人工草地不同措施对杂草发生状况的影响.doc

人工草地不同措施对杂草发生状况的影响谢健1，陈彬1，武玉祥1，田兵1，文令2，李升3 ，冉雪琴2，王嘉福2,3*（1 贵州大学，生命科学学院，贵州，贵阳 550025；2贵州大学动物科学学院，贵州贵阳550025；3贵州大学农业工程省重点实验室，贵州贵阳550025）摘要：在人工草地设置不同管理模式、不同种植类型两个实验组。对不同管理模式下杂草入侵情况进行分析，用重要值来反应各种杂草的入侵程度；另外人工管理组分别设置六种种植类型：鸭茅（80%）菊苣（20%）、鸭茅（80%）白三叶（20%）、车前草（80%）白三叶（20%）、黑麦草单播、车前草单播、鸭茅单播，以研究其对杂草抑制能力的大小和物种竞争力的大小。结果表明：共发现杂草18个科38个种，无人工管理组杂草入侵严重，有31种，占81.5%，优势杂草为灰菜、豨签、小飞蓬、空心莲子草；人工管理组有杂草10种，占26.3%，优势种为空性莲子草。不同种植类型下，黑麦草中入侵杂草种类只有4种，密度12.5株/m2，皆为最低，实验数据表明黑麦草竞争能力强于车前草和鸭茅。关键词：人工草地，管理模式，种植类型，杂草 Effect of Various Measures on weed occurrence from artificial grassXie Jian1， Tian Bing1，Chen Bin1，Wu Yu-xiang1，Wen Lin2，Li Sheng3， Ran Xue-qin2，Wang Jia-fu23*(1College of Life Sciences，Guizhou University，Guiyang Guizhou 550025，China；2College of Animal Science，Guizhou University，Guiyang Guizhou 550025，China；3Guizhou Key Laboratory for Agricultural Bioengineering，Guiyang Guizhou 550025，China)Abstrct: The situation of weeds invasion was analyzed by different level of management and planting model in cultivated grassland. The level of weeds invasion was analyzed by using importance value. Six sowing types were Dactylis glomerata( L.（80%）Cichorium intybus L.（20%）,Dactylis glomerata( L.)（80%）Trifolium repens（20%）,Plantago asiatica( L.)（80%）Trifolium repens（20%）,Lolium perenne (L.)，Plantago asiatica( L.), Dactylis glomerata( L.). The results showed that the many kinds of weeds were observed in cultivated grassland, which belong to 38 species in 18 families. The weeds were occurred seriously at extensive management, which were 81.5% including 31 species. The dominant weeds were Chenopodium album (L.),Siegesbeckia orientalis(L.),Conyza canadensis (L.) and Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb. The weeds including 10 species were found at intensive management, Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb was the dominate species. 4 weeds were observed in sowing Lolium perenne (L.) and its density was 12.5 plants per square meter in different planting group, all of these were the lowest compared to Dactylis glomerata( L.) and Plantago asiatica( L.).key words: cultivated grassland， modes of management, planting type, weeds人工草地既为草食畜提供了优质的饲草，同时又绿化了荒山，增加了植被盖度，减少了水土流失，经济、社会、生态等综合效益非常明显1。建植人工草地、推进草地畜牧业发展是喀斯特地区解决农村贫困和生态环境不断恶化的有效途径之一2。影响人工草地生态系统的关键因素较多，如播种方式、放牧强度、种植时限以及施肥状况等3；人工草地是在原有植被被破坏的基础上建植的，由于立地条件的限定，必然向着原有植被方向进行恢复演替，这种演替就是杂草入侵的过程，严重影响草地的稳定性4。本文通过不同播种方式、管理模式等研究人工草地恢复演替过程中演替群落的种群动态，确定杂草入侵与施肥、放牧利用等农作措施之间的关系。1 材料与方法1.1 试验地概况实验地位于贵阳市花溪区贵州大学教学实验农场，N2615、E1072，海拔1000m左右，常年受西风带控制，属于亚热带湿润温和型气候，年平均气温为15.3，年极端最高温度为35.1，年极端最低温度为-7.3，年平均相对湿度为78%，年平均总降水量为1129.5毫米，年平均日照时数为1148.3小时，年降雪日数少，平均仅为11.3天。条件适宜，适合多种植物生存。供试土壤属于西南壤质黄壤，研究开始之前，试验地为种植冬小麦/夏玉米轮作。 1.2 试验设计及测定内容将轮作过冬小麦和玉米的土地仔细平整并尽量拣掉土壤中残留的其它物种的根系，然后覆盖腐殖土20kg/m2，划分12块面积为2.5m2.5m的小区作为无人工管理组，另外划分8块面积2.5m5m的小区作为人工管理组（每月管理一次）。2011年12月，将3000粒/m2的种子和0.5kg的复合肥混合后采用间隔15cm条播的方式播种，无人工管理组单播：高羊茅、多年生黑麦草、早熟禾、高地直立剪股颖、匍匐剪股颖、草坪紫羊茅、一年生黑麦草、冰草、羊茅黑麦草；人工管理组播种：鸭茅（80%）菊苣（20%）、鸭茅（80%）白三叶（20%）、车前草（80%）白三叶（20%）、黑麦草单播、车前草单播、鸭茅单播。测量时间为2012年6月，放管理和集约管理各测定10个样方，样方面积为1m1m，完全随机，采用测量法和目测法测量每个样方中确实出现的杂草种类、数量、高度、盖度、生物量、并计算各种杂草的密度、频度、相对高度、优势度、重要度以决定优势杂草5-13。计算公式为：密度（株/m2）单位面积内某种杂草的株数调查面积频度（%）某种杂草出现的样方数调查总样方数盖度（%）目测杂草茎叶覆盖面积地表面积100多度=（%）某杂草总株数所有杂草总株数100相对高度（%）=杂草高度牧草高度100优势度（%）=某种杂草频度相对高度盖度重要值（%）=某种杂草优势度率所有杂草总优势度率100杂草种类的数量特征采用布朗5级制多度等级分类法，以杂草多度等级确定杂草对草坪的危害程度，杂草多度等级划分为: 5级为危害极为严重，即恶性杂草，4级为重度危害，2、3 级为中度危害，1级及其以下为轻度危害14。2 结果与分析2.1 杂草种类发生状况 通过鉴定、分类统计，在试验地的20个样方中共发现杂草18科38个种，一年生和/或二年生植物23种占60.5%，多年生植物15种占39.5%。从危害程度来看，危害达到重度的杂草有5中，占杂草总数的13.15%，分别是：灰菜、空心莲子草、豨签、小飞蓬、青蒿，这五种恶性杂草在贵州全省分布广泛且防除困难。达到中度的有4种，分别是酸模叶蓼、葎草、曼陀罗、小旋花，其余危害较轻（表1）；从入侵种类来看，菊科约占总数的26%，禾本科和苋科各占13%，蓼科占8%，藜科占5%，其余科各占3%。（图1）。菊科杂草总体生长性能好，根系发达，高度高，占据了空间、阳光和水肥，因而处于优势地位。大多危害性的杂草一般具有很强的竞争力和对逆境较强的适应能力，不但危害草地，还可使草地演替为杂草群落。表1 入侵杂草种类及其危害程度Table 1 Species and damage of invasion weeds科名中文名拉丁名生物学特性危害程度禾本科狗尾草Setaira viridis(L.)Beauv. 一年生草本 轻度狗牙根Cynodondactylon(Linn.)Pers.多年生草本轻度无芒雀麦Bromus inermis Leyss.多年生草本轻度雀稗Paspalum thunbergii Kunth ex Steud.多年生草本轻度燕麦草Arrhenatherum elatius (Linn.) Pressl.一、二年生草本 轻度菊科豨签草Siegesbeckia orientalisL.一年生草本重度白蒿 Herba Artimisiae Sieversiana. 一年生草本轻度牛膝菊Galinsoga parviflora. 一年生草本轻度大蓟Cirsium japonicum DC. 多年生草本轻度小飞蓬Conyza canadensis (L.) Cronq. 一、二年生草本重度苦苣菜Sonchus oleraceus. 一、二年生草本轻度青蒿Sweet Wormwood Herb，Herb of Sweet Wormwood. 一年生草本重度鬼针草 Bidens pilosaLinn. 一年生草本轻度辣子草Galinsoga parviflora cav.一年生草本轻度多头苦荬Ixeris polycephala Cadd.一、二年生草本轻度藜科小藜Chenopodium serotinum L.一年生草本轻度灰菜Chenopodium album L.一年生草本重度蓼科酸模叶蓼Polygonum lapathifolium L. 一年生草本中度杠板归Polygonum perfoliatum. 多年生草本轻度齿果酸模Rumex dentatus Linn. 一年或多年生草本轻度苋科绿穗苋Amaranthus hybridus L. 一年生草本轻度空心莲子草Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb. 多年生草本重度反枝苋Amaranthus retroflexus L.一年生草本 轻度萹蓄PolygonumaviculareL.一年生草本轻度刺苋 Amaranthus spinosus L. 一年生草本 轻度蝶形花科黄花草木樨Melilotus officinalis. 一、二年生草本轻度伞形科破子草Torilisjaponica(Houtt)DC.一年生草木轻度桑科葎草Humulus scandens (Lour.) Merr. 多年生草本中度茄科曼陀罗Datura stramonium Linn. 一年生草木中度豆科野豌豆 Vicia sepium Linn. 多年生草本 轻度旋花科小旋花Calystegin hederacea Wall. 多年生草本 轻度圆叶牵牛Pharbitis purpurea (L.) Voigt一年生草本轻度鸢尾科 马兰花Irisensata Thunb. 多年生草本 中度天南星科半夏Pinellia ternata（Thunb.）Breit.多年生草本 轻度牻牛儿苗科老鹳草Geranium wilfordii Maxim.多年生草本 轻度蔷薇科栽秧泡Rubus ellipticus Smith var. obcordatus (Franch.) Focke. 多年生草本 轻度马鞭草科 马鞭草Herba Verbenae Officinalis. 多年生草本 轻度茜草科 猪殃殃Galium aparine L. var. tenerum. 多年生草本 轻度图1 各科杂草比例Fig. Proportion of weeds2.2 不同管理模式下杂草入侵情况粗放管理模式下杂草入侵情况非常严重，严重影响了正常牧草的生长，播种的牧草除了处于区块边上还能看到少量的几丛外，基本上都由于竞争不过杂草而被更替。在这其中有31种入侵杂草，相对高度大于牧草的杂草就有8种，频度较高的有灰菜、豨签、小飞蓬、空心莲子草，灰菜密度68.2株/m2，小飞蓬22.4株/m2，青蒿18.9株/m2，豨签草17.1株/m2，空心莲子草10.9株/m2，灰菜最高高度能达2m以上。杂草特点是密度大、高度高、盖度广，单位面积盖度最高达90%以上,重要值方面：灰菜78.6%，豨签草8.21%，小飞蓬3.06%，空性莲子草，2.53%，青蒿2.53%，这5种杂草处于绝对优势地位，为主要防治杂草(表2)。而在集约管理模式下，入侵杂草有10种，杂草种类、密度、盖度都比之粗放管理下大幅下降，重要值及优势度最大的空心莲子草的密度也仅有4.2株/m2，相对高度都在100%以下，除空心莲子草外频度都小于50%，没有明显优势的杂草种群出现（表3）。表2 粗放管理下牧草杂草入侵情况Table 2 situation of weeds invasion at extensive management杂草名称密度（株/m2）频度%盖度%多度%相对高度%优势度%重要值%灰菜68.20 10050.70 43.16 198.30 100.54 78.60 豨签草17.10 808.00 11.96 164.09 10.50 8.21 小飞蓬22.40 805.00 1.96 97.84 3.91 3.06 空心莲子草10.90 704.50 2.22 102.85 3.24 2.53 青蒿18.90 307.20 6.90 149.75 3.23 2.53 曼陀罗1.90 503.50 10.82 142.39 2.49 1.95 小旋花2.00 503.60 1.20 85.50 1.54 1.20 酸模叶蓼3.10 601.30 14.18 130.88 1.02 0.80 辣蓼3.60 401.50 0.82 166.70 1.00 0.78 雀麦3.50 300.90 1.27 142.55 0.38 0.30 白三叶1.30 300.20 2.28 45.22 0.03 0.02 鬼针草0.40 200.10 0.25 95.21 0.02 0.01 表3 集约管理下牧草杂草入侵情况Table 2 situation of weeds invasion at intensive management杂草名称密度(株/m2)频度%盖度%多度%相对高度%优势度%重要值%空心莲子草4.20 505.50 23.73 84.26 1.61 50.12 豨签草1.70 403.20 9.60 65.22 0.58 18.06 黑麦草4.10 302.30 23.16 83.38 0.40 12.44 小飞蓬0.80 301.70 4.52 46.81 0.17 5.16 马兰花1.20 400.80 6.78 72.01 0.16 4.98 葎草1.60 201.50 9.04 62.19 0.13 4.04 灰菜1.30 300.80 7.34 57.14 0.10 2.97 青蒿1.40 200.50 7.91 56.11 0.04 1.21 酸模叶蓼0.90 300.20 5.08 63.37 0.03 0.82 辣蓼0.50 200.10 2.82 66.60 0.01 0.29 2.3 不同种植类型下杂草入侵情况 人工管理组设置6种播种组合：鸭茅（80%）菊苣（20%）、鸭茅（80%）白三叶（20%）、黑麦草单播、车前草单播、鸭茅单播，通过考察杂草种类、杂草密度、牧草鲜草生物量三个指标，发现同样条件下黑麦草中和鸭毛中入侵杂草最少，都只有4种，车前草中最多，有8种；杂草密度黑麦草中最少，为12.5株/m2，鸭毛中最多为22株/m2；鲜草的生物量为车前草（80%）白三叶（20%）4.2 kg/m2，车前草3.9 kg/m2，黑麦草2.8kg/m2,鸭茅2.16kg/m2，鸭茅(80%)白三叶(20%)最少1.9 kg/m2。图2 不同种植类型杂草入侵情况Figer 2 situation of weeds invasion in different planting type3 讨论植物生长速度的快慢决定植物对生长空间的竞争能力。生长速度越快，株体越高大，植物占据的空间越多，对生存空间的竞争力也越强，同时，人类活动对于杂草的发生也有着密切的关系15-16。从研究结果来看菊科、藜科和蓼科占有绝对优势，其中的优势种为灰菜，豨签，白蒿，小飞蓬，这些都是贵州本地常见杂草，测量数据都显示其拥有绝对的高度，占据了空间和光源，花溪地区温度适宜，水分充足，加之草场缺乏人工管理，便为这几种杂草的爆发性增长提供有有利条件。人工管理下杂草不管是在种类上还是在密度上都较少，每月管理一次能够基本上除去杂草对人工草地的危害。杂草对人工草地的干扰和危害与一定的生态条件有关，与管理不严也有着密切的关系，人工草地的管理必须要常态化、规范化、科学化，同时配以合适的除草剂，才能够使牧草正常生长，发挥其应有的生态、经济作用。不同种植类型实验表明黑麦草中入侵杂草最少，杂草密度最小；车前草鲜草生物量最高，但是在实验过程中发现比较严重基部腐烂现象，说明车前草耐涝能力较差，在贵州本地多阴天多雨的环境下会受到一定的影响。而黑麦草抗寒性好、不易倒伏、发芽快、再生迅速和高产，苗期生长非常旺盛，分蘖能力强，盖度大等特性，能适应多种环境，而且黑麦草可以很好地抑制杂草的发生，还可以减少土壤中活动的杂草种子数量， 从时间和空间上抑制了农田杂草的生长，对土壤中杂草的萌发、生长都具有相当强而且广泛的抑制作用，且其对生物量大的杂草有着更强的抑制作用17，因此是贵州本地草场建植的过程中适合选择的优良品种。参考文献：1 施莉曲靖市人工草地建植与草畜平衡技术初探J草业与畜牧，2009，10：2325.2 李馨，熊康宁，龚进宏人工草地在喀斯特石漠化治理中的作用及其研究现状J草业学报，2011,20(6)：279286.3 田育红干扰我国人工草地生态系统的主要影响因素研究J安徽农业科学，2011，39(25)：1560015602.4 寇建村，胡自治高寒地区禾草混播人工草地建植早期杂草群落动