全 文 ：宋晓丰 , 叶桂峰.菵草的生物学生态学特性及防除研究进展 [ J] .杂草科学 , 2010(1):1-3.
菵草的生物学生态学特性及防除研究进展
宋晓丰1 , 叶桂峰 2
(1.河北省磁县第一中学 ,河北磁县 056500;2.河北省磁县教育局教研室 ,河北磁县 056500)
　　摘要:以长江中下游冬小麦田恶性杂草菵草 [ Beckmanniasyzigachne(Steud.)Fernald]为研究对象 , 对其发生
现状 、生物学特性和生态学特性进行了综述 ,并提出化学防除与农业防除相结合的综合防除策略 , 为有针对性地
进行杂草防除提供理论依据。
　　关键词:菵草;生物学;生态学;综合防除
　　中图分类号:S451　　文献标志码:A　　文章编号:1003-935X(2010)01-0001-02
收稿日期:2010-01-08
作者简介:宋晓丰(1970—),女 ,河北磁县人 ,一级教师 ,从事生物学
教学与科研工作。 E-mail:songx2001@sina.com。
致谢:饶娜对试验工作和论文撰写给予热情帮助 ,特致谢意。
　　我国是一个农业大国 ,农田草害一直是阻碍农
业快速 、持续发展的一个重要因素。据统计 ,全世界
农作物受杂草危害平均减产 9.7%,其中粮食作物
减产 10.4%[ 1] 。由于生产方式的改变 、除草剂长期
单一使用等诸多因素的影响 ,菵草已从田间次要杂
草逐渐演变成部分田块的主要杂草。其发生量呈上
升趋势 ,已逐渐引起人们的重视 [ 2-4] 。
1　菵草的发生 、分布及危害
菵草适生于水边及潮湿处 ,为长江流域及西南
地区稻茬麦田和油菜田主要杂草 ,在安徽 、江苏 、浙
江三省的长江两岸地区大量发生。我国多数省
(区)均有分布 ,朝鲜 、日本 、俄罗斯西伯利亚地区也
有发生 [ 5] 。菵草尤在地势低洼 、土壤黏重的田块危
害严重 ,并为水稻细菌性褐斑病及锈病的寄主 。
世界范围内有关菵草的研究中 ,较多涉及到对
菵草的利用 。作为一种本土杂草 ,菵草在美国广泛
分布于西北和北部各州并被用作饲草 。菵草是阿拉
斯加州湿地的重要组成部分 ,并为野生动物提供庇
护场所和食物。其变种 “Egan”在 1986年由阿拉斯
加植物资源中心定为栽培种进行广泛种植 ,用于湿
地改造 。 1986年 ,前苏联的 Martynyuk在调查 23种
野生杂草时发现 ,有 11种对水稻病原菌敏感 ,其中
又以菵草等 3种杂草最为敏感 [ 6] 。
2　菵草的生物学特性
菵草是禾本科菵草属植物 ,一年生草本 。圆锥
花序顶生 ,长而狭。小穗近无柄 ,排列于近三角形的
穗轴两侧 ,两侧压扁 ,有 1 ～ 2小花 。颖膜质 ,钝或凸
尖。外稃膜质 ,内稃透明 ,与外稃近等长。雄蕊 3。
菵草属之学名 BeckmanniaHost系为纪念德国植物
学家 JohannBeckmann而定。模式种为 B.erucaefor-
mis(Linn.)Host,产欧洲。本属约 2种及 1变种 ,
分布于北温带 。我国有 1种及 1变种[ 5] 。
通过对菵草和看麦娘中胚轴伸长与对除草剂敏
感性之间的关系研究 [ 7]发现 ,菵草黄化苗的中胚轴
长度比看麦娘短。在深于 1.5 cm的土层中 ,菵草也
能萌发 ,但胚轴的伸长则限于约 1cm以内。菵草生
长点分布的最大范围是 1.1 ～ 1.5cm,而看麦娘的
生长点则在 0.5 cm以内。菵草与看麦娘在除草剂
处理下存活率的不同 ,与它们的生长点在土层中的
深度有关 。褚建君研究认为 ,菵草的根茎叶均具有
高度发达的通气组织 ,可适应于多水环境[ 8] 。菵草
叶片的上表皮细胞在横切面上的排列呈平滑的 “波
浪形 ”,其表面积较小 ,不利于除草剂喷雾液的滞留
与吸收。并于 1996年调查了油菜田主要杂草的物
候谱 ,发现与看麦娘 、日本看麦娘 、牛繁缕 、猪殃殃 、
大巢菜相比 ,菵草出苗的持续时间较长 [ 9-10] 。
3　菵草的生态学特性
3.1　菵草的生长范围
菵草侵入农田 、危害农业生产 ,始见于 20世纪
80年代末。涂鹤龄等报道 [ 2 -3] ,长江流域的稻茬油
菜田和麦田中 ,菵草的发生量呈上升趋势。 90年代
中后期 ,有关菵草的危害及防除问题得到了人们的
密切关注 。吉林等报道 [ 4] ,从 90年代开始 ,菵草迅
速在麦田蔓延 , 1999年已成为苏南太湖地区麦田主
要杂草之一 ,形成了新的草害 。此外 ,江苏省赣榆县
—1—杂草科学　2010年第 1期
和安徽省富阳市也均有菵草危害小麦的报道 [ 11-12] ,
并认为菵草造成小麦减产原因是其根系极为发达 ,
在大肥大水条件下生长迅速 ,抽穗后顶叶又宽又长 ,
严重影响小麦的光合作用 ,造成小麦贪青 、迟熟 、倒
伏 。小麦单位面积的穗数 、每穗实粒数 、千粒重都随
菵草密度的增大而下降 ,造成严重减产。
3.2　菵草的生态适应性
一般认为 ,作为 “杂草”的植物具有多实性 、强
大的生命力 、种子成熟程度和萌发时期参差不齐 、多
种繁殖方式 、多种传粉途径 、籽实具有广泛的传播方
式 、对作物具有拟态性和具有 C4的高光效途径等生
物学特性[ 13-14] 。从结实特性来看 ,菵草植株成熟前
夕每穗粒数为 529粒 ,有效分蘖数为 1.65个 /株 ,这
使得菵草有足够的种子可以延续种群 。虽然菵草的
颖果比其他农田禾本科杂草大 ,但其千粒重却较小 ,
仅有 0.87 g,这能使菵草脱落后漂于水面传播 。
从种子休眠和萌发特性看 ,菵草在不适宜萌发
的条件下进入休眠是其对不良环境条件的一种适应
性 ,使其可以顺利越夏 。同时说明 ,菵草最适的越夏
条件是室外土壤中浸水保存 ,此条件恰好符合长江
中下游夏季稻麦 /油轮作区的农田环境。菵草种子
的最适萌发温度范围为 5 ～ 15 ℃,萌发不需光照 ,在
较宽的 pH范围内(pH值 4 ～ 10)种子均可萌发 ,其
危害严重的安徽 、江苏 、上海 、浙江等省(市)位于北
纬 27 ～ 33°的地理带 ,这条地理带的年平均温度为
15 ～ 16℃,年降水量在 1 000 ～ 1 500mm之间 ,能满
足菵草萌发所需的温度 、湿度等条件 ,非常适合菵草
生长。此外 ,菵草种子对水分胁迫非常敏感 ,但对盐
胁迫不敏感 ,长江中下游地区稻茬麦田土壤湿润 ,冬
季又雨水丰富 ,能满足菵草萌发所需的湿润条件 。
这也是稻茬田菵草危害严重的原因之一 ,说明菵草
非常适应稻麦 /油轮作的耕作制度。
4　菵草的化学防除
田间试验表明 ,用百草枯 900 ga.i./hm2 ,防效
可达 100%[ 15] ;用 25%异丙隆 3 000 ～ 3 750 g/hm2 ,
对菵草的防效可达 90% ～ 95%[ 11, 16] ;用 55%吡氟
草胺 2 700mL/hm2 ,防效超过 90%[ 17] 。此外 ,防除
麦田菵草的药剂还有丁草胺 、精噁唑禾草灵等 。最
近由先正达公司开发的除草剂新品种 15%炔草酸
WP(麦极)登记用于小麦田防除部分禾本科杂草 。
黄正银等研究表明 , 15%炔草酸 300 g/hm2 ,对菵草
的株防效超过 95%,鲜重防效在 96%以上 [ 18] 。
除草剂的广泛使用 ,提高了劳动效率 ,有效地控
制了杂草对作物的危害 。但连续单一使用某种除草
剂会增大药剂的选择压 ,使抗药性杂草发生量上升。
李宜慰等在施用绿磺隆不同年限的小麦田采集菵
草 、日本看麦娘种子 ,用活体生物测定和离体化学分
析方法 ,研究其抗药性水平[ 19] 。结果表明 ,连续 3
年使用绿磺隆的麦田中菵草和日本看麦娘均没有明
显的抗药性 ,但在连续 6年使用绿磺隆的麦田中菵
草表现出明显的抗药性 ,防效降低 42%。
5　菵草的综合防除
5.1　合理使用除草剂
虽然使用除草剂提高了劳动效率 ,有效控制了
杂草对作物的危害 ,但连续单一使用某种除草剂会
增大药剂选择压 ,使抗药性杂草发生量上升 。因此 ,
不同施药形式 、不同作用方式的除草剂要交替使用。
5.2　把握除草剂的使用适期
菵草田间生长动态表明 ,菵草在小麦播后第 18
周开始进入快速增长期 ,比小麦推迟 3周。因此 ,田
间化除应在小麦播后 18周内进行 。
5.3　结合农业措施进行治理
长江中下游地区稻茬油麦田免 、少耕耕作措施
的推广 ,使得大量杂草种子滞留于土表 ,有利于其萌
发。因此 ,在小麦或油菜种植前进行深翻 ,可降低翌
年杂草出土基数。同时 ,采用旱作作物与小麦进行
轮作几年 ,形成不利于菵草种子保存的生态环境 ,可
以减少土壤中菵草种子库的数量 ,降低其发生量 。
5.4　对菵草的开发利用
从某种角度来说 ,对杂草的利用即是对其最好
的防除。国外对菵草的报道多涉及对其利用 ,在美
国的阿拉斯加州 ,菵草是当地湿地的重要组成部分 ,
并作为饲料被广泛种植 。中国植物志等称菵草为品
质优良的饲草 。菵草在作为牧草的开发与利用方
面 ,具有潜在的价值 。
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—2— 杂草科学　2010年第 1期
韩瑞娟 , 董立尧 ,李　俊 , 等.日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵代谢抗性的初步研究 [ J] .杂草科学 , 2010(1):3-7.
日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵代谢抗性的初步研究
韩瑞娟 1 , 董立尧1 , 李　俊 1 , 张宏军 2
(1.南京农业大学植物保护学院农药科学系 ,农业部作物病虫害监测与防控重点开放实验室 ,江苏南京 210095;
2.农业部农药检定所生物测定室 ,北京 100026)
　　摘要:为了明确日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵(haloxyfop-R-methyl)的代谢抗性机理 , 研究了抗性和敏感
生物型体内细胞色素 P450还原酶(cytochromeP-450 monooxygenases, P450)和谷胱甘肽 -S-转移酶(glutathione-
S-transferases, GSTs)的活性差异。结果表明 ,未用药剂处理时 ,抗性日本看麦娘 P450与 GSTs的活性均高于敏感
日本看麦娘。高效氟吡甲禾灵茎叶喷雾处理 2 d后 , 敏感植株反应剧烈 , P450与 GSTs活性均呈现急剧的变化趋
势 ,而抗性种群的变化趋势平缓。处理后第 6 d, 敏感种群较抗性种群先出现下降趋势 , 其活性也明显低于抗性种
群。处理后第 10 d活性均降到最低 ,并且依然低于施药初期。从而可以得出:高效氟吡甲禾灵被抗性日本看麦
娘体内的细胞色素 P
450
还原酶催化 ,经过羟化作用迅速解毒 ,并在 GSTs的催化下形成了无毒或低毒的化合物 , 使
其免受伤害。表明代谢酶活性增强是日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵产生抗性的机理之一。
　　关键词:日本看麦娘;高效氟吡甲禾灵;代谢;抗性;P450;GSTs
　　中图分类号:S451.22+4　　文献标志码:A　　文章编号:1003-935X(2010)01-0003-05
(上接第 2页)
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　　日本看麦娘 (Alopecurusjaponicus)是我国油菜
田的一种恶性禾本科杂草 ,是制约油菜丰产丰收的
主要因素 。高效氟吡甲禾灵 (haloxyfop-R-meth
收稿日期:2009-12-25
基金项目:国家自然科学基金(编号:30971928);博士点基金新教师
类项目(编号:20090097120046)。
作者简介:韩瑞娟(1985—), 女 ,硕士研究生 ,研究方向为除草剂毒
理及抗药性。 E-mail:2007102110@njau.edu.cn。
通信作者:董立尧 ,教授 ,从事除草剂毒理及抗药性研究。 Tel:(025)
84395672;E-mail:dly@njau.edu.cn。
yl)活性高 ,杀草谱广 ,选择性强 ,是油菜田防除一年
生禾本科杂草的主导药剂。由于高效氟吡甲禾灵的
连年广泛使用 ,近年有报道称日本看麦娘对其产生
了明显的抗药性[ 1] 。
关于抗性机制的研究 ,目前主要有两种:一是靶
标酶 ACCase结构改变 ,从而对药剂不敏感;二是对
除草剂解毒代谢能力的增强 。 Brown等报道 ,鼠尾
看麦娘(Aloecurusmyosuroides)ACCase中异亮氨酸
突变为亮氨酸是其对烯禾啶(sethoxydim)产生抗性
—3—杂草科学　2010年第 1期