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花椒(Zanthoxylum bungeanum Maxim.) 为芸香科花椒属落叶小乔木或灌木，是我国广泛栽培的重要木本油料和香料经济树种，也是我国西南山区重要经济林木。花椒为浅根系树种[1]，杂草与树争肥严重，有“花椒不除草，当年就枯老”之说[2]。因此，花椒园杂草防治是花椒园管理的一项重要内容。花椒园涉及山地、丘陵、平原、盆地等地势，种植环境较为复杂。花椒园杂草与椒树争夺养分、光线和空间，对地温、墒情、土壤结构产生不良影响，还极易成为一些病虫的栖息场所，成为病虫害的侵染来源[3]，严重影响椒树的生长，导致椒树叶片发黄，甚至出现落叶，造成产量和质量的下降。目前花椒产区椒园杂草管理还多为农药除草，少部分为人工除草，频繁中耕除草或人工除草可影响椒树正常生长[4]。传统的人工除草成本高、时间长，化学除草污染土壤、水源，且化学成分易被花椒树吸收产生农药残留。研究以除草布覆盖、机械除草与人工除草为研究对象，探明其在抑草效果、土壤养分、土壤水分、花椒园产量及对经济效益等方面的影响，采用控草方式单因素随机区组试验，旨在探究最适宜花椒园控草的技术措施，为生产实践提供理论依据。
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试验地位于四川省阿坝藏族羌族自治州茂县，地处于四川省西北部、青藏高原东南边缘，地跨岷江和涪江上游高山河谷地带，东部为中山地带，地貌以高山峡谷为主，地势由西北向东南倾斜。试验地海拔在2 700~2 800 m之间，属高原性季风气候，日照充足，降水少，干湿季分明，冬季寒冷，夏季凉爽，昼夜温差和地区温差大，年均气温11.0 ℃，无霜期215.4 d，年均日照1 549.4 h，年降水量486.3 mm。土壤为棕壤土，结构疏松，土层深厚，肥力较高。供试品种为茂县花椒，椒树栽植的株行距为3.5 m×4 m，树龄为7年。
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试验时间：2019年3月至2020年4月，试验设3个处理，分别为除草布覆盖、机械除草和人工除草，以人工除草为对照处理，在同一椒园内选取自然条件一致、长势一致、无明显病虫害植株共27株，每3株为1个区组，随机区组，每个处理重复3次，3月下旬开始铺除草布、机械除草和人工除草。除草布为黑色聚乙烯材料，厚0.15 mm，宽1 m，遮光率89.6%，于距离树干30 cm处铺设，；机械除草使用割草机割除杂草地上部分；人工除草处理采用传统方式手工将杂草连根拔除。2019年3月下旬（施肥后）开始铺设除草布、机械除草、人工除草。
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椒园植物生长密度大，需要加强管理，综合运用整形修剪和适时科学施肥[5-6]（土壤追肥、叶面喷肥）等丰产技术，2019年3月中旬在花芽萌发前对试验区进行了修剪和施肥管理，单株施肥硫酸钾型复合肥（15∶15∶15）350 g，5月下旬叶面喷施磷酸二氢钾1次。
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坚持预防为主、综合防治的方针，加强树体和土壤管理，破坏病虫的生存环境；大力保护天敌，积极利用生物防治技术[7-8]。在病虫害发生时，合理使用农药，并尽量使用换代的新型农药；花椒成熟前30 d禁止使用农药。重点防治流胶病、炭疽病、锈病、叶斑病、根腐病、蚜虫、介壳虫、红蜘蛛、天牛等病虫害。
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每处理选取3个观测点，每点0.25 m2，分别于覆盖除草布或除草后15、30 d调查主要种类及其杂草株数。株防效计算公式如下：株防效=（空白对照区活草数−处理区残留活草数）/空白对照区活草数×100%。
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2020年3月中旬采样，每个小区采用3点取样，然后混合成1个土样，风干研磨后室内检测。铵态氮、速效磷、速效钾和有机质采用土壤养分速测仪(TPY-16A)检测。
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连续晴天7天后，采用烘干法测定试验地土层下30 cm处土壤含水量，每个小区随机采集3个点。
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测定27株参试单株产量，估算每公顷鲜椒产量。
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试验数据用 Microsoft Excel 2010处理。
2.1. 试验设计
2.2. 栽培管理
2.2.1. 加强管理
2.2.2. 病虫害预防
2.3. 数据调查与方法
2.3.1. 杂草防效
2.3.2. 土壤养分
2.3.3. 土壤水分
2.3.4. 产量性状
2.3.5. 数据处理
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试验椒园杂草以牛筋草、野豌豆、苦苣菜、藜菜、鹅肠菜为主，调查不同控草方式对这几种杂草的防效（见表1）。由表1看出，盖布或除草15 d和30 d，除草布覆盖处理对牛筋草、野豌豆、藜菜、苦苣菜和鹅肠菜的防效达100%，且优于机械除草的和人工除草处理的。除草布处理下只有零星的多年生杂草发芽，由于不能直接受到光照，且除草布本身质地较为紧密，又缺营养而不能穿透，最后逐步死去。机械除草对所有杂草的防效均在31%以下，防效不太理想，这可能是机械除草只割除了杂草地上部分的茎叶，地下部分的根茎仍存活在地里，杂草根系发达，将继续发芽生长。人工除草将杂草地上部分茎叶和地下部分的根茎全部清除，故其对杂草的防效高于机械除草的，由于可以接受阳光的照射，散落在地里的杂草种子一段时间后会继续发芽，故其对杂草的防效低于除草布覆盖的。
处理名称 调查时间 牛筋草 野豌豆 苦苣菜 藜菜 鹅肠菜 株数/株 防效/% 株数/株 防效/% 株数/株 防效/% 株数/株 防效/% 株数/株 防效/% 除草布覆盖 盖布15 d 0.0 100.0 0.0 100.0 0.0 100.0 0.0 100.0 0.0 100.0 盖布30 d 0.0 100.0 0.0 100.0 0.0 100.0 0.0 100.0 0.0 100.0 机械除草 除草15 d 5.7 −23.9 9.5 11.2 0.9 −28.6 0.8 20.0 5.4 6.9 除草30 d 6.2 −19.2 11.4 13.6 1.4 −27.3 0.9 30.8 6.5 8.5 人工除草 除草15 d 4.6 − 10.7 − 0.7 − 1.0 − 5.8 − 除草30 d 5.2 − 13.2 − 1.1 − 1.3 − 7.1 − Table 1. Effects of different grass control methods on weed plants
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土壤养分能为植物生长提供必需的营养元素，其含量的多少直接关系到植物的长势。在同等施肥量条件下，不同控草方式下，有机质、铵态氮、速效磷、速效钾含量在控草前后有所差别（见表2）。控草处理前，3种处理之间4项指标不存在差异，含量高低趋于一致。控草处理后，尤其是覆盖除草布1年后，4个指标与机械除草、人工除草间均存在差异，其中，除草布覆盖处理的有机质、铵态氮、速效磷、速效钾4个指标值都比控草前的有所增加，特别是有机质，比控草前的增加6.05 g·kg–1；机械除草、人工除草的有机质含量均都比控草前的下降，其中人工除草的比控草前的下降5.80 g·kg–1。可见，花椒园采用覆盖除草布方式控草还可以适当增加土壤养分，其中有机质含量增加明显。
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2020年4月26日至5月2日为连续晴天，不同控草方式下椒园土壤含水量不同，各个处理间存在差异（见图1）。除草布覆盖与人工除草、机械除草间均存在差异，除草布覆盖的土壤含水量分别比机械除草的和人工除草的高3.68%和4.65%；但是人工除草与机械除草之间差异不大。除草布覆盖可减少土壤水分的蒸发。机械除草和人工除草下有杂草，白天为椒园土壤表层蒸发起到一定的阻拦作用，夜晚可以吸收空气中的水分，形成露珠，滋润土壤。连续晴天后，除草布处理下0~5 cm处土壤表层较机械除草的干燥，不同土层的土壤温度不同，不同土层含水量亦不同，除草布覆盖下不同土层温度变化及其对椒树生长的影响也是后期重点研究关注的方向。
调查时间 处理名称 有机质/(g·kg–1) 铵态氮/（mg·kg–1） 速效磷/（mg·kg–1） 速效钾/（mg·kg–1） 控草前 除草布覆盖 45.49 15.94 60.92 37.80 机械除草 46.27 13.68 62.14 37.18 人工除草 45.68 13.89 61.37 38.41 控草后 除草布覆盖 51.54 23.16 72.58 53.54 机械除草 45.16 18.23 60.28 42.51 人工除草 39.48 17.26 60.02 37.08 Table 2. Effects of different grass control methods on soil nutrient content in Prickly ash orchard
Figure 1. Comparison of soil water content in Prickly ash orchard with different grass control methods
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统计不同控草方式每公顷花椒园的年投入成本、鲜椒产量和效益如表3，投入成本为：人工除草>机械除草>除草布覆盖，结果显示：除草布覆盖处理的和机械除草处理的投入成本只有人工除草的56.25%和64.25%。鲜椒产量为：除草布覆盖>机械除草>人工除草，除草布覆盖处理的和机械除草处理的鲜椒产量分别比人工除草的增产1 035.7 kg和392.8 kg，增产率为19.08%和7.24%。每公顷效益为：除草布覆盖>机械除草>人工除草，除草布覆盖处理的和机械除草处理的每公顷效益分别比人工除草的增收23 340元和10 002元，分别比人工除草的增收22.75%和9.75%，除草布覆盖的增收效益显著。
处理名称 材料费/(元·hm–2) 工时费/(元·hm–2) 总投入/(元·hm–2) 鲜椒产量/（kg·hm–2） 效益/(元·hm–2) 除草布覆盖 2 625 750 3 375 6 464.3 125911 机械除草 2 355 1 500 3 855 5 821.4 112573 人工除草 0 6 000 6 000 5 428.6 102571 注：每个工按当地价格100元·d–1，鲜椒价格以20元·kg–1来计算。 Table 3. Economic benefit of Prickly ash orchard per hectare with different grass control methods
3.1. 不同控草方式、不同时期对杂草的防效
3.2. 不同控草方式对土壤养分的影响
3.3. 不同控草方式对土壤水分的影响
3.4. 不同控草方式投入和产出经济效益分析
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本试验结果表明：在抑草效果上，除草布覆盖处理的控草效果整体最佳，与陈清华[9]、韩昭侠[10]等研究结果相同，与范建芝[11]、樊彦兵[12]、岳德成[13]等采用除草地膜覆盖防除杂草结果相同。对土壤养分的影响上，除草布覆盖处理效果最佳，可以有效增加土壤养分，尤其是有机质指标，这与陈清华的研究结果不同，这可能是因为供试土的土质不同，如土壤微生物菌落不同、pH值和土壤理化特性不同等，覆盖除草布对土壤微生物菌落、土壤理化特性、土壤温度及花椒树势的影响将是以后研究的重点。对土壤水分的影响上，与吴佳[14]等研究结果一致。从控草成本和产出效益分析，除草布覆盖处理总投入最低，产出效益最高，其次是机械除草。综上，从绿色安全又经济的角度而言，除草布覆盖是花椒园最适应的控草方式。
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