埃塞俄比亚Babile地区高粱与豆科作物间作对Striga hermonthica寄生杂草防控及产量提升的机制研究

针对埃塞俄比亚Babile地区高粱受Striga hermonthica寄生杂草严重危害的问题，研究人员通过田间试验评估豆科作物（普通豆CB、豇豆CP、大豆SB）与高粱间作对杂草抑制及产量提升的效果。结果表明，豇豆单行同时种植（S-CP-SA）使Striga侵染降低73.9%，高粱增产36.7%，土地当量比（LER）达2.5，边际收益率2262%。该研究为资源匮乏地区提供了一种可持续的杂草防控方案。

　　

在非洲撒哈拉以南半干旱地区，高粱（Sorghum bicolor L.）是重要的粮食作物，但寄生性杂草Striga hermonthica的肆虐导致其产量损失高达80%，每年造成埃塞俄比亚约7500万美元经济损失。传统单一耕作模式加剧了土壤退化，而农民因杂草危害甚至转向种植经济作物恰特草（Chata edulis）。面对这一严峻挑战，Degebasa等人在《Journal of Crop Health》发表研究，探索通过豆科作物间作实现生态防控与产量协同提升的创新路径。

研究团队采用随机完全区组设计（RCBD），在2019-2020年埃塞俄比亚Babile地区（年均温10.7-26.8°C，砂壤土）开展田间试验。通过16种处理组合（3种豆科作物×2种植方式×2行距排列+对照），系统评估了Striga数量、作物表型及经济效益等指标，并运用R软件进行方差分析。

关键结果

1. 1.

   Striga防控效果：豇豆单行同时种植（S-CP-SA）使Striga植株数降至6株/小区，较对照（19株）降低73.9%，胶囊数减少43%。豆科作物的氮素固定与遮荫效应共同抑制杂草生长。

2. 2.

   高粱生长改善：S-CP-SA处理下，高粱开花期提前至65天，叶面积指数（LAI）达3.3，株高159cm，显著优于对照（LAI 1.8，株高116cm）。

3. 3.

   产量提升：豇豆间作使高粱籽粒产量达3t/ha，较对照（1.9t/ha）增长36.7%，收获指数（HI）提高至50.5。

4. 4.

   系统效益：土地当量比（LER）显示，豇豆（2.5）>普通豆（2.1）>大豆（1.89），边际收益率高达2622%，净收益33,968埃塞俄比亚比尔。

讨论与意义

该研究首次在Babile地区证实，豇豆与高粱单行同时种植（S-CP-SA）能通过三重机制发挥作用：①豆科根系诱导Striga种子“自杀式萌发”；②固氮作用改善土壤肥力；③冠层遮荫抑制杂草光合作用。相比化学防控，该技术成本更低且可持续，为小农户提供了可行的解决方案。研究结果对撒哈拉以南非洲约3亿受Striga威胁人口的粮食安全具有重要启示，也为气候变化背景下的适应性农业提供了范例。未来需进一步优化豆科品种组合与种植时序，以扩大技术推广范围。