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浅析机采棉田杂草在新疆兵团植棉区使用情况
摘要：采用倒置“W”九点取样法对新疆兵团北疆、东疆主要植棉师蕾期、铃期棉田杂草进行调查。结果表明：北疆第六师、东疆第十三师机采棉田杂草主要有16科31种，其中禾本科杂草占16.1%，阔叶杂草占80.7%，莎草科杂草占3.2%;1年生杂草占64.5%，多年生杂草占35.5%。北疆第六师蕾期棉田优势杂草为龙葵、野西瓜苗、田旋花、灰藜，铃期优势杂草为龙葵、田旋花、灰藜。东疆第十三师蕾期棉田优势杂草为灰藜、反枝苋、狗尾草，铃期优势杂草为龙葵、灰藜、反枝苋、田旋花。不同地区、不同生育时期棉田优势杂草有所差异。研究结果将为新疆兵团机采棉田杂草的科学可持续防控提供重要依据。
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新疆生产建设兵团（简称“新疆兵团”）是全国重要的优质棉生产基地，棉花年种植面积约86.67万hm2，其中机采棉田达80.4%[1]。杂草是影响棉花产量和品质提升的重要因素之一，兵团棉田杂草年均发生面积130万余公顷次，造成产量损失12.5%～14.8%[2]。21世纪初，新疆北疆地区棉田主要优势杂草有稗草、狗尾草、灰绿藜、画眉草等，常见杂草有反枝苋、野西瓜苗、田旋花、苘麻等[3]。近年来，受耕作制度、栽培方式和化学除草等综合因素的影响，棉田杂草发生种类、群落结构和优势种群随之发生变化[4]。棉田一些次要杂草逐步上升为主要杂草，尤其是龙葵、田旋花、扁秆荆三棱等恶性杂草在局部危害加重。随着新疆兵团机采棉种植面积逐年扩大，对棉花品质提出较高的要求，杂草防除问题已成为制约兵团棉花品质提升、棉花产业可持续发展的重要“瓶颈”之一。2019年组织开展棉田杂草种类及群落结构调查，主要目的是摸清棉田杂草的“家底”，掌握棉田杂草及优势杂草发生种类和发生动态，为机采棉田杂草防控技术方案的制定提供科学依据，实现棉田杂草可持续治理，有效提升机采棉产量和品质。
1、材料与方法
1.1研究地概况
在新疆北疆、东疆各选择1个代表性植棉师，即北疆第六师、东疆第十三师这两个地理、气候条件及农业生态环境差异较大的师，开展机采棉田杂草种类及群落结构的调查。新疆兵团第六师地处天山北麓东段，准噶尔盆地东南部，在北纬43°31′16″～45°33′20″、东经86°07′30″～91°11′48″范围内，深居亚欧大陆腹地，属中温带大陆性气候，干旱、低温，年降水量190mm，年蒸发量2000mm，日照时间2800～3000h，无霜期158d，光照较多，昼夜温差大；第十三师位于新疆东部，在北纬40°52′47″～45°05′33″、东经91°06′33″～96°23′00″范围内，属典型的温带大陆性干旱气候，干燥少雨，年降水量10～66mm，年蒸发量3300mm，年均日照时间3358h，无霜期182d，光热资源丰富，日照充足，为全国日照时间最多的地区之一。两地棉花栽培模式相似，棉田杂草多属耐旱耐盐类[5]。
1.2调查方法
2019年6―9月调查。调查取点方法：在每个师按照东、西、南、北、中各选择1个代表性团场，每个团场按东、西、南、北、中各选定1个代表性连队，在选定的连队选择代表性的田块，采用系统抽样法调查，对2个师、10个团、50个连队90块棉田进行抽样调查。调查时间分别在棉花蕾期、铃期，每块地按照倒置“W”九点取样法[6]，共计810个调查点，每个样方0.25m2(0.5m×0.5m)，调查记录样方内各种杂草的种类、数量、高度及棉花高度等指标，并称取各种杂草地上部分鲜物质质量。使用全球定位系统（GlobalPositioningSystem,GPS）在棉花蕾期、铃期进行机采棉田杂草发生种类及发生动态的定点调查。
1.3量化参数
按调查结果计算如下参数。相对优势度（RDD)=(RD+RF+RU+RFH+RFFW）/5。RD（相对密度）：一种杂草的田间密度与各种杂草田间密度之和的比；RF（相对频度）：一种杂草的频度与各种杂草频度之和的比；RU（相对均度）：一种杂草的田间均度与各种杂草田间均度之和的比；RFH（相对田间株高）：所有调查地块一种杂草的田间株高之和与这些地块中各种杂草的田间株高之和的百分比；RFFW（相对田间鲜物质质量）：所有调查地块中一种杂草的田间鲜物质质量之和与这些地块中各种杂草的田间鲜物质质量之和的百分比[2,3]。
2、结果与分析
2.1主要杂草种类
表1调查结果表明，北疆第六师、东疆第十三师机采棉田杂草主要有16科31种，其中禾本科杂草5种，占杂草总数的16.1%，阔叶杂草25种，占杂草总数的80.7%，莎草科杂草1种，占杂草总数的3.2%;1年生杂草占64.5%，多年生杂草占35.5%。
2.2杂草种群结构及优势杂草发生动态
2.2.1第六师杂草发生动态。
表2调查结果表明，第六师棉花蕾期田间杂草主要有26种，其中相对优势度在1%以上的杂草有13种，其中龙葵、野西瓜苗、田旋花、灰藜4种杂草相对优势度在10%以上，发生频度也较高，为蕾期优势杂草；反枝苋、榆树苗、苍耳、扁秆荆三棱、狗尾草、稗草、苘麻、杨树苗、滨藜这9种杂草，相对优势度在1%～10%，发生频度相对较低，为蕾期常见杂草；骆驼刺、马齿苋等13种杂草相对优势度均低于1%，发生频度较低、对棉花影响较小，为棉田一般杂草。棉花铃期田间杂草主要有15种，比蕾期减少11种，减少42.3%。其中，龙葵、田旋花、灰藜的相对优势度在10%以上，为铃期的优势杂草。在棉花生长后期，野西瓜苗受棉花长势的影响在田间呈直立生长，生长势受限，在铃期相对优势度下降；常见杂草、一般杂草与蕾期相比均有所变化。
表1新疆兵团北疆、东疆主要植棉师机采棉田杂草种类及生活型
表2新疆兵团第六师蕾、铃期棉田杂草发生情况
2.2.2第十三师杂草发生动态。
表3调查结果表明，第十三师棉花蕾期田间杂草主要有18种，其中灰藜、反枝苋、狗尾草相对优势度均在10%以上，发生频度也较高，为蕾期的优势杂草；龙葵、田旋花、芦苇等13种杂草相对优势度在1%～10%，为蕾期的常见杂草；蒺藜、地肤相对优势度在1%以下，为蕾期一般杂草。棉花铃期田间杂草主要有11种，比蕾期减少7种，减少38.9%。其中，龙葵、灰藜、反枝苋和田旋花相对优势度在10%以上，为铃期优势杂草。与蕾期相比，铃期龙葵相对优势度显著提高，居第一，在田间长势高大旺盛，大多高于棉花；铃期田旋花多缠绕在棉株顶部成片蔓延生长。狗尾草、虎尾草、马齿苋、地肤、榆树苗为铃期常见杂草；芦苇和扁秆荆三棱为铃期一般杂草。
表3新疆兵团第十三师蕾、铃期棉田杂草发生情况
3、讨论与结论
新疆兵团北疆第六师、东疆第十三师机采棉田杂草种类主要有16科31种，其中阔叶杂草占80.7%，禾本科杂草占16.1%，莎草科杂草占3.2%;1年生杂草占64.5%，多年生杂草占35.5%。第六师、第十三师地理位置、气候条件、农业生态环境等差异较大，棉田杂草及优势杂草发生情况也存在一定差异；第六师棉田杂草发生种类（28种）比第十三师（20种）多8种。第六师棉田优势杂草为龙葵、灰藜、田旋花、野西瓜苗，这与魏建华等[2]对新疆昌吉州（与第六师交叉紧邻）棉田杂草研究结果有相似之处；第十三师棉田优势杂草为龙葵、灰藜、反枝苋、田旋花、狗尾草等，对棉花生长及品质影响较大，应重点防治。中后期随着棉田封垄田间郁闭，不利于部分杂草的发生，铃期棉田杂草发生种类比蕾期明显减少，第六师、第十三师分别减少42.3%、38.9%。
因长期、单一使用氟乐灵、二甲戊灵等棉田除草剂品种，引发新疆兵团棉田杂草群落演变、杂草抗药性产生和残留污染等问题，部分除草剂逐步被淘汰或禁用，限制了除草剂的有效选择，新疆棉田化学除草的压力剧增[8]。近年新疆兵团棉田人工除草成本居高不下，尤其是中后期龙葵、田旋花等恶性杂草的防除，不利于植棉成本的降低和生产效益的提高。
受杂草防控措施、杂草生长特点、棉花长势和棉田生态等综合因素的影响，同一地域、不同时期杂草种类、种群结构发生变化，优势杂草与常见杂草也存在动态变化。因此，棉田杂草综合治理要以棉田优势杂草为防控重点的同时，密切关注非优势杂草的发生动态和发生危害情况，及时掌握棉田杂草种类、种群结构与防控措施的内在联系，避免单一或有限的除草剂品种的长期使用、田间管理措施等因素，使当前棉田非优势杂草今后上升为优势杂草[9]。
棉田杂草防除效果直接关系到机采棉产量和品质的提升。根据棉田杂草的发生情况，杂草防除要坚持农业防治、物理防治、化学防治及生态调控等相结合的综合治理的原则，针对目前生产中危害严重的恶性杂草龙葵、田旋花、扁秆荆三棱等，化学除草要积极探索“土壤封闭与茎叶处理”控草模式，开展新型除草剂引进和试验示范，选用几种类型、作用方式的除草剂，科学合理选择除草剂品种，减少除草剂的使用次数和剂量，在有效控制龙葵等棉田恶性杂草的同时，尽量减轻对农业生态环境的影响[10]。本研究结果将为今后兵团根据不同区域棉田杂草种类、种群结构和发生动态，制定针对性、科学性的机采棉田杂草防控综合技术方案提供重要的参考依据。
参考文献：
[1]邹政辉.浅议新疆兵团机采棉发展[J].中国纤检,2020(1):33.
[2]魏建华,张建云,马冬梅.新疆昌吉州棉田杂草发生演替规律调查研究[J].中国棉花,2016,43(1):31-33.
[3]郝彦俊,李广阔,王剑,等.新疆棉田杂草调查[J].植物保护,2003,9(4):42-44.
[4]冯宏祖,王兰.新疆南部棉区棉田杂草调查[J].安徽农业科学,2008,36(7):2819-2820,2986.
[5]马小艳,马艳,彭军,等.我国棉田杂草研究现状与发展趋势[J].棉花学报,2010,22(4):372-380.
[6]林伟.倒置“W”九点取样法在杂草群落结构调查上的应用[J].上海农业科技,2002,30(3):13-14.
[7]李扬汉.中国杂草志[M].北京:中国农业出版社,1998.
[8]李欢欢,马小艳,姜伟丽,等.棉田化学除草现状及对策[J].中国棉花,2019,46(5):1-7,10.
[9]吴建荣,吉荣龙,崔必波,等.除草剂对棉田杂草群落结构的影响[J].江苏农业学报,2001,17(1):28-33.
[10]江海澜,邓小霞,彭俊,等.几种茎叶处理除草剂防除棉田龙葵的研究[J].新疆农业科学,2012,49(3):477-481.
张强,田英,朱玉永,马江锋,李红.新疆兵团主要植棉区机采棉田杂草调查[J].中国棉花,2020,47(05):13-16.
基金:新疆生产建设兵团重大科技项目“机采棉田杂草高效防除技术研发与集成应用”(2018AA006).
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2020-06-22
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