苜蓿商品草生产田杂草控制技术的研究
周淑清　黄祖杰--- 中国农业科学院草原研究所

     ［摘要］苜蓿田特别是苜蓿商品草生产田的杂草防除是非常重要的生产环节，不容忽视。如果杂草控制不当，将严重影响苜蓿产量、质量和效益，甚至导致生产项目失败。本文以生态经济学的观点研究了苜蓿商品草生产田杂草积极的生态作用，对苜蓿草产量的影响，最佳的防除时期和防除效益，明确了苜蓿干草产量损失率与田间杂草密度之间的关系P＝a+blogX;苜蓿干草损失率与田间杂草生物量之间的关系P＝aX(上两式中P均为概率单位）；苜蓿田杂草生态经济阈值以及杂草生态经济除草阈值定义Y＝C×100×100／PVE＋F×100/PV，从而可以根据苜蓿草产品价格、计划产量水平、劳务及农资价格、田间杂草密度和田间杂草生物量等求解出苜蓿田杂草生态经济阈值和田间杂草生态经济除草阈值，既可以解决处于一定密度的杂草要不要除、什么时间防除才划算的问题，也可以按照一定的生产条件、根据苜蓿商品草的价格与质量要求、计划产量水平以及劳务、农资价格进生产工程设计，允许一定密度的杂草生长到一定捍间再进行防除，从而取得最佳效益。该项技术可为苜蓿草产品的生产进行低消耗、高效益管理提供技术支撑。 ［关键词］苜蓿　商品草　杂草控制　杂草生态经济阈值　杂草生态经济除草阈值
      苜蓿（Medicago sativa)是多年生豆科植物，从公元前的古波斯国和古罗马帝国开始就已被人们作为牧草广泛栽培利用，我国的苜蓿栽培和利用历史可以追溯至公元前的汉武帝时代。现今，全世界苜蓿栽培面积超过6亿亩，绝大部分为发达国家所种植，成为农业“三元”种植结构中的重要一环，形成了苜蓿草产品生产的产业化。实践证明，实行“草（苜蓿）－－田”轮作制度，不仅可以改善农业生产环境，还可以较好地解决农业产业结构调整问题。
      苜蓿商品草进入国际市场的检验标准中规定：杂草含量在8%以下。这项指标限定了苜蓿商品草生产田杂草生物量控制界限，给生产过程控制杂草密度与生长时间留下了调整的余地，也为实现低消耗、高效益管理　提供了机会。
      国外很重视杂草的综合治理。日本不仅仅把杂草作为“害”，而且逐渐以包括人类在内的农业生态系统的观点去看待杂草防除问题。欧美国家已把综合防除杂草和注重杂草的经济效益问题作为研究中心，在农田杂草与作物竞争方面研究报道的较多，对除草剂的选择使用已转为寻找新型除草剂（生物除草剂）方向发展，以克服农药残留问题。国内近年来在农田杂草生态经济学方面的研究进展较快，草田杂草生态学的研究不多，这与国内草产业发展进程较慢有关。目前，国内对所需求的苜蓿草产品的商吕质量要求不严，产、供、销过程中没有对草产品的杂草含量给予足够的重视。随着苜蓿产业化的逐步推进以及国际市场的需求，苜蓿草生产田的杂草问题必将日渐突出。
      传统的除草策略是以最大限度地降低杂草密度来达到最大限度地减少杂草危害为宗旨，追求的是除草务尽。多年的生产实践证明，降你杂草密度到不足以造成危害或危害很轻是很难达到的，在生长季节内需要多次除草，并需要投入大量人力、物力，其生产成本很高，稍一放松就会前功尽弃。其原因是杂草间也存在着竞争关系，杂草密度降低以后，杂草群落及其生长环境得到优化，由于杂草的适应性以及后期的补偿能力都很强，很快就能达到并超过允许的生物量，造成除草失败。经过多年的研究发现，在苜蓿生长的一定时间内，允许存在一定密度的杂草并长到一定的生物量，不会对苜蓿的生长造成明显的影响，还会在一定程度上覆盖地面，截获或反射部分阳光，降低土表湿度，减少土面蒸发以及水土流失，改总部苜蓿的生长环境，降低苜蓿株行间湿度，降低苜蓿植株呼吸作用强度，减少其同化产物消耗。因此，研究出科学的苜蓿商品草的生物量控制在一定界限以下，使苜蓿草产品符合其商品检验标准，可为实现苜蓿田的节水、低耗、高效益管理提供技术支撑。
      1苜蓿商品草生产田杂草控制的技术原理
      1.1苜蓿干草产量损失率与其田间杂草密度的关系
      对大量试验数据的统计分析结果表明，苜蓿干草产量损失率与其田间杂草密度之间的定量关系为不对称的S型曲线，得出如下关系式：
      P＝a+blogX……（1） 式中：P为苜蓿干草产量损失率的概率值；X为杂草密度。
      1.2苜蓿干草产量损失率与其田间杂草生物量之间的关系
      P＝aXb……(2)
      式中：P为苜蓿干草产量损失率的概率值；X为杂草干重。
      1.3苜蓿田间杂草生态经济阈值(杂草所造成的净损失等于预防这种损失所耗费的成本时田间杂草种群的大小)和杂草生态经济除草阈值(杂草所造成的净损失等于预防这种损失所耗费的成本时田间杂草的生长量)可通过下式进行计算：
      Y=(C×100×100)/PVE+(F×100)/PV……(3)
      式中，Y为苜蓿产量损失率；P为苜蓿产量要求水平；E为除草效果；C为除草成本；V为苜蓿草产品价格；F为杂草在阈值水平上产生的价值。
      通过式(1)、(2)和(3)，可计算出苜蓿草生产田杂草生态经济阈值和杂草生态经济除草阈值。
      2苜蓿商品草生产田杂草控制技术实施步骤分析
      苜蓿商品草生产田杂草控制技术的难点在于初播田。如果初播田杂草控制不当，将直接影响当年和以后几年草产品的产量及效益，甚至造成生产项目失败。下面就以内蒙古呼和浩特地区春播苜蓿田为例进行分析。
      2.1苜蓿干草产量损失率与田间杂草密度的关系
      田间和多点调查的数据分析结果表明，苜蓿干草产量损失率与田间杂草刻度之间的定量关系符合式(1)，其函数关系为：P=1.9263+0.8538logX
      式中：P为苜蓿干草产量损失率转换的概率单位：X为田间杂草密度(株/m2)。二者相关性达到极显著水平(r=0`9945)
      2`2苜蓿干草产量损失率与田间杂草生长量的关系
      为明确春播苜蓿田中杂草长到多大应该除的问题，经试验分析表明，单位面积杂草干重是随其生长时间延长而不断增大的动态性生物指标，能准确地反映出在杂草的干扰下的苜蓿产量损失率。其关系为： P=2.156X0.0922
      式中：P为苜蓿干草产量损失率的概率单位；X为田间杂草地上干物重(g/m2)。二者相关性达到极显著水平(r=0.9782)
      2.3苜蓿田间杂草生态经济阈值和生态经济除草阈值的计算
      杂草生态经济阈值解答了处在一定密度水平上的杂草要不要除的问题,而对于必须防除的杂草则应通过杂草生态经济除草阈值来确定防除的具体时间。
      根据式(3)： Y=C×100×100／PVE+F×100／PV
      设：C为苜蓿春播田除草成本(元／hm2)；P为苜蓿干草产量水平(kg／hm2);E为除草效果(%)；V为苜蓿干草(元／kg)；F为田间杂草在阈值水平上创造的价值(元／hm2);Y为田间杂草阈值水平上所造成的产量损失率(%)。 根据1992年在呼和浩特地区试验，在常规除草条件下，生态经济阈值水平上杂草所产生的经济坐标为43.5元／hm2，(不包括防止水土方面的价值)。苜蓿干草价格按0.2元／kg计算，依据当地、当时的人工除草和施用除草剂的成本，除草效果以及对苜蓿产量水平的要求，根据以上三个关系式，出田间杂草的生态经济阈值和生态经济除草阈值(见表1)。
      为了避免过多的计算过程，简化苜蓿商品草生产田杂草控制操作程序，提高工余效率，针对本地区具体环境条件，通过试验和观测，将杂草密度、生长时间、单位面积干重数据列于表2。
      在苜蓿生产上，应用表1和表2的综合结果，可以初步确定杂草防除临界期。例如，当苜蓿干草产量要求在6000kg／hm2时，采用人工除草，田间杂草密度在25株／m2以下时，杂草出苗45天内可以不除草密度在50～100株／m2之间时可允许生长30天左右，因为在这段时间内，这些杂草对苜蓿产量所造成的损失低于用于防除的成本，同时这些杂草在这期间能够覆盖地面，减少土表水分蒸发，对保苗也有一定的作用。在这段时间以后，应该定期测定杂草干草，待达到生态经济除草阈值时将其除掉。
      3讨论
      国外虽然有过人工草地豆科牧草田杂草经济阈值的研究报道，但未涉及到杂草生态经济阈值和生态经济除草阈值。杂草经济阈值这个概念本身就忽略了杂草在草田生态系统中的积极作用。研究草田杂草生态经济阈值和生态经济除草阈值是对这一缺陷的补充。我国北方地区特别是中西部地区干旱少雨，苜蓿旱作比较普遍，在一定限度内发挥田间杂草的积极的生态作用，对进行苜蓿商品草生产的优人管理，降低生产成本、提高经济效益、促进农业产业化调整等都具有重要意义。
      在式(3)的几个变量中，最值得讨论的是F值的估算。在确定F值时要考虑苜蓿草产品的用途、价格、质检标准、杂草对水土保持的功能、杂草遗留在土壤中有机质数量以及地上部杂草干物质的经济人格等因素，应视当地的社会、生产和生态条件进和具体估算。