李濤，楊德松

（石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/ 新疆綠洲農(nóng)業(yè)病蟲害治理與植保資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 石河子832000）

棉花是中國主要的經(jīng)濟(jì)作物之一，在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有不可替代的作用。目前我國已形成了長(zhǎng)江流域、黃河流域和以新疆為主的西北內(nèi)陸三大棉區(qū)[1-2]。 新疆憑借其獨(dú)特的地理位置和自然生態(tài)優(yōu)勢(shì)，種植面積、單產(chǎn)和總產(chǎn)連續(xù)多年居全國第一[3]。近年新疆棉花總產(chǎn)量穩(wěn)步提升，2019 年新疆棉花種植面積254.05 萬hm2，單位面積產(chǎn)量1 969.1 kg·hm－2， 總產(chǎn)量500.2 萬t， 占全國棉花總產(chǎn)量的85%，繼續(xù)位居全國第一[4]。然而雜草是影響棉花優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的重要因素之一，發(fā)生面積達(dá)棉田的56%，每年造成棉花減產(chǎn)14%～16%[5-8]。雜草與棉花爭(zhēng)奪光照、水肥、生長(zhǎng)發(fā)育空間，可成為病蟲害的轉(zhuǎn)主寄主（中間宿主），且大幅增加棉田物化投入[5]。其中扁稈荊三棱[Bolboschoenus planiculmis（F. Schmidt）]分布廣泛，對(duì)棉花苗期生長(zhǎng)影響嚴(yán)重，是新疆棉田惡性雜草之一[9]。

扁稈荊三棱俗稱扁稈藨草、三棱草，屬莎草科三棱草屬多年生草本植物，可分為地上部和地下根莖兩部分。 地上部：稈細(xì)小，呈三棱形；葉扁平，寬2～5 mm，先端漸窄，葉鞘長(zhǎng)；苞片葉狀，長(zhǎng)于花序，邊緣粗糙；長(zhǎng)側(cè)枝聚傘花序頭狀，或具少數(shù)輻射枝，具1～6 小穗；小穗卵形或長(zhǎng)圓狀卵形，銹褐色，花多數(shù)；果實(shí)為長(zhǎng)圓形或橢圓形，褐或深褐色，疏被柔毛，中肋稍寬，先端稍缺刻狀撕裂，具芒，有下位剛毛，生倒刺，小堅(jiān)果寬扁呈倒卵形，兩面稍凹。 地下部：具有匍匐根狀莖和塊莖，每個(gè)地下球莖不僅可以長(zhǎng)成植株，還可生出2～5 條根莖，待根莖伸長(zhǎng)到一定程度， 開始向上彎曲膨大并逐漸形成球莖，之后伸出土表長(zhǎng)成新植株[10]。 扁稈荊三棱既可通過種子進(jìn)行有性繁殖，又可經(jīng)球莖進(jìn)行無性繁殖[11]，且喜溫喜濕。棉田地膜覆蓋為其提供了良好的生長(zhǎng)環(huán)境， 部分棉田扁稈荊三棱密度可達(dá)每667 m21.0×105株，從而嚴(yán)重抑制苗期棉花的營養(yǎng)吸收[12]。 此外，扁稈荊三棱種子表面有一層蠟質(zhì)層保護(hù)，加大了其防除難度[13]。 筆者概述了扁稈荊三棱的發(fā)生規(guī)律和危害狀況，介紹了棉田扁稈荊三棱綜合防除技術(shù)，展望了其防除技術(shù)發(fā)展方向，以期為棉田扁稈荊三棱的防除提供參考。

1 扁稈荊三棱的分布及發(fā)生特點(diǎn)

扁稈荊三棱在我國大部分地區(qū)發(fā)生（中南部除外）[14]，主要分布在東北及華北、華東、西北[15]，在新疆主要分布在南北疆平原綠洲及農(nóng)田里。

扁稈荊三棱有2 種繁殖方式，即種子繁殖和球莖繁殖。 扁稈荊三棱的種子一般在16 ℃以上才能萌發(fā)，而20～25 ℃最利于其萌發(fā)；球莖繁殖萌發(fā)初始溫度卻要比種子繁殖低，一般在8～10 ℃開始萌發(fā)，而適宜的溫度與種子繁殖一致[16]。 扁稈荊三棱是濕地白鶴重要的食源[17]，也是水稻田中常見雜草之一[18-20]。 其喜溫濕、耐鹽堿、適應(yīng)性強(qiáng)等特性及棉田的耕作制度、種植方式等改變，使其成為棉田惡性雜草之一。

張強(qiáng)等[21]通過調(diào)查新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)棉花蕾期雜草發(fā)現(xiàn)，扁稈荊三棱發(fā)生頻度為6.67%，相對(duì)優(yōu)勢(shì)度達(dá)3.54%，為棉花蕾期常見雜草，而在鈴期棉田卻無扁稈荊三棱，是因?yàn)殁徠诿藁ㄉL(zhǎng)優(yōu)勢(shì)大于扁稈荊三棱，限制了扁稈荊三棱的生長(zhǎng)。 黃紅娟等[22]調(diào)查北疆棉田雜草發(fā)現(xiàn)，扁稈荊三棱在北疆的綜合優(yōu)勢(shì)度較?。?.66），但部分地區(qū)扁稈荊三棱發(fā)生密度大， 其中新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第五師最為嚴(yán)重，主要是在棉花苗期造成危害。 在黃河三角洲植棉區(qū)棉田雜草調(diào)查中，扁稈荊三棱在棉田的綜合優(yōu)勢(shì)度僅為1.45，但在一些特定類型的棉田發(fā)生密度大，且對(duì)棉花的產(chǎn)量及品質(zhì)影響嚴(yán)重[23]。 近年來，扁稈荊三棱在局部地區(qū)棉田發(fā)生嚴(yán)重，在特定類型棉田的發(fā)生頻率和相對(duì)優(yōu)勢(shì)度較高，屬于區(qū)域性優(yōu)勢(shì)雜草，有從棉田次要雜草上升為主要雜草的趨勢(shì)[21]，對(duì)棉花生長(zhǎng)影響明顯。

2 扁稈荊三棱對(duì)棉花的危害

2.1 對(duì)棉花生長(zhǎng)的影響

扁稈荊三棱屬于C4植物， 相對(duì)于C3植物棉花，C4植物更容易吸收CO2、水分、養(yǎng)分等和利用光照，在兩者競(jìng)爭(zhēng)過程中，表現(xiàn)出棉花弱、扁稈荊三棱強(qiáng)的態(tài)勢(shì)[24]。 扁稈荊三棱出土后便開始影響棉花生長(zhǎng)，并且隨著危害時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)棉花生長(zhǎng)的抑制加重。 蔡曉虎等[25]研究發(fā)現(xiàn)，扁稈荊三棱持續(xù)危害棉花60 d 時(shí)，棉花株高比對(duì)照低了26.55 cm，棉花果枝數(shù)也顯著少于對(duì)照，且棉花的主莖節(jié)數(shù)和莖粗在扁稈荊三棱持續(xù)危害30 d 時(shí)即與對(duì)照明顯不同，主莖節(jié)數(shù)顯著低于對(duì)照，棉花莖粗隨著其危害時(shí)間的增加而減小。

2.2 對(duì)棉花產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

雜草是限制棉花高產(chǎn)的重要因素之一，每年因雜草危害導(dǎo)致皮棉減產(chǎn)25.5 萬t， 平均減產(chǎn)15%，有些雜草危害嚴(yán)重地區(qū)更是達(dá)到了50%[26]。已有研究發(fā)現(xiàn)，扁稈荊三棱在棉田危害時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)棉花產(chǎn)量的影響越嚴(yán)重，并且會(huì)使棉花纖維品質(zhì)下降[25]。棉花苗期出土的扁稈荊三棱對(duì)棉花產(chǎn)量影響較大，而在蕾期或鈴期對(duì)產(chǎn)量影響較小。 此外，扁稈荊三棱在棉田的密度對(duì)棉花產(chǎn)量也有影響，隨著扁稈荊三棱密度的增加，棉花產(chǎn)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)[27]。 由此可見，在發(fā)生早期防除棉田扁稈荊三棱可以提高棉花產(chǎn)量。

3 棉田扁稈荊三棱綜合防治

對(duì)于棉田扁稈荊三棱， 目前采取以農(nóng)業(yè)防治、物理防治為主，化學(xué)防治為輔的防除策略。

3.1 農(nóng)業(yè)防治

大部分農(nóng)田雜草的主要來源是雜草種子庫[28-29]，雜草種子庫的存在是持續(xù)危害農(nóng)作物的根源[30]。 扁稈荊三棱種子和球莖均在0～10 cm 土層越冬。 通過合理密植、旱- 旱輪作倒茬、土壤耕作、清潔田園、覆蓋有機(jī)地膜等農(nóng)業(yè)措施可以減少扁稈荊三棱入侵或土壤中扁稈荊三棱球莖、種子基數(shù)。 其中土壤耕作除草效果較好。 王樹林等[31]提出了土壤耕層重構(gòu)防除棉田雜草方式， 即利用0～20 cm 土層與20～40 cm 土層互換，并對(duì)40～55 cm 土層進(jìn)行深松的土壤耕層重構(gòu)方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雜草種子被翻入到土壤20 cm 以下，不能萌發(fā)出土，從而實(shí)現(xiàn)一次性防除棉田雜草。 此外，增施綠肥不僅對(duì)棉田雜草的發(fā)生有抑制效果，而且可以增強(qiáng)棉花的競(jìng)爭(zhēng)能力，使棉花在與雜草的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)[32]。 而棉田自動(dòng)除草機(jī)器人的開發(fā)應(yīng)用可節(jié)省大量勞動(dòng)力和時(shí)間[33]。

3.2 物理防治

雜草物理防治是指利用覆蓋、遮光、高溫等物理原理防除雜草。 對(duì)于棉田扁稈荊三棱，可利用薄膜覆蓋、連作種菜覆蓋或秸稈覆蓋的種植模式[34]。李淑英等[35]發(fā)現(xiàn)棉花與油菜連作后，油菜秸稈覆蓋對(duì)棉田惡性雜草的生長(zhǎng)有抑制作用，隨著覆蓋量的增加，對(duì)雜草的抑制效果提高，且可減少0～20 cm 土層雜草種子的密度。 鄧方寧等[36]研究發(fā)現(xiàn)，棉田覆蓋生物降解地膜在覆蓋前期使溫度升高，不僅可以抑制雜草生長(zhǎng)，還可以保證棉花正常生長(zhǎng)。

3.3 化學(xué)防治

棉田雜草化學(xué)防除是目前防除速度相對(duì)較快、成本低的防治方法。棉田雜草化學(xué)防除方法主要分為棉花苗前土壤封閉處理和棉花苗期莖葉處理。此外，針對(duì)棉田扁稈荊三棱的防除還有化學(xué)涂抹法。

扁稈荊三棱的發(fā)生程度主要由球莖和種子在土壤中的基數(shù)決定，而土壤封閉處理可以降低球莖和種子的萌發(fā)率，減少后期莖葉處理用藥量。 在已有研究中，氟啶草酮、二甲戊靈、撲草凈、仲丁靈、氟樂靈、乙草胺等土壤封閉處理對(duì)棉田扁稈荊三棱均有較好的防效；苗后草甘膦、草銨膦、精喹禾靈、滅草松、吡嘧磺隆、芐嘧磺隆、二氯喹啉酸、五氟磺草胺、三氟啶磺隆等的莖葉定向處理均對(duì)棉田扁稈荊三棱有一定防效[9,37-40]。 其中，氟啶草酮與二甲戊靈混配土壤封閉處理和草甘膦莖葉處理防效較優(yōu)?，F(xiàn)階段國內(nèi)沒有登記在棉田防除扁稈荊三棱的藥劑。上述大部分莖葉處理除草劑是用于防除稻田扁稈荊三棱的，對(duì)棉花安全性較低。 為了避免棉花受到藥害，莖葉處理均須采用定向噴霧。 涂抹法是防除棉田扁稈荊三棱的常用方法， 可防止藥液飄移，避免對(duì)棉花造成藥害。 一般涂抹藥劑為草甘膦，對(duì)扁稈荊三棱地下球莖防治效果理想[14]。

4 展望

在棉花的生長(zhǎng)期，扁稈荊三棱與棉花在生存空間和營養(yǎng)物質(zhì)吸收等方面形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，這會(huì)對(duì)棉花的生長(zhǎng)和產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響[41]。 對(duì)于棉田扁稈荊三棱的防除應(yīng)樹立“預(yù)防為主，綜合防治”、“由單一化學(xué)除草方式向綜合防除方式轉(zhuǎn)變”的理念，建立合理的耕種制度、水肥管理、科學(xué)除草體系。提出如下建議：

（1）加強(qiáng)棉田專用化學(xué)藥劑的研發(fā)。目前，國內(nèi)尚無防除棉田扁稈荊三棱的登記藥劑，因此，應(yīng)加大防除棉田扁稈荊三棱化學(xué)藥劑的研發(fā)投入，研制對(duì)環(huán)境友好的、安全的、低用量的酶抑制劑或作用機(jī)理獨(dú)特的除草劑，尤其是研制復(fù)配藥劑或混配藥劑，克服扁稈荊三棱抗藥性的同時(shí)擴(kuò)大殺草譜。 另外，扁稈荊三棱在棉田局部爆發(fā)的原因是球莖的蔓延，球莖中含有大量淀粉和蛋白質(zhì)[42]。 乙酰乳酸合成酶（Acetolactate synthase，ALS）抑制劑可以抑制雜草內(nèi)部ALS 的活性， 從而抑制支鏈氨基酸的合成，最終破壞蛋白質(zhì)的合成[43-44]。 所以，新型除草劑的研發(fā)可從ALS 抑制劑入手。

（2）合理使用現(xiàn)有藥劑。 現(xiàn)階段對(duì)扁稈荊三棱防除效果較好的草甘膦屬于內(nèi)吸性除草劑，施用后可被扁稈荊三棱葉片吸收傳導(dǎo)至球莖致死。對(duì)于扁稈荊三棱發(fā)生情況比較嚴(yán)重的田塊， 可以種植抗（耐）草甘膦的棉花，通過噴施草甘膦迅速降低田間雜草種群數(shù)量。 但其屬于滅生性除草劑，如果使用操作不當(dāng)對(duì)棉花也有傷害，故對(duì)草甘膦安全劑的研究顯得十分重要[45]。

（3）充分利用農(nóng)業(yè)生物防治措施。 尖翅小卷蛾具有防控扁稈荊三棱的潛力[13]；利用對(duì)扁稈荊三棱有化感作用的植物秸稈，如向日葵、油菜、高粱等，具有良好效果[46]。 雖然還未對(duì)上述植物化感作用防除扁稈荊三棱的機(jī)理和昆蟲利用技術(shù)開展深入研究，但此類技術(shù)對(duì)環(huán)境友好，不會(huì)對(duì)土壤和作物造成有害殘留，符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展需要，為今后扁稈荊三棱的防除提供了新思路。