn)行，該地屬中亞熱帶溫潤季風(fēng)性氣候，四季分明，冬無嚴(yán)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(shè)計 采用隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計，不同牧草混播方式共設(shè)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(fù)，小區(qū)長5 m，寬4 m，小區(qū)面積20 m2(5 m×4 m)，牧草于10月底進(jìn)行撒播，播前施有機(jī)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(diào)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(yǎng)繁殖體數(shù)量充足、分布均勻時，群落向著穩(wěn)定的方向演替；其數(shù)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(qū)取5點進(jìn)行混合，采用溫室用誘萌法統(tǒng)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(yōu)勢度(RA)和物種豐富度(S)。其中，D指單位面積內(nèi)雜草種子數(shù)(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(xiàn)雜草的樣方數(shù)占試驗區(qū)出現(xiàn)雜草樣方總數(shù)的百分比，S指每個處理包含的雜草種類數(shù)(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(jìn)行抽樣調(diào)查，每小區(qū)取5個點，每個點1 m2，統(tǒng)計雜草的種類和雜草數(shù)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(diào)查地塊數(shù)；Xi為某種雜草在調(diào)查田塊i樣方中出現(xiàn)的次數(shù)；Di為某種雜草在調(diào)查田塊i樣方中的平均密度(株/m2)；Yi為某種雜草在調(diào)查田塊i樣方中出現(xiàn)與否，出現(xiàn)定義為1，未出現(xiàn)定義為0。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析與制圖。

2 結(jié)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(yōu)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(yōu)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(yōu)勢度

2.2 不同處理雜草的種類及群落結(jié)構(gòu)

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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu) 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?？傮w看，千金子、看麥娘和稗草為優(yōu)勢雜草，對農(nóng)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(tǒng)耕作方式的轉(zhuǎn)變，田間雜草的種群和密度發(fā)生了較大變化，加上農(nóng)牧交錯帶的草地退化不斷加劇[9]，導(dǎo)致飼草供需平衡產(chǎn)生矛盾，而培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的人工飼草已成為保障生態(tài)平衡和牧業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要途徑[2]。然而，農(nóng)田雜草成為制約人工草地高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的主要生物災(zāi)害，有效防除人工牧草雜草是目前畜牧業(yè)的重要任務(wù)[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(nóng)田雜草。研究結(jié)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(yōu)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(yōu)勢雜草，對農(nóng)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(jié)構(gòu)：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(chǎn)生差異原因：一方面可能是由于混播牧草根系產(chǎn)生的根系分泌物和揮發(fā)物種類及數(shù)量存在差異，而根系分泌物對雜草發(fā)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(qiáng)和雜草對養(yǎng)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(shù)和優(yōu)勢雜草種類，降低雜草的優(yōu)勢度，同時影響雜草群落的組成，改善農(nóng)田生長環(huán)境，提高其抑制雜草生長發(fā)育的能力。

4 結(jié)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(dāng)?shù)丶邦愃频貐^(qū)茶園推廣應(yīng)用。