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Emergence pattern of weed seedling community in direct-seeding cotton fields in the southwest of Anhui Province

皖西南直播棉田杂草群落出苗模式



全 文 :植物保护学报 Journal of Plant Protection, 2015, 42(3): 460 -466 DOI: 10􀆰 13802 / j. cnki. zwbhxb. 2015􀆰 03􀆰 026
基金项目: 安徽省农业科学院学科建设及农业宏观研究(13A0718),安徽省农业科学院院长青年创新基金(13B0733)
∗通讯作者(Author for correspondence), E⁃mail: aymayan@126. com
收稿日期: 2014 -04 -04
皖西南直播棉田杂草群落出苗模式
李淑英1  朱加保1  马  艳2∗  马小艳2  程福如1  路献勇1
(1.安徽省农业科学院棉花研究所, 安庆 246003; 2.中国农业科学院棉花研究所, 河南 安阳 455000)
摘要: 为明确皖西南直播棉田杂草群落出苗模式及其与气象因子的相关性,采用定点定时调查
法,于 2010—2012 年对棉田杂草种类、数量及群落结构进行调查,分析物种多样性,并以灰色关
联度法分析直播棉田杂草群落出苗数量与气象因子的相关性。 结果表明,皖西南棉区直播棉田
杂草种类有 13 科 24 种。 棉田杂草出苗有 2 次高峰,分别在 5—6 月和 8—9 月。 棉田杂草群落
多样性指数年度间变化较一致,但物种丰富度变化较大。 周积温、周最高积温和周最低积温是
影响皖西南直播棉田杂草群落出苗数量季节变化的主要因素,另外还受降水量影响。 5—6 月的
杂草出苗高峰期是棉田杂草重点防治时期;相对占优势的杂草有牛筋草、千金子、旱稗、通泉草
和马齿苋,是棉田杂草重点防治对象。
关键词: 直播棉田; 杂草群落; 出苗模式; 气象因子; 灰色关联度
Emergence pattern of weed seedling community in direct⁃seeding cotton
fields in the southwest of Anhui Province
Li Shuying1   Zhu Jiabao1   Ma Yan2∗   Ma Xiaoyan2   Cheng Furu1   Lu Xianyong1
(1. Cotton Research Institute, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Anqing 246003, Anhui Province, China;
2. Institute of Cotton Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Anyang 455000, Henan Province, China)
Abstract: To clarify the emergence pattern and its influential factors of weed communities in direct⁃
seedling cotton fields, weed density, species number and community structure were investigated by fixed
time and location survey in southwestern Anhui Province. The species diversity and the relationship
between meteorological elements and the seedling pattern were analyzed by using grey correlation
analysis. The results showed that 24 weed species, which belong to 13 families, existed in direct⁃seedling
cotton fields. Weed emergence showed two peaks, the first between May and June, and the second
between August and September. The diversity characteristic values in weed community had the same
trend among different years, while species richness was different. The seasonal fluctuation of weed
seedlings was affected dominantly by weekly accumulative temperature, maximum weekly accumulative
temperature and minimum weekly accumulative temperature; rainfall was the secondly important factor.
The weed emergence peak between May and June was key weed control period in cotton fields. The key
control objects were the relatively dominant species, such as Eleusine indica, Leptochloa chinensis,
Echinochloa hispidula, Mazus japonicus and Portulaca oleracea.
Key words: direct⁃seeding cotton field; weed population; seedling pattern; meteorological factor; grey
correlation degree
    田间杂草出苗是土壤中杂草种子萌发及生长
的综合结果,对杂草出苗动态的预测有助于制定
更有效的杂草防治措施。 虽然已明确影响农田杂
草出苗的主要因素是气象因素和耕作措施( Ro⁃
berts & Feast,1970;Ogg & Dawson,1984),但早期
对杂草出苗模式的关键研究大多是描述性的
(Grundy et al. ,2003)。 近年来,国内外先后开展
了一些重要杂草出苗生态学研究。 Myers et al.
(2004)对北美洲 8 种一年生杂草的研究表明,不
同杂草种群达到出苗率 10%所需的土壤度日数
(soil degree days)不同;Dorado et al. (2009)比较
研究了 2 种截然不同气候条件下的玉米田 10 种杂
草出苗时间,发现不同杂草达到 70%出苗率所需
生长日度数(growing day degrees,GDD)不同,并依
此将玉米田杂草种群分为 3 组; Gardarin et al.
(2010)研究了播种深度和土壤团聚体对 8 种不同
杂草的芽长和胚根长度的影响; Loddo et al.
(2013)通过研究来自欧洲多地的苘麻 Abutilon
theophrasti Medicus和曼陀罗 Datura stramonium L.
杂草种群的发芽基准温度,找出适合不同种群的
发芽临界温度;Masin et al. (2010)利用来自 2 个
不同地区玉米地的 8 种杂草,研究其出苗所需温
度和水势的基础值,以建立基于气象因素的出苗
预测模型( Loddo et al. ,2013)和基于耕作方式的
出苗预测模型(Gardarin & Colbach,2010),在更广
泛的气候条件下准确预测农田杂草出苗。
杂草密度和杂草出苗时间的选择是影响杂草
对作物生长干扰程度的主要因素(Roberts & Pot⁃
ter,1980;Kropff & van Laar,1993)。 现已开展关于
冬小麦田(Anderson,1994)、玉米田( Loddo et al. ,
2009)等杂草群落出苗模式及相关影响因素的研
究。 国内主要研究在室内某个气象因子(如温度、
光照等) 对杂草种子萌发的影响 (董立尧等,
2005)。 农田杂草出苗模式因气候条件差异、不同
地理位置和农事操作等而不同,在此基础上形成
具明显地域特点的杂草出苗生态型。 目前关于直
播棉田杂草出苗模式相关研究较少。 为指导皖西
南棉区杂草的综合防治,减少除草剂的使用,于
2010—2012 年对该地区直播棉田杂草群落的种群
组成、杂草群落多样性的季节性变化及其影响因
素进行研究,明确直播棉田杂草出苗模式及不同
气象因子对其影响程度,以期为下一步建立直播
棉田杂草出苗模型奠定基础。
1 材料与方法
1􀆰 1 材料
棉花品种:皖杂 11 号,由安徽省农业科学院棉
花研究所提供;杂草为安徽省农业科学院棉花研究
所试验地棉田自然杂草种群。
1􀆰 2 方法
试验于 2010—2012 年在安徽省农业科学院棉
花研究所试验地(安庆)进行。 试验地为一熟露地
直播棉田,棉花播种期分别是 2010 年 4 月 22 日、
2011 年 5 月 3 日和 2012 年 5 月 1 日。 试验设 4 个
小区,随机排列,试验期间小区内不防除杂草。 每个
小区面积 30 m2,种植棉花 3 行,密度为 20 000 株 /
hm2。 每个小区内选择 4 个固定点,每个点调查面积
为 0􀆰 5 m ×0􀆰 5 m,从棉花出苗至收获,每周调查 1次,
详细记录出苗杂草种类和各种杂草株数。 每次调查
后将样方内所有杂草拔除。 计算相对优势度和杂草
群落多样性特征指数。 相对优势度 RI = (RD +
RF) / 2,其中 RD为相对密度,即某杂草密度占各种
杂草总密度的比例;RF 为相对频度,即某种杂草出
现样方数占所有杂草出现总样方数的比例(魏守辉
等,2005)。 杂草群落多样性特征指数: Shannon⁃
Wiener指数 H′ = - ∑(Ni / N) × ln(Ni / N);Simpson
指数 D = 1 -∑(Ni / N) 2;Pielou 均匀度指数 E = H′ /
lnS;Margalef丰富度指数 R = S / lnN。 其中 Ni为样方
中第 i 种杂草的个体数,N 为样方中所有杂草的个
体总数,S为样方中杂草的种类总数(马克平和刘玉
明,1994)。
从安庆市气象台获取当地气象资料(每日平均
气温、最高气温、最低气温、降水量和光照时间),计算
调查期 1周内降水量之和、周积温、周日照时数、周期
内日最大降水量、周期内日最小降水量、周期内无降
水日数、周最高积温及周最低积温,分析气象因子与
棉田杂草亚群落及部分种群出苗季节变化的相关性。
1􀆰 3 数据分析
试验数据用 Excel 2007 进行统计分析,用灰色
关联度分析气象因子与棉田杂草亚群落及部分种群
出苗季节变化的相关性。
2 结果与分析
2􀆰 1 棉田杂草群落出苗种类及数量的季节变化
皖西南棉区直播棉田共有杂草 13 科 24 种,其
中禾本科 6 种,菊科 4 种,苋科、玄参科、石竹科和茄
科各 2 种,其余各科均为 1 种。 禾本科杂草的出苗
密度高于阔叶类杂草,其中 2010 和 2012 年差异显
著。 禾本科杂草分别为 1 058 ± 41􀆰 9 株 / m2 (2010
年)、853 ± 60􀆰 9 株 / m2 (2011 年)和 5 397􀆰 5 ± 71􀆰 4
株 / m2(2012 年),阔叶类杂草分别为 432􀆰 8 ± 92􀆰 3
株 / m2(2010 年)、530 ± 38􀆰 6 株 / m2 (2011 年)和
1643 期 李淑英等: 皖西南直播棉田杂草群落出苗模式
1 465􀆰 6 ± 75􀆰 5 株 / m2 (2012 年)。 禾本科杂草存在
2 个出苗高峰期,分别在 5—6 月和 8—9 月;5—6 月
的出苗高峰期以牛筋草 Eleusine indica ( L. )
Gaertn. 为主,分别占同期禾本科杂草的 52􀆰 8%
(2010)、68􀆰 2% (2011)和 79􀆰 6% (2012)(图 1)。 阔
叶类杂草的出苗密度在 3 年中存在多个不同的高峰
期。 2010 年 5 月中旬到 6 月末的高峰期以马齿苋
Portulaca oleracea L.为主,占阔叶类杂草的 80􀆰 2% ,
在 8 月底至 9 月初的高峰期以通泉草 Mazus japoni⁃
cus ( Thunb. ) O. Kuntze 为主,占阔叶类杂草的
90􀆰 1% ;2011 年阔叶类杂草有 4 个高峰期,且在各
个高峰期有不同的优势种,主要有马齿苋和通泉草;
2012 年有 4 个高峰期,其中 6 月中下旬至 7 月初通
泉草占优势,而 7 月底和 8 月底是铁苋菜 Acalypha
austrilis L.占优势(图 2)。
图 1 直播棉田禾本科杂草群落及主要
杂草平均密度季节消长动态
Fig. 1 The seasonal fluctuation of average density of
Poaceae weed populations and main species in
direct⁃seeding cotton fields
图中数据为平均数 ±标准差。 Data are mean ± SE.
 
2􀆰 2 棉田杂草出苗期相对优势度分析
棉花全生育期出苗的杂草有牛筋草、千金子
Leptochloa chinensis (L. ) Nees、异型莎草 Cyperus dif⁃
formis L. 、铁苋菜、反枝苋 Amaranthus retroflexus L. 、
通泉草、马齿苋和碎米荠 Cardamine hirsuta L. ,但在
图 2 直播棉田阔叶类杂草群落及主要杂草
平均密度季节消长动态
Fig. 2 The seasonal fluctuation of average density of
broadleaf weed populations and main species in
direct⁃seeding cotton fields
A: 阔叶类杂草; B: 铁苋菜; C: 反枝苋; D: 通泉
草; E: 马齿苋。 图中数据为平均数 ±标准差。 A: Broa⁃
dleaf weed; B: copperleaf; C: redroot pigweed; D: mazus
grass; E: common purslane. Data are mean ± SE.
 
不同年份存在差异。
相对优势度值在全年较高的杂草有牛筋草、马
齿苋、千金子、旱稗 Echinochloa hispidula ( Retz. )
Nees和通泉草;异型莎草、铁苋菜和反枝苋的全年
出苗相对优势度较低,且在不同月份较一致。 早熟
禾 Poa annua L.在 5—6 月出苗,相对优势度较低。
5、6 月出苗的杂草相对优势度较大的有牛筋草、千
金子、通泉草和马齿苋(表 1)。
2􀆰 3 棉田杂草群落出苗期多样性分析
皖西南直播棉田不同时期出苗的杂草群落的
Shannon⁃Wiener指数(H′)在年度内变化较平缓、年
间变化趋势基本一致,但在 2012 年 7 月 26 日至
264 植  物  保  护  学  报 42 卷
      表 1 2010—2012 年直播棉田主要杂草相对优势度
Table 1 Relative abundance of most weed species in cotton fields from 2010 to 2012
杂草种类
Weed species
2010 2011 2012
5月
May
6月
June
7月
July
8月
Aug.
9月
Sep.
5月
May
6月
June
7月
July
8月
Aug.
9月
Sep.
5月
May
6月
June
7月
July
8月
Aug.
9月
Sep.
牛筋草 Eleusine indica 0􀆰 299 0􀆰 284 0􀆰 242 0􀆰 248 0􀆰 204 0􀆰 137 0􀆰 389 0􀆰 138 0􀆰 092 0􀆰 161 0􀆰 395 0􀆰 275 0􀆰 147 0􀆰 116 0􀆰 055
千金子 Leptochloa chinensis — — 0􀆰 019 0􀆰 169 0􀆰 034 0􀆰 164 0􀆰 154 0􀆰 353 0􀆰 137 0􀆰 088 0􀆰 053 0􀆰 041 0􀆰 043 0􀆰 055 0􀆰 083
早熟禾 Poa annua 0􀆰 193 0􀆰 010 — — — 0􀆰 029 0􀆰 026 — 0􀆰 013 0􀆰 008 0􀆰 019 0􀆰 022 — — 0􀆰 011
旱稗 Echinochloa hispidula — 0􀆰 021 — — — 0􀆰 061 0􀆰 041 — 0􀆰 411 0􀆰 239 0􀆰 023 0􀆰 029 0􀆰 241 0􀆰 439 0􀆰 283
马唐 Digitaria sanguinalis 0􀆰 146 0􀆰 282 0􀆰 203 0􀆰 159 — — 0􀆰 016 0􀆰 017 — 0􀆰 037 0􀆰 009 0􀆰 005 — — 0􀆰 014
狗尾草 Setaira viridis — — — 0􀆰 276 0􀆰 134 — — 0􀆰 060 0􀆰 150 — — — — — —
异型莎草 Cyperus difformis 0􀆰 021 0􀆰 043 0􀆰 056 0􀆰 041 0􀆰 058 — 0􀆰 034 0􀆰 052 0􀆰 045 0􀆰 037 0􀆰 080 0􀆰 119 0􀆰 049 0􀆰 030 0􀆰 016
铁苋菜 Acalypha austrilis 0􀆰 077 0􀆰 018 0􀆰 087 0􀆰 095 — 0􀆰 387 0􀆰 057 0􀆰 085 0􀆰 123 0􀆰 083 0􀆰 095 0􀆰 083 0􀆰 135 0􀆰 158 0􀆰 066
反枝苋
Amaranthus retroflexus
0􀆰 028 0􀆰 020 0􀆰 051 0􀆰 082 — 0􀆰 030 0􀆰 051 0􀆰 013 0􀆰 011 0􀆰 078 0􀆰 065 0􀆰 067 0􀆰 143 0􀆰 046 0􀆰 061
通泉草 Mazus japonicus 0􀆰 128 0􀆰 117 0􀆰 245 0􀆰 158 0􀆰 570 — 0􀆰 048 0􀆰 207 0􀆰 276 0􀆰 274 0􀆰 103 0􀆰 260 0􀆰 203 0􀆰 079 0􀆰 200
马齿苋 Portulaca oleracea 0􀆰 233 0􀆰 220 0􀆰 136 0􀆰 027 — 0􀆰 272 0􀆰 235 0􀆰 105 0􀆰 057 0􀆰 051 0􀆰 114 0􀆰 082 0􀆰 056 0􀆰 063 0􀆰 065
碎米荠 Cardamine hirsuta 0􀆰 081 0􀆰 033 0􀆰 045 — — — 0􀆰 011 0􀆰 033 0􀆰 010 0􀆰 008 0􀆰 008 0􀆰 014 0􀆰 008 — —
刺儿菜 Cirsium segetum — — — — — — — — — — 0􀆰 018 0􀆰 043 — 0􀆰 031 —
    表中数据忽略部分出现频率低的杂草; —表示该种杂草在该调查周期未出现。 Some less frequent weed species were negligible; —
indicates that the weed species did not occur during the investigating period.
8 月 13 日间较全年偏低。 Simpson 指数 (D) 和
Pielou均匀度指数(E)在年度内变化平缓,年间变
化趋势与 Shannon⁃Wiener 指数一致。 物种丰富度
(R)在年度内起伏较大,年间变化趋势有一定差异
(图 3)。
2􀆰 4 棉田杂草出苗密度与气象因子的灰色关联度分析
随季节变化,2010 和 2011 年,禾本科杂草亚群
落的出苗密度与周最低积温的灰色关联度最大,其
次是周积温、周最高积温和周期内日最大降水量或
周期内无降水日数;2012 年与周日照时数的灰色关
联度最大,其次是周积温、周最高积温和周最低积温
(表 2)。 2010 年牛筋草种群出苗密度的季节变化
与周降水量关联度最大,2011 年与周最低积温关联
度最大,2012 年与周期内无降水日数关联度最大。
千金子出苗密度的季节变化在 2011 年与周日照时
数关联度最大,2012 年与周期内无降水日数的关联
度最大。
阔叶类杂草亚群落出苗密度的季节变化与温度
和降水量的相关性较大,其中与 2010 年周期内日最
大降水量、2011 年周最低积温和 2012 年周最高积
温、周期内无降水日数灰色关联度最大。 与铁苋菜
出苗密度季节变化灰色关联度最大的分别是 2010
年的周积温和周最高积温、2011 年的周期内无降水
日数、2012 年的周日照时数;与反枝苋出苗密度季
节变化灰色关联度最大的分别是 2011 年的周期内
日最小降水量、2012 年的周日照时数;与通泉草出
     
图 3 直播棉田杂草群落多样性指数特征变化趋势图
Fig. 3 Trends of the characteristic values of weed
population diversity index in direct⁃seeding cotton fields
图中数据为平均数 ±标准差。 H′: Shannon⁃Wiener
指数; D: Pielou 均匀度指数; E: Simpson 指数; R: Mar⁃
galef丰富度指数。 Data in the figure are mean ± SE. H′:
Shannon⁃Wiener index; D: Pielou evenness index; E:
Simpson index; R: Margalef species richness index.  
3643 期 李淑英等: 皖西南直播棉田杂草群落出苗模式
表 2 2010—2012 年直播棉田杂草出苗数量季节变化与主要气象因子的灰色关联度分析
Table 2 The grey correlation analysis for fluctuation of average weed density and main meteorological factors from 2010 to 2012
年份
Year
类别
Category
周降水量
Weekly
rainfall
周积温
Weekly
accumulative
temperature
周日照
时数
Weekly
sunshine
duration
周最高
积温
Maximum
weekly
accumulative
temperature
周最低
积温
Minimum
weekly
accumulative
temperature
周日最大
降水量
Weekly
maximum
daily rainfall
周日最小
降水量
Weekly
minimum
daily rainfall
周无降水
日数
Weekly
days of
no rainfall
2010 禾本科 Poaceae 0􀆰 705 0􀆰 742 0􀆰 706 0􀆰 741 0􀆰 745 0􀆰 716 0􀆰 618 0􀆰 709
牛筋草
Eleusine indica
0􀆰 563 0􀆰 556 0􀆰 553 0􀆰 556 0􀆰 557 0􀆰 559 0􀆰 551 0􀆰 554
阔叶类
Broadleaf weeds
0􀆰 638 0􀆰 615 0􀆰 530 0􀆰 610 0􀆰 615 0􀆰 653 0􀆰 533 0􀆰 608
铁苋菜
Acalypha austrilis
0􀆰 666 0􀆰 701 0􀆰 671 0􀆰 701 0􀆰 696 0􀆰 663 0􀆰 645 0􀆰 668
通泉草
Mazus japonicus
0􀆰 801 0􀆰 794 0􀆰 802 0􀆰 793 0􀆰 797 0􀆰 794 0􀆰 735 0􀆰 786
马齿苋
Portulaca oleracea
0􀆰 653 0􀆰 585 0􀆰 541 0􀆰 583 0􀆰 583 0􀆰 630 0􀆰 618 0􀆰 600
2011 禾本科 Poaceae 0􀆰 817 0􀆰 873 0􀆰 840 0􀆰 870 0􀆰 874 0􀆰 826 0􀆰 776 0􀆰 851
牛筋草
Eleusine indica
0􀆰 839 0􀆰 864 0􀆰 842 0􀆰 863 0􀆰 865 0􀆰 840 0􀆰 796 0􀆰 843
千金子
Leptochloa chinensis
0􀆰 788 0􀆰 798 0􀆰 806 0􀆰 796 0􀆰 799 0􀆰 772 0􀆰 759 0􀆰 777
阔叶类
Broadleaf weeds
0􀆰 794 0􀆰 902 0􀆰 862 0􀆰 899 0􀆰 903 0􀆰 814 0􀆰 776 0􀆰 885
铁苋菜
Acalypha austrilis
0􀆰 800 0􀆰 863 0􀆰 848 0􀆰 864 0􀆰 862 0􀆰 832 0􀆰 780 0􀆰 866
反枝苋
Amaranthus retroflexus
0􀆰 776 0􀆰 767 0􀆰 748 0􀆰 766 0􀆰 769 0􀆰 761 0􀆰 795 0􀆰 766
通泉草
Mazus japonicus
0􀆰 737 0􀆰 824 0􀆰 813 0􀆰 821 0􀆰 828 0􀆰 753 0􀆰 749 0􀆰 813
马齿苋
Portulaca oleracea
0􀆰 805 0􀆰 829 0􀆰 810 0􀆰 830 0􀆰 828 0􀆰 829 0􀆰 787 0􀆰 802
2012 禾本科 Poaceae 0􀆰 792 0􀆰 838 0􀆰 855 0􀆰 838 0􀆰 838 0􀆰 769 0􀆰 758 0􀆰 826
牛筋草
Eleusine indica
0􀆰 772 0􀆰 805 0􀆰 804 0􀆰 807 0􀆰 803 0􀆰 770 0􀆰 788 0􀆰 821
千金子
Leptochloa chinensis
0􀆰 761 0􀆰 831 0􀆰 827 0􀆰 834 0􀆰 828 0􀆰 762 0􀆰 742 0􀆰 831
阔叶类
Broadleaf weeds
0􀆰 757 0􀆰 920 0􀆰 897 0􀆰 922 0􀆰 918 0􀆰 750 0􀆰 739 0􀆰 922
铁苋菜
Acalypha austrilis
0􀆰 786 0􀆰 842 0􀆰 851 0􀆰 841 0􀆰 843 0􀆰 790 0􀆰 755 0􀆰 840
反枝苋
Amaranthus retroflexus
0􀆰 743 0􀆰 864 0􀆰 865 0􀆰 864 0􀆰 863 0􀆰 729 0􀆰 776 0􀆰 840
通泉草
Mazus japonicus
0􀆰 777 0􀆰 835 0􀆰 809 0􀆰 836 0􀆰 835 0􀆰 766 0􀆰 762 0􀆰 848
马齿苋
Portulaca oleracea
0􀆰 747 0􀆰 847 0􀆰 838 0􀆰 850 0􀆰 845 0􀆰 737 0􀆰 763 0􀆰 847
苗密度季节变化灰色关联度最大的分别是 2010 年
的周日照时数、2011 年的周最低积温和 2012 年的
周期内无降水日数;与马齿苋出苗密度季节变化灰
色关联度最大的分别是 2010 年的周降水量、2011
和 2012 年的周最高积温。
可见,安徽省沿江棉区棉田杂草群落出苗密度
464 植  物  保  护  学  报 42 卷
的季节变化首先是受周积温及周最低积温影响,其
次是周最高积温和周期内无降水日数的影响。 因每
年气象条件有所变化,导致棉田杂草出苗种类和密
度在不同年份与同一气象因子的关联度存在差异。
3 讨论
本试验结果表明,皖西南棉区直播棉田杂草群
落出苗高峰期分别在 5—6 月和 8—9 月,且不同时
期棉田杂草相对优势度存在差异,从而形成皖西南
棉区直播棉田杂草出苗模式。 由于种子萌发和出苗
时间影响植物物种间的竞争平衡,因此,为避开 5—
6 月的杂草出苗高峰期,在当地可适当提前直播棉
田的棉花播种,以利于棉花早于杂草生长,从而抑制
杂草;或者适当推迟棉花播种,以便在棉花播种前用
除草剂防除杂草,有利于减少除草剂的使用。 另外,
棉花生长期间茎叶处理除草剂使用较多,及时掌握
杂草出苗时间、种类及数量,以准确、适时施用该类
除草剂。
    本研究连续 3 年在同一块试验田进行,由于试
验需要没有除草,杂草土壤种子库得到不断补充,使
得杂草发生量有较大幅度提高,且发生种类也增多,
可能导致杂草群落多样性指数在 2012 年 7 月底—8
月中旬偏低。 皖西南棉区直播棉田杂草群落多样性
指数 3 年变化趋势较一致,杂草群落较稳定;表明当
地气象因素对棉田杂草群落稳定性影响较小。
Schutte et al. (2008)比较美国不同地区玉米田
的三裂叶豚草 Ambrosia trifida L. 出苗模式,结果表
明不同种群的三裂叶豚草种子发芽条件和出苗模式
存在差异;Grundy et al. (2000;2003)对来自不同地
区繁缕 Stellaria media (L. )的出苗模式研究同样表
明来自不同气候地区的种群出苗条件不同。 因而,
杂草出苗在气象条件和耕作措施影响下具种特异
性。 本研究表明,牛筋草出苗高峰期和数量的季节
变化在不同年份间存在差异。 2010 年出苗高峰期
分别在 5 月底至 6 月底和 8 月中旬;2011 年高峰期
分别在 6 月上中旬和 9 月中旬;2012 年高峰期则分
别在 5 月中下旬和 7 月下旬;高峰期出苗数量年间
也有差异。 而马齿苋在 2010 年出苗数量大,高峰期
在 5 月中旬至 6 月中旬;2011 年和 2012 年出苗数量
较 2010 年少,2011 年高峰期在 5 月下旬至 7 月上
旬;2012 年高峰期在 5 月中旬和 8 月底。 可见,不
同杂草种群出苗的季节分布存在很大差异,且某一
种杂草出苗的季节分布在不同年份也有很大差异,
因此杂草出苗模式的种特异性一般会因气候条件而
改变。
Bouwmeester & Karssen(1992)研究发现土壤温
度的季节性变化是导致土壤中杂草种子形成休眠周
期的最重要因素。 Bradford(2002)研究表明,温度
对植物种子的发芽有 2 种不同的作用,首先影响种
子休眠,其次是影响种子萌发进程。 诱导休眠的温
度范围很窄,一旦解除休眠,满足发芽的温度范围却
较宽, 可见临界温度的限制作用更明显。 而
Grundy & Mead(2000)以定量杂草种子在农田环境
中研究杂草种子出苗模式与气象因子的相关性,按
照气象因子变量的相对重要性进行排序,发现基于
温度的变量一般都比降水相关变量重要,每周最高
温度之和(即周最高积温)对所有杂草种都较重要。
本研究分析表明,周积温、周最高积温和周最低积温
对该地区直播棉田杂草群落出苗数量的季节变化产
生较大影响,其中 2010 和 2011 年的禾本科杂草、
2011 年的阔叶类杂草、牛筋草、通泉草对周最低积
温最敏感;除 2010 年的马齿苋和 2012 年的牛筋草
外,其余杂草在不同年份对周最低积温都较敏感。
与周最高积温关联度最大的是 2010 年的铁苋菜、
2011 和 2012 年的马齿苋、2012 年的千金子和阔叶
类杂草,除 2010 年的马齿苋外,其余杂草的出苗数
量季节变化在不同年份与周积温的关联度都较大,
而与周积温关联度最大的只有 2010 年的铁苋菜。
本研究虽然以棉田天然杂草种子库的杂草出苗研究
农田杂草出苗模式与气象因子间的相关性,但所得
结论与 Grundy & Mead(2000)基本一致。 而且,本
试验也证实气象因子变量对不同种杂草的相对重要
性是不同的。
本试验基本明确了气象因子对棉田杂草群落及
主要杂草种群的影响程度,为建立基于本地区直播
棉田杂草出苗预测模型提供了基础;但要建立基于
当地气象因子的预测模型,可能需要更多的调查数
据和更细致的试验设计及数据分析。
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(责任编辑:高  峰)
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