冬小麥-雜草氮素營養(yǎng)競爭研究.pdf

1、由于雜草總是間生于作物之間，一旦從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中清除，在遺傳學(xué)上必然造成基因庫缺失，在生態(tài)學(xué)上則可能因食物鏈的斷裂和缺失而造成生態(tài)平衡失調(diào)，在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，雜草既是影響農(nóng)作物生長的主要因素，也是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。從生態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)的角度看，維持一定數(shù)量的農(nóng)田雜草，對保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性進(jìn)而保護(hù)全球生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性具有一定的作用。過去對作物和雜草競爭效應(yīng)的研究大多集中在種群和產(chǎn)量方面，而缺乏對介質(zhì)營養(yǎng)供應(yīng)對作物和雜草營養(yǎng)

2、競爭效應(yīng)方面的研究。 本研究以中等肥力土墊旱耕人為土為供試土壤，以小偃22為指示作物，設(shè)計(jì)施肥、雜草處理和播種密度等3個(gè)因子，采用不完全方案。以播種密度為主處理，雜草處理為副處理，施肥處理為副副處理。播種密度設(shè)低密和正常密度兩種情況，在每種密度條件下設(shè)4種雜草處理方式：全生育期不除雜草(A)，分別在越冬前(B)、返青期(C)和拔節(jié)期(D)清除雜草；對正常播種密度，施肥處理設(shè)不施任何肥料(P<,0>N<,0>)，單施磷(PN<,0

3、>)，在施磷的基礎(chǔ)上每公頃施氮45kg、90kg、135kg和180kg(即PN<,45>，PN<,90>，PN<,135>，PN<,180>)；對低播種密度，施肥處理設(shè)不施肥(P<,0>N<,0>)、單施磷(PN<,0>)、單施氮(P<,0>N<,135>)和同時(shí)施氮磷(PN<,135>)。采用以上大田試驗(yàn)，并結(jié)合室內(nèi)分析，系統(tǒng)研究了冬小麥農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中雜草種群特征及其與施肥的關(guān)系，雜草與小麥對氮素營養(yǎng)的競爭關(guān)系，雜草對小麥產(chǎn)量產(chǎn)生的

4、影響及其與施肥的關(guān)系等。通過研究，獲得以下主要結(jié)論： 1．初步明確了冬小麥農(nóng)田主要雜草種群及生物多樣性特征。各試驗(yàn)小區(qū)共發(fā)現(xiàn)17種雜草，分屬12科15屬。其中十字花科物種數(shù)最多，有3屬5種；菊科有2屬2種；其余均為1科1屬1種。對雜草多樣性指數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，低密度播種區(qū)雜草的豐富度、Simpson和Shannon多樣性指數(shù)高于正常密度播種區(qū)，均勻性指數(shù)在各處理間無明顯規(guī)律性差異；施磷使雜草Simpson和Shannon多樣性指數(shù)顯著

5、大于不施磷區(qū)；在施氮條件下，雜草的豐富度、Simpson和Shannon多樣性指數(shù)略高于不施氮區(qū)。 2．明確了施肥及播種密度對雜草密度及生物量的影響。施氮使雜草密度和生物量顯著增加，在低施氮條件下，雜草生物量最大，隨著施氮量增加，雜草生物量減??；施磷和低播種密度均使雜草的密度和生物量顯著增加。 3．研究了冬小麥農(nóng)田主要雜草含氮量隨冬小麥生育期的變化規(guī)律。麥田主要雜草，其含氮量隨小麥生育期變化順序?yàn)?，越冬?返青期>拔節(jié)期

6、>成熟期。且隨施氮量增加其含氮量顯著增加(P<0.05)，雜草總吸氮量變化順序?yàn)榘喂?jié)期>返青期>成熟期>越冬期，不同時(shí)期之間差異極顯著(P<0.01)，雜草吸氮量與施氮量在越冬期、返青期、拔節(jié)期及成熟期的相關(guān)系數(shù)分別為0.7241、0.6593、-0.8041和0.2647，均未達(dá)到顯著水平(r<,0.05>=0.8783)，雜草吸氮量相對比值與施氮量的相關(guān)系數(shù)分別為0.684、0.561、-0.923、-0.887，(r<,0.05>

7、=0.8783)，表明在作物生育前期，盡管施氮量與雜草相對吸氮量之間的正相關(guān)不顯著，但增加施氮量可在一定程度上提高田間氮素向雜草的分配，雜草在氮素吸收上競爭力較強(qiáng)；在小麥生育中后期，雜草相對施氮量與施氮量呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)，說明雜草在氮素吸收上競爭力明顯減弱。雜草和小麥氮素營養(yǎng)的競爭關(guān)鍵時(shí)期主要在越冬期和返青期。 4.研究了不同施肥處理對雜草氮素吸收累積量的影響。施用磷肥對各種雜草含氮量影響不顯著，但施磷可增加雜草吸氮量。氮磷配施能

8、夠顯著增加雜草吸氮量。氮磷供應(yīng)水平低時(shí)，拔節(jié)期后雜草吸氮量開始下降；氮磷供應(yīng)充分時(shí)，在返青期后吸氮量開始下降；施磷可使雜草吸氮量提前下降，對阻礙雜草在后期利用土壤氮素具有一定作用。 5.初步探索了不同雜草清除時(shí)期對作物產(chǎn)量與氮素吸收的影響，闡明了小麥與雜草氮素營養(yǎng)競爭的關(guān)鍵期。越冬期清除雜草和返青期清除雜草冬小麥產(chǎn)量差異不大；與越冬期清除雜草和返青期清除雜草相比，拔節(jié)期清除雜草和全生育期不清除雜草表現(xiàn)顯著減產(chǎn)，拔節(jié)期除草和全生育

9、期不除草分別比返青期除草減產(chǎn)1.9％和2.0％，說明不同時(shí)間清除雜草對籽粒產(chǎn)量有一定的影響。返青期以前雜草的伴生會對小麥的產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響，而拔節(jié)期以后雜草的伴生對小麥產(chǎn)量的影響不大；返青至拔節(jié)期雜草的伴生對小麥產(chǎn)量影響最為明顯，因此返青期以前清除農(nóng)田雜草效果最好。但收獲期小麥吸氮量受除草時(shí)期的影響為：全生育期不除草>拔節(jié)期除草>返青期除草>越冬期除草，除草時(shí)期對氮肥利用率的影響為：全生育期不除草>越冬期除草>拔節(jié)期除草>返青期除草。雜