全 文 ：文章编号:1002-1728(2005)03-0073-03
我国北方水稻对无芒稗化感作用研究初报
姜　敏1 , 张玉芬2 , 徐宜红2 ,纪明山2
(1.辽宁省农业科学院玉米研究所 , 辽宁 沈阳　110161;　2.沈阳农业大学植物保护学院 , 辽宁 沈阳　
110161)
摘要:用改进的差时播种共培法对我国北方常见的 51 份水稻品种(系)进行了化感抑稗特性评价。结果表明:
大部分试验品种对无芒稗都具有化感作用 , 其中1046 , 屉优 35 ,辽粳 9 , 沈农 315 , TA/C418 等品种对无芒稗具
有较强的化感作用;265-11、高优 8 对稗草基本无化感作用 , 而 265 、265-2 等对稗草具有促进作用。同时我们
还发现:多数水稻品种对无芒稗根长抑制率高于对株高抑制率;对根干重抑制率高于株干重抑制率。
关键词:水稻;化感作用;稗草
中图分类号:S511.01 文献标识码:B
　　现在化学除草已经成为防除稻田杂草的主要手段 , 但
是化学除草会带来环境污染 、农药残留 、杂草产生抗药性
以及杂草群落演替加速等一系列严重的社会问题[ 1] 。 20
世纪 80 年代后期随着人们对化学物质防治作物病虫害提
出疑问和寻求生物源农药(Biogenic pesticides)呼声的加
剧 ,作物化感作用研究成为农业生态学和化学生态学研究
的最活跃领域 ,水稻化感作用的研究也引起世界各国科学
家的普遍重视[ 2] 。由于化感作用是利用植物体在生态系
统中的自身防御或抗逆能力 ,没有向系统中引入难降解的
化学物质 ,不会带来诸如除草剂使用等造成的环境污染问
题 ,因而在可持续环保型农业发展中具有重要的意义[ 3] 。
据美国农业部(USDA)估计 , 植物化感作用新技术的
应用将为美国的农业带来约占总产量 2%, 约 20 亿美元
的效益[ 4] 。所以研究水稻化感作用不仅具有社会效益 , 还
能创造巨大的经济效益。
本试验以目前我国北方常用的 51 份水稻品种(系)为
供体材料 , 以稻田主要杂草稗草(无芒)为受体材料 , 研究
了水稻对稗草的化感作用潜力 , 为进一步研究水稻化感作
用物质的生理生化特性 , 遗传特性等提供参考。
1　材料与方法
1.1　试验材料
试验所选用的 51 个水稻品种(系)均源于辽宁省农业
科学院稻作研究所。 无芒稗于 2003 年 9 月采集 , 为水田
稗草 , 晾干后于 4 ℃冰箱保存。
　　　收稿日期:2005-01-19
表 1　施药后 15 d对杂草的株数防除效果　　(东港 ,2000)
处理 剂量(ml g/667m2)
疣草 莎草 稗草 其它 总体防效
残株 防效(%) 残株 防效(%) 残株 防效(%) 残株 防效(%) 残株 防效(%)
农思它 150 3.4 90.6 4.4 88.2 1 90 1.0～ 1.4 83.3 10.0 88.9
农思它 250 2.2 93.9 0 100 0 100 0～ 1.0 100 2.7 97.0
苯噻草
胺 70 7.0 80.6 12.0 64.7 3 70.0 1.0～ 5.0 83.3 25 72.2
丁草胺 150 9.4 73.9 15.0 55.9 4 60.0 1.0～ 5.0 83.3 31.4 65.1
CK 36 — 34 — 10 — 10 — 90 —
3　小结
疣草是典型的畦畔植物 。由于耐阴 , 萌发早和耐常
用除草剂发展为辽东稻田主要杂草。农思它对疣草的防
除效果较好 ,移栽前封闭处理时 , 正处于疣草种子萌发初
期 ,效果更佳。移栽前施用除草剂还增强了对河蟹的安
全性 ,几年的推广应用已取得了良好的效果。
参考文献:
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辽宁农业科学　2005(3):73～ 75
Liaoning Agricultural Sciences
1.2　试验方法
该方法是根据国际水稻研究所(IRRI)提出的迟播共
培法的原理改进而成。其做法是预先将水稻种子在28 ℃
光照培养箱中催芽 48 h , 每天光照 12 h , 每 12 h 用蒸馏水
冲洗 5次 , 催芽至露白 , 挑选露白一致的水稻种子 20 粒 ,
分两行播于 9 cm 的培养皿中狭长滤纸条两侧(培养皿中
预先铺一层滤纸 ,滤纸上加一块载玻片 , 载玻片上铺一狭
长滤纸条 ,滤纸条两端须压在培养皿底部), 将培养皿放
入直径 20 cm 的玻璃器皿中 ,培养皿中加 5 ml蒸馏水 , 玻
璃杯中加 10 ml蒸馏水 ,玻璃杯上用保鲜膜覆盖 , 确保各
重复水分条件一致。培养 72 h 后 ,选取 10 粒催芽后露白
一致的稗草种子(催芽方法同水稻种子)摆在两行水稻种
子中间继续培养 120 h(期间随时调整玻璃杯的位置 , 使
各重复的光温条件尽量一致), 测定稗草的株高 、根长。
将稗草的植株 、根系于 105 ℃烘箱中杀青 1 h , 置于 80 ℃
烘箱中烘 6 h 至恒重 , 用万分之一天平测定植株干重和根
干重。试验按完全随机区组设计 , 4 次重复 , 以不加任何
水稻品种的处理为对照。采用化感作用效应指数(RI)评
价水稻品种(系)的化感作用。 RI =Ti/ T 0 , 式中 T i 为测
试项目的处理值 , T 0 为对照值。 R I>1 表示存在促进作
用 , RI<1 表示存在抑制作用[ 5] 。所得数据用 DPS 软件
进行方差分析和显著性检验。
2　结果与分析
各供试水稻品种对无芒稗的株高 、根长 、植株干重 、
根干重的抑制率见表 1。
从表 1 可以看出 ,各供试水稻品种对无芒稗的株高 、
根长 、植株干重 、根干重的抑制率差别很大:其中 TA/
C418 ,沈农 315 ,屉优 35 , 1046 ,辽粳 9 等品种对无芒稗具
有较强的化感作用 , 总平均抑制率为:0.63 , 0.69 , 0.59 ,
0.69 , 0.74;265-11、高优 8 对稗草基本无化感作用 , 分别
为 1.00 , 1.01;而 265、265-2 等对稗草具有促进作用。 株
高抑制率从 0.77(TA/ C418)到 1.25(辽粳 380), 变化范
围为 0.48;株重抑制率的最高值为 0.39(8718), 最低值为
1.05(265), 变化范围为 0.66;根长抑制率的最高值是
0.54(辽粳 380), 最低值为 1.97(265-2), 变化范围为
1.43;根重抑制率的最高值为 0.31(3015), 最低值为 2.26
(265-2), 变化范围为 1.95。这说明不同水稻品种对稗草
的化感抑制作用不同。
表 1　51 个水稻品种(系)对无芒稗的化感作用
品种(系) 株高抑制率
株重
抑制率
根长
抑制率
根重
抑制率
总平
均值 品种(系)
株高
抑制率
株重
抑制率
根长
抑制率
根重
抑制率
总平
均值
屉优 35 0.79 0.76 0.51 0.31 0.59 9158 0.88 0.69 0.81 1.13 0.88
超优 1号 0.91 0.76 0.71 0.57 0.74 农林 127 0.98 1.02 0.66 0.87 0.88
TA/ C418 0.77 0.68 0.57 0.50 0.63 高优 35 0.80 0.98 0.86 0.90 0.89
沈农 315 0.78 0.91 0.48 0.58 0.69 727 0.96 0.86 0.92 0.81 0.89
TA/ C4115 0.94 0.87 0.59 0.35 0.69 454-17 1.01 0.87 0.83 0.85 0.89
辽盐 283 0.79 0.78 0.60 0.61 0.69 辽粳 371 0.99 0.90 0.83 0.85 0.89
1046 0.84 0.83 0.65 0.46 0.69 294-4 0.97 0.91 0.81 0.89 0.90
改良沈农 15 0.94 0.77 0.66 0.49 0.72 9741 1.08 1.01 0.74 0.78 0.90
辽开 9502 0.87 0.81 0.61 0.59 0.72 8714 1.07 1.01 0.81 0.76 0.91
富禾 2 0.81 0.79 0.71 0.62 0.73 沈农 1号 1.10 1.06 1.00 0.52 0.92
辽粳 9 0.89 0.81 0.79 0.47 0.74 241 1.04 0.95 0.67 1.06 0.93
956 1.11 0.85 0.82 0.34 0.78 辽优 9 0.93 1.01 0.86 1.00 0.95
9234 0.90 1.13 0.44 0.62 0.77 开系 7 0.95 1.06 0.96 0.89 0.96
秋光 0.98 0.78 0.91 0.52 0.80 辽粳 151 1.06 0.85 0.95 1.03 0.97
辽粳 931 0.93 0.77 0.76 0.74 0.80 富友 2000 1.09 0.92 1.03 0.83 0.97
1042 1.05 1.00 0.68 0.47 0.80 辽作 2096 1.15 0.96 0.90 0.89 0.98
3072 1.03 0.86 0.72 0.59 0.80 265-11 1.04 0.99 1.01 0.96 1.00
辽盐 16 1.02 0.59 0.84 0.79 0.81 高优 8 1.10 1.27 0.60 1.07 1.01
辽粳 380 1.25 0.54 0.82 0.67 0.82 288 0.90 1.43 0.74 1.28 1.09
294新 0.83 0.90 0.71 0.85 0.82 辽优七 0.91 1.37 0.82 1.29 1.10
辽粳 454 0.78 0.90 0.67 0.95 0.83 8718 0.90 1.72 0.39 1.40 1.10
606 1.02 1.02 0.63 0.72 0.84 沈农 8718 0.90 1.72 0.39 1.40 1.10
9017 0.97 0.89 0.72 0.86 0.86 207 0.84 1.57 0.80 1.61 1.20
富禾 1 0.89 0.97 0.73 0.89 0.87 265 0.94 1.67 1.05 1.33 1.25
9725 1.00 1.02 0.59 0.88 0.87 265-2 0.97 1.97 1.01 2.26 1.55
改秋光 1.03 0.84 0.85 1.17 0.97 CK 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
·74· 辽 宁 农 业 科 学 　　　　　　　　　　　　　　　　　　2005 年
　　多数水稻品种对株高的抑制率都小于对根长的抑制
率。这与前人的研究结果相符合[ 6] 。根长抑制率变化范
围(0.44 ～ 0.82)比株高抑制率的变化范围(0.77 ～ 1.11)
大。多数供试水稻品种对稗草植株干重的抑制率小于对
根重的抑制率。 选 10 个总体抑制率较强的水稻材料进
一步方差分析结果列于表 2 ,显著性测验结果列于表 3。
从表 2 也可以看到:不同水稻品种对稗草的化感潜
力存在差异 ,但各水稻品种对稗草根长的抑制率都达到
极显著水平 ,这说明水稻对稗草产生化感抑制作用 ,可能
通过根系分泌物来实现的 , 这和前人的结论相吻合[ 5] 。
显著性测验的结果也是根长抑制率各处理间达 1%水平
显著差异 ,更进一步证明这个结论。
表 2　不同水稻品种(系)对无芒稗化感抑制作用方差分析结果
品种(系) 株高抑制率均值
根长抑制
率均值
株重抑制
率均值
根重抑制
率均值 品种(系)
株高抑制
率均值
根长抑制
率均值
株重抑制
率均值
根重抑制
率均值
TA/ C418 0.7705＊＊ 0.5709＊＊ 0.6843 0.5736＊ 辽盐 283 0.8548 0.6109＊＊ 0.7941 0.6087＊
沈农 315 0.7756＊＊ 0.4829＊＊ 0.9087 0.5798＊ 辽开 9502 0.8673 0.6092＊＊ 0.8115 0.5870＊
辽粳 9 0.7857＊＊ 0.7935＊＊ 0.8140 0.4738＊＊ 9234 0.8984 0.4431＊＊ 1.1335 0.6172＊
屉优 35 0.7925＊＊ 0.5074＊＊ 0.7564 0.3054＊＊ TA/ C4115 0.9378 0.5926＊＊ 0.8744 0.3491＊＊
1046 0.8356＊ 0.6502＊＊ 0.8326 0.4613＊＊ 改良沈农 15 0.9395 0.6598＊＊ 0.7699 0.4935＊＊
CK 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
　注:　株高抑制率的 F 值为 0.658;根长抑制率的 F 值为 1.786;株重抑制率的 F 值为 0.311;根重抑制率的 F 值为 3.059
表 3　不同水稻品种对无芒稗化感抑制作用显著测验结果
品种(系) 株高抑制率均值
根长抑制
率均值
株重抑制
率均值
根重抑制
率均值
1046 0.83561aA 0.65024bAB 0.83256aA 0.46135aA
屉优 35 0.79253aA 0.50737cBC 0.7564aA 0.30544aA
辽粳 9 0.78566aA 0.79347aA 0.81395aA 0.47382aA
沈农 315 0.77562aA 0.48292cC 0.90867aA 0.5798A
TA/ C418 0.7705aA 0.57095bcBC 0.68426aA 0.57357aA
　注:　同一列数据后面跟有不同字母表示差异达 5%显著水平(小写字母)和 1%显著水平(大写字母)
3　讨论
水稻种质资源中存在化感作用的种质 , 这个结论国内
外的有关专家已经作了报道[ 4 , 7] 。 Olefsdo tter 也报道过水
稻种质资源之间对稗草芽的抑制作用不显著 ,而对稗草根
的抑制作用存在显著差异 ,这与本研究结果基本一致。具
强竞争力的水稻 , 如再具有化感作用特性 , 必将使水稻对
杂草的控制能力大大增强 ,从而减少除草剂的用量。一些
水稻的竞争能力很强 , 而它们的化感作用特性尚不得而
知 ,继续研究强竞争力的水稻的化感作用特性十分重要。
参考文献:
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·75·第 3 期　　　　　　　　 姜　敏等:我国北方水稻对无芒稗化感作用研究初报