【摘要】：水稻是上海市的主要糧食作物之一,稻田雜草是影響水稻豐產(chǎn)增收的重要因素,頻繁的除草活動和高效選擇性除草劑的連續(xù)使用破壞土壤結構,改變田間雜草群落演替,進而引發(fā)地力下降、雜草抗藥性增強以及生物多樣性喪失等一系列問題。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,對生態(tài)環(huán)境問題的關注,以及對生態(tài)經(jīng)濟效益的追求,農(nóng)田雜草防除理念已從“除小除早,除草務盡”的傳統(tǒng)除草標準逐漸向“注重經(jīng)濟效益,兼顧生態(tài)效益”的農(nóng)田雜草綜合管理模式轉(zhuǎn)變。雜草生態(tài)經(jīng)濟閾值和防除臨界期從經(jīng)濟和生態(tài)的角度科學地回答了應在何密度和時間下對雜草進行防除的問題,在提高雜草防治效果、節(jié)約農(nóng)田管理成本的同時,也為物種多樣性和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的維持提供了契機。稻田雜草種類繁多且群落結構復雜,本研究以上海直播稻田3種優(yōu)勢雜草稗草、千金子和異型莎草為對象,分析不同密度和共存時間下稻田雜草互作對水稻產(chǎn)量造成的影響,以探明多種稻田雜草互作時的生態(tài)經(jīng)濟閾值及防除臨界期,進而得出更符合稻田雜草實際發(fā)生情況的防除指標,為完善雜草科學管理體系提供理論依據(jù)。主要研究結果如下:1)直播水稻在雜草的競爭干擾下,隨著雜草密度和與水稻共存時間的增加,水稻的產(chǎn)量性狀受到嚴重抑制,有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)和千粒重均呈顯著減少趨勢,產(chǎn)量損失加重,雜草密度和共存時間與產(chǎn)量損失率均存在顯著正相關,且不同密度和不同共存時間下水稻產(chǎn)量損失率差異顯著。2)雜草密度與共存時間對水稻產(chǎn)量的影響存在綜合效應,不論雜草密度高低,與水稻共存15天內(nèi)的雜草對水稻產(chǎn)量無顯著影響,共存15天后水稻減產(chǎn)趨勢日益明顯,共存30天時水稻產(chǎn)量已與無草對照出現(xiàn)顯著差異;而不論共存時間長短,混合雜草在低密度(≤2株/m~2)處理下對水稻產(chǎn)量無顯著影響,密度高于2株/m~2后水稻產(chǎn)量開始出現(xiàn)顯著降低。3)稗草和異型莎草混種時對水稻產(chǎn)量的影響以直接效應為主,且影響程度存在差異,稗草對水稻產(chǎn)量損失率的影響程度更大,直接通徑系數(shù)為0.6585,相較于異型莎草的直接通徑系數(shù)高出20.2%。根據(jù)曲線擬合和回歸分析結果,對數(shù)模型y=45.868ln x-39.380對稗草+異型莎草混合密度與水稻產(chǎn)量損失率間的關系進行了較為契合的描述,對數(shù)模型y=27.522ln x-73.590能較好地擬合稗草+異型莎草和水稻共存時間與水稻產(chǎn)量損失率間的關系。在實際水稻生產(chǎn)水平下,人工防除稻田雜草的經(jīng)濟危害允許水平為6.60%,稗草和異型莎草復合時的生態(tài)經(jīng)濟閾值為2.72株/m~2,防除臨界期為18.4天。4)千金子和異型莎草混種時對水稻產(chǎn)量的影響以直接效應為主,且影響程度具有一定差異性,千金子對水稻產(chǎn)量損失率的影響更甚,直接通徑系數(shù)為0.6872,相較于異型莎草的直接通徑系數(shù)增加了24.5%。根據(jù)曲線擬合和回歸分析結果,線性模型y=4.905x-13.696較好地擬合了千金子+異型莎草混合密度與水稻產(chǎn)量損失率間的關系,對數(shù)模型y=13.839ln x-32.394則對千金子+異型莎草和水稻共存時間與水稻產(chǎn)量損失率間關系的描述較為契合。在實際水稻生產(chǎn)水平下,人工防除稻田雜草的經(jīng)濟危害允許水平為6.60%,千金子和異型莎草復合時的生態(tài)經(jīng)濟閾值為4.14株/m~2,防除臨界期為16.7天。綜上所述,結合密度與共存時間的綜合效應,低密度短時間內(nèi)的稻田復合雜草對水稻產(chǎn)量基本沒有影響,此時進行防除收效不大。當復合雜草的密度≥2株/m~2且與水稻共存15至30天之內(nèi)進行防除,在節(jié)約除草成本的同時也提高了防除效果,并可避免后續(xù)草害的發(fā)生,同時有助于維持稻田雜草物種多樣性,增強稻田生態(tài)系統(tǒng)應對環(huán)境波動的穩(wěn)定性。
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S511;S451;F326.11
【圖文】：

圖 3- 1 稗草+異型莎草混合密度與水稻產(chǎn)量損失率的曲線擬合關系Fig 3-1 Curve fit between mixed density of E. crusgali + C. difformis and rice yield loss（3）稗草+異型莎草生態(tài)經(jīng)濟閾值的確定以目前的水稻生產(chǎn)水平為準，水稻預期產(chǎn)量（Y ）按照 8000kg/hm2計算，稻谷市場價格（ P ）以2.9元/kg計算，采用人工除草時，稻田雜草防除的費用（CC ）約為 1200 元/hm2，雜草防除效果（ E ）在 80%左右。根據(jù)現(xiàn)階段水直播稻田生產(chǎn)實踐情況，估得稻田雜草在生態(tài)經(jīng)濟閾值水平上所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益（ F ）約為30 元/ hm2。由經(jīng)濟危害允許水平計算公式計算得出稻田雜草的經(jīng)濟危害允許水平為 6.60%。當損失率 y 等于經(jīng)濟危害允許水平時，結合水稻產(chǎn)量損失率與稗草+異型莎

圖 3- 2 稗草和異型莎草不同共存時間與水稻產(chǎn)量損失率的曲線擬合關系Fig 3-2 Curve fit between coexistence time of E. crusgali and C. difformis and rice yield loss由先前計算得出的稻田雜草經(jīng)濟危害允許水平，根據(jù)稗草和異型莎草不同共存時間與水稻產(chǎn)量損失率的最佳關系模型y 27.522ln x 73.590，得出直播稻田稗草和異型莎草混合時的防除臨界期。計算結果表明，在 6.60%的經(jīng)濟危害允許水平下，人工防除稗草與異型莎草混合雜草的防除臨界期為 18.4 天，即當?shù)咎锇薏莺彤愋蜕菖c水稻共存時間達 18.4 天時，水稻產(chǎn)量損失開始發(fā)生，為避免后續(xù)產(chǎn)量損失的加重，需要在此臨界期之前對稗草和異型莎草進行防除。

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本文編號：2720054