楊彩宏， 馮 莉， 田興山， 高家東， 張?zhí)﹦拢?岳茂峰， 崔 燁

(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/廣東省植物保護(hù)新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510640)

為促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展，廣東省相關(guān)部門從20世紀(jì)90年代開始發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高效甜玉米生產(chǎn)。截至2011年，全省甜玉米種植面積達(dá)到20萬hm2以上，占全國種植面積的50%以上。甜玉米以鮮食品及各種加工品的形式銷入港澳臺及周邊地區(qū)。廣東省甜玉米復(fù)種指數(shù)高，1年最多可種植3～4茬，因此經(jīng)濟(jì)效益、社會效益較高。夏季溫度高、濕度大，雜草生長速度快，若不使用除草劑，很容易形成草荒。一些農(nóng)場與農(nóng)戶為了避免甜玉米連作帶來的田間雜草孳生等問題，選擇玉米和水稻或蔬菜輪作，雖然一定程度上緩輕了雜草的危害程度，但也影響了種植戶的經(jīng)濟(jì)利益。因此，目前甜玉米田防除雜草仍以化學(xué)除草劑為主，成本低，控草效果好，受到種植戶的青睞。隨著除草劑使用年限的增加，南方甜玉米田主要以阿特拉津?yàn)橹?，一方面容易?dǎo)致雜草產(chǎn)生抗藥性，另一方面由于一些農(nóng)戶在冬季甜玉米田選擇輪作葉菜類蔬菜，往往導(dǎo)致蔬菜無法正常生長[1]。目前，國內(nèi)外許多學(xué)者對植物殘體覆蓋控制作物田草害進(jìn)行了研究。Fontanelli等研究了麥秸覆蓋與生物降解膜對番茄田雜草發(fā)生及產(chǎn)量的影響，與不覆蓋相比，2種手段均有效控制了雜草的發(fā)生，且番茄增產(chǎn)近35%[2]。Anzalone等研究表明，番茄田用稻稈或大麥稈覆蓋可有效控制田間雜草的發(fā)生，且具有一定的增產(chǎn)作用[3]。Marles等發(fā)現(xiàn)，紫花豌豆種子殘?jiān)采w可有效抑制作物田雜草的生長[4]。李香菊等發(fā)現(xiàn)，甜玉米播種后，麥秸覆蓋可有效降低雜草的發(fā)生[5]。朱文達(dá)等報道，稻草覆蓋對移栽油菜田惡性雜草的綜合防效達(dá)85%以上[6]。趙學(xué)平等發(fā)現(xiàn)，稻草覆蓋均能有效抑制大豆田雜草發(fā)生[7]。向佐湘等用稻草覆蓋茶園，有效抑制了雜草種子的發(fā)芽生長[8]。楊彩宏等研究表明，甜玉米稈或稻稈覆蓋均對甜玉米田雜草有較好的控制效果[9]。將秸稈覆蓋與除草劑減量使用相結(jié)合的報道較少，李香菊等研究發(fā)現(xiàn)，河北省免耕玉米田麥秸覆蓋與煙嘧磺隆、阿特拉津相結(jié)合使用，除草劑減量至1/4時，除草效果仍高達(dá)90%以上[5]。本研究在除草劑減量使用情況下，對比了稻稈覆蓋與不覆蓋對移栽甜玉米田雜草控制效果及甜玉米產(chǎn)量的影響，旨在為控制移栽甜玉米田雜草提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)田基本情況

試驗(yàn)于2013年8—11月在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鐘落潭白云基地進(jìn)行。試驗(yàn)前對田塊進(jìn)行起壟開溝，畦面1.2 m，溝寬0.5 m。試驗(yàn)點(diǎn)土質(zhì)為黏土，有機(jī)質(zhì)含量27.9 g/kg，水解性氮含量130.9 mg/kg，有效磷含量74.8 mg/kg，速效鉀含量181.5 mg/kg，pH值6.07，前茬種植甜玉米。

1.2 材料與試劑

粵甜18號購于廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所。稻稈收集于廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鐘落潭白云基地，自然晾干備用。試驗(yàn)藥劑為90%乙草胺乳油、33%二甲戊樂靈乳油。

1.3 方法

1.3.1 稻稈覆蓋量及除草劑劑量設(shè)置 稻稈覆蓋量約6 t/hm2風(fēng)干的稻稈。90%乙草胺除草劑劑量設(shè)計為：1 200、600、300 mL/hm2；33%二甲戊樂靈劑量設(shè)計為：1 950、975、495 mL/hm2。

1.3.2 試驗(yàn)設(shè)計 試驗(yàn)地分4種處理方式：(1)僅用稻稈覆蓋處理；(2)只用乙草胺和二甲戊樂靈不同劑量處理；(3)用乙草胺和二甲戊樂靈不同劑量處理后再用稻稈覆蓋；(4)不用藥不覆蓋；共14個處理，每處理小區(qū)面積為7.2 m2，每處理重復(fù)3次。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計。甜玉米種植方式為移栽。從育苗苗床選擇長勢一致的甜玉米進(jìn)行移栽，株間距為 50 cm，每小區(qū)種植2行，共24株。移栽后15、35、60 d，每小區(qū)隨機(jī)取5個0.25 m2樣方，分別調(diào)查各處理禾本科、闊葉、莎草及總草的株數(shù)，并對處理 60 d 的雜草測定鮮質(zhì)量，研究不同方式處理對禾本科、闊葉、莎草及總草株數(shù)及鮮質(zhì)量的控制作用。甜玉米成熟后，稱量每小區(qū)甜玉米青苞總質(zhì)量，最后折算成單位面積產(chǎn)量。

雜草抑制效果=[對照區(qū)不同雜草株數(shù)(鮮質(zhì)量)-覆蓋區(qū)雜草株數(shù)(鮮質(zhì)量)]/對照區(qū)不同雜草株數(shù)(鮮質(zhì)量)×100%。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜玉米田雜草群落組成及稻稈覆蓋對各類雜草的控制作用

調(diào)查結(jié)果表明：甜玉米田雜草主要以禾本科雜草為主，其中馬唐、牛筋草、稗草為優(yōu)勢雜草，占總草的61.10%；其次為碎米莎草，占總草的20.58%；闊葉雜草較少，主要為營養(yǎng)生長的空心蓮子草，占總草的10.65%。造成這種雜草群落結(jié)構(gòu)的主要原因是禾本科雜草生長速度快，結(jié)實(shí)量大，種子成熟后落入土壤中形成龐大的土壤種子庫，其種群一旦建立，其他雜草就失去了生長競爭空間。稻稈覆蓋15 d后對甜玉米田禾本科、闊葉、莎草及總草的株抑制效果明顯，抑制率均在90%以上。當(dāng)覆蓋時間延長至 35 d，對禾本科、莎草的株抑制率仍較高，分別為95.2%、81.7%，對闊葉雜草的株抑制率為負(fù)值，可能是因?yàn)榈径捀采w后抑制了禾本科、莎草的生長，給予了闊葉雜草有利的生存空間，在一定程度上促進(jìn)了闊葉雜草的生長。稻稈覆蓋至甜玉米收獲(覆蓋 60 d)，對田間總體雜草的株數(shù)、鮮質(zhì)量的抑制率分別為59.92%、74.10%，對各類雜草的抑制效果類似于覆蓋35 d時的結(jié)果，即株數(shù)、鮮質(zhì)量抑制效果均為莎草>禾本科雜草>闊葉雜草。

2.2 乙草胺不同劑量與稻稈相結(jié)合60 d對各類雜草及總草的控制作用

從表1可以看出，對于莎草(以碎米莎草為主)，無論乙草胺劑量高低，與稻稈相結(jié)合與否，或者僅用稻稈覆蓋，幾乎完全抑制其生長，對其株防效、鮮質(zhì)量防效均達(dá)到90%以上。這可能是由于一年生的碎米莎草苗期生長較弱，用藥劑則容易被吸收，用稻稈覆蓋會影響其發(fā)芽生長；另一方面，莎草在田間的基數(shù)較少，導(dǎo)致防效較高。對于禾本科雜草，僅用乙草胺不同劑量處理，常量1 200 mL/hm2處理的株防效、鮮質(zhì)量防效分別僅為48.56%、63.24%，劑量越低，防效越差；僅稻稈覆蓋處理的株防效、鮮質(zhì)量防效均高于乙草胺常量處理效果，但仍較低，分別為54.95%、74.83%；乙草胺半量與稻稈結(jié)合處理，對禾本科雜草的株防效、鮮質(zhì)量防效分別達(dá)到了84.82%、90.70%，明顯高于1/4量與稻稈結(jié)合處理效果。對于闊葉雜草，不同處理均對其鮮質(zhì)量有一定的防效，而對株數(shù)的防控效果較差，僅乙草胺常量處理對闊葉雜草的鮮質(zhì)量防效為77.05%，僅稻稈覆蓋對其鮮質(zhì)量沒有防除效果，而乙草胺常量與稻稈覆蓋相結(jié)合對其鮮質(zhì)量防效達(dá)86.74%，一定程度上起到了增效作用。對于總草，與僅用乙草胺不同劑量相比，乙草胺相應(yīng)劑量與稻稈結(jié)合均顯著提高了對總草的株防效、鮮質(zhì)量防效；而與僅用稻稈覆蓋處理相比，乙草胺半量、常量分別與稻稈相結(jié)合均顯著提高了株防效、鮮質(zhì)量防效，而乙草胺1/4量與稻稈相結(jié)合與稻稈覆蓋處理效果相當(dāng)。因此，可采用乙草胺半量與稻稈相結(jié)合的方式。

表1 60 d不同處理下各類雜草及總草的防除效果

2.3 二甲戊樂靈不同劑量與稻稈相結(jié)合60 d對各類雜草及總草的控制作用

從表2可以看出：對于莎草，僅用二甲戊樂靈處理對其基本沒有效果，而僅用稻稈覆蓋對其株數(shù)、鮮質(zhì)量防效達(dá)到了95%以上，二甲戊樂靈與稻稈相結(jié)合使用對莎草的防效均低于僅用稻稈處理。這可能是由于僅用稻稈覆蓋，處理區(qū)禾本科、闊葉雜草較多(防效較低)，占據(jù)了足夠的生長空間，因此莎草沒有足夠的競爭力，逐漸消退。對于禾本科雜草，僅用二甲戊樂靈或稻稈處理對其株數(shù)的防效均較低，而鮮質(zhì)量防效最高為74.83%；當(dāng)二甲戊樂靈1/4劑量與稻稈相結(jié)合后，對禾本科雜草的株防效、鮮質(zhì)量防效分別達(dá)77.64%、87.46%，增加二甲戊樂靈的劑量至半量時，對禾本科雜草的株防效、鮮質(zhì)量防效分別提高至89.78%、91.24%。對于闊葉雜草，不同處理對其株數(shù)的防除效果均為負(fù)值，這是由于處理區(qū)禾本科雜草得到了控制，給闊葉雜草的新生幼苗提供了生長的空間；而常量、半量二甲戊樂靈與稻稈相結(jié)合使用后新生幼苗相對較少些，但幼苗長勢較弱，因此對其鮮質(zhì)量具有一定的防效，在20%～75%之間，不影響甜玉米的生長。對于總草，二甲戊樂靈1/4劑量與稻稈相結(jié)合即對甜玉米田總草的株數(shù)、鮮質(zhì)量達(dá)到了較好的防除效果，防效分別為69.56%、82.87%， 從鮮質(zhì)量防效看， 與二甲戊樂靈半量與稻稈相結(jié)合控制效果相當(dāng)，無顯著差異。

表2 60 d不同處理下各類雜草及總草的株防效、鮮質(zhì)量防效

2.4 不同方式處理對甜玉米產(chǎn)量的影響

從甜玉米的產(chǎn)量來看(表3)，與CK及稻稈覆蓋相比，乙草胺(常量、半量)、二甲戊樂靈與稻稈相結(jié)合均不同程度提高了甜玉米的產(chǎn)量，而二甲戊樂靈總體增產(chǎn)效果更好，因此甜玉米移栽前可優(yōu)先選擇二甲戊樂靈半量與稻稈相結(jié)合使用，既可達(dá)到可觀的增產(chǎn)效果，而且控草效果較好。

表3 不同處理方式對甜玉米產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

甜玉米逐漸成為廣東省的優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品和標(biāo)志性農(nóng)作物。然而一方面雜草的危害，尤其在夏季高溫高濕季節(jié)對甜玉米的生長及田間管理帶來了很大的困擾，而單獨(dú)依賴除草劑又會產(chǎn)生如雜草抗藥性、污染土壤水體等問題；另一方面，田間收獲的稻稈主要處理方式以就地焚燒為主，既浪費(fèi)了秸稈資源，又污染了環(huán)境。因此，本研究從秸稈覆蓋結(jié)合除草劑減量化使用的角度著手，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：甜玉米田禾本科雜草為優(yōu)勢種群時，可在甜玉米移栽前，采用二甲戊樂靈1/4田間推薦劑量土壤處理，而后將稻稈以 7 t/hm2覆蓋量覆蓋于地表，最后對甜玉米進(jìn)行移栽。整個生育期不再用任何除草劑，對甜玉米田禾本科雜草的株數(shù)、鮮質(zhì)量防效分別為77.64%、87.46%；而對總草的株數(shù)、鮮質(zhì)量防效也較高，分別為69.56%、82.87%。若禾本科和碎米莎草較多時，可選擇乙草胺1/2田間推薦劑量土壤處理與稻稈覆蓋相配合，最后對甜玉米進(jìn)行移栽。整個生育期不再用任何除草劑，對甜玉米田禾本科、莎草鮮質(zhì)量防效分別為90.70%、100%，對總草的株數(shù)、鮮質(zhì)量防效也較高，分別為86.36%、90.95%。若綜合考慮雜草防效和甜玉米產(chǎn)量，可選擇二甲戊樂靈1/4量與稻稈覆蓋相結(jié)合，增產(chǎn)效果可觀，與稻稈、CK相比增產(chǎn)率為9.3%～11.5%。其次可以選擇乙草胺半量與稻稈覆蓋相結(jié)合，增產(chǎn)率為12.7%～15.1%。作物收獲后的秸稈被焚燒是很大的資源浪費(fèi)，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，我國每年生產(chǎn)秸稈約9億t，2/3被露天燒掉，嚴(yán)重污染了空氣。許多研究人員利用秸稈還田覆蓋進(jìn)行控草，取得了一定的效果。然而也存在一些問題，如李香菊等發(fā)現(xiàn)，麥秸對玉米田雜草的控制效果與其覆蓋量成正相關(guān)，但覆蓋量太大會影響玉米出苗及早期生長，造成減產(chǎn)[5]。Doring等采用稻稈以2.5～5.0 t/hm2量覆蓋馬鈴薯田，發(fā)現(xiàn)對雜草的控制效果不明顯，分析原因?yàn)楦采w量不夠?qū)е耓10]。Anzalone等發(fā)現(xiàn)，水稻、大麥、玉米收獲后的秸稈風(fēng)干后以10 t/hm2覆蓋量還田才能將土壤覆蓋，達(dá)到較好的控草效果[3]。這可能是由于不同的作物秸稈其緊實(shí)度及耐風(fēng)化度不同，因此覆蓋量有一定的差異。本研究采用稻稈覆蓋與除草劑減量使用相結(jié)合的手段，一方面避免僅用稻稈覆蓋造成覆蓋較少控草效果差、覆蓋過多對作物生長不利的后果；另一方面降低除草劑的使用劑量，與稻稈配合使用，發(fā)揮其除草作用，減少藥劑在土壤中的殘留以及對空氣水體的污染。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，僅稻稈覆蓋對莎草的控制效果已高達(dá)90%以上，這與Anzalone等研究認(rèn)為稻稈覆蓋對多年生的香附子控制效果較差不同[3]，可能是由于本試驗(yàn)田莎草主要以一年生的碎米莎草為主，但其對禾本科和闊葉雜草控制效果較低。當(dāng)乙草胺或二甲戊樂靈田間常規(guī)劑量的半量或1/4量與稻稈7 t/hm2覆蓋量配合使用，均可達(dá)到較好的除草效果，而且對甜玉米有較好的增產(chǎn)作用，一次施藥覆蓋，整個生育期都無需使用除草劑，對環(huán)境及作物品質(zhì)起到了很好的保護(hù)作用，這2種藥劑在作物生產(chǎn)中應(yīng)用較多，對后茬作物比較安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇少泉. 玉米田雜草的化學(xué)防除[J]. 世界農(nóng)藥，2011，33(5)：23-27.

[2]Fontanelli M，Raffaelli M，Martelloni L，et al. The influence of non-living mulch，mechanical and thermal treatments on weed population and yield of rainfed fresh-market tomato(SolanumlycopersiumL.)[J]. Spanish Journal of Agricultural Research，2013，11(3)：593-602.

[3]Anzalone A，Cirujeda A，Aibar J，et al. Effect of biodegradable mulch materials on weed control in processing tomatoes[J]. Weed Technology，2010，24(3)：369-377.

[4]Marles S M，Warkentin T D，Holm F A. Field pea seed residue：a potential alternative weed control agent[J]. Weed Science，2010，58：433-441.

[5]李香菊，王貴啟，李秉華，等. 麥秸覆蓋與除草劑相結(jié)合對免耕玉米田雜草的控制效果研究[J]. 華北農(nóng)學(xué)報，2003，18(增刊)：99-102.

[6]朱文達(dá)，張朝賢，魏守輝. 農(nóng)作措施對油菜田雜草的生態(tài)控制作用[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，24(2)：125-128.

[7]趙學(xué)平，陸 強(qiáng)，吳長興，等. 有機(jī)大豆生產(chǎn)中的覆蓋控草技術(shù)研究[J]. 雜草科學(xué)，2011，29(2)：67-69.

[8]向佐湘，單武雄，何秋虹，等. 兩種生態(tài)控草措施對丘陵茶園雜草群落及物種多樣性的影響[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2009，17(5)：857-861.

[9]楊彩宏，馮 莉，田興山，等. 移栽甜玉米田覆蓋控草技術(shù)[J]. 雜草科學(xué)，2013，31(3)：36-39.

[10]Doring T F，Brandt M，Hess J，et al. Effects of straw mulch on soil nitrate dynamics，weeds，yield and soil erosion in organically grown potatoes[J]. Field Crops Research，2005，94(2/3)：238-249.