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新植茶园杂草的发生规律及绿色防控技术

2020-08-04江新凤李文金贺望兴黎小萍李延升童忠飞

贵州农业科学 2020年6期
关键词:茶树除草茶园

江新凤, 李文金, 贺望兴, 黎小萍, 李延升, 童忠飞, 叶 川

(江西省蚕桑茶叶研究所/江西省茶叶质量与安全控制重点实验室, 江西 南昌 330202)

江西省2018年茶园面积为103 548 hm2,比2017年的茶园面积增加5 004 hm2,2018年茶园面积增长率为5.08%,高于全国茶园面积平均增长率,茶园增加百分率在全国18个产茶省(区)中位列第三[1-2]。新植茶园极易滋生杂草,并且难以防除,是影响茶树成活率和生长的主要因素。然而,目前江西省新植茶园杂草生长发生规律的研究较少,给科学制订新植茶树杂草综合治理技术带来了许多困难。长期以来,杂草调查一般采用目测法,该方法具有工作量小且效率高的特点,常用于大范围的杂草踏查,但调查结果的量化性较差,并且要求调查人员具有非常丰富的工作经验[3]。为了量化调查数据,研究采用倒置“W”9点取样法进行新植茶园杂草的调查[4],该方法于1978年由Dew描述,1985年由Gordon Thomas改进并在加拿大的Saskatchewan地区和其他地区成功应用于不同作物田块[5]。

目前,地膜覆盖技术[6]、绿肥间作技术[7-8]在茶园防草方面都得到了较广泛的运用和推广,其目的是减少茶园水分挥发,提高土壤温度,改善土壤性质,降低土壤中养分的矿化速率,从而达到提高作物产量、控制杂草的目的[8-9]。草甘膦、草铵膦等化学农药是防除多年生杂草的除草剂[10],应用于茶园带来便利的同时也带来了负面影响,农药残留、生态破坏、食品安全、人类健康的隐患,逐渐成为人民关注的焦点。寻找安全、高效的除草方法,降低因过度使用除草剂(草甘膦等)带来的危害,促进茶树质量和品质的提高显得更加重要[11]。因此,研究未考虑化学除草技术,而是采用覆盖除草、绿肥抑草和机械清草对新植茶园杂草进行防控,并对比3种除草方式的除草效果,以期为新植茶园杂草的绿色防控提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地在神峰茶叶专业合作社茶叶基地(井冈山市新城镇黄夏村境内)。其地理坐标为东经26.753 4°,北纬114.092 6°,属于丘陵红壤地貌,海拔212~268 m。2018年平均气温18.4℃,1月平均最低气温14.9℃,7月平均气温23.5℃。2018年平均降雨量1 629.9 mm,年均相对湿度80%,全年无霜期约357 d,年日照时数1 596 h,昼夜温差大。该地土壤以潮土红壤土为主。2018年测得其pH为5.45,有机质32.8 g/kg,水解性氮137 mg/kg,有效磷11.1 mg/kg,速效钾135 mg/kg,全氮1.921 g/kg,全磷0.42 g/kg,全钾26.6 g/kg,土壤适合新植茶树生长发育。

新茶园始建于2017年,2017年12月进行整地,2018年1月种植1年生茶树品种龙井43,种植后对茶园进行常规抚育管理。

1.2 方法

1.2.1 调查方法 杂草发生情况的调查采用倒置“W”9点取样法[12],田间调查时按照图1所示的路径选取调查点进行调查,即到达指定的茶园后,先沿着茶园道路向前走70步(约42 m),靠近茶园茶行间取第1个点,之后右转并向茶园中间走24步(14.4 m)到第2个点取样调查,以此类推,共完成9个取样点(可适当调整距离,尽可能地使调查样点均匀分布在田间)进行取样。样方面积为0.25 m2(50 cm×50 cm),取样时记载样方内杂草的种类、株数和平均高度,为方便记载,以杂草的茎秆数表示杂草的株数。

1.2.2 调查参数的计算 在对试验茶园各调查点取样数据进行处理时,为使调查结果得以量化,采用田间均度、田间密度、田间频度和相对多度4个参数进行统计分析[13]。

田间均度(U)=某种杂草在调查田块中出现的样方次数/所有调查样方总数×100%

田间杂草密度(MD)=某种杂草在各调查田块样方中的平均密度之和/调查田块数(株数/m2)

田间频度(F)=某种杂草出现的田块数/所有调查的田块总数×100%

相对多度RA=RF+RU+RD

式中,RF为某种杂草的田间频度/所有杂草的田间频度之和×100%;RU为某种杂草的田间均度/所有杂草的田间均度之和×100%;RD为某种杂草的田间杂草密度/所有杂草的田间杂草密度之和×100%。相对多度综合以上各调查数据结果,其值较大的杂草将被视为当地的主要优势杂草[14]。

1.2.3 杂草防除技术的筛选 试验设置4种处理:覆盖除草、绿肥抑草、机械清草、对照(不除草),每个处理面积180 m2(茶树1.5 m/行,长30 m,中间设保护行共4行),重复3次,随机区组设计。

T1:覆盖除草。于2019年3月10日,将黑色地布(市购)覆盖在茶树行间。

T2:绿肥控草。于2018年3月初种植田菁(市购),种植前用细沙和田菁草种1∶2的比例放置在石舂中,轻轻旋转碾磨5~10 min后筛去细沙,然后将种子放在35~40℃温水中浸泡15~30 min,再在常温水中浸泡24 h后,在阴雨天种植于茶树行间[15]。

T3:机械清草。于2018年4月10日开始机械清草,待茶园杂草长到5~10 cm左右时用四冲程背负式割草机(市购)割草后,微耕机(市购)行间耕作清理杂草。

T4(CK):不除草。

于2019年5月12日、7月21日、9月6日调查试验处理中杂草生长情况,各试验小区随机3点取样,取样面积0.25 m2小样方(0.5 m×0.5 m),主要调查优势杂草的密度(株/m2),杂草密度等于样方内某种杂草的个体数量(株丛数)除以样方面积的商,以此评价不同处理的除草效果。

1.2.4 数据分析 采用SPSS和Excel进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 新植茶园中杂草种类及相对指标

从表1可知,江西省新植茶园中的杂草共有23科46属46种。其中菊科杂草12种,占杂草总数的26.09%;禾本科杂草共9种,占杂草总数的19.57%;其次是豆科和莎草科各3种,分别占杂草总数的6.52%。46种杂草中,相对多度达10%以上的有11种,分别是马唐(Digitariasanguinalis)、小飞蓬(Conyzacanadensis)、苏门白酒草(Conyzasumatrensis)、看麦娘(Alopecurusaequalis)、猪殃殃(Galiumspurium)、马齿苋(Portulacaoleracea)、狗尾草(Setairaviridis)、狗牙根(Cynodondactylon)、碎米莎草(Cyperusiria)、鸭跖草(Commelinacommunis)、牛筋草(Eleusineindica),其中马唐和小飞蓬的相对多度在20%以上,均为优势杂草种群,其次是苏门白酒草和看麦娘。

表1 新植茶园中杂草的种类及相对指标

2.2 新植茶园杂草发生危害特征

从表2可知,1年生杂草有26种,占总杂草数的56.52%;多年生杂草有14种,占总杂草数的30.43%;1年生或2年生杂草有6种,占总杂草数的13.04%。在春、夏、秋季危害新植茶树生长的杂草有13种,占试验茶园内杂草总数的28.26%,仅危害春季或者夏季的杂草有17种,占总杂草数的36.96%。杂草对夏季茶苗生长危害较大,对夏季茶树生长有危害的杂草有45种,占总杂草数的97.83%。

表2 新植茶园中杂草的危害季节及生活型

从表3可知,T1、T2、T3均能有效抑制杂草的生长,不同处理新植茶园行间杂草数量的发生与CK间差异均达显著水平。3次调查结果均显示,T1防治杂草的效果最明显,田间杂草发生的密度分别为5.67株/m2、1.50株/m2、5.83株/m2,显著低于CK;其次是T2和T3。试验仅从抑草效果方面说明不同除草方式的优劣,结果证明地布覆盖的效果最佳。

表3 不同除草方式下新植茶园主要杂草密度

3 结论与讨论

江西省井冈山市新城镇黄夏村新植茶园中的杂草共有23科46属46种。其中,菊科杂草12种,占杂草总数的26.09%;禾本科杂草共9种,占杂草总数的19.57%;豆科和莎草科各3种,分别占杂草总数的6.52%。1年生杂草有26种,占总杂草数56.52%;多年生杂草有14种,占总杂草数的30.43%;1年生或2年生杂草有6种,占总杂草数的13.04%。在春、夏、秋季危害新植茶树生长的杂草有13种,占试验茶园内杂草总数的28.26%,仅危害春季或者夏季的杂草有17种,占总杂草数的36.96%。杂草对夏季茶苗生长危害较大,对夏季茶树生长有危害的杂草有45种,占总杂草数的97.83%。覆盖除草、绿肥抑草、机械清草均能有效抑制杂草的发生,其防草效果依次为覆盖除草>绿肥抑草>机械清草。

研究仅调查了新植茶园中杂草的种类、分析了杂草的发生类型及危害情况,而关于不同防草处理对茶树生长情况、土壤变化、茶园环境变化、防草成本等未做考虑。韩敏等[16-17]研究认为,在茶园中采用稻草覆盖、间作等能有效抑制茶园杂草的危害。稻草覆盖方法可有效控制茶园杂草的发生危害,其株防效和鲜重防效在90%以上,效果与化学除草措施相当,对茶园杂草的株高也有显著的控制作用;间作能提高茶树生长量、增加茶园生物多样性,改善茶园生态环境。因此,不同除草方式对于新植茶园茶树生长情况、环境的改善还有待进一步研究。黄东风等[18]研究认为,牧草间作适宜于我国南方红黄壤区丘陵茶园,但是间作百喜草模式对茶叶产量及茶园土壤的培肥效果不如套种白三叶和套种平托花生。因此,不同除草方式对茶园土壤理化性质的影响情况也值得进一步研究。

除草剂对茶园土壤生态环境及茶叶质量安全造成的潜在影响有待进一步评估[19],国外一些国家已经开始禁用,国内很多茶园开始禁止使用除草剂,因此,在茶园生产实际中,应尽量避免采用化学除草。金月等[20]认为,需要围绕茶园的栽培管理要求,研发和推广轻简型多功能园艺除草装备,突破核心关键技术,提升装备的可靠性、适应性、通用性和智能化水平。

在茶园实际生产中,人工清草与茶园机械除草结合的管理模式有待进一步开发,黑色地布覆盖茶园能很好抑制杂草的发生,其防除效果优于绿肥处理及机械除草,新植茶园管理中可采用覆盖黑色地布方式进行茶园杂草的防控。

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