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为探究杂草与马铃薯的竞争关系,研究人员以反枝苋(Amaranthus retroflexus)、藜(Chenopodium album)、钾猪毛菜(Salsola kali)和龙葵(Solanum nigrum)为对象,分析不同密度下的竞争效应。发现杂草密度增加导致马铃薯产量下降,其中S. kali危害最大,该研究为杂草管理提供科学依据。
在农业生产的舞台上,马铃薯作为重要的粮食和经济作物,其生长过程却长期面临着杂草的严峻挑战。这些 “农田入侵者” 与马铃薯争夺水分、光照、养分和空间等生存资源,导致马铃薯的产量和品质大幅下降。据统计,全球每年因杂草危害造成的经济损失高达数十亿美元,而在马铃薯种植领域,反枝苋、藜、钾猪毛菜和龙葵等杂草更是成为种植户们的心头大患。它们凭借强大的适应能力和繁殖能力,广泛分布于不同的气候和土壤条件下,轻则使马铃薯植株生长瘦弱,重则造成块茎产量锐减。然而,目前关于马铃薯与这些杂草之间竞争关系的深入研究相对匮乏,尤其是不同密度下的种间和种内竞争效应尚不明确。为了填补这一研究空白,为马铃薯田的杂草管理提供科学依据,来自土耳其尼代欧默尔哈利斯德米尔大学(Nigde Omer Halisdemir University)的研究人员开展了相关研究,该研究成果发表在《Potato Research》上。
研究人员在土耳其尼代欧默尔哈利斯德米尔大学的温室中,采用随机完全区组设计(RCBD),设置了不同的马铃薯和杂草种植密度组合。具体而言,杂草密度设置为 0、2、4、6 株 / 盆,马铃薯密度设置为 0、1、2、3 株 / 盆,涵盖了所有可能的相互作用组合以及对照处理(仅种植杂草或马铃薯)。实验过程中,记录了杂草和马铃薯的株高、干重以及马铃薯的块茎产量,并通过公式计算了杂草导致的产量损失。数据采用 Statistix 8.1 软件进行方差分析(ANOVA),并通过最小显著差法(LSD)进行均值比较。
反枝苋与马铃薯的竞争关系
研究发现,反枝苋的株高和干重在低种间竞争条件下(2 株反枝苋 ×1 株马铃薯)表现最佳,而随着马铃薯和反枝苋密度的增加,其株高和干重显著下降。马铃薯的株高和块茎产量则随着反枝苋密度的增加而降低,反枝苋的干扰导致马铃薯块茎产量减少了 9%-49%。这表明反枝苋在与马铃薯的竞争中具有较强的资源捕获能力,即使在较低密度下也能对马铃薯产生显著影响。
藜与马铃薯的竞争关系
藜在低种内竞争(仅 2 株藜)和低种间竞争(2 株藜 ×1 株马铃薯)条件下株高和干重最大。随着竞争加剧,其生长受到抑制。马铃薯在与藜的竞争中,株高和块茎产量同样随藜密度的增加而降低,藜的竞争使马铃薯块茎产量减少了 9%-48%。这说明藜在适宜的竞争环境下能够快速生长,对马铃薯的生长和产量构成威胁。
钾猪毛菜与马铃薯的竞争关系
钾猪毛菜的株高和干重在低种间和种内竞争条件下较高,高竞争条件下显著降低。马铃薯与钾猪毛菜的种间竞争对块茎产量的影响最为显著,钾猪毛菜的干扰导致马铃薯块茎产量减少了 32%-63%,是四种杂草中危害最大的。这可能与其强大的资源竞争能力和独特的生长习性有关。
龙葵与马铃薯的竞争关系
龙葵在低密度竞争条件下(2 株龙葵 ×1 株马铃薯)株高和干重最大,高密度竞争下生长受抑。马铃薯与龙葵的种间竞争使块茎产量减少了 22%-43%。由于龙葵与马铃薯同属茄科,具有相似的生理特性,使其在资源竞争中更具优势。
综合研究结果表明,杂草与马铃薯的竞争效应随杂草密度和种类的不同而显著差异。种内竞争对马铃薯和杂草株高的影响相对较小,而种间竞争对块茎产量的影响更为显著。四种杂草中,钾猪毛菜的竞争能力最强,其次是龙葵,反枝苋和藜的竞争能力相对较弱。该研究明确了不同杂草在与马铃薯竞争中的危害程度,为马铃薯田的杂草管理提供了重要的理论依据。种植户可以根据杂草种类和密度,制定针对性的除草策略,优先控制竞争能力强的杂草,以减少杂草对马铃薯产量和品质的影响,提高马铃薯种植的经济效益和可持续性。