文献解读 | 可持续农业措施如何调控杂草种子库?

研究概述

研究解读

1、前言与方法

杂草可通过与作物直接竞争光、水、养分等造成作物减产，并可能通过传播病虫害间接影响作物产量。杂草种子库作为潜在的杂草繁殖体来源，对其进行调控是杂草管理的关键环节。此前，针对覆盖种植等可持续农业措施的研究多聚焦于地上杂草，忽视了其对杂草种子库的影响。对此，研究者利用 Web of Science 和 CNKI等数据库筛选得到了来自全球146项研究的1604组实验数据，通过Meta分析旨在解决三大核心问题：①量化五种主要可持续农业措施对杂草种子库密度、物种丰富度及优势杂草的影响；②分析各措施在不同农业系统中的差异；③从种子库角度提出农田杂草可持续管理的策略。

2、研究结果

2.1 可持续农业措施对杂草种子库的整体效应

不同措施对种子库密度和物种丰富度的影响差异显著，且对密度的作用强度远大于物种丰富度（图1）。覆盖种植使种子库密度降低49%、物种丰富度降低5%，是控草效果最突出的措施之一；间作使种子库密度降低44%、物种丰富度降低12%，同时能显著削弱优势杂草主导地位；少耕是唯一促进杂草增加的措施，使种子库密度增加33%、物种丰富度增加14%；残茬还田使种子库密度降低22%、物种丰富度无显著变化（仅增加3%）；轮作使种子库密度降低18%、物种丰富度降低11%。

2.2 不同管理水平下可持续耕作措施对杂草种子库的影响

覆盖种植下，单物种覆盖对种子库密度的抑制作用显著优于多物种混合，覆盖作物生长超5个月，控草效果更强；间作处理下，条播对种子库密度的抑制效果远优于混播；少耕处理下，除翻转浅耕（<10cm）外，其他少耕类型均显著增加种子库密度和物种丰富度；秸秆还田处理下，当秸秆还田量超过5吨/公顷时，种子库密度受抑制影响更加突出；轮作下，新引入作物来自不同科时能显著降低种子库密度。