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通过设置在甘肃中部黄土高原半干旱地区连续二年(2011-2012年)的皮燕麦(陇燕3号)和裸燕麦(白燕2号)田间除草剂筛选试验,结合室内指标测定,研究不同除草剂在不同剂量下对杂草防除性能以及对燕麦安全性、产量、品质、生理特性的影响,并进一步研究除草剂施用后不同时期对燕麦田土壤微生态系统的调控效应,探讨除草剂和土壤微生物、土壤酶和土壤呼吸强度之间的内在联系。主要研究结果如下：(1)燕麦田中以藜、卷茎蓼、打碗花为主的杂草群落对燕麦田可造成2级危害,对我国西北半干旱区的杂草分布情况具有一定的代表性,且有施用化学除草剂防除的必要。(2)13种除草剂对杂草的防效及燕麦产量均有显著影响。其中,茎叶除草剂立清、麦喜和人工除草的防效较高,均在80%以上;前二者对产量的增效甚至高于人工除草,燕麦干草及种子产量最高达10739.0kg·hm-2和：3238.3kg·hm-2,分别超出对照27.74%和20.90%。土壤处理剂氟乐灵、果尔的杂草防效不及50%,而且对燕麦出苗和生长有所抑制,还可引起燕麦幼苗茎秆扭曲,叶片白斑等药害现象,2,4-D丁酯可导致裸燕麦田带壳率增多。各产量构成指标中,施用除草剂对燕麦的株高、穗长、千粒重等无明显作用,对小穗数、穗粒数、干草产量、种子产量有较显著影响。4种表现优良的除草剂在不同浓度下的防效及对皮、裸燕麦的增产作用由大到小依次为F3 (270 ml·hm-2麦喜)>M3 (2025 ml·hm-2立清)>M2(1350ml·hm-2立清)> S3 (1350 ml·hm-z金都尔)>F2(180ml·hm-2麦喜)。应试茎叶处理剂普遍优干土壤处理剂。(3)研究除草剂麦喜和立清对燕麦生理生化特性及品质的影响发现：①应试除草剂在燕麦生长前期对皮、裸燕麦叶片的光合能力和抗氧化酶系统均有影响,表现为抑制了燕麦倒二叶的叶绿素含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(GS),但促进了胞间C02浓度(Ci)、水分利用效率(WUE)、保护酶活性和MDA含量。燕麦生长后期除草剂处理下的光合指标恹复至对照水平。随着燕麦生育期的推进,POD、SOD酶活性呈现出先升高后降低的变化趋势;CAT活性在生育期内较为稳定;MDA含量逐渐上升,开花期达到最高。随着除草剂浓度的升高,3种保护酶活性均显著下降,MDA含量上升。此外,不同除草剂对皮、裸燕麦的光合作用的影响也有所不同。皮燕麦不同生育期内各光合指标对高浓度立清敏感,而裸燕麦则对高浓度麦喜耐药性较差,而麦喜对燕麦叶片酶活性影响较小。②2种除草剂在中、低浓度下对皮、裸燕麦干草和籽粒中的粗蛋白、粗仄分含量及籽粒中矿质元素Ca和P含量都有所促进,对燕麦干草中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量及相对饲用价值无显著的影响;而高浓度下对燕麦干草和籽粒粗蛋白、粗脂肪含量及干草可消化干物质和相对饲用价值的抑制相对明显。相比对照,处理M2(1350 ml-hm-2立清)下燕麦干草及籽粒粗蛋白平均提高6.3%,粗仄分提高4.5%,籽粒中矿物质含量和相对饲用价值也较高,品质相对较好。(4)通过除草剂对土壤微生态特性的一系列研究表明：①除草剂对燕麦田土壤微生物、酶活性和土壤呼吸强度的影响随微生物、酶的种类及除草剂浓度而异。在2种除草剂作用下,3大类土壤微生物数量表现为：细菌数量>放线菌>真菌。高浓度除草剂对微生物数量的抑制水平和抑制期均明显超过低浓度,不同土壤微生物数量以真菌降低幅度最大,其次是细菌,放线菌对除草剂敏感度最小。除草剂立清和麦喜施用后对土壤过氧化氢酶活性具有抑制-激活作用;对碱性磷酸酶具有激活-抑制-再激活的作用;对土壤蔗糖酶早期稍有抑制,但中后期都为逐渐激活恹复的作用,对土壤脲酶的影响表现为激活-抑制-激活作用。2种除草剂对土壤呼吸强度的影响总体表现为激活-抑制-激活的效应,随着除草剂浓度的增加,土壤呼吸强度也呈显著增大趋势。②对各土壤生物指标主成分分析发现,土壤微生物数量和酶活性及土壤呼吸强度均具有一定的相关性,且土壤微生物对燕麦田土壤肥力质量的影响大于土壤酶和土壤呼吸。综合得分顺序为处理M1(立清675 ml·hm-2)>M2(立清1350ml·hm-2)>F1(麦喜90ml·hm-2)>对照>F2(麦喜180 ml·hm-2)>M3(立清2025 ml-hm-2)>F3(麦喜270 ml-hm-z)。除草剂对土壤生态系统各指标的影响多在40d后有所恢复,而高浓度除草剂终将导致土壤微生物群落结构的变化,并对土壤肥力及燕麦生长造成潜在危害。(5)运用主成分分析对施用茎叶处理剂立清和麦喜不同浓度下的杂草防效、燕麦产量、品质、生理特性、土壤微生物数量、土壤酶活性及土壤呼吸代谢等几个方面的变化进行综合评价,建立综合模型为：F综=0.596Z1+0.214Z2+0.113Z3。前3个主成分因子的累积贡献率达到92.277%,其中第一主成分代表除草剂防效及燕麦产量因子,第二主成分为土壤生物代谢活性因子,第三主成分中则代表燕麦的生理特性。所有处理中,M2 (1350 ml·hm-z立清)综合评价值最高,在燕麦田施用应具有高效安全的特点。