甘肃省亚麻田杂草种类及危害程度评价

王玉灵，王爱华，胡冠芳*，牛树君，赵峰，刘永刚，张海英

(1.甘肃省农业科学院植物保护研究所，甘肃 兰州 730070；2.天水市农业科学研究所，甘肃 天水 741001)

倒置“W”9点取样法最先由Dew提出，1985年由Gordon Thomas改进并在加拿大和其他地区的不同作物田成功应用[1]。此后该方法被中国学者广泛采用，成为研究农田杂草种类组成与群落特征的经典方法。依据对国内有关农田杂草种类组成与群落特征研究文献的综合分析，不同研究者在倒置“W”9点取样法的调查内容以及划分农田杂草优势种主要指标的相对优势度RA(relative abundance)的计算方法方面尚未形成统一的标准。张朝贤等[2]调查内容有杂草种类、株数(密度)和株高，相对优势度(多度)RA=RD+RF+RU(RD、RF、RU分别为相对密度、相对频度、相对均度)，虽然调查了株高，但在计算方法中并未反映相对株高(RH)指标；Shrestha A等[3]、魏守辉等[4]、魏有海等[5]、高兴祥等[6]、房锋等[7]调查内容包括杂草种类、株数、株高和鲜重(鲜质量)，RA=(RW+RH+RD+RF)/4(RW为相对鲜重)；朱文达等[8]、魏守辉等[9]调查内容包括杂草种类、株数、株高和盖度，RA=(RD+RF+RH)/3，虽然调查了盖度，但在计算方法中并未反映相对盖度(RC)指标；赵森霖等[10]、李秉华等[11]调查内容包括杂草种类、株数、株高、鲜重和盖度，RA=(RW+RH+RD+RF)/4，虽然调查了盖度，但在计算方法中并未反映相对盖度指标；魏有海等[12]调查内容有杂草种类、株数和株高，RA=(RH+RD+RU+RF)/4；李秉华等[13]、马小艳等[14]、高新菊等[15]和乔利等[16]调查内容只有杂草种类和株数2项，RA=(RD+RF+RU)/3和IV(重要值)=(RA+RF)/200；王兆振等[17]、田志慧等[18]调查内容与魏守辉等[9]相同，但RA计算方法不同，RA=(RD+RF+RU)/3，虽然调查了株高和盖度，但在计算方法中并未反映相对株高和相对盖度指标；李儒海等[19]调查内容有杂草种类、株数和盖度，RA=(RD+RF+RU)/3，虽然调查了盖度，但在计算方法中并未反映相对盖度指标；柴继宽等[20]调查内容只有杂草种类和株数2项，RA=RD+RF；许贤等[21]调查内容涵盖杂草种类、株数、株高、鲜重和盖度，RA=(RH+RD+RU+RW+RC)/5。比较显见，赵森霖等[10]、李秉华等[11]和许贤等[21]的调查内容最为全面，而许贤等[21]相对优势度的计算指标最为丰富。

在农田杂草类群的划分方面，魏守辉等[4]、朱文达等[9]根据杂草的相对优势度、发生频度及其在各地区的具体发生情况，将河北省玉米田杂草、湖北省油菜田杂草划分为4种类型，即优势杂草(综合优势度>2.0、频度>60)、区域性优势杂草(总体频度30～60)、常见杂草(综合优势度<1.5、频度<60)和一般杂草(综合优势度<1、频度<5)；魏守辉等[9]根据杂草的相对优势度、发生频度及其在各地区的具体发生情况，将湖北省水稻田杂草划分为4种类型，即恶性杂草(综合优势度>6.0)、区域性恶性杂草(综合优势度1.5～6.0)、常见杂草(综合优势度0.05～1.5)和一般杂草(综合优势度<0.05)。魏有海等[12]依据相对优势度将青海保护性耕作农田杂草划分为4种类型，即优势杂草(RA≥5)、区域性优势杂草(3≤RA<5)、常见杂草(1≤RA<3)和一般杂草(RA<1)；高新菊等[15]依据相对优势度和相对频度将河南省小麦田杂草划分为优势杂草(相对优势度>4、相对频度>3)、常见杂草和一般杂草3种类型。查顺清等[22]依据盖度将陕北地区糜子田杂草危害程度划分为5级，即1级(盖度≤5%)、2级(5%<盖度≤25%)、3级(25%<盖度≤50%)、4级(50%<盖度≤75%)、5级(75%<盖度≤100%)。

显见，国内对杂草类群的划分基本一致，但划分的标准却有很大差异，目前尚无统一的标准。而依据杂草相对优势度，结合杂草的具体发生情况对杂草危害程度进行分级，国内外未见文献报道。基于此，本文在不调查杂草鲜重的条件下，将体现杂草危害程度之一的盖度纳入相对优势度的计算公式，并以相对优势度的大小提出了划分杂草危害程度的4级分级标准，不仅适用于农田杂草的快速调查，而且能够准确评价杂草的危害程度，对杂草综合防控具有重要指导意义。

1 材料与方法

1.1 调查区域

甘肃省亚麻主产区兰州市榆中县、永登县、皋兰县，白银市白银区、会宁县、靖远县、平川区、景泰县，定西市安定区、渭源县、临洮县、通渭县、陇西县、漳县，平凉市崇信县、泾川县、灵台县、华亭县、庄浪县、静宁县、崆峒区，庆阳市镇原县、庆城县、华池县，武威市凉州区、古浪县，金昌市永昌县。除庆阳市调查区域较少外，所调查区域能够反映甘肃省亚麻田杂草的发生和危害情况。调查时间为2015年5月～2018年5月。

1.2 调查方法

在亚麻株高10～15 cm，记载所调查地块的有关资料(详细地点、经纬度、海拔、亚麻生育期、栽培方式、前茬作物、土壤类型)，采用倒置“W”9点取样法，样点面积0.25 m2，分别统计样方中的杂草种类和株数(密度)、测定平均株高、估计盖度。每个县(区)调查30块亚麻地(每块地面积在667 m2以上，选择未施用除草剂或未进行人工除草的地块)，共7020个样点。杂草种类鉴定以《中国植物志》为主要依据。

1.3 分析方法

依据调查结果计算每种杂草的相对密度RD(Relative Density)、相对均度RU(Relative Uniformity)、相对频度RF(Relative Frequency)、相对株高RH(Relative Height)和相对盖度RC(Relative Coverage)，据此计算每种杂草的相对优势度RA(Relative Abundance)，RA=RD+RU+RF+RH+RC，根据相对优势度的大小确定杂草的优势种类。

各指标计算方法如下：

(1)平均密度AD(Average Density)：单位面积内某种杂草出现的株数(株/m2)；

(2)田间密度FD(Field Density)：某种杂草的平均密度之和与调查总田块数之比(株/m2)；

(3)相对密度RD：(某种杂草的田间密度/所有杂草的田间密度之和)×100；

(4)田间频度FF(Field Frequency)：(某种杂草出现的田块数/调查总田块数)×100；

(5)相对频度RF：(某种杂草的田间频度/所有杂草的田间频度之和)×100；

(6)田间均度FU(Field Uniformity)：(某种杂草出现的样方次数/调查总样方数)×100；

(7)相对均度RU：(某种杂草的田间均度/所有杂草的田间均度之和)×100；

(8)平均株高AH(Average Height)：样方框内某种杂草的平均株高(cm)；

(9)田间株高FH(Field Height)：某种杂草的平均株高之和与调查总田块数之比(cm)；

(10)相对株高RH：(某种杂草的田间株高/所有杂草的田间株高之和)×100；

(11)平均盖度AC(Average Coverage)：样方框内某种杂草的平均盖度；

(12)田间盖度FC(Field Coverage)：某种杂草的平均盖度之和与调查总田块数之比；

(13)相对盖度RC：(某种杂草的田间盖度/所有杂草的田间盖度之和)×100；

(14)相对优势度RA=RD+RU+RF+RH+RC。

依据杂草相对优势度大小，参考相关文献报道[4-6,8-9,15]，结合杂草的具体危害情况，提出划分杂草危害程度的4级分级标准：

1级：相对优势度RA≤2.00，局部地区发生，危害极轻；

2级：相对优势度2.00

3级：相对优势度5.00

4级：相对优势度RA>15.00，各地均有发生，危害严重。

2 结果与分析

2.1 甘肃省亚麻田杂草种类组成

甘肃省亚麻田杂草有163种，隶属于34科、126属(表1)，其中单子叶杂草3科、15属、18种，占所有杂草种类的11.04%；双子叶杂草31科、111属、145种，占杂草种类的88.96%。包含杂草种类最多的科是菊科，有杂草13属23种，其次是藜科、禾本科、蓼科、十字花科、豆科、唇形科、旋花科和石竹科，分别有杂草7属15种、13属16种、5属11种、9属10种、6属11种、10属11种、6属7种和6属6种，分别占杂草种类的9.20%、9.82%、6.75%、6.14%、6.75%、6.75%、4.29%和3.68%，上述9科占杂草种类的67.49%；再次为苋科、茄科、紫草科、大戟科、锦葵科、蔷薇科、毛茛科和罂粟科，杂草种类为3～5种，占杂草种类的17.79%；茜草科、马齿苋科、堇菜科、车前科、牻牛儿苗科、伞形科、蒺藜科、木贼科、蓝雪科、列当科、大麻科、酢浆草科、天南星科、荨麻科、石蒜科、夹竹桃科和桔梗科杂草种类较少，为1～2种，占杂草种类的14.72%。包含杂草种类最多的属是藜属(7种)和蒿属(7种)，其次为萹蓄属(5种)、委陵菜属(4种)、苋属(3种)、苦苣菜属(3种)、打碗花属(3种)、野豌豆属(3种)和狗尾草属(3种)，其他117属杂草种类较少，为1～2种，大多数为1属1种。

表1 甘肃省亚麻田杂草种类组成

一年生杂草70种，占杂草种类的42.95%；一年生或越年生杂草26种，占杂草种类的15.95%；多年生杂草62种，占杂草种类的38.04%。此3种生长类型杂草占杂草种类的96.93%。

续表1

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2.2 甘肃省亚麻田杂草相对优势度及危害级别

甘肃省亚麻田杂草的相对优势度计算结果和危害级别见表2(104种杂草的相对优势度在1.0以下，表中未列出)。显见，大多数农田杂草对农作物的危害并不严重，能够对农作物造成严重或较重危害的优势种杂草只有14种，分别为藜、狗尾草、打碗花、无芒稗、苣荬菜、反枝苋、刺儿菜、荠、蔓首乌、香薷、细果角茴香、萹蓄、猪殃殃、灰绿藜，是农田杂草综合治理的主要对象，其发生动态、发生规律与抗药性监测也是杂草综合治理的主要内容，但需密切关注长期单一使用某种或某类除草剂以及耕作制度变化导致的杂草群落演替情况，对由发生极轻或较轻演替为发生较重或严重的杂草及时采取应对措施。

表2 甘肃省亚麻田杂草的相对优势度及危害级别

按照魏守辉等[9]相对优势度计算方法和杂草类型分级方法评价(见表3)，藜、狗尾草、打碗花、无芒稗、反枝苋和苣荬菜6种杂草属恶性杂草，荠和刺儿菜属区域性恶性杂草，蔓首乌、香薷、细果角茴香和猪殃殃也属区域性恶性杂草，而萹蓄和灰绿藜则属常见杂草。依据近几年亚麻田杂草发生危害调查结果，从分布区域、发生面积和危害程度三方面综合评价，荠和刺儿菜应归属恶性杂草(本文的4级杂草)，萹蓄和灰绿藜应归属区域性恶性杂草(本文的3级杂草)。鉴于此，采用本文提出的农田杂草相对优势度计算方法和划分杂草危害程度的4级标准评价杂草的危害程度，能够准确吻合杂草危害的实际状态，精准划分杂草优势种类，对杂草综合治理具有重要指导意义。

续表2

杂草种类相对密度相对均度相对频度相对株高相对盖度相对优势度危害级别萹蓄P. aviculare0.532.113.250.291.087.263猪殃殃G. aparine var.tenerum0.281.312.441.991.147.163灰绿藜C. glaucum0.570.970.981.521.205.243黄花蒿A. annua0.260.971.301.041.384.952大籽蒿A. sieversinan0.341.081.790.950.694.852猪毛菜S. collina0.251.021.620.980.814.682龙葵S. nigrum0.481.251.460.980.334.502小藜C. serotinum1.011.080.810.790.754.442铁苋菜A. australis1.151.430.810.630.394.412地锦草E. humifusa0.700.801.140.570.783.992播娘蒿D. sophia0.140.741.301.490.303.972赖草L. secalinus0.400.511.300.920.273.402狼紫草L. orientalis0.110.511.140.790.693.242野燕麦A. fatua0.100.400.811.330.573.212酸模叶蓼P. lapathifolium0.330.861.140.410.333.072刺藜C. aristatum0.180.681.460.510.183.012田旋花C. arvensis0.120.510.980.790.362.762鹤虱L. echinata0.030.340.651.040.572.632中华苦荬菜I. chinensis0.170.510.980.570.362.592乳苣L. tatarica0.320.740.980.190.272.502芦苇P. communis0.040.170.491.360.422.482芥菜B. juncea0.330.340.650.440.662.422鬼针草B. bipinnata0.970.510.330.250.242.302水棘针A. caerulea0.440.630.650.290.122.132菊叶香藜C. foetidum0.090.570.980.410.122.102节节草E. ramosissiemum0.240.510.330.600.271.951北方枸杞L. chinense var.potaninii0.140.230.490.820.271.951顶羽菊R. repens0.030.170.490.730.391.811野艾蒿A. lavandulifolia0.110.340.810.220.271.751蒲公英T. mongolicum0.040.290.810.380.211.731画眉草E. pilosa0.350.340.490.350.151.681巴天酸模R. patientia0.040.170.490.290.691.681牛尾蒿A. hedinii0.090.230.330.250.721.621马唐D. sanguinalis0.920.290.160.100.061.531野西瓜苗H. trionum0.120.400.650.190.151.511牻牛儿苗E. stephanianum0.010.170.490.440.271.381苦苣菜S. oleraceus0.030.230.490.410.181.341凹头苋A. blitum0.100.400.370.410.051.331尼泊尔蓼P. nepalense0.120.230.310.440.201.301马齿苋P. oleracea0.190.40.490.130.031.241二裂委陵菜P. bifurca0.200.440.330.150.101.221离子芥C. tenella0.030.170.330.380.271.181车前P. asiatica0.060.230.650.130.091.161荞麦F. esculentum0.190.290.160.480.031.151夏志草L. supina0.130.400.250.210.161.151曼陀罗D. stramonium0.040.230.650.100.121.141地肤K. scoparia0.040.170.490.250.121.071苦荞麦F. tataricum0.060.200.440.220.101.021

3 讨论

种植制度、耕作方式和栽培管理对农田杂草群落具有重要影响，控草措施特别是除草剂的选择对杂草群落结构的改变也有不容忽视的作用[23]。随着种植制度的调整、耕作方式的改变以及除草剂的长期连续使用，杂草群落结构可能发生变化，一般性杂草转变为优势杂草的可能性增加。以甘肃省农田杂草为例，谢鹏云等[24]报道了甘肃省农田主要杂草种类、分布和区划意见，通过调查明确藜、野燕麦、打旋花、苣荬菜、猪殃殃、刺儿菜、狗尾草和荠8种杂草是甘肃省不同生态类型区的主要杂草种类。时隔二十余年，随着玉米和经济作物种植面积的扩大、小麦种植面积的减少、地膜种植面积的增加以及选择性除草剂的长期使用，野燕麦和猪殃殃的种群数量和分布区域已显著减少，而无芒稗和反枝苋的种群数量和分布区域显著增加，已成为甘肃省农田杂草的优势种类，而藜、狗尾草、打碗花、苣荬菜、刺儿菜和荠6种杂草依然是甘肃省农田杂草的优势种类。鉴于此，在今后的杂草治理工作中，要重点加强对4级和3级杂草的防控和研究，同时还要密切关注2级和1级杂草，探究其转变为优势杂草的可能性[25]，跟踪监测掌握优势杂草的变化趋势，及时调整相应的杂草防控对策，以期达到和谐治理农田生态系统的目的。在杂草治理对策中单从化学防除角度考量，应选用对8种优势杂草具有优良防效的除草剂，或采用除草剂混用以扩大杀草谱，达到一次用药兼防多种杂草的目的。

本文提出了农田杂草相对优势度的计算公式，与国内外文献比较属于计算方法的改进，适用于倒置“W”9点取样法在不调查杂草鲜重条件下(快速调查)对相对优势度的全面评价。依据杂草相对优势度，结合杂草具体发生情况提出了评价亚麻田杂草危害程度的4级分级标准，4级是危害严重的杂草，有藜、狗尾草、打碗花、无芒稗、苣荬菜、反枝苋、刺儿菜和荠8种；3级杂草是危害较重的杂草，有蔓首乌、香薷、细果角茴香、萹蓄、猪殃殃和灰绿藜6种，与农田杂草的实际危害情况高度吻合。与魏守辉等[9]相对优势度计算方法和杂草类型分级方法比较，采用本文提出的相对优势度计算方法和划分杂草危害程度的4级标准评价杂草的危害程度，能够准确吻合杂草危害的实际状态，精准划分杂草优势种类，对杂草综合治理具有重要指导意义。