基于生長(zhǎng)度日的窄葉一枝黃花物候預(yù)測(cè)模型及其在低叢藍(lán)莓田雜草管理中的應(yīng)用

《Weed Science》：Growing Degree Day Models for Predicting Narrowleaf goldenrod (Euthamia graminifolia ) Phenology in Lowbush Blueberry Fields in Nova Scotia

【字體： 大 中 小 】 時(shí)間：2025年12月05日 來(lái)源：Weed Science 2.5

　　

在加拿大新斯科舍省廣袤的低叢藍(lán)莓田里，一種開(kāi)著金黃色小花的雜草——窄葉一枝黃花(Euthamia graminifolia)正悄然成為果農(nóng)們的心頭大患。這種植株高大的多年生雜草不僅會(huì)與藍(lán)莓爭(zhēng)奪養(yǎng)分水分，其茂密的株叢還會(huì)阻礙機(jī)械采收，更令人擔(dān)憂的是，傳統(tǒng)除草劑六嗪酮(hexazinone)對(duì)其防效日益減弱。由于缺乏對(duì)該雜草生長(zhǎng)規(guī)律的精準(zhǔn)認(rèn)知，農(nóng)戶們只能粗略地根據(jù)植株高度來(lái)噴灑除草劑，往往錯(cuò)失最佳防治時(shí)機(jī)。

為破解這一難題，Dalhousie大學(xué)Scott White教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了一項(xiàng)歷時(shí)四年的野外監(jiān)測(cè)研究。他們?cè)?個(gè)藍(lán)莓田設(shè)立觀測(cè)樣方，用彩色橡皮圈標(biāo)記每一株新出土的窄葉一枝黃花分株，結(jié)合溫度記錄儀數(shù)據(jù)，首次構(gòu)建出基于生長(zhǎng)度日(Growing Degree Day, GDD)的物候預(yù)測(cè)體系。研究發(fā)現(xiàn)該雜草的分株出土比藍(lán)莓提前172 GDD，早期競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯；而模型精準(zhǔn)顯示90%分株在458 GDD時(shí)已完成出土，這為苗后除草劑甲基磺草酮(mesotrione)的精準(zhǔn)施用提供了關(guān)鍵時(shí)間窗。

關(guān)鍵技術(shù)方法包括：1) 在8個(gè)商業(yè)藍(lán)莓田布設(shè)溫度記錄儀，采用GDD=∑(T_mean-T_base)公式計(jì)算積溫(T_base=0℃)；2) 通過(guò)定點(diǎn)觀測(cè)和彩色標(biāo)記法追蹤分株出土與物候階段；3) 采用四參數(shù)Weibull方程(Y=a[1-exp(-k(GDD-x0)^c)])擬合出土數(shù)據(jù)，三參數(shù)Gompertz方程(Y=a·exp[-exp(-k(GDD-x0))])擬合花芽/開(kāi)花進(jìn)程；4) 溫室萌發(fā)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)7個(gè)田塊的土壤種子庫(kù)。

研究結(jié)果方面，分株出土動(dòng)態(tài)顯示：窄葉一枝黃花在25-71 GDD(4月上旬)開(kāi)始出土，90%出土量在312-705 GDD內(nèi)快速完成。Weibull模型預(yù)測(cè)10%/50%/90%出土點(diǎn)分別位于86/179/458 GDD，驗(yàn)證結(jié)果顯示模型能準(zhǔn)確指導(dǎo)早期防治。

花芽發(fā)育階段方面：首株花芽出現(xiàn)在710-871 GDD(6月下旬)，Gompertz模型預(yù)測(cè)花芽期10%/50%/90%進(jìn)度點(diǎn)分別為801/1074/1522 GDD。開(kāi)花物候方面：初花期在1418-1626 GDD(7月末)，90%開(kāi)花量在1992-2225 GDD(8-9月)完成，模型預(yù)測(cè)開(kāi)花進(jìn)度閾值與觀測(cè)值高度吻合。

種子庫(kù)特征揭示矛盾現(xiàn)象：盡管田間實(shí)生苗密度僅2.4-4株/m²，但土壤種子庫(kù)密度高達(dá)38-10,940粒/m²，Collingwood地區(qū)種子庫(kù)最密集(10,940±1,456粒/m²)，表明該雜草具有形成持久種子庫(kù)的能力。

該研究發(fā)表于《Weed Science》，首次構(gòu)建的GDD模型為窄葉一枝黃花綜合治理提供新范式。模型可指導(dǎo)兩個(gè)關(guān)鍵防治窗口：在458 GDD前針對(duì)出土分株使用甲基磺草酮，在1522-2113 GDD針對(duì)花芽/開(kāi)花期進(jìn)行草甘膦( glyphosate)定點(diǎn)涂抹。值得注意的是，該雜草花期(1369 GDD后)與藍(lán)莓花期錯(cuò)峰，其繁花為傳粉昆蟲(chóng)提供晚季蜜源，建議農(nóng)戶可保留邊緣植株以維持生態(tài)平衡。研究強(qiáng)調(diào)需同步防控實(shí)生苗與成熟植株，尤其針對(duì)高密度種子庫(kù)田塊實(shí)施土壤處理，這對(duì)構(gòu)建可持續(xù)藍(lán)莓田雜草治理體系具有重要實(shí)踐意義。