山東省單縣農(nóng)業(yè)局 袁曉霞

施肥對(duì)農(nóng)田入侵雜草影響的整合分析

山東省單縣農(nóng)業(yè)局 袁曉霞

一、研究目的

施肥是改善農(nóng)田土壤養(yǎng)分的重要舉措，有利于提高土壤肥力，增加農(nóng)民收入。然而隨著經(jīng)濟(jì)的全球化發(fā)展，植物入侵現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)也逐漸受到外來(lái)入侵植物的影響，給農(nóng)民造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。施肥這一活動(dòng)對(duì)于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中外來(lái)入侵植物是否會(huì)產(chǎn)生影響，這是本研究需要解決的問(wèn)題。

二、研究方法

整合分析是指把多個(gè)獨(dú)立研究通過(guò)軟件進(jìn)行運(yùn)算進(jìn)而得出一致結(jié)論的研究。本研究將采用整合分析的方法研究施肥對(duì)植物入侵農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響。我們利用中英文關(guān)鍵詞“農(nóng)業(yè)”“植物入侵”“施肥”在數(shù)據(jù)庫(kù)“web of science”“中國(guó)知網(wǎng)”中搜索相關(guān)文獻(xiàn)，然后利用以下標(biāo)準(zhǔn)對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行篩選：一是研究對(duì)象需為入侵植物；二是研究中施肥必須包含對(duì)照組和試驗(yàn)組；三是對(duì)于含有施肥梯度的研究?jī)H使用梯度兩端的數(shù)據(jù)；四是本研究?jī)H關(guān)注非競(jìng)爭(zhēng)條件下的研究。

對(duì)于篩選出的文獻(xiàn)，我們從中挖掘出以下數(shù)據(jù)：一是地上部分生物量；二是相對(duì)生長(zhǎng)速率。然后對(duì)挖掘出的數(shù)據(jù)進(jìn)行如下轉(zhuǎn)換：lnRR=ln其中代表施肥實(shí)驗(yàn)組，Xc代表不施肥對(duì)照組，lnRR代表效應(yīng)值。當(dāng)效應(yīng)值包含0時(shí)，代表施肥對(duì)入侵植物沒(méi)有影響；當(dāng)效應(yīng)值不包含0時(shí)，代表施肥對(duì)入侵植物產(chǎn)生顯著性影響；當(dāng)效應(yīng)值大于0時(shí)，代表施肥促進(jìn)了入侵植物的生長(zhǎng)；當(dāng)效應(yīng)值小于0時(shí)，代表施肥抑制了入侵植物的生長(zhǎng)。整合分析過(guò)程中使用了R軟件。

三、研究結(jié)果

（一）生物量

施肥可以改變?nèi)肭洲r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中外來(lái)植物的地上部分生物量。我們將數(shù)據(jù)分成了兩組：禾草和非禾草。其中施肥顯著增加了非禾草入侵植物的地上部分生物量（1.8812， 1.5220 -2.2405），對(duì)禾草入侵植物的地上部分生物量沒(méi)有顯著影響（-0.367， -0.8483 -0.1143）。非禾草入侵植物對(duì)施肥的響應(yīng)程度顯著高于禾草入侵植物對(duì)施肥的響應(yīng)程度（p＜0.05）（見(jiàn)圖1）。

（二）相對(duì)生長(zhǎng)速率

相對(duì)生長(zhǎng)速率是指單位時(shí)間內(nèi)單位植物生物量增加的速度。施肥不僅可以改變農(nóng)田中外來(lái)植物的生物量，還對(duì)外來(lái)植物的相對(duì)生長(zhǎng)速率產(chǎn)生顯著影響。研究過(guò)程中我們將數(shù)據(jù)分成了兩組：禾草和非禾草。其中施肥顯著增加了非禾草入侵植物的相對(duì)生長(zhǎng)速率（0.2007， 0.1528-0.2486），抑制了禾草入侵植物的相對(duì)生長(zhǎng)速率（-0.0711，-0.1209--0.0214）。非禾草入侵植物對(duì)施肥的響應(yīng)程度顯著高于禾草入侵植物對(duì)施肥的響應(yīng)程度（p＜0.05）（見(jiàn)圖2）。

圖1 施肥對(duì)入侵農(nóng)田雜草地上部分生物量影響的效應(yīng)值

圖2 施肥對(duì)入侵農(nóng)田雜草相對(duì)生長(zhǎng)速率影響的效應(yīng)值

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)施肥在增加農(nóng)田土壤肥力的同時(shí)，也會(huì)增加非禾草植物的地上部分生物量和相對(duì)生長(zhǎng)速率，促進(jìn)非禾草外來(lái)植物對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的入侵。因此在治理農(nóng)田外來(lái)植物入侵時(shí)建議針對(duì)不同的植物采取不同的策略，例如在治理非禾草入侵植物時(shí)，可以通過(guò)在非農(nóng)作物生長(zhǎng)地帶添加活性炭，增加土壤的C/N，降低土壤養(yǎng)分含量來(lái)進(jìn)行治理；在治理禾草入侵植物時(shí)則不建議采用此方法。本研究為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中外來(lái)植物的治理提供了理論依據(jù)。