全 文 :云南农业大学学报 Journal of Yunnan Agricultural University,2015,30 (3) :333 - 337 http:/ /xb. ynau. edu. cn
ISSN 1004 - 390X;CODEN YNDXAX E-mail:xb@ ynau. edu. cn
收稿日期:2014 - 04 - 27 修回日期:2014 - 05 - 12 网络出版时间:2015 - 05 - 16 13:58
* 基金项目:国家公益性行业 (农业)科研专项资助项目 (201303022) ;国家重点基础研究发展计划
(2011CB100400)。
作者简介:汤东生 (1978—) ,男,湖北保康人,博士,副教授,主要从事作物与杂草生态学研究。
E-mail:tangds@ ynau. edu. cn
**通信作者Corresponding author:傅杨 (1965—),女,云南昆明人,研究员,主要从事杂草学研究。
E-mail:fuyangkm@163. com
网络出版地址:http: / /www. cnki. net /kcms /detail /53. 1044. S. 20150516. 1358. 002. html
DOI:10. 16211 / j. issn. 1004-390X(n). 2015. 03. 002
土壤湿度和播种深度
对检疫性杂草宽叶酢浆草繁殖的效应*
汤东生,寸植贤,方海燕,蔚立强,董玉梅,傅 杨**
(云南农业大学,生物多样性应用技术国家工程中心,云南 昆明 650201)
摘要:宽叶酢浆草是近年新发现的检疫性入侵杂草,已对入侵地表现出较为严重的危害。为明确其入侵和危
害的生物学特点,本研究通过温室盆栽试验检测了不同湿度土壤和不同播种深度条件下,宽叶酢浆草鳞茎子
球的数量、重量、百粒重和收缩根重量的差异。结果表明:宽叶酢浆草具有一定的耐干旱能力,3,4,5 d 3
种间隔浇水期对鳞茎数量的影响差异不显著,而 2,3,4 d 3 种间隔浇水期对鳞茎鲜重差异显著。同样,宽叶
酢浆草具有极高的耐埋性,8 cm播种深度的繁殖子球数量和重量均显著高于播种在表面的处理;但播种深度
对收缩根的重量影响非常明显,随着深度的增加,收缩根在深度为 6 cm时迅速减少至几乎消失。可见,宽叶
酢浆草是对干旱和深埋具有较强生态适应性的入侵杂草。
关键词:宽叶酢浆草;繁殖;土壤湿度;播种深度
中图分类号:Q 16 文献标志码:A 文章编号:1004 - 390X (2015)03 - 0333 - 05
The Effect of Soil Moisture and Sowing Depth on Reproduction
of the Quarantine Weed Oxalis latifolia
TANG Dongsheng,CUN Zhixian,FANG Haiyan,WEI Liqiang,DONG Yumei,FU Yang
(National Engineering Center of Applied Technologies for Agricultural Diversity,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China)
Abstract:Oxalis latifolia was a new-found quarantine invasive weed which caused serious damage to horti-
culture production. Information on the biological characteristics of its invasion and harm was lacking. Study
was conducted to determine the effect of soil moisture and sowing depth on the number,weight,hundred bulb
weight of O. latifolia child bulbs. Moreover,contractile roots of different treatments were either examined.
O. latifolia was showed a little high drought resistance. There was not significant for bulb number treated by
watering interval among 3,4 and 5 days;while it was significant for bulb fresh weight treated by watering inter-
val among 2,3 and 4 days. Meanwhile,O. latifolia possessed a strong burial resistance. The number and
weight of child bulbs sowing in 8 cm was significantly higher than that of sowing in surface. The weight of con-
tractile roots showed very sensitive to sowing depth. Contractile roots were promptly reduced as sowing depth
was increased and was disappeared when O. latifolia was sowed in 6 cm depth. The above results were indica-
ted that O. latifolia is a weed with high ecological adaptation to drought and deep burying.
Keywords:Oxalis latifolia;reproduction;soil moisture;sowing depth
宽叶酢浆草 (Oxalis latifolia Kunth.)是云南省
昆明市近年新发现的检疫性杂草[1],目前已经在昆
明城区及附近区域的公园绿地、道路绿化带等地广
泛传播,造成较大强度的危害。宽叶酢浆草属酢浆
草科 (Oxalidaceae)酢浆草属 (Oxalis)植物,原产
中南美洲[2],为多年生草本植物,靠鳞茎母球产生
大量子球,随土壤转运进行繁殖和传播[3]。在印度、
新西兰、南非、乌干达等国家被列为主要杂草[4 -6]。
一些外来植物离开原产地到达入侵地后表现出
较强的适应和繁殖特性[7],宽叶酢浆草作为我国新
发现的外来植物,其生长繁殖能力对入侵地是否表
现出一定的适应性尚不清楚。宽叶酢浆草的鳞茎常
夹杂在土壤中随土壤或苗木的调运而传播开来。土
壤湿度[8 - 9]和土壤深度[10 - 11]是影响无性繁殖器官
生长和繁殖的重要因素。笔者在研究宽叶酢浆草的
过程中,发现了其特殊的变态根—收缩根。收缩根
(contractile roots)是一些鳞茎和球茎类植物特有的
结构,通过径向膨胀和纵向收缩而将球茎或鳞茎拉
向土壤深处,具有将植物拉进土壤的功能[12]。
本研究拟通过探讨宽叶酢浆草在不同湿度和
深度土壤中鳞茎生长和繁殖的差异,明确宽叶酢
浆草对入侵地的适应性强弱。由于有关收缩根研
究的报道较少,本文将收缩根对土壤湿度和深度
的响应规律一并纳入研究,以期为深入揭示宽叶
酢浆草的适应性规律提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
为本实验室在绿化带挖取的未出芽的宽叶酢
浆草鳞茎。选取直径为 4 ~ 6 mm 的鳞茎作为试验
用的母球。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 土壤湿度试验
取昆明附近大田耕作层土壤,经自然风干后,
过直径 6 mm 筛,将过筛后的土壤经充分混合后
装入直径 20 cm,深 15 cm的 PVC 圆形塑料花盆。
将 4 粒宽叶酢浆草鳞茎均匀地播入盆中,深度为
2 cm,第 1 次将水浇透,然后将花盆放在温室中
培养,自然光照。试验设 5 个处理,分别为每天
浇水 0. 5 L,每 2 d浇水 0. 5 L、每 3 d浇水 0. 5 L,
每 4 d 浇水 0. 5 L 和每 5 d 浇水 0. 5 L。试验从
2012 年 4 月中旬开始,至 7 月初止。试验设 4 次
重复,随机区组排列。试验每隔 1 周移去 1 次花
盆位置以消除光照、温度差异造成的差异。试验
结束提前 3 d 停止浇水,以保持土壤适当湿度便
于收获。收获时将盆中土壤倒出,从母球上剥离
子球和收缩根 (图 1) ,并收集每盆土壤中散落的
宽叶酢浆草鳞茎,统计鳞茎数量。将鳞茎和收缩
根洗净后,在吸水纸上过夜晾干,第 2 天在天平
上分别称取鳞茎和收缩根的重量。
433 云南农业大学学报 第 30 卷
1. 2. 2 播种深度试验
土壤和花盆选用规格同上。为区分宽叶酢浆草
鳞茎在不同通透性土壤中的差异,试验设置 3 种土
壤通透性,即将以上土壤湿度试验用的土壤与珍珠
岩按 1∶0,3∶1,2∶2共 3种比例进行混合。然后将宽
叶酢浆草鳞茎按 0,2,4,6,8 cm共 5 个深度进行
播种处理。2 ~ 3 d 浇 1 次水,每次浇水均要浇透,
以保证同种土壤的水分含量一致。4次重复,随机区
组排列。试验每隔 1 周移动 1 次花盆位置以消除光
照、温度差异造成的差异。收获和测定方法同上。
1. 3 数据分析
数据采用 Excel 2007 软件进行统计和作图处
理,用 SAS 9. 2 软件进行方差分析,多重比较采
用 LSD法。
2 结果与分析
2. 1 土壤湿度对宽叶酢浆草鳞茎繁殖的影响
宽叶酢浆草子球繁殖数量对土壤含水量反
应较为敏感 (图 2A)。每日浇水的处理鳞茎数
量最高,达 136 粒;随着浇水间隔天数的增
加,鳞茎数量显著下降,至每 3 d 浇 1 次水的
处理减少至 115 粒。随后,随浇水间隔天数的
增加,鳞茎数量虽然在缓慢减少,但下降不
显著。
土壤含水量对鳞茎子球数量的影响不同于对
鳞茎子球重量的影响 (图 2B)。整体上,随着浇
水间隔期的增加,鳞茎子球数量有所下降;但浇
水间隔期为 1 d和间隔期为 2 d的处理之间没有显
著差异。浇水间隔期为 2,3,4 d 3 种处理之间差
异显著。
百粒重是衡量大型种子质量或大小的一个农
艺指标,本文将其用于衡量鳞茎质量。由图 2C
可知:土壤浇水间隔期对宽叶酢浆草鳞茎子球的
百粒重的影响规律与对子球重量的影响规律一致,
即:浇水间隔期从 1 d增加到 2 d,子球百粒重变
化不明显,但浇水间隔期从 2 d 至 4 d 的处理之
间,百粒重显著减少。
由图 2D可知:浇水间隔期为 3 d 的处理,收
缩根鲜重最大。浇水间隔从 1 d增加到 3 d时,收
缩根鲜重逐渐增加。浇水间隔期继续扩大后,收
缩根表现显著下降的趋势。
2. 2 土壤深度对宽叶酢浆草鳞茎繁殖的影响
宽叶酢浆草鳞茎的繁殖能力对土壤深度表
现出较强的适应性 (图 3A)。对于培养在纯土
壤中的宽叶酢浆草鳞茎来讲,随着土壤深度的
增加,鳞茎子球繁殖的数量随之增多,至土壤
深度为 6 cm 处达到最大。增加土壤中珍珠岩的
比例是为扩大土壤通透性。由图可知,土壤通
透性越大,鳞茎子球数量最大值出现的土层越
浅。土壤中混 1 /4 比例的珍珠岩后,鳞茎子球
数量最大值出现在深度为 4 cm 处;而土壤中混
一半比例的珍珠岩后,鳞茎子球数量最大值出
现在深度为 2 cm 处。
宽叶酢浆草鳞茎的鲜重对土壤深度的表现规
533第 3 期 汤东生,等:土壤湿度和播种深度对检疫性杂草宽叶酢浆草繁殖的效应
律同鳞茎子球数量 (图 3B)。对于纯土培养的宽
叶酢浆草,其鳞茎子球最大值出现在土壤深度为
6 cm处,而增加珍珠岩的比例使鳞茎子球最大值
出现的土层变浅。
宽叶酢浆草鳞茎的百粒重对土壤深度的反应
不同于鳞茎的数量。如图 3C 所示,随着土壤深
度的增加,鳞茎子球的百粒重逐渐增加,最大值
均出现在本试验设置的土壤深度最大值 8 cm 处。
但土壤中珍珠岩的比例越高,鳞茎子球的百粒重
越大。在田土与珠岩比例为 2 ∶ 2,鳞茎种植深度
为 2 ~ 8 cm 时,子球的百粒重均高于其他两种土
壤处理。
宽叶酢浆草收缩根的鲜重对土壤深度的反
应极其敏感 (图 3D)。在 3 种比例的土壤条件
下,宽叶酢浆草收缩根的鲜重随着土壤深度的
增加迅速下降,收缩根的鲜重由深度为 0 cm 处
理的超过 15 g 下降到深度为 4 cm 处理的接近
消失。
3 讨论
宽叶酢浆草为近年来我国新出现的外来检疫
性杂草,该杂草具有不同于其他外来杂草的繁殖
特性。具体表现为:宽叶酢浆草以鳞茎的无性繁
殖形成子球随土壤的运输而传播。酢浆草科杂草
种类不多,而作为农田一般杂草的黄花酢浆草
(O. corniculata)则为一年生草本植物,其以种子
作为繁殖器官[13],生长繁殖规律不具备可比性。
在我国,以鳞茎作为主要繁殖器官进行危害的主
要杂草还鲜见报道,因此,深入开展宽叶酢浆草
的生物生态学研究为进一步防治该杂草具有重要
的理论意义。
本研究针对鳞茎的特性,从土壤湿度、深度
和土壤通透性三个方面分析了宽叶酢浆草的生态
学特征。结果表明:宽叶酢浆草鳞茎繁殖对较低
的土壤湿度具有一定的适应能力。虽然随着土壤
含水量的下降,繁殖的鳞茎子球数量、重量和百
粒重均有所下降,但其对土壤水分变化的反应不
如其他恶性杂草反应强烈[14 - 15]。宽叶酢浆草对土
壤水分多寡的耐受极限在本文中并没有涉及,其
对土壤含水量的根限耐受力,需在今后的试验中
进一步分析。
土壤深度试验表明,鳞茎裸露在土壤表面,
繁殖力弱一些,形成的子球数量小,适当的埋藏
深度促进其繁殖,但 8 cm的埋藏深度鳞茎的繁殖
能力仍高于裸露的鳞茎,表明鳞茎具有适应在土
壤中深埋繁殖能力。同时,土壤通透性跟土壤质
633 云南农业大学学报 第 30 卷
地相关,不同通透性的土壤其水分和空气含量不
一样,种子出苗率在相同深度但通透性不同的土
壤中是有差别的[16 - 17]。
许多酢浆草属植物具有收缩根,但在前人文
献中仅提到这一结构,并未见对其功能做深入的
研究[18 - 20]。日本科学家提到温度对收缩根的影
响[21],但未见详细的信息。本研究表明:土壤含
水量、土壤深度均对宽叶酢浆草收缩根形成明显
影响。土壤深度增加后,收缩根重量迅速下降直
至消失。有必要在今后的工作中对收缩根的形成
条件和功能进行研究。
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