全 文 ：(夭律农林科技) 9 15 9年第 4 期( 总第 134 期 )
假高粱的生物学特性
田志恩 刘 一 勇
(天津动植物检疫局 )
1形态特征及分类
:假高粱为麦年生杂草 , 高 50 一幼 0 一厘米 ,
有从甸甸蔓延的根状茎上着生的茎秆言圆锥
形花序大多 10 一 35 厘米长 , 小穗成对着生 ,
一有柄 , 一无柄 ; 只有顶端为三生小穗 , 一无
柄 , 二有柄。 一成对着生的小穗易同时脱落 , 且
不易断开 。 、 -
因染色体数目一不同 , 高粱属植物可分为
三组 :一组是染色体 n 二 5 , 以分布在东非的
多色高粱 ( S 、 V e r s i e d o r 乃由 de 哪 )为代表 ;第 2
组是染色体 n = 一10 , 以 5 . ib co l时轰代表 ;第 3
组是染色体 n 二 20 , 以假高粱 ( S 一 ha le p e n 牢 )
为代表 。 这三组的表现形式可分为二倍体 、
四倍体和八倍体 。 几虽然假高粱中大部分染色
体组为二价染色体 , 很少一部分为四价染色
体 ,但一般按染色体分组时 , 还是将假高粱归
为四倍体 。 、 . 一 、 _ ,
2 生活史及变异性 ’ 一 _
.
: 在田间 , 假高粱的根生苗比籽生苗出土
早且快 , 但它们的生长发育过程是一样的 . 当
籽生苗和根生苗出土 3 周后 , 第 1 个根茎分
枝便形成了 , 二次分萦也开始形成。 在这期
伺素叶片生长较慢 , 当根生苗长成后 , 叶片生
长加快 , 与根以同速度或更快的速度生长 , 此
时根茎的生长减慢 。 出土 7 周后 , 开始出现
花 ,一直持续到其它生长季节 。 花期内根茎
的生长很快。 . 收获的前一 4 天 , 假高粱根茎的
鲜重为干重的两倍多。 根茎形成的最低温度
为 15 一 2 0℃ 。 在分个生长季节内 , 一株假高
粱可产生净重 8 公斤的物质和 70 米长的根
茎 。 种子 繁殖量大 , 一株 假高粱 可产 生
28 00 粒种子 , 秋季根茎休眠 , 地上部遇霜冻
死 。
假高粱体内毒素的抑制作用对假高粱的
存活大有益处 。 土壤中腐烂的假高粱叶子和
根茎可影响其它杂草的发芽和籽生苗生长 。
有人发现 , 假高粱根茎榨出液可抑制大麦 、 芥
菜 、 油菜和小麦的幼根发育 。
国外曾有人报道 , 假高粱有 4 个不同的
生态型 。 在 20℃条件下 , 有 43 个生态型的
假高粱种子发芽率在 10 % 以下 , 只有一个生
态型的发芽率在 ` 10 % 一 2 0 % 之间 。 不同生
态型的分萦数目从 7 到 12 不等 。 每个花序
能产 37 一 352 个数 目不等的无柄小穗 , 脱落
率从 1% 一 71 % 不等 。
3 种子的休眠及萌发
新收获的假高粱种子是休眠的 。 但在室
温条件下 , 经过几个月的后熟 , 基本可打破休
眠 。 后熟种子在适宜温度 20 一 35 ℃ 或交替
温度 20 一切℃条件下 , 可达到最高发芽率。
国内外有许多人做过去皮或物理 (或化学 )的
种皮处理试验 , 其发芽率有明显提高 。 经研
究表明 , 发芽率增高的原因不是种子吸水量
增加的结果 , 而是处理或打破种皮时对种子
产生的刺激作用 。 有人报道说 , _这一现象可
证明种子的胚是不休眠的 , 是封闭的结构 , 可
抑制种子的萌发 。 通过对假高粱种子萌发控
制因子的进一步分析 , 证明假高粱种皮是由
珠被母细胞形成的 , 所以假高粱种子的休眠
是受母细胞的遗传基因控制的 ,
国外曾有人对假高粱的 4 个生态型做
过萌发试验 , 证明大部分种子在黑暗条件下
的发芽率低 ,特别是在恒温条件下 , 所有生态
型发芽率的平均数 , 在交替温度为 20 一 35 ℃
时要比一直为恒温处理的高 。 在试验过程中
得出 , 经每间隔 2 4 小时进行 1次或 4 次 5 分
金丝小枣优株介绍
钟红光照射 , 对所有假高粱种子的发芽影响
并 不 明 显 。 在 无 光 条 件 下、 用 硝 酸 盐
(K N仇 ) 处理 , 种子的发芽率会增`加 1 倍 。
通过对繁殖体原产地的分析 , 表明种子的发
芽能力同地理位置之间没有任何关系。
· 试验证明 , 低温预处理对假高粱种子的
发芽力会有所增高 。 在没有低温预处理时 ,
种子 3一 周后才萌发幸而经 5℃和1 0℃ 的低温
预处理 15 天后 , 种子发芽率会相当高 。 因此
可以一说 , 在 10 ℃ 的低温预处理期间 , 种子内
部的生理变化是很快的。 通过对低温预处理
效果最高值的进洲步分析 , 将 10 ℃处理两周
定为种子低温预处理的标准值 。
笔者曾于 19 90 年对假高粱种子的耐高
温做过试验。 结果发现 , 在干温条件下 , 经
10 0℃ 、 60 分钟处理 ,仍有 14 % 的发芽率 , 湿
温 (水裕锅 ) 6 0℃ 、 ` 30 一 分钟仍有 30 % 的发芽
率 。 由此可见其种子的抗性之高 。
4 根茎的形成 、休眠 、旅殖及存活力 丫
一 假高粱根茎可做为贮存碳水化合物的器
官和繁殖器官 , 由根茎腋芽和顶芽产生营养
枝条 。 一些假高粱根茎既使在适宜条件下也
不萌发 , 这保证孔假高粱根茎可度过暂时不
利条件后还有生成能力 。
假高粱根茎生长会随土壤深度的增加而
减少 。 不同的土质对根茎生长的影响较大 。
在粘土中根茎产量为 4 . 94 k以耐 ;而在壤土
中 , 根茎产量可高达 12 . 29 k岁矽 。 、
对假高粱根茎的休眠间题 ·有很多争议 。
有人指出在 , 年内任何时候 ,不满 12 个月的
不同成熟度的单个根茎芽 , 其发芽力没有什
么差异 ;还有人认为当年从新植株根茎芽上
产生的根茎节处于休眠状态直到下一个生
长季节才生长 ; 另外丫些人则认为根茎必须
有一个冬季休眠阶段 ,这是因为低温抑制了
芽的萌发。 但笔者在 1 9 90 年做的不同含水
量根茎发芽力试验过程中证明了当年生根茎
节仍有发芽 力 , 且发 现根茎含水 量低于
10
.石% 时不再萌芽。
每 6 个根茎节可产生一个顶芽 , 且具有
10 0 %的发芽率 。 但根茎腋芽则一般由顶端
优势的抑制而不萌发 , 其抑制力随腋芽距顶
芽的距离增加而降低 。 根茎节越长 , 其产生
的新生枝含有越多的营养物质 。 顶端优势能
够使腋芽保持休眠 (不萌发 ) , 从而使得在有
霜冻和施用除草剂等不利条件下 , 枝条死亡
而根茎腋芽不死 , 保存了再生潜力 , 增加了隔
季假高粱的移植生长能力和存活力 6 ’
几根茎腋芽的生长和新生枝的快速生长需
要相对较高的温度 , 在 28 ℃时 , 根茎芽萌芽
率达到最大值 。 、根茎经过一个生长季节的生
长就能越冬 , 在下一个生长季节形成新植株 ,
但长度不再增加 。 在新苗出土后 19 一 24 天
内根茎分解 , 假高粱没有表现出任何抗寒性 。
把早春 、夏季 、 秋季收获的根茎放在 一 3 . 5℃
或更低的温度下 , 根茎便会死亡 ,根茎组织快
速分解 。 假高粱贮存的淀粉和大部分温带杂
草多年生器官内的聚果糖碳水化合物成分不
同 , 在一年中任何时候收获的假高粱根茎中
都没有聚果糖离析 ; 有人说这种差异可能就
是假高粱缺乏耐寒性的原因示 、
无论是在 2 . 5 厘米深的湿土中 , 还是用
湿滤纸包裹的根茎 , 放在 50 拼 60 ℃下 2一 3
天后根茎芽全部死亡 。 浸水淹没 4 周后 , 单
节根茎的发芽率会从 80 %下降到 35 % , 但对
有 12 节长的根茎段无效 。 在种子成熟期 , 根
茎部分为暗色 , 轻度木质化 。 当埋在土壤中
的根茎产生二次分枝时 , 根茎就开始衰弱并
逐渐腐烂。 一 ` 、
一 鉴于假高粱有如此特殊 一的生物学特性 ,
如不及时防除 , 将会对世界农业生产造成不
可估量的损失 。 “ 目前募采用化学方法防治虽
成本较高 , 但还是可行的。 可用除草剂草甘
麟 、 四氟丙酸钠 、 甲肿钠等对植株进行喷施 ;
对种子可用环氧乙烷熏蒸或采用氨化熏蒸
法 。 对于高纬度冬季寒冷地区 ,可采用冬季
耕作 , 将根茎暴露于地表 (冻死 )的农耕法等 。
( 1 9 9 5年 6 月 9 日收稿 )