基于生长度日的窄叶一枝黄花物候预测模型及其在低丛蓝莓田杂草管理中的应用

《Weed Science》：Growing Degree Day Models for Predicting Narrowleaf goldenrod (Euthamia graminifolia ) Phenology in Lowbush Blueberry Fields in Nova Scotia

本研究针对低丛蓝莓田中窄叶一枝黄花(Euthamia graminifolia)物候规律不明的难题，通过构建GDD模型精准预测其分株出土(10%出土86 GDDbase=0℃，90%出土458 GDD)与花芽/开花阶段发育进程(90%花芽期1522 GDD，90%开花期2113 GDD)，首次证实该杂草在田间形成种子库(种子密度38-10,940粒/m2)但实生苗建群有限(2.4-4株/m2)，为优化除草剂施用时机和综合治理策略提供科学依据。

　　

在加拿大新斯科舍省广袤的低丛蓝莓田里，一种开着金黄色小花的杂草——窄叶一枝黄花(Euthamia graminifolia)正悄然成为果农们的心头大患。这种植株高大的多年生杂草不仅会与蓝莓争夺养分水分，其茂密的株丛还会阻碍机械采收，更令人担忧的是，传统除草剂六嗪酮(hexazinone)对其防效日益减弱。由于缺乏对该杂草生长规律的精准认知，农户们只能粗略地根据植株高度来喷洒除草剂，往往错失最佳防治时机。

为破解这一难题，Dalhousie大学Scott White教授团队开展了一项历时四年的野外监测研究。他们在8个蓝莓田设立观测样方，用彩色橡皮圈标记每一株新出土的窄叶一枝黄花分株，结合温度记录仪数据，首次构建出基于生长度日(Growing Degree Day, GDD)的物候预测体系。研究发现该杂草的分株出土比蓝莓提前172 GDD，早期竞争优势明显；而模型精准显示90%分株在458 GDD时已完成出土，这为苗后除草剂甲基磺草酮(mesotrione)的精准施用提供了关键时间窗。

关键技术方法包括：1) 在8个商业蓝莓田布设温度记录仪，采用GDD=∑(T_mean-T_base)公式计算积温(T_base=0℃)；2) 通过定点观测和彩色标记法追踪分株出土与物候阶段；3) 采用四参数Weibull方程(Y=a[1-exp(-k(GDD-x0)^c)])拟合出土数据，三参数Gompertz方程(Y=a·exp[-exp(-k(GDD-x0))])拟合花芽/开花进程；4) 温室萌发实验检测7个田块的土壤种子库。

研究结果方面，分株出土动态显示：窄叶一枝黄花在25-71 GDD(4月上旬)开始出土，90%出土量在312-705 GDD内快速完成。Weibull模型预测10%/50%/90%出土点分别位于86/179/458 GDD，验证结果显示模型能准确指导早期防治。

花芽发育阶段方面：首株花芽出现在710-871 GDD(6月下旬)，Gompertz模型预测花芽期10%/50%/90%进度点分别为801/1074/1522 GDD。开花物候方面：初花期在1418-1626 GDD(7月末)，90%开花量在1992-2225 GDD(8-9月)完成，模型预测开花进度阈值与观测值高度吻合。

种子库特征揭示矛盾现象：尽管田间实生苗密度仅2.4-4株/m²，但土壤种子库密度高达38-10,940粒/m²，Collingwood地区种子库最密集(10,940±1,456粒/m²)，表明该杂草具有形成持久种子库的能力。

该研究发表于《Weed Science》，首次构建的GDD模型为窄叶一枝黄花综合治理提供新范式。模型可指导两个关键防治窗口：在458 GDD前针对出土分株使用甲基磺草酮，在1522-2113 GDD针对花芽/开花期进行草甘膦( glyphosate)定点涂抹。值得注意的是，该杂草花期(1369 GDD后)与蓝莓花期错峰，其繁花为传粉昆虫提供晚季蜜源，建议农户可保留边缘植株以维持生态平衡。研究强调需同步防控实生苗与成熟植株，尤其针对高密度种子库田块实施土壤处理，这对构建可持续蓝莓田杂草治理体系具有重要实践意义。