我国茶园杂草研究进展与展望

2017-03-23郭胡津曾小燕蔡烈伟胡波林艺珊刘小煌漳州科技职业学院茶学院福建漳州363202

长江大学学报(自科版) 2017年6期

关键词：茶区除草茶园

郭胡津，曾小燕，蔡烈伟，胡波，林艺珊，刘小煌(漳州科技职业学院茶学院,福建漳州 363202)

我国茶园杂草研究进展与展望

郭胡津，曾小燕，蔡烈伟，胡波，林艺珊，刘小煌
(漳州科技职业学院茶学院,福建漳州 363202)

概述了我国茶园杂草的种类、长消规律、危害及其防除技术等方面的研究现状与进展，并对我国茶园杂草研究进行了展望，提出了加强茶园杂草基础理论研究、积极推进生态除草技术的挖掘和研发、加快除草研究成果的转化与推广的建议。

茶园；杂草；化学除草；生物除草剂

我国是世界上最大的产茶国。茶产业所牵涉的产业面广，与其他产业的关联度大，从业人员多，对经济增长的带动力强，是我国重要的经济作物，在我国园艺作物中有着举足轻重的地位。据2015年的相关统计数据可知，我国茶园面积已达到287.7万hm2[1]。茶园杂草是指在茶园生态环境中与茶树生长发生剧烈的争夺水肥、争夺光照，并影响茶树滋生病虫和导致茶园减产和茶叶品质降低的植物的总称。在广大茶区中，茶叶生产普遍受到杂草危害的影响。研究表明，全年不除草的茶园同采用人工或者化学除草剂的茶园相比，茶叶减产达14.98%～19.84%[2]。杂草的发生严重制约我国茶产业的发展。近些年，国内外学者在茶园杂草的种类、发生规律、群落结构及演变、防除技术等方面的研究有着较为重大的突破。为此，笔者系统归纳了当前我国茶园杂草的研究进展，并对我国茶园杂草研究的发展趋势进行了展望，以期为推动和促进我国茶园杂草科学研究提供参考，同时也为高产、优质、高效、安全的茶园生产提供依据。

1 茶园杂草种类及发生分布规律

1.1 茶园杂草种类

华南茶区是我国最南的茶区，地处中热带和边缘热带，常年高温多雨，水热资源丰富，同时也是我国茶园杂草发生种类最多的一个茶区。据调查，在福建安溪发现茶园杂草多达35科94属140种，主要有禾本科、菊科、豆科等，其中严重危害性的有鬼针草、胜红蓟、杠板归、马唐、丛枝寥、野塘蒿、小飞蓬等[3]。

西南茶区地处我国西南地区，具有海拔高纬度低的特点，该茶区地形地势复杂，有盆地，有山地，有高原，地势起伏大，因而区内不同区域性气候差异大。西南茶区大部分地区均属于亚热带季风性气候，其南部少部分地区为热带季风性气候，水热条件较好。茶园杂草主要以旱地杂草类型为主，有禾本科、莎草科、菊科、蓼科等。主要杂草有蟋蟀草、碎米莎草、马唐、喜旱莲子草、早熟禾、碎米荠、通泉草、婆婆纳、鳢肠(旱莲)、野艾蒿、野苋菜、牛膝菊等[4]。

江南茶区地处亚热带季风气候，冬季温暖干燥，夏季高温多雨。肖润林等[5]对湖南长沙县茶园的研究表明，发现共有杂草16科31属31种，其中有禾本科11属11种；菊科3属3种；茜草科、苋科和鸭趾草科各2属2种；豆科、莎草科、千屈菜科、酢浆草科、十字花科、百合科、石竹科、玄参科、蓼科、报春花科和伞形科各1属1种。

江北茶区地处亚热带季风性气候带边缘，区内地形复杂。同其他茶区相比，该茶区气温低，积温少。通过对河南省信阳市300多个点的茶园进行调查[6]，发现该地区茶园杂草共有30科87种，主要以禾本科和菊科种类最多。其中禾本科22种，占25.3%；其次是菊科17种，占19.5%；此外还分布有蓼科、苋科、石竹科、莎草科、玄参科、豆科等。马唐、牛筋草、千金子、水花生等的发生最普遍、危害最严重。

1.2 茶园杂草消长规律

测量实训实验教学中有普通测量和精密测量仪器测量，一般情况下，普通测量时，能够做到一人一件工具，但精密测量时很难做到一人一件，一般情况下精密测量仪器台套数比较少，需要分组分时段进行，提高实训效能，这需要任课教师合理组织实训实验项目，做到精益化，改变单课堂单项目实训实验教学的传统组织形式，把精益制造的理念融入实训实验教学，单课堂多项目并行的实训实验组织形式，做到人人学习、人人有实训操作。

我国茶园面积达287.7万hm2，跨越纬度达20°。由于纬度、季节、海陆分布、地理条件等的不同，导致茶园杂草种群的消长规律也有所不同。

在我国长江以北的茶区，茶园杂草高峰期每年有3～4月和5～6月共2个，这2个时期该地区降雨量大。随着时间的推移，进入7月旱季后，茶园杂草主要以马齿苋、铁苋菜、地锦草、反枝苋等为主。由于该段时期平均气温高，导致这类耐旱性杂草发生数量大，且发生量高于前2个高峰期。若7～8月降雨量大，则多发性的马唐、狗尾草等杂草就会大量发生，因而在此种情况下，在7～8月、9～10月就很可能形成第3个、第4个危害高峰期[2]。

在我国长江以南的茶区，每年茶园杂草高峰期有4月中旬至5月中旬的春茶季节、6月中旬至7月中旬的梅雨季节、8月中旬至9月的秋季茶季节这3个时期。在3个高峰期中以秋季杂草为害最为严重，且不同高峰期，杂草发生种类也不同[7]。在湖南省长沙县，春季(4月)由于气温低、积温少，杂草生长速度较慢，且生物量小，杂草的株高一般不超过30cm，夏季(7月)高温多雨，杂草生长快、植株高，且生物量大，尤以恶性杂草发生为主，秋季(9月)随着气温降低，降雨减少，恶性杂草发生减少，生物量小、株高矮的杂草逐渐增多，其中酢浆草、白花蛇舌草等发生量大[5]。

1.3 茶园杂草群落结构

茶树属于多年生经济作物，其有着自身独特的生长、发育规律，在不同的生长发育时期，茶园的生态因子变化较大。同时，我国茶园面积广阔，不同茶园的地理生态环境差异大，茶树生境和栽培管理技术也存在着较大差异，因而导致杂草群落结构存在着极大差异。张海艳等[8]研究发现，不同树龄、不同管理措施、不同生境的茶园，其杂草群落的物种组成、生活型等不尽相同。幼龄茶园的茶树树幅窄、对地面覆盖率小、遮光率低，杂草可生长空间大，杂草优势突出，以株高和较高类杂草生长为主，杂草群落优势指数高。成龄茶园的茶树树幅宽、对地面覆盖率高、遮光率高，杂草可生长空间受限，杂草种群丰富，生物多样性指数高，群落结构复杂稳定，杂草群落优势指数低[9]。

研究表明，套种圆叶决明1～2a的茶园，茶园杂草的物种多样性指数呈增加趋势，但杂草生物量呈下降趋势[10]。这与杂草发生种类及数量变化有关，即阳性占优势杂草种类的数量减少了，如马唐等；而耐阴杂草种类的数量增加了，如泥花草、通泉草等。就个体生物量而言，耐阴杂草种类远少于阳性占优势杂草种类。

2 茶园杂草的危害

茶园杂草在长期的人工控制和自然进化下，形成了广泛适应性和顽强生命力，且抗逆境能力强[11]。在我国，茶园遭受杂草的危害状况十分严重。肖润林等[12]对亚热带丘陵茶园的研究表明，杂草危害已经成为亚热带丘陵茶园生产面临的主要生态问题之一。杂草具有生长速度快、营养吸收利用率高等优势。在茶园生态系统中，一方面杂草与茶树会发生争夺光照、争夺养分，尤其在天气干旱时会与茶树剧烈地抢夺土壤水分；另一方面，杂草还会助长病虫害的滋生。这些复杂的关系，会导致茶叶产量降低，品质下降，管理成本增加，严重制约着茶园经济效益的提高和茶园可持续化发展。

研究表明，相同条件下，不控草茶园比控草茶园茶叶减产14.98%～19.84%[2]。同时，由于茶树滋生的病虫(如叶蝉类、螨类、蚜虫、线虫及病源等)对寄主的选择性较广，既能在生活于茶树上，也能寄宿于杂草中。因此，在四季轮换中，杂草成为这类病虫的良好中间寄主。冬季气温低，病虫能在杂草上很好地越冬；待到茶树生长茂盛时节，病虫又回到茶树上对其产生危害[13,14]。

3 茶园杂草的防治

3.1 人工除草

3.1.1 传统人工除草

传统人工除草主要有拔除、割除、锄头耕除等方法，该方法能很好地对杂草起到防控的效果，但人工投入大、工作效率低，对于面积较大的茶园，该方法的应用综合效益低。

3.1.2 人工覆盖除草

人工覆盖能很好地改变土壤表层的光、热、空间等，使得杂草生长的环境受限，从而达到杂草防控的效果。人工覆盖主要有秸秆覆盖、地膜覆盖等。员学锋等[15]以秸秆作为覆盖物进行研究，结果表明，随着秸秆覆盖量的增加，田间杂草发生数、干重质量以及单株草质量等均呈现下降趋势，并且杂草的发生情况与秸秆覆盖量呈现高达0.95以上的负指数相关。陈刚等[16]在何首乌田间研究覆盖不用颜色地膜对杂草发生的影响，结果表明，覆盖黑色地膜能很好地减少杂草种子的萌发和控制杂草的发生；其他颜色的地膜对杂草的防控也具有一定的效果。

3.2 机械除草

目前在我国茶园除草机械类型主要有2类，一类是集合耕、翻、耙、中耕松土等措施将杂草或草籽深埋的耕作——除草多功能集合的机械，另一类是茶园割草机，其通过高速旋转的特制打草绳把地面上的杂草切断。二者均能良好地控制茶园杂草的生长，且大大提高工效。然而我国茶园地形复杂，使得机械除草在很多茶园的应用受到一定程度的限制。

3.3 化学除草

茶园化学除草技术具有田间使用简便、防除效果佳、人工投入量少、管理成本低、经济效益高等优点。然而，自1999年欧盟扩大农药残留检测的幅度以来，我国茶叶产品农残问题成为茶叶质量安全问题上的核心问题。茶叶以安全、健康、无污染的天然饮料展现在人们面前。因此，茶园化学防除杂草技术的研究在2000年后较为鲜见。在实际茶园生产中，虽然优先考虑以农业防治、物理防治、生物防治等措施来防控杂草，但仍然有部分茶园使用化学除草剂。因此，应严格按照农药的防治对象、使用方法、施用适期等合理使用除草剂，并且不能使用除草醚等禁用除草剂。

3.4 生物除草

研究表明，人工除草、机械除草、化学除草等传统措施容易造成茶园水土流失、生态环境受到污染、生物群落多样性遭到破坏[17,18]。因此，研究生态可持续发展的控草方法，对茶园的优质、安全、高效生产具有重要意义[19]。

3.4.1 植物源除草

在生态系统中，有些植物会利用相生相克原理，通过向外界环境释放某种次生代谢产物使邻近的其他植物生长发育产生有益或者有害的影响。植物源除草主要有2种形式，一种是通过人工间作某种植物来抑制或者防除其他杂草，另一种是以某种植物为原料通过简单人工提取有效成分并制成药剂，经使用该药剂以达到杂草防控。通过采取茶园间作的方式，或者寻找、培育抗草除草的作物，充分利用作物本身的抗草除草特性进行草害防治[20]。有研究表明白三叶草的花、叶能挥发物某些物质，这类物质能影响稗草、苘麻种子萌发及幼苗生长[21]。肖润林等[5]将白三叶草引入茶园，研究发现，间种白三叶草可以降低杂草优势集中性指数，使杂草群落趋于稳定，且杂草群落优势种不明显，有效控制了茶园中生长快、植株高和生物量大的恶性杂草的发生。罗旭辉等[10]在茶园中套种园叶决明，结果表明茶园套种园叶决明可以很好地控制杂草的生物量，特别是对马唐等杂草的控制。

3.4.2 动物源除草

动物源除草主要是利用动物食性的差异达到除草的目的。有人通过对空心莲子草叶甲的食性进行研究测试，表明空心莲子草叶甲只以空心莲子草为食。因此，该种方法能有效地控制多年生恶性杂草空心莲子草，且安全性较高[22]。近年来，我国有些茶园通过放养鸡[23]、鹅[24]等方法来达到茶园除草的目的。

3.4.3 微生物源除草

微生物源除草是利用能快速繁殖的杂草病原菌活体使杂草感染发病或由微生物产生的具有杀(抑)杂草的毒性代谢产物影响杂草生长的方式。近些年我国科研工作者筛选出了一批用于杂草防控的菌株。山东省农业科学研究院筛选出的由胶孢炭疽菌制成的“鲁保一号”菌剂在菟丝子的防治上得到应用，效果显著[25]。中国农业大学从稗草中分离筛选出尖角突脐孢和弯孢菌，此2类微生物对水稻等大部分作物安全，而对除稗效果可达80%左右[26]。目前，微生物源除草技术在茶园的应用报道还较为鲜见。随着生态茶园和有机茶园的建立，微生物源除草技术有着广阔的应用前景。

4 茶园杂草研究展望

4.1 重视茶园杂草基础理论研究

茶园杂草基础理论是完善茶园杂草防控体系的依据。我国茶园杂草种类繁多，群落体系复杂，因此要注重研究茶园杂草种群生态与动态、茶园生产与杂草间的相关性、茶园杂草调查及监测和预警系统的建立。目前，国内外在杂草基础理论的研究主要集中在水稻、小麦、玉米、油菜等粮食作物上，而针对茶园杂草的研究相对缺乏。因此，重视茶园杂草基础理论研究有着极其重要的意义。

4.2 推进生态除草技术的研究

生态除草技术具有对生态环境破坏性小、产品安全性高等优点，符合可持续性生态茶园发展的要求。随着人们对环境及食品安全的日益重视，这使得生物除草技术在茶园中的应用有着深远的意义。生态除草技术主要有秸秆覆盖、生草覆盖、生物除草、生物源除草剂等。秸秆覆盖、生草覆盖、生物源除草剂等技术虽有一定研究，但依旧还未建立起一个较为完整的研究体系。近年来，虽然天敌与杂草的侵染和控制机理得到更为深入的挖掘，杂草天敌资源不断开发，有更多的生物源材料可供广泛选择与应用，但在茶园中还没得到很好的推广利用。推进生态除草技术的研究工作，建立生态除草体系，成为当前茶园杂草管理亟待解决的问题。

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