多样化农业气候条件下芋头栽培的可持续杂草管理策略：基于混合效应模型的综合评估

为解决芋头(Colocasia esculenta)种植中杂草防控难题，研究人员在印度7个农业气候带10个地点开展为期两年(2021-2023)的田间试验，采用随机完全区组设计(RCBD)评估8种处理（包括除草剂quizalofop-p-ethyl/glyphosate、人工除草、豇豆(Vigna unguiculata)间作、覆盖等）的效应。通过线性混合效应模型分析发现，地膜覆盖(T5)和无杂草对照(T7)显著提升产量，而站点成为产量变异的主导因素，为跨区域芋头种植的精准杂草管理提供了重要依据。

　　

这项研究在印度7个不同农业气候带的10个试验点展开，历时两年(2021-2023)系统评估了8种杂草防控方案对芋头(Colocasia esculenta)产量的影响。实验采用随机完全区组设计(Randomised Complete Block Design, RCBD)，对比了化学除草剂(quizalofop-p-ethyl和glyphosate)、人工除草、与豇豆(Vigna unguiculata [L.] Walp.)间作、地面覆盖等处理效果。

研究团队创新性地运用线性混合效应模型(linear mixed-effects model)，将处理方式作为固定效应，站点(Site)、年份(Year)及其交互作用等作为随机效应。通过模型优化排除了贡献率可忽略的三级交互项，最终构建出稳健的评估体系。

数据分析揭示：铺设地膜(T5)和全程无杂草对照(T7)表现最优，而放任杂草生长(T8)导致产量断崖式下跌。值得注意的是，站点差异解释了最大比例的产量变异，这一发现为制定区域适应性杂草管理策略提供了关键科学依据。模型诊断显示残差符合正态分布，验证了分析方法的可靠性。

该研究首次在多气候带尺度上证实，整合覆盖栽培、生物间作等环境友好型措施，配合区域特性调整方案，能显著提升芋头生产的可持续性。这些成果为热带块茎作物的精准农业实践树立了新范式。