多花黑麥草對冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

摘要：為明確不同密度多花黑麥草對冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響，2022—2023年在陜西省西安市開展田間試驗，以小偃22為小麥主栽品種，設(shè)置0、5、10、20、50、100、200、400粒/m2等 8個多花黑麥草播量，在小麥返青期和灌漿期采用隨機取樣和固定取樣法，測定了不同多花黑麥草播量下冬小麥的株高、鮮重、根長、有效分蘗數(shù)等生物量指標(biāo)，比較了不同多花黑麥草播量對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響。結(jié)果表明，小麥返青期時，不同密度多花黑麥草對小麥的株高、根長、鮮重等生物量無顯著影響；小麥灌漿期時，不同密度多花黑麥草對小麥生物量有顯著影響。從產(chǎn)量及其構(gòu)成因素分析可知，不同密度多花黑麥草顯著降低了小麥的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)，但對千粒重?zé)o顯著影響，但當(dāng)多花黑麥草平均密度達到255.89株/m2（播量400粒/m2）時，千粒重也顯著降低。多花黑麥草密度與小麥產(chǎn)量損失呈顯著正相關(guān)，隨著多花黑麥草密度增大，小麥產(chǎn)量損失增大，當(dāng)多花黑麥草密度為255.89株/m2時，小麥產(chǎn)量損失最高，達75.10%。綜上，多花黑麥草密度主要通過影響小麥有效穗數(shù)和穗粒數(shù)增大小麥產(chǎn)量損失。因此，生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)多花黑麥草密度及時開展防除工作。

關(guān)鍵詞：多花黑麥草；冬小麥；生物量；產(chǎn)量；產(chǎn)量構(gòu)成因素；影響

中圖分類號：S451.22+1；S512.1+1" 文獻標(biāo)志碼：A" 文章編號：1003-935X（2024）04-0048-07

Effects of Lolium multiflorum Lamk. on Winter Wheat Yield and Its Components

YANG Jie1，CAO Ying1，XU Ximei2，KANG Jianjian3，F(xiàn)ENG Yuanbo4，ZHANG Xitao1

（1.Xi an Agricultural Technology Extention Center，Xi an 710061，China；

2.Yanliang Agricultural Technology Extention Center，Xi an 710089，China；

3.Yan an Agricultural Products Quality and Safety Inspection and Monitoring Center，Yan an 716099，China；

4. Xi an Agricultural Comprehensive Law Enforcement Detachment，Xi an 710018，China）

Abstract：In order to determine effects of different density of Lolium multiflorum Lamk. on winter wheat yield and its components，a field experiment was conducted in Xi an City，Shanxi Province from 2022 to 2023. Taking Xiaoyan 22 as the main wheat variety，eight seeding rates of L. multiflorum were set，namely 0，5，10，20，50，100，200，and 400 seeds/m2. During the green-up and grain-filling stages of wheat，random and fixed sampling methods were employed to measure biomass indicators such as plant height，fresh weight，root length，and effective tiller number under different L. multiflorum

收稿日期：2024-04-25

基金項目：西安市農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新計劃——農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)項目［編號：NC1505（1）］。

作者簡介：楊 潔（1986—），女，陜西子長人，碩士，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)作物病蟲草害綜合防控技術(shù)研究。E-mail：294537765@qq.com。

通訊作者：曹 瑛，高級農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)田雜草防控技術(shù)研究與推廣。E-mail：fjyq_2009@yeah.net。

seeding rates. And the effects of various L. multiflorum Lamk. seeding rates on wheat yield and its components were compared. The results showed that during the green-up stage of wheat，different densities of L. multiflorum had no significant effect on wheat biomass such as plant height，root length，and fresh weight. However，during the grain-filling stage of wheat，different densities of L. multiflorum significantly impacted wheat biomass. From the analysis of wheat yield and its components，different densities of L. multiflorum significantly reduced the effective number of ears and grains per ear of wheat，but not 1 000-grain weight. When the average density of L. multiflorum reached 255.89 plants/m2 （namely seeding rate of 400 seeds/m2），1 000-grain weight also decreased significantly. There was a significant positive correlation between the density of L. multiflorum and wheat yield loss，with increasing density leading to greater yield loss. When density of L. multiflorum was 255.89 plants/m2，wheat yield loss was highest，reaching 75.10%. It indicated that density of L. multiflorum primarily increased wheat yield loss by impacting the number of ears and grains per ear. Therefore，preventive measures should be taken in production according to density of L. multiflorum.

Key words：Lolium multiflorum Lamk.；winter wheat；biomass；yield；components of yield；effect

多花黑麥草（Lolium multiflorum Lamk.）又稱意大利黑麥草，是禾本科（Poaceae）黑麥草屬（Lolium）的一年生、越年生或短期多年生植物。原產(chǎn)于歐洲，經(jīng)引種現(xiàn)已廣泛分布于歐洲、美洲和西南亞洲^［1］。因其莖葉柔嫩多汁、適口性好且營養(yǎng)豐富，大約于20世紀(jì)30年代被作為牧草引入我國進行栽培和繁育^［2］，之后在我國多地廣泛種植，其作為一種優(yōu)質(zhì)牧草在畜牧養(yǎng)殖和草坪綠化等方面曾有很大貢獻。同時，多花黑麥草殘茬還能作為綠肥促進水稻的生長^［3］。

多花黑麥草具有種子量大、繁殖能力強、再生性強等生物學(xué)特性，其適應(yīng)性強，適生范圍廣及遺傳變異豐富^［4］，在入侵我國后擁有廣闊的生態(tài)適應(yīng)區(qū)，陳瑜等的研究結(jié)果表明，多花黑麥草在我國南方大部分區(qū)域?qū)儆诜€(wěn)定入侵，北方和西部地區(qū)為局域適應(yīng)區(qū)和潛在拓殖區(qū)，而中東部大部分地區(qū)具有較高的入侵潛力^［5］。

近年來，由于農(nóng)田耕作制度的調(diào)整、大型機械的推廣以及農(nóng)田管理的疏忽，多花黑麥草在我國多地出現(xiàn)入侵麥田并造成危害的情況，它不僅會與小麥爭奪水、肥、空間，影響小麥長勢，還極易出現(xiàn)倒伏，并引起小麥倒伏，對小麥產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響^［6］。多花黑麥草種子壽命長，葉片光滑狹窄不易著藥，且抗藥性強，難以從農(nóng)田里徹底根除^［7］，已發(fā)展成為麥田主要的惡性雜草。

多花黑麥草是麥田優(yōu)勢雜草之一，其傳播速度快，發(fā)生危害重，防控難度大，嚴(yán)重威脅冬小麥生產(chǎn)安全。據(jù)報道，多花黑麥草發(fā)生嚴(yán)重的田塊，小麥生長受到嚴(yán)重影響，導(dǎo)致小麥分蘗數(shù)下降，穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重嚴(yán)重減少，一般可造成小麥減產(chǎn)30%～40%，嚴(yán)重地塊小麥減產(chǎn)90%以上。小麥抽穗期至成熟期，多花黑麥草發(fā)生嚴(yán)重的麥田出現(xiàn)大面積倒伏，可使小麥減產(chǎn)30%～90%^［8］。在河南省對麥田雜草調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，多花黑麥草對花生-小麥連作區(qū)危害嚴(yán)重，造成小麥產(chǎn)量損失20％以上^［9］；在河南駐馬店驛城區(qū)，一般發(fā)生田塊可使小麥減產(chǎn)30%左右，嚴(yán)重時可達95%^［10-11］。在陜西多花黑麥草的發(fā)生面積已從1997年的 1.2萬hm2 增加到目前的30萬hm2以上，發(fā)生范圍涉及西安、渭南、銅川、咸陽、寶雞、楊凌等6市區(qū)的30多個縣區(qū)，成為陜西省小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的最大屏障^［6］。

陜西關(guān)中地區(qū)主要為小麥—玉米輪作區(qū)，小麥主要是秸稈還田旋耕，據(jù)研究報道，旋耕深度在10～15 cm對多花黑麥草的出苗無影響，而深翻深度達30～35 cm對其種子萌發(fā)有抑制作用^［12］。關(guān)中地區(qū)旋耕機播這一主要耕作方式是導(dǎo)致多花黑麥草逐漸擴展蔓延成為麥田優(yōu)勢雜草的主要因素之一，目前有關(guān)多花黑麥草與冬小麥產(chǎn)量的相關(guān)性試驗研究鮮少報道。本研究通過小麥不同生育期調(diào)查多花黑麥草不同密度對其生物量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，明確不同密度多花黑麥草對西安地區(qū)小麥產(chǎn)量的影響，為科學(xué)制定除草技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022—2023年在西安市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技展示中心小麥育種區(qū)（108°52′E，34°4′N）進行，土壤質(zhì)地為沙質(zhì)土（pH值6.63，容重1.38 g/cm3，孔隙度46.66%，有機質(zhì)含量21.22 g/kg，堿解氮含量136.61 mg/kg，有效磷含量62.03 mg/kg，速效鉀含量170.84 mg/kg），墑情良好。

1.2 試驗田管理

2022年10月9日小麥播前隨旋耕施肥［純氮17 kg/667 m2、純磷（P2O5）10 kg/667 m2、純鉀（K2O）8 kg/667 m2］，田間近年無多花黑麥草發(fā)生，小麥冬前化學(xué)防除，生長期人工拔除其他雜草。多花黑麥草種子于2022年5—6月采集自閻良區(qū)關(guān)山鎮(zhèn)病蟲監(jiān)測區(qū)域站內(nèi)，經(jīng)晾曬處理并常溫通風(fēng)保存，小麥品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N小偃22，于2022年10月18日播種，小麥播量18.74 g/m2（按常規(guī)播量 12.5 kg/667 m2 計算），播種方式為條播，雜草為單穎果撒播，分小區(qū)依次進行，播后輕耙。由于田間多花黑麥草多為自然落種，小麥種子夾帶極少，可忽略不計。

試驗期間灌溉、病蟲害防治等均按常規(guī)管理時間和方法進行，2023年3月13日追施肥1次［純氮7 kg/667 m2、純鉀（K2O）2.7 kg/667 m2］、5月9日灌水1次。闊葉雜草防除在冬前11月19日進行，藥劑為2甲·唑草酮可濕性粉劑（農(nóng)藥登記號：PD20182252，總有效成分含量70.5%，用藥量為50 g/667 m2，兌水30 kg/667 m2），株防效98%。小麥拔節(jié)前人工拔除殘存闊葉雜草及其他禾本科雜草，僅留多花黑麥草。4月27日噴施戊唑·嘧菌酯懸浮劑（農(nóng)藥登記號：PD20171760，有效成分含量40%，用藥量為20 mL/667 m2，兌水30 kg/667 m2）+吡蚜酮懸浮劑（農(nóng)藥登記號：PD20141515，有效成分含量25%，用藥量為 20 g/667 m2，兌水30 kg/667 m2）防治小麥條銹病、白粉病及蚜蟲，病蟲害防效97%。

1.3 試驗處理及設(shè)計

試驗按不同的多花黑麥草（單穎果）數(shù)量播種，設(shè)置0、5、10、20、50、100、200、400粒/m2共8個播量處理，每個處理3次重復(fù)，共24個小區(qū)，隨機區(qū)組排列，每個小區(qū)面積6 m2，其中每個小區(qū)留出2 m2作為固定樣方，用于調(diào)查不同密度多花黑麥草對小麥產(chǎn)量影響，小區(qū)間留50 cm作為隔離行。

1.4 調(diào)查方法

1.4.1 田間多花黑麥草與小麥生物量的測定

參照房鋒等的方法^［13］，于小麥返青期、灌漿期在調(diào)查取樣試驗區(qū)固定樣方以外區(qū)域，每個小區(qū)隨機選取5點，每個點隨機拔取10株小麥植株，根系全部取出，裝入自封袋帶回實驗室。使用自來水沖洗干凈植株上的泥土，后放置在吸水紙上自然晾干植株表面水分，調(diào)查記錄小麥株高（含芒）、鮮重、根長、有效分蘗數(shù)等生物量指標(biāo)，計算平均值。每個小區(qū)隨機選取5點，每個點隨機測量10株多花黑麥草株高，取50株株高的平均值得出該小區(qū)雜草株高，并調(diào)查平均有效分蘗數(shù)。抽穗前株高的測量從根基部至葉片最頂端，抽穗后株高的測量從根基部至穗頂端。

1.4.2 多花黑麥草不同密度對小麥產(chǎn)量的影響

在小麥返青期、灌漿期，于每個小區(qū)預(yù)留的固定樣方內(nèi)隨機5點取樣，每個點0.25 m2，分別調(diào)查多花黑麥草株數(shù)（灌漿期調(diào)查莖數(shù)），計算平均值，確定實際密度。

小麥黃熟期，每個小區(qū)去掉邊行調(diào)查各處理區(qū)小麥產(chǎn)量指標(biāo)。總穗數(shù)：每個處理隨機5點取樣，每個樣點1 m2，記小麥有效穗數(shù)（每穗5粒以上）；穗粒數(shù)及千粒重：每個小區(qū)隨機5點取樣，每個樣點剪取10穗，每個處理共150穗，經(jīng)晾干脫粒，計算穗粒數(shù)、稱量千粒重。比較不同多花黑麥草密度處理區(qū)的小麥產(chǎn)量，分析多花黑麥草對小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響及其對小麥產(chǎn)量造成的危害損失。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

產(chǎn)量損失率=（對照區(qū)平均產(chǎn)量-處理區(qū)平均產(chǎn)量）/對照區(qū)平均產(chǎn)量×100%。

試驗數(shù)據(jù)采用Excel進行處理，采用SPSS軟件的Duncan s新復(fù)極差法在0.05水平上進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 多花黑麥草不同密度對小麥返青期生物量的影響

由于多花黑麥草自身出苗率、種內(nèi)競爭、種間競爭及越冬死亡等因素，返青期各播量實際出苗數(shù)均小于理論出苗數(shù)（表1），各播量出苗率在63%～71%之間，播量增大，雜草出苗率略降低。返青期不同密度多花黑麥草對小麥的株高、根長、鮮重的影響無顯著性差異。由此表明，多花黑麥草不同密度對返青期小麥生物量指標(biāo)基本無影響。

2.2 多花黑麥草不同密度對灌漿期小麥生物量的影響

在小麥灌漿期，由于水肥、光照、空間的種內(nèi)種間競爭，高密度多花黑麥草自身分蘗數(shù)量差別較大，對小麥的株高、鮮重及分蘗亦有較大影響（表2）。多花黑麥草播量為5、10、20粒/m2時其和小麥的有效分蘗數(shù)均無顯著性差異，但播量在100粒/m2時，多花黑麥草和小麥的有效分蘗數(shù)較50粒/m2播量的有效分蘗數(shù)分別減少了18.05%、6.88%，與 50粒/m2 以下播量的有效分蘗數(shù)差異顯著。多花黑麥草播量在0～100粒/m2間小麥的株高、鮮重?zé)o顯著性差異，但播量在200粒/m2及以上時，小麥株高、鮮重與播量100粒/m2及以下差異顯著。

2.3 多花黑麥草不同密度對小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

2.3.1 對小麥產(chǎn)量的影響

多花黑麥草密度與小麥產(chǎn)量呈顯著相關(guān)，小麥產(chǎn)量隨著多花黑麥草密度的增大而顯著降低。與無多花黑麥草發(fā)生對照區(qū)相比，當(dāng)多花黑麥草平均密度由3.53株/m2 （播量5粒/m2）增加到最大密度255.89株/m2（播量400粒/m2）時， 小麥產(chǎn)量損失率為4.23%～75.10%，達顯著差異水平（表3）。多花黑麥草發(fā)生密度與小麥產(chǎn)量損失率進行線性擬合（y=0.276x+5.56，r2=0.974 6^**），二者呈極顯著正相關(guān)，說明多花黑麥草發(fā)生密度越大，小麥產(chǎn)量損失率越大（圖1）。

2.3.2 多花黑麥草密度對小麥有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重的影響

由表3可知，西安地區(qū)小麥常規(guī)播量（12.5 kg/667 m2）下，多花黑麥草對小麥有效穗數(shù)影響顯著。當(dāng)多花黑麥草密度為3.53株/m2，穗數(shù)開始顯著減少，隨著多花黑麥草密度的增加（0～255.89株/m2），小麥有效穗數(shù)從 580.33穗/m2 減少到435.00穗/m2，降低了25.04%，達顯著差異水平。多花黑麥草對小麥穗粒數(shù)的影響也顯著，當(dāng)多花黑麥草平均密度從0上升至13.55株/m2時，小麥穗粒數(shù)無顯著變化，但當(dāng)多花黑麥草平均密度達到13.55～255.89株/m2 時，小麥穗粒數(shù)隨著雜草密度的增加顯著降低，從35.67粒減少至15.90粒，降低了55.42%。

對不同密度多花黑麥草與小麥穗數(shù)進行線性擬合，其方程為y=-0.500 8x+559.8，r2=0.850 9^**（圖2），與小麥穗粒數(shù)的線性擬合方程為y=-0.079 9x+36.81，r2=0.994 5^**（圖3），相關(guān)性極顯著，表明小麥有效穗數(shù)、穗粒數(shù)與多花黑麥草密度呈線性負(fù)相關(guān)，即隨著雜草密度的增大而降低。從多花黑麥草對小麥產(chǎn)量損失率的影響可以看出，多花黑麥草主要通過降低小麥有效穗數(shù)和穗粒數(shù)來降低小麥產(chǎn)量。當(dāng)多花黑麥草播量為5～200粒/m2時對小麥千粒重?zé)o顯著性影響，當(dāng)播量達到400粒/m2（255.89株/m2）時，千粒重顯著降低。該多花黑麥草密度（255.89株/m2）下，小麥與多花黑麥草群體密度過大、莖稈細(xì)弱，在小麥產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時期——灌漿期形成倒伏，導(dǎo)致千粒重大大降低，從而造成減產(chǎn)（表3）。

3 結(jié)論與討論

通過不同播量多花黑麥草對小麥生長發(fā)育的影響研究得出，不同密度的多花黑麥草在小麥返青前對小麥生長發(fā)育基本無影響，這可能與多花黑麥草苗期水、肥、光照及空間需求較小，尚未與小麥形成競爭的緣故。而在小麥灌漿期，高密度多花黑麥草顯著降低小麥株高、鮮重及有效分蘗數(shù)，并顯著減少雜草自身分蘗數(shù)。多花黑麥草與小麥的競爭臨界期有待進一步研究。

在小麥灌漿期至成熟期，其產(chǎn)量構(gòu)成因素與多花黑麥草的密度密切相關(guān)，雜草密度越大，小麥產(chǎn)量損失率越大；同一密度下多花黑麥草對小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素影響主要是有效穗數(shù)、穗粒數(shù)，對千粒重影響較小。這與房鋒等的研究結(jié)果“麥田大穗看麥娘、節(jié)節(jié)麥、播娘蒿對小麥產(chǎn)量的影響主要是通過影響小麥的有效穗數(shù)，其次是穗粒數(shù)，對千粒重?zé)o顯著影響”^［13-17］基本一致。

研究表明，多花黑麥草生長速度快，會大量消耗土壤中的養(yǎng)分和水分，與小麥爭水、爭肥，影響小麥的正常生長；多花黑麥草株高和分蘗數(shù)均高于小麥，雜草密度過大，莖稈細(xì)弱，極易形成倒伏，形成一定的遮蔽，影響小麥的光合作用，導(dǎo)致千粒重下降，從而導(dǎo)致小麥減產(chǎn)，也是產(chǎn)量顯著降低的重要因素。關(guān)于多花黑麥草種群發(fā)生動態(tài)規(guī)律以及在不同水肥下對小麥產(chǎn)量的影響有待進一步深入研究。

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