不同覆盖方式和施肥模式对冬小麦-夏玉米田潜显性杂草群落的影响

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为了明确不同栽培措施对陕西关中冬小麦—夏玉米轮作体系农田潜性性杂草群落的影响,在连续3a的定点试验田中,分别研究了不同覆盖方式和不同施肥模式下冬小麦—夏玉米田显性杂草群落的种类、数量、多样性、物种重要值及潜性杂草群落的密度和多样性。结果表明:在灌溉与非灌溉条件下,不同覆盖处理的冬小麦田共出现11科,21属,21种杂草。其中,石胡荽(Centipeda minima(L.)A.Br.et Aschers.)、打碗花(Calystegia hederacea Wall.ex.Roxb.)、广布野豌豆(Vicia cracca L.)只出现在非灌溉条件下,节节麦(Aegilops tauschii Coss.)、铁苋菜(Acalypha australis L.)、天蓝苜蓿(Medicago lupulina L.)只出现在灌溉条件下。Perm ANOVA分析的结果表明,2种灌溉条件下的杂草群落、不同灌溉条件下2个生育期间的杂草群落、不同覆盖处理下的白膜与黑膜、平作与垄作、半覆盖与全覆盖(仅灌溉条件下)间的杂草群落及9种覆盖处理之间的杂草群落差异显著。2种灌溉条件下,黑色全膜平作以及白色半膜垄作+沟覆秸秆处理在整个生育期内的杂草总密度均较低、杂草种类最少(25种)、标准化后的生物多样性均值最小,可以有效控制杂草的发生。相反,半膜垄作的杂草发生严重。非灌溉条件下,不同覆盖处理的优势种为泽漆(Euphorbia helioscopia L.),灌溉条件下的优势种为猪殃殃(Galium aparine Linn.var.tenerum(Gren.et Godr.)Rchb.)。通过镜检法观察到2种灌溉条件下的种子库中共有14科,20属,21种杂草(11种杂草待鉴定)。黑色全膜平作在耕层(015cm)的种子库密度较高,且不同土层的种子库大小不同,从上到下表现为依次递减的趋势(并非所有)且不同土层的杂草种子库生物多样性不同。灌溉条件下的耕层种子库密度显著低于非灌溉条件下的。在无机肥处理和无机有机肥配施处理下的冬小麦田,共出现14科,20属,20种杂草。其中,打碗花(Calystegia hederacea Wall.ex.Roxb.)、小蓬草(Conyza canadensis(L.)Cronq.)、附地菜(Trigonotis peduncularis(Trev.)Benth.ex Baker et Moore)只出现在无机肥施肥处理中,苦苣菜(Sonchus oleraceus L.)、反枝苋(Amaranthus retroflexus L.)、齿果酸模(Rumex dentatus L.)、香附子(Cyperus rotundus L.)和绣球小冠花(Coronilla varia L.)只出现在无机有机肥配施处理中。Perm ANOVA分析的结果表明,不同施肥模式下的杂草群落在拔节期和成熟期(仅无机肥处理)差异显著。在整个生育期内,2种施肥模式下的杂草总密度显著高于不施肥处理,且施肥提高了杂草群落的生物多样性。无机肥处理下的优势种为泽漆,无机有机配施处理下的优势种为荠菜。种子库中共观察到12科,19属,20种杂草(11种待鉴定)。在无机肥处理下,不施肥处理的耕层种子库密度最高(25874.0粒·m-2),而在无机有机肥配施处理下,基肥+小麦秸秆的耕层种子库密度最高(26043.9粒·m-2),且不同土层的种子库生物多样性差异较大。夏玉米田的杂草群落与冬小麦田的杂草群落差异显著(p<0.01)。在灌溉与非灌溉条件下,不同覆盖处理中共出现10科,16属,16种杂草,其中,打碗花(Calystegia hederacea Wall.ex.Roxb.)、虎尾草(Chloris virgata Sw.)、苦苣菜(Sonchus oleraceus L.)、马泡瓜(Cucumis melo L.var agrestis Naud.)、田旋花(Convolvulus arvensis L.)、野西瓜苗(Hibiscus trionum L.)只出现在非灌溉条件下。Perm ANOVA分析的结果表明2种灌溉条件下的杂草群落差异不显著,不同灌溉条件下2个生育期之间及每个生育期中半覆盖与全覆盖之间的差异显著,9种覆盖处理之间的杂草群落差异也显著。整个生育期内,薄膜全覆盖处理在2种灌溉条件的杂草总密度及杂草种类显著低于其余处理。2种灌溉条件下的优势种均为马唐(Digitaria sanguinalis(L.)Scop.)。在非灌溉条件下,薄膜全覆盖处理的标准化后的多样性均值较低,而秸秆覆盖和白色半膜垄作的较高。在灌溉条件下,黑色全膜平作及黑色半膜平作的标准化后的多样性均值较低,而秸秆覆盖和黑色半膜垄作的较高。2种灌溉条件下的土壤种子库中共观察到15科,21属,22种杂草(5种待鉴定),且种子库密度相当(21118.222250.5粒·m-2),不同土层的种子库大小不同,生物多样性不同。在无机肥处理和无机有机肥配施处理下的夏玉米田,共出现10科,14属,14种杂草。其中,虎尾草(Chloris virgata Sw.)只出现在无机肥处理中,野西瓜苗(Hibiscus trionum L.)和马泡瓜(Cucumis melo L.var agrestis Naud.)只出现在无机有机肥配施处理中。不同施肥处理下,乳熟期的杂草总密度显著高于拔节期,且总密度随着施氮量的增加而增加。Perm ANOVA分析的结果表明,2种施肥模式下的杂草群落无显著性差异。马唐为所有施肥处理的优势种。在无机肥处理下,0.5倍氮素处理(N1)的的杂草群落生物多样性最高,而在无机有机肥配施处理下,杂草群落生物多样性在整个生育期内变化较大。2种施肥模式下的种子库中共有14科,18属,19种杂草(5种无法辨别)。不同施肥处理的耕层土壤种子库大小无显著性差异(24232.129950.5粒·m-2),但不同土层的杂草种子库生物多样性差异显著。
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