深层播种结合除草剂Indaziflam控制入侵性一年生禾草促进丛生禾草建植的生态修复策略

针对入侵性一年生禾草严重破坏牧场生态的问题，研究人员通过在不同深度（1-7 cm）播种丛生禾草（crested wheatgrass和bottlebrush squirreltail）并施用预萌发除草剂Indaziflam（73 g ai·ha?1），发现3-5 cm播种深度显著提高幼苗密度（13.5倍）和株高（2.6倍），证实深层播种可规避除草剂活性层，为同步控制入侵杂草与恢复多年生植被提供新方案。

　　

全球牧场正面临入侵性一年生禾草（如 cheatgrass/Bromus tectorum）的严重威胁，这些杂草通过竞争资源、缩短野火间隔期，导致原生植被衰退和生态系统功能丧失。尤其在美国西部，数千万公顷土地已沦为一年生禾草主导的荒漠化景观。传统修复手段中，预萌发除草剂（如Indaziflam）需与播种间隔数年以避免非靶向毒性，但延迟修复会加剧土壤裸露和资源浪费。如何实现除草与播种同步进行，成为生态修复领域的重大挑战。

针对这一难题，来自美国农业部农业研究局（USDA-ARS）的研究团队在《Rangeland Ecology 》发表创新性研究。团队选取两种典型丛生禾草（crested wheatgrass/Agropyron cristatum和bottlebrush squirreltail/Elymus elymoides），在俄勒冈州两个入侵草主导的试验点（loam土壤，年降水237-243 mm），设置1/3/5/7 cm四个播种深度，并立即喷施Indaziflam（73 g ai·ha^?1），通过两年田间试验结合混合模型方差分析（PROC MIXED），系统评估了幼苗密度与高度的响应规律。

方法精要
研究采用随机区组设计（4区组×2地点×2年度），手工开沟播种（200纯活种子/米）后覆土，CO₂加压喷雾器施药。次年6月末测定每2米行的存活苗数（密度）及20 cm间隔取样苗高（高度），使用SAS 9.4进行多变量方差分析。

关键结果

1. 幼苗密度：3 cm和5 cm深度分别使密度提升13.5倍和10.8倍（P=0.001/0.010），7 cm深度亦可能优于1 cm（P=0.053）。三组深层处理间无显著差异，表明Indaziflam活性主要集中于表土2 cm内。
2. 幼苗生长：3/5/7 cm深度苗高分别为1 cm的2.2/2.6/2.5倍（P≤0.002），且深层处理间无差异，证实除草剂抑制效应随深度递减。
3. 物种与环境：crested wheatgrass苗高普遍优于squirreltail（P=0.003），但密度无种间差异；地点间存在显著差异，年度间仅高度受降水影响。

科学价值
该研究首次证实：在壤土条件下，3-7 cm播种深度可使丛生禾草有效规避Indaziflam的毒性层（表土0-2 cm），同时克服深层播种的萌发限制。这一发现突破了"除草-播种必须分步实施"的传统认知，为开发"单次作业"（one-pass）修复技术奠定基础。研究还提示，土壤质地（如黏土vs壤土）可能影响最佳播种深度，未来需拓展更多物种与生境验证普适性。

应用前景
该策略可缩短修复周期2-3年，减少机械碾压和作业成本，尤其适用于Indaziflam长效控草区域（如年降水<250 mm的沙壤土）。但需注意：① 极黏重土壤可能限制深层出苗；② 其他除草剂（如imazapic）的组合效应待验证；③ 不同功能群植物（如深根灌木）的适应性仍需探索。这项研究为全球退化草地的同步控草-复绿提供了可操作性框架。