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假臭草对南方几种常见大田杂草的化感作用



全 文 :中国农学通报 第23卷 第 5期 2007年 5月
htp:/www.casb.org.cn
基金项目:海南省自然科学基金(30612),中国热带农业科学院科技基金(RK0415),中国热带农业科学院博士启动基金
第一作者简介:李光义,男(1983.6),硕士,从事农业生态学研究。通信地址:571737海南省儋州市宝岛新村中国热带农业科学院环境与植物保护研究所。
Tel:0898-23306827,E-mail:aliguangyi@21cn.com。
通讯作者:李勤奋,女,副研究员,硕士生导师,主要从事农业环境保护研究。Tel:0898-23306827,E-mail:qinfenli@sina.com。
收稿日期:2007-02-06,修回日期:2007-03-08。
假臭草对南方几种常见大田杂草的化感作用
李光义 1,2,陈贞蓉 2,邓 晓,喻 龙,李勤奋 1
(1中国热带农业科学院环境与植物保护研究所,海南省热带农业有害生物检测监控重点实验室,海南儋州 571737;
2华南热带农业大学环境与植物保护学院,海南儋州 571737)
摘 要:以假臭草为化感物质供体,飞机草(EupatoriumodoratumL.)、巴西含羞草(MimosapudicaL.)、稗草
(Echinochloacrusgali(L.)Beauv)、三叶鬼针草(BidenspilosaL.)和茴麻(AbutilontheophrastiMedic)为受体
做生测实验,研究入侵杂草假臭草的鲜样浸提液与干样浸提液的化感作用,为假臭草的绿肥化利用与
入侵风险预测提供理论依据。研究结果表明,无论是假臭草鲜样浸提液还是干样浸提液均对供试的几
种杂草有明显的抑制作用,并且对幼苗根的抑制作用大于对种子的。在5种供试杂草中,巴西含羞草对
假臭草的化感作用耐性最强,飞机草次之。但几种杂草在较高浓度下根全部受到抑制,不能生长。鲜样
和干样浸提液强度有一定的差异,但差异不大。因此,将假臭草作为绿肥来防治农田杂草有一定前途,
但针对不同的作物系统与主要杂草种类要有广泛的化感研究基础。
关键词:假臭草;化感作用;杂草
中图分类号:S451 文献标识码:A
AlelopathyofEupatoriumcatariumVeldkamptoseveralweedscommon
insouthChinacroppingsystem
LiGuangyi1,2,ChenZhenrong2,DengXiao1,YuLong1,2,LiQinfen1
(1EnvironmentandPlantProtectionInstitute,CATAS;KeyLaboratoryforBalefulBiologyDetectionandMonitorofTropical
AgricultureofHainanProvince,Danzhou,Hainan,571737,P.R.;2EnvironmentandPlantProtectionColege,SouthChina
UniversityofTropicalAgriculture,DanzhouHainan571737)
Abstact:EupatoriumcatariumVeldkamp,anagressiveplant,hasspreadthrougouttheagroecosytemand
wildernessinHainanandGuangdongprovinceinthelastdecadeandhasbecomeaseriousproblemin
manypartsofthisarea. PreliminaryresearchontheAlelopathyofthisspeciesfoundthattheaquous
extracthasstronginhibitiontotheseedgerminationandseedlingelongationofcabbageandradish.In
presentstudythealelopathyofthisspeciestofiveconmonweeds (E.odoratumL.,MimosapudicaL.,
Echinochloacrusgali(L.)Beauv,BidenspilosaL.andAbutilontheophrastiMedic)insouthChinawas
investigatedtofurtherunderstanditsalelochemicalpotentialandthepotentialusedasgreenmanurein
croppingsystemweedsmanagement.Twokindsofaquousextracts,onefromfreshmatieralandanother
fromdriedmaterial,werecompared.Theresultindicatedthattwokindsofextractsbothhavestrong
inhibiteefectonfiveweeds.Therootsoffivespeciesalshowedmoresensitivetotheextractsthanseeds.
Underhigherextractsdensity,therootswereinhibitedcompletely.Fordiferentspecies,M.pudicahad
strongestendurancetotheextracts,E.odoratum folowedit.Therewasnosiginificantdisciplinary
diferencesbetweentwoextracts.TheresultssuggestedthatE.catariumhasthepotentialtobeusedas
greenmanureincroppingsystemweedsmanagement,butenoughresearchesneedtobeconductedtowel
useitindiferentsystems.
Keywords:EupatoriumcatariumVeldkamp;Alelopathy;Weeds
热带农业科学 425· ·
ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.23No.52007May
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1前言
假臭草(EupatoriumcatariumVeldkamp),早在 20
世纪 80年代于香港被发现,曾被误认为熊耳草
(AgeratumhoustonianumMil),直到 1995年才被鉴
定。90年代开始在深圳出现,现在已经占领了海南与
广东沿海地区大部分荒坡、荒地、滩涂、林地、果园。所
到之处,其他低矮草本逐渐被排斥。在华南果园中,它
迅速覆盖整个果园的地面,由于其对土壤肥力的吸收
力强,能极大地消耗土壤养分,对土壤可耕性的破坏
极为严重。当假臭草入侵牧场后,能排斥牧草,同时分
泌一种有毒的恶臭味,影响家畜的觅食。因此,假臭草
所到之处给当地农业与畜牧业带来极大的危害。
在农业发展过程中,杂草危害一直是造成农业重
大损失的主要原因之一。农田杂草防治,使用化学除
草剂会造成环境污染,危害人类健康,并使杂草对除
草剂产生抗性。以水稻为代表的利用植物之间的化感
作用防治农田杂草的技术在传统农业中得到成功应
用[1-3],目前随着人们环境保护意识的加强,利用植物
之间的化感作用进行杂草防治研究受到前所未有的
重视。假臭草有明显的化感作用[4],若能利用该特性
进行农田杂草防治,不但可以将假臭草资源化利用,
减少其对入侵环境的负面影响,还可以减少化学除草
剂产生的不良影响。笔者初步研究了假臭草对南方几
种农田杂草的化感作用,研究结果可为假臭草的绿肥
化提供理论依据,同时为该杂草的入侵潜力评价提供
参考资料。
2材料与方法
2.1实验材料
供试受体杂草种子有稗草、飞机草、三叶鬼针草、
含羞草、茴麻及刚发芽的幼苗。供体植物为假臭草。
2.2实验方法
2.2.1假臭草水提液的制备 将假臭草新鲜植株采回
实验室,然后分成两部分,一部分制成鲜样浇淋液,另
一部分制成干样浇淋液。具体操作方法:(1)鲜样:将
新鲜植株剪至2cm左右小段,在室温下用蒸馏水浸
泡36小时,过滤后将浸提液配置为1g植物鲜重/ml
母液。将母液配置为0.1、0.2、0.5、1.0g植物鲜重 /ml
的浇淋液,待用。(2)干样:将假臭草新鲜植株在70℃
下烘干,再将烘干样剪至2cm左右小段,在室温下用
蒸馏水浸泡36h,过滤后将浸提液配置为相当于1g
植物鲜重/ml母液。将母液配置为0.1、0.2、0.5、1.0g
/ml的浇淋液,待用。
2.2.2杂草种子发芽率测定 于直径为 12cm的经高
温 (120℃)烘干的培养皿中铺上两层滤纸作为培养
床,每皿分别加入鲜样、干样的不同浓度的水浸提液
10ml,然后每皿均匀地放入30粒经0.5%次氯酸钠
消毒过的成熟饱满种子,在 26~31℃、日光灯照射
12h/d条件下培养,每个浓度3次重复,以蒸馏水作对
照。种子萌发过程中,适当补加蒸馏水,保持滤纸湿
润。14d后统计种子发芽数,将相应处理与对照进行
比较,按(1)式计算种子相对萌发率[5,6]:
相对萌发率 (%)=(处理萌发率/对照萌发率)×
10 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!0 (1)
2.2.3杂草根生长化感抑制测定 在培养皿中放入供
试杂草种子,用蒸馏水浇淋直至种子露白,然后把露
白的种子放入盛有不同浓度的浸提液的培养盒中培
养,每个浓度梯度放入 20粒刚露白的种子,在
26~31℃、光线良好的室内培养,每天定量向培养盒中
加蒸馏水以保持浸提液浓度不变,14d后测定幼苗的
根长,取各浓度梯度各幼苗的根长的平均值作为分析
值。按(2)式计算幼苗根抑制率,正值为抑制作用,负
值为促进作用。
抑制率 (%)=100-(处理根长 /对照根长)×100
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (2)
2.2.4 数据分析方法 把对照种子萌发率和对照根长
定义为100,处理萌发率、处理根长分别按式(1)和式
(2)计算相对萌发率和根抑制率,试验结果用 SAS软
件进行Duncan新复全距测验[5,6]。
3结果与分析
3.1假臭草水浸提液对杂草种子发芽率的影响
注:表中同一类型处理液同种供试杂草数字后面字母相同者,Duncan新复全距测验法(LSR)检验(P=0.05)差异不显著。表2同。
表1假臭草水浸提液对杂草种子发芽率的影响
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中国农学通报 第23卷 第 5期 2007年 5月
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该杂草入侵后给农田生态系统造成的危害可能远大
于这些常见的农田杂草。将该杂草作为绿肥用于农田
杂草管理应该有一定的前途,但将其施入土壤里的后
续化感效应以及对农作物可能的影响需进一步研究。
在研究中对鲜样与干样浸提液的化感作用比较
中未发现二者之间有明显的规律性差异,这可能与供
试植物有关,也与烘干过程有关。不同的植物种类对
化感物质的敏感程度不同,敏感的成分也不同。如加
拿大一枝黄花的化感作用就有选择作用,对五种作物
种子的抑制强度不同,并且五种种子对地上部分与地
下部分的敏感性也不同[7]。笔者在研究中也发现,五
种杂草对假臭草化感物质的耐受力不同。这就意味
着,要将这些入侵杂草作为绿肥进行应用,必须有针
对不同杂草与作物系统的化感效应研究基础作支撑,
否则可能会适得其反。
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(责任编辑:张铁锋)
由表1可见,假臭草鲜样水浸提液对杂草种子发
芽率的影响很大:除了在低浓度(0.10g/ml)下对含羞
草、稗草种子发芽率有一定的促进作用外,在其他各
浓度下均表现显著的抑制作用,且浓度越高抑制作用
越强;在高浓度(0.5g/ml、1.0g/ml)下对5种大田常见
杂草的发芽率相对对照发芽率已经急剧下降,其中在
1.0g/ml下,稗草、飞机草和茴麻种子已经完全不能萌
发,含羞草和三叶鬼针草保持了较低的发芽率。
假臭草干样水浸提液对杂草种子发芽率的影响
除了在稗草上发生明显变化外,其它几种都表现出与
鲜样浸提液表现出相似的规律。
3.2假臭草水浸提液对杂草种子幼苗根生长的影响
假臭草水提液对几种杂草幼苗根生长的抑制作
用明显大于对种子的作用,在高浓度下几种供试杂草
的根均不能生长,抑制率达到100%。但不同种之间还
是有差异的,其中含羞草的耐性最强,在低浓度时对
其根生长有一定的促进作用,飞机草的耐受力次之,
其它几种杂草几乎都不能存活。
4 讨论与结论
实验结果与前期的研究结果[4]对比可以看出,假
臭草不仅对敏感的蔬菜种子有化感作用,对热区常见
田间杂草与入侵杂草均有明显的化感抑制作用,说明
表2假臭草水浸提液对杂草根生长影响
注:“100.0”表示幼苗根没有生长或不存活.
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