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保护性耕作农田杂草多样性保护性耕作农田杂草多样性及其与作物间的竞争关系及其与作物间的竞争关系

保护性耕作农田杂草多样性保护性耕作农田杂草多样性及其与作物间的竞争关系及其与作物间的竞争关系

主 持 人：田欣欣主 持 人：田欣欣指导老师：宁堂原　副教授指导老师：宁堂原　副教授

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提纲一、二、

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11 、、 22 月月 -4-4 月月

查阅相关资料，掌握了杂草的调查方法、作物生长及产量的测定方法等试验需要的方法，为本研究的开展奠定了前期基础。

一、田间试验

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2 、 4 月 5 日 -4 月 8 日

小麦拔节期 测得小麦株高、叶片数、分蘖数、次生根数、

鲜重、干重，杂草（分类）密度、株高、鲜重，土壤含水量等指标。

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田间杂草、作物调查与土壤取样

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处理 次生根 株高(cm)

叶片数 分蘖数（ 50cm行距）

单株分蘖数 单株干重（ g）

含水量 %

未喷药

08免耕 -09深松 12.5 34.3 24.1 121 7.7 2.05 77.9

08旋耕 -09深松 18.0 40.5 36.5 116 11.1 3.24 80.4

08旋耕 -09耙耕 13.9 35.8 28.6 123 7.7 2.33 78.7

08耙耕 -09旋耕 13.7 37.3 34.3 171 9.5 2.34 80.0

08耙耕 -09深松 18.1 37.8 34.1 162 11.9 3.13 79.6

08深松 -09免耕 21.5 34.5 21.4 115 7.1 1.93 77.3

08深松 -09深松 25.4 35.3 29.2 159 9.6 2.60 78.8

08常规 -09常规 24.7 40.7 36.5 170 11.4 3.10 81.2

喷药

08免耕 -09深松 16.7 35.3 27.2 143 8.7 2.43 77.8

08旋耕 -09深松 14.1 37.8 27.2 192 7.5 2.18 79.3

08旋耕 -09耙耕 21.0 36.6 34.5 206 11.5 2.49 81.3

08耙耕 -09旋耕 12.3 32.1 32.2 96 9.3 2.16 78.5

08耙耕 -09深松 19.7 37.3 32.5 198 10.1 2.61 80.3

08深松 -09免耕 18.1 34.1 22.1 184 7.5 1.75 78.7

08深松 -09深松 15.0 40.3 29.1 191 9.1 2.69 80.9

08常规 -09常规 18.0 40.1 38.0 214 10.5 2.85 80.4

表 1 　不同耕作方式下小麦田杂草生物量指数

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处理 单 株 次 生根（条）

株高 (cm) 单 株 叶 片数

分 蘖 数（ 104/ 公顷）

单 株 分 蘖数

单 株 干 重（ g ）

含水量 %

未 喷 药

耙耕 13.9 35.8 28.6559.09

7.7 2.33 78.7

旋耕 13.7 37.3 34.3777.27

9.5 2.34 80.0

免耕 21.5 34.5 21.4522.72

7.1 1.93 77.3

深松 25.4 35.3 29.2722.72

9.6 2.60 78.8

常规 24.7 40.7 36.5772.72

11.4 3.10 81.2

喷药

耙耕 21.0 36.6 34.5936.36

11.5 2.49 81.3

旋耕 12.3 32.1 32.2436.36

9.3 2.16 78.5

免耕 18.1 34.1 22.1836.36

7.5 1.75 78.7

深松 15.0 40.3 29.1868.18

9.1 2.69 80.9

常规 18.0 40.1 38.0972.73

10.5 2.85 80.4

表 2 拔节期小麦生长情况的各项指标

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次 生 根 数（ % ）

株高（ % ） 叶 片 数（ % ）

单 株 分 蘖 数（ % ）

单 株 干 重（ % ）

含 水 量（ % ）

耙耕 +33.8 +2.2 +17.1 +33.0 +6.4 +3.2旋耕 -10.2 -13.9 -6.1 -2.1 -7.7 -1.9免耕 -15.8 -1.1 +3.2 +5.3 -9.3 +1.8深松 -40.9 +12.4 -0.3 -5.2 +3.3 +2.6常规 -27.1 -1.5 +3.9 -7.9 +8.8 -1.0

表 3 杂草防除对拔节期小麦生长状况的影响

注：（ +%）表示喷药处理，小麦各性状指标高于未经喷药处理的小麦各性状指标的百分数 （ -%）表示喷药处理，小麦各性状指标低于未经喷药处理的小麦各性状指标的百分数

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处理 含水量（ % ）0 20 40

未除草 耙耕 12.14 10.96 13.79

旋耕 12.32 12.64 13.14

免耕 9.43 10.80 12.23

深松 9.53 10.58 13.76

常规 9.63 9.52 13.27

除草 耙耕 11.19 12.76 13.60

旋耕 10.57 10.87 13.46

免耕 9.63 10.13 13.63

深松 9.35 9.81 12.88

常规 8.73 8.69 12.60

表 4 小麦拔节期不同土层含水量

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3 、 4 月 30 日 -5 月 2 日小麦抽穗期 调查小麦株高、叶片数、鲜重（分茎、穗、

黄叶、绿叶）、干重、穗数，杂草株高、株数（分类）、鲜重、干重，麦田风速、湿度、温度、光照强度，土壤含水量等指标。

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4 、 5 月 23 日 -5 月 26 日

小麦灌浆期

调查小麦株高、叶片数（功能叶）、鲜重（分茎、穗、黄叶、绿叶）、干重，杂草株高、株数、鲜重、干重，麦田风速、湿度、温度、光照强度，土壤含水量等指标。

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5 、 6 月 10 日 -6 月 13 日

小麦成熟期 调查小麦株高、穗长、结实小穗数、穗粒数，

土壤含水量等指标，对各处理小区的小麦进行测产。

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• 通过调查发现：常规耕作有利于小麦的生长，能达到农艺要求，而免耕对小麦的生长状况影响较大，不能达到农艺要求。田间杂草与作物之间存在对光照、土壤、养分与水等资源的竞争，在不同耕作措施处理中，以免耕条件下杂草密度最大，在未除草情况下，杂草数过多必然对小麦生长状况造成负面影响。

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• 而在其他几种耕作条件下，杂草密度相对较小，对小麦生长的负面影响较小，并且杂草与小麦的竞争对小麦产生压力，小麦植株未获得较好的光照条件，必然会在株高、叶片、分蘖等指标上产生一定的补偿效应。秸秆还田常规耕作条件下，杂草密度最小，而未经喷药处理的小麦的次生根数和株高都列于未经喷药处理的小麦次生根数和株高，可能是除草剂对小麦植株的生长有一定的抑制作用。

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6 、 7 月 23 日 -7 月 26 日 玉米苗期

调查玉米株高、鲜重、干重，杂草鲜重、干重，土壤含水量。

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7 、 8 月 20 日 -8 月 23 日 玉米开花期

调查玉米株高、鲜重、干重，杂草鲜重、干重，土壤含水量。

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（ 1 ）将前期田间试验所取小麦、杂草、土壤样品烘干后分类、粉碎；

（ 2 ）测定粉碎的小麦、杂草样品以及土样的有机氮含量；

（ 3 ）对所测数据进行处理与分析。

二、室内试验

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三、杂草标本的取样与制作

在试验的同时，在 2009 年 4 月 30日 -2009 年 5 月 30 日期间，对杂草进行了取样、照相并制作了标本。

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四、发表论文情况

投稿一篇《土壤耕作及秸秆还田对夏玉米 (Zea mays) 田杂草生物多样性的影响》，已经被《《生态学报生态学报》》接受发表。

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五、下阶段工作计划

1 、 2009 年 10 月 4 日 -2009 年 10月 6 日玉米成熟期在这个时期调查玉米株高、穗数、穗粒数、鲜重、干重，杂草株高、鲜重、干重，对各处理小区的玉米进行测产。 2 、 2009 年 11 月 -2009 年 12 月整理数据，分析数据。

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3 、 2009 年 12 月 -2010 年 1 月将所取玉米、杂草、土壤样品烘干后分类、粉碎； 4 、 2010 年 1 月 -2010 年 2 月测定粉碎的玉米、杂草样品以及土样的有机氮含量 ;5 、 2010 年 2 月以后整理所有试验所得数据，分析数据，完成结题报告。

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六、预计成果

1 、通知项目研究，制作保护性耕作农田主要杂草图片资料和标本一套，帮助同学们认知主要农田杂草。2 、明确保护性耕作农田杂草的多样性及主要的杂草种类。3 、明确作物与杂草间在养分和水分等方面的竞争关系以及对作物产量、品质的影响。

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4 、提出 1套综合防治策略。 5 、发表相关论文 1-2 篇。 6 、提交结题报告一份。

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