高温火焰对幼龄茶园不同叶龄期禾本科杂草防除效果

摘要 为明确高温火焰对幼龄茶园禾本科杂草最佳防治时期，进一步优化茶园高温火焰除草使用技术。利用手推式高温火焰除草机在幼龄茶园禾本科杂草2～3叶期、5～6叶期、＞10叶期开展高温火焰除草试验，验证高温火焰对不同叶龄期禾本科杂草防除效果。结果表明，在禾本科杂草2～3叶期、5～6叶期及＞10叶期处理后 7 d禾本科总株防效为99.05%、98.31%、86.28%，15 d禾本科总株防效为94.68%、81.63%、49.31%，30 d禾本科总株防效为76.16%、74.88%、27.29%。高温火焰对2～3叶期、5～6叶期禾本科杂草防效显著优于＞10叶期。高温火焰对禾本科杂草防效随着叶龄期的增大而逐渐下降。以禾本科杂草为优势种的茶园，应在低叶龄期进行防除，增加防效，延长防治持效期。

关键词 幼龄茶园； 禾本科杂草； 高温火焰除草； 防效

中图分类号 S 451  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）22-0137-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.22.028

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of High-temperature Flame on Grass Weed at Different Developmental Stages  in Tea Gardens

HE Xiu-long，ＲAN Hai-yan，LAN Xian-min et al

（Institute of Plant Protection，Guizhou Academy of Agricultural Science，Guiyang，Guizhou  550006）

Abstract To clarify the optimal control period for grass weeds， and further optimize the high-temperature flame weed control technology in tea gardens.This study conducted high-temperature flame weed control experiments on 2-3 leaf， 5-6 leaf， and >10 leaf stages of grass weeds in tea gardens using a manually pushed high-temperature flame weeding machine to verify the effectiveness of controlling grass weeds at different leaf ages. The results showed that after treatment with 2-3 leaf stage， 5-6 leaf stage， and >10 leaf stage， the total control effects on grass weeds were 99.05%， 98.31%， 86.28% after 7 days， 94.68%， 81.63%， 49.31% after 15 days， and 76.16%， 74.88%， 27.29% after 30 days.The high temperature flame had a significantly control effect on grass weeds in the 2-3 leaf and 5-6 leaf stages than >10 leaf stages. The control effect of high-temperature flames on grass weeds gradually decreased with the increase of leaf age. In order to increase control effectiveness and extend the duration， tea gardens with grass weeds as the dominant species should be controled in the low leaf age stage.

Key words Young tea gardens;Grass weed;High temperature flame weeding;Control effect

高温火焰除草是一种物理除草技术，通过燃烧产生的高温火焰，可快速灼伤杂草植株，破坏植物细胞组织而致其死亡，无需完全烧毁杂草即可达到防除目的，该技术当前主要应用于有机农业生产中^［1-2］。杂草是影响茶叶产量与品质的重要影响因子，是茶园生产面临的主要生态问题之一。目前，贵州已在《贵州省茶产业发展条例》明确规定，茶树种植基地禁止使用剧毒、高毒、禁用的农药，禁止使用化学除草剂，迫使茶农只能选择较为环保的控草措施，茶园杂草复杂多样的群落结构，以及较强的适应性给杂草防除工作带来巨大挑战。当前茶园常用生态控草技术措施主要有人工除草、机械除草、替代控草、覆盖控草等^［3-4］，针对不同茶园杂草发生情况可选择适当的生态控草技术模式，当其他生态控草方法效果较差时，火焰除草也是一种重要的替代方法，可作为茶园生态控草技术的补充。高温火焰除草具有杀草谱广、作用速度更快、对环境相对友好等优势，避免了化学除草剂可能带来的药害、杂草抗药性、土壤污染等问题。国外对高温火焰除草技术开展研究较早，自20世纪80年代末就开始盛行，目的减少对除草剂的依赖，并解决日益严重的杂草抗性问题；作为一种非化学除草技术在有机玉米、有机大蒜、有机大豆、洋葱、葡萄园等生产实践中广泛应用^［5-9］。Rajkoví等^［1］研究表明，使用火焰除草机进行除草与人工除草相比所需成本更低，在成本控制上高温火焰除草更具优势。国内对高温火焰除草技术研究起步较晚，近年来在果园、中药材、玉米、小麦田、茶园高温火焰除草技术方面开展了相关研究^［10-13］。周龙^［11］ 研究表明在冬小麦封行前，采用高温火焰除草技术对三叶期杂草进行防除，能显著降低田间杂草的种类和数量，控草效果与除草剂除草效果相当。研究表明高温火焰除草技术具有良好应用前景。不同种类杂草对高温火焰敏感性有较大差异，前期研究发现，高温火焰可有效防除发生盛期的反枝苋、鸭跖草、春蓼、豨莶等一年生阔叶杂草，但对盛期禾本科杂草马唐、旱稗防除效果较差，处理后禾本科杂草短期内即可恢复生长并很快发展为新优势种杂草，继续为害茶园^［12］。因此，需进一步研究高温火焰对禾本科杂草最佳防治时期。笔者通过研究高温火焰对不同叶龄期禾本科杂草防除效果，明确高温火焰对禾本科杂草最佳防治时期，进一步完善茶园高温火焰除草使用技术，为高温火焰技术应用于防控茶园杂草提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在贵州省贵阳市开阳县南龙乡中桥村茶园（树龄2年）开展，27.331 6°N，107.521 8°E，海拔1 030 m；试验茶园地势相对平坦，土壤类型为黄壤土，pH为6.2，有机质含量18 g/kg。试验茶园前期已开展高温火焰除草试验，经过一次高温火焰除草后，茶园主要发生优势杂草为禾本科杂草，主要种类为马唐（Digitaria sanguinalis）、狗尾草（Setaria viridis）、旱稗（Echinochloa hispidula）。

1.2 试验设计

分别于禾本科杂草2～3叶期、5～6叶期、＞10叶期进行高温火焰除草试验，每个叶龄期共设3个重复，小区面积为30 m2，随机区组排列。处理每小区平均用时3.26 min，平均推进速度为9.20 m/min，折合用气剂量60.03 m3/hm2；空白对照，不进行任何处理。

1.3 调查项目与方法

试验共调查3次，分别在处理后7、15、30 d进行。采用绝对数调查法，每个试验小区随机选取5个样点，每个样点面积为0.25 m2，调查各处理区不同杂草存活株数，处理后30 d在调查杂草株数的同时调查鲜重，并计算防效。

株（鲜重）防效=［1-处理区杂草株数（鲜重）/空白对照区杂草株数（鲜重）］×100%

1.4 数据处理

试验数据利用Excel进行统计，采用杭州睿丰信息技术有限公司的DPS数据处理系统（17.10高级版）中Duncan’s新复极差法对数据进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 高温火焰处理对杂草发生密度的影响

由图1可知，在开展高温火焰除草试验前，试验茶园主要发生杂草为马唐、狗尾草、旱稗、反枝苋、鸭跖草、春蓼等一年生杂草，禾本科杂草及阔叶杂草分布和发生密度相对较为均匀，禾本科杂草与阔叶杂草总密度相当，分别为225.33、262.40株/m2。经过高温火焰处理30 d后，茶园主要发生杂草为马唐、旱稗等禾本科杂草，其中马唐发生密度上升较为显著，由92.80株/m2上升至272.00株/m2，旱稗发生密度虽下降，但仍为主要优势种。禾本科杂草总体发生密度上升；阔叶杂草发生密度则显著下降，由处理前262.40株/m2下降至37.07株/m2。

2.2 高温火焰对不同龄期禾本科杂草株防效

高温火焰处理7 d后，2～3叶期、5～6叶期禾本科杂草大多数完全枯死，

而＞10叶期禾本科杂草茎基部未完全死亡，少部分马唐长出

新生长点。处理15 d后，＞10叶期处理小区禾本科杂草基本恢复生长。由表1可知，在禾本科杂草2～3叶期、5～6叶期及＞10叶期利用高温火焰处理7 d后对马唐、旱稗均具有较高株防效；对马唐株防效分别为98.71%、96.23%、86.33%，对旱稗株防效分别为100%、99.69%、83.85%，对禾本科总株防效分别为99.05%、98.31%、86.28%；在2～3叶期、5～6叶期处理对马唐、旱稗及禾本科杂草总株防效显著优于＞10叶期处理。处理15 d后对2～3叶期、5～6叶期及＞10叶期马唐株防效分别为88.87%、72.86%、45.83%，对旱稗株防效分别为99.55%、98.03%、59.94%，对禾本科总株防效分别为94.68%、8163%、49.31%；在＞10叶期处理15 d后对马唐、旱稗及禾本科总株防效均下降，显著低于2～3叶期、5～6叶期处理株防效。在＞10叶期处理30 d后基本丧失防除效果，对马唐、旱稗及禾本科总株防效仅为22.10%、58.08%、27.29%，在2～3叶期、5～6叶期处理30 d后对旱稗株防效较高，分别为99.00%、96.45%，对马唐株防效为75.48%、68.08%，禾本科总株防效为76.16%、74.88%，防效均显著高于＞10叶期处理。同时，在2～3叶期、5～6叶期对马唐、旱稗处理结果表明，高温火焰对旱稗防除效果优于马唐。

2.3 高温火焰对不同龄期禾本科杂草30 d鲜重防效

由表2可知，在禾本科杂草2～3叶期、5～6叶期及＞10叶期利用高温火焰处理30 d后对马唐、旱稗及禾本科杂草均具有较高鲜重防效，对马唐防效分别为89.13%、78.10%、63.09%，对旱稗防效为99.79%、98.23%、86.59%，对禾本科总株防效为91.26%、85.79%、70.05%；2～3叶期、5～6叶期处理对马唐、旱稗及禾本科杂草群体鲜重防效显著优于＞10叶期处理。高温火焰处理对禾本科杂草30 d鲜重防效显著高于株防效，表明高温火焰对禾本科杂草鲜重生长具有一定抑制作用。

3 讨论

高温火焰除草是一种有效且省力的杂草控制方法，但防除效果在一定程度上取决于现有的杂草区系。不同种类杂草对高温火焰敏感性有较大差异。郭文磊等^［13］研究表明，在同等LPG 用量下禾本科杂草（尤其牛筋草）对火焰敏感性低于阔叶杂草皱果苋和苦蘵。Sivesind等^［14］通过对5种常见杂草藜、反枝苋、荠菜、稗草、金狗尾草进行火焰防除试验，结果表明高温火焰对阔叶杂草的防效显著高于禾本科杂草，对阔叶杂草更能实现有效控制。阔叶杂草因叶面积大、直立生长、生长点暴露而对高温火焰较为敏感，高温火焰处理后通常整株直接死亡，且再生能力差，只需进行一次处理就能达到较高防效；而禾本科杂草生长点受叶鞘保护而相对隐蔽，高温火焰难以对其造成有效伤害，加之禾本科杂草具有较强的分蘖能力而使其对高温火焰具有较强的耐受性，通常需进行2次以上才能取得较好控制效果^［15］。研究表明，在高温火焰处理30 d后，对茶园禾本科杂草马唐、旱稗防除效果严重下降，但对阔叶杂草反枝苋、鸭跖草、春蓼、豨莶等仍有较高防效，阔叶杂草总株防效仍达80%以上。高温火焰处理后，禾本科杂草总体发生密度上升，成为主要优势杂草，阔叶杂草发生密度则显著下降，进一步验证了禾本科杂草与阔叶杂草对高温火焰的耐受差异。同种杂草在不同叶龄期对高温火焰耐受性亦有较大差异，Ascard^［16］研究表明，杂草在0～4叶期时，丙烷剂量在10～40 kg/hm2时防效即可达95%，而在4～12叶期时则需要40～150 kg/hm2，随着杂草叶龄期的增大，高温火焰对杂草防除效果逐渐下降，对于大叶龄期杂草，需要更高的计量进行处理。该研究中，高温火焰对2～3叶期、5～6叶期禾本科杂草防效在处理后7、15、30 d均显著高于＞10叶期处理，在2～3叶期、5～6叶期处理后30 d，对禾本科杂草防效仍达70%以上，表明随着处理叶龄期增大，处理后禾本科杂草更易恢复生长，防除效果下降。针对禾本科杂草，应选择在低叶龄期进行处理更能实现有效控制。