长期施肥措施对典型淋溶土（Hapludalf）中杂草群落多样性的影响

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Impact of Long-Term Fertilization Practices on Weed Flora Diversity in Typic Hapludalf Soils

本研究评估了有机与无机养分长期对玉米-小麦轮作中杂草群落组成、多样性和系统生产力的影响。实验基于1972-73年启动的持续观测，2017-2019年数据表明，50% NPK显著增加玉米阔叶杂草数量，而100% NPK+锌促进禾本科杂草。小麦中150% NPK导致阔叶杂草增多，FYM增加禾本科杂草。平衡施肥（100% NPK+10t FYM/ha）虽降低杂草多样性，但提高系统生产力，揭示养分管理、杂草动态与作物表现的复杂关系。

　　

摘要

杂草侵扰仍然是农作物生产面临的主要挑战，这一现象受到农业实践和土壤-气候条件的共同影响。本研究旨在评估有机和无机营养源对玉米-小麦轮作系统中杂草群落组成、多样性和系统生产力的长期影响。评估基于一项始于1972-1973年的持续实验数据，观察记录涵盖了2017年季风季节至2019年冬季的时间段。实验采用随机区组设计，设置了11种处理方式，包括不同水平的氮（N）、磷（P）和钾（K）（剂量范围为推荐剂量的50%至150%），同时还考虑了锌的施用、农家肥（FYM）的添加、硫和石灰的改良措施以及人工除草。通过样方调查发现，玉米中有9种杂草属于3个科，小麦中有11种杂草属于7个科，其中禾本科（Poaceae）在小麦中最为常见，其次是菊科（Asteraceae）。在玉米种植中，施用50%的NPK显著增加了阔叶杂草的数量、总杂草数量和杂草生物量；而100%的NPK配合锌的施用则促进了禾本科杂草的繁殖。在小麦种植中，150%的NPK导致阔叶杂草数量和总杂草生物量增加，同时农家肥的添加增加了禾本科杂草的发生率。值得注意的是，100%的NPK与10吨/公顷的农家肥相结合的平衡施肥方案虽然降低了物种丰富度和多样性指数，但提高了整个系统的生产力。100%的NPK与10吨/公顷农家肥的联合施用显著减少了杂草的物种丰富度和多样性，同时提升了系统生产力。这些发现揭示了长期养分管理、杂草动态与作物表现之间的复杂关系，为设计既能有效控制杂草又能提高作物产量的可持续农业实践提供了宝贵的见解。