全 文 :2009年第12期 总第169期2009年第12期 总第169期CAOYE YU XUMU 草业与畜牧 CAOYE YU XUMU草业与畜牧
周淑清,黄祖杰,王 慧,刘一凌,胡卉芳
(中国农业科学院草原研究所 农业部草地资源与生态重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010010)
狼毒在腐解过程中
对无芒雀麦生化他感作用的研究
摘 要:生化他感作用在草地植物种间竞争中具有重要的意义。用盆栽法,采用人工气候箱培养,研究了狼毒在土
壤里腐解过程中对无芒雀麦的生化他感作用。结果表明:狼毒根对无芒雀麦幼苗茎叶的干物质积累具有抑制作用(P<
0.01);对无芒雀麦的细胞质膜差别透性有明显的伤害作用(P<0.01);狼毒根的抑制作用大于狼毒茎叶。
关键词:狼毒;生化他感作用;腐解;土壤;无芒雀麦
中图分类号:Q948.12+2.1 文献标识码:A 文章编号:1673-8403(2009)12-0010-03
狼毒(Stellera chamaejasme L .)为瑞香科狼毒属
有毒植物,在我国的西藏、青海、甘肃、四川、宁
夏、内蒙古等地广有分布[2],在早春放牧时常常引起
家畜中毒。据调查,在狼毒蔓延的草地上,其密度
可达 400~1400 株/100 平方米。在内蒙古阿鲁旗
104×104 hm2草地上,13%的草场生长着狼毒,4%的
草场已形成以狼毒为单优势种的植物群落。在以狼毒
为优势种的草地上,植物种类稀少,盖度仅20%左
右,可饲草生长低矮,草地生产力极低[1]。笔者认
为,在狼毒侵占的退化草地上,除了狼毒的侵占性和
竞争性很强以及草地过度放牧以外,必然存在着十分
重要的内在因素对该类草地植物种的消长起作用。近
年来笔者的研究已经证实了这种作用的存在即狼毒的
生化他感作用现象[3]。
植物的生化他感(allelopathy)作用是植物种间
相关的重要类型之一。无芒雀麦(Bromus inermis)为
优良的禾本科饲草,常常被作为人工草地栽培的重要
草种。然而,在狼毒侵占的草地中,能否选用无芒雀
麦作为补播草种,土壤中的狼毒在腐解过程中对无芒
雀麦的生长是否具有抑制作用尚无报道。因此,研究
狼毒对无芒雀麦的生化他感作用,可对狼毒侵占的草
地进行补播时选择草种以及预测该类草地植物种群演
替方向等提供重要的理论参考依据。
1 研究材料和方法
1.1 研究材料
狼毒样品:狼毒全株(风干样)。来源:内蒙古
武川前马渠(采集时间为2008年7月)。
测试植物:无芒雀麦,发芽率88%,采自内蒙古
呼和浩特郊区。
1.2 研究方法
1.2.1 试验设计:试验采用二因素随机区组设计。因
素A:狼毒根A1、狼毒茎叶A2;因素B:狼毒用量,
将其分别设为 B1:5.0、B2:4.0、B3:3.0、B4:2.0、
B5:1.0、B6:0.0 (克 /盆)共6个处理梯度,其中B6
(0.0克/盆)为不加狼毒根粉和茎叶粉的空白对照。每
处理均设为4次重复。
1.2.2 试验操作:先将土壤过筛,去除杂物后混合
均匀,保持土壤相对含水量约为80%左右,装入直
径为7 cm、高度为15 cm的塑料培养盆中,每盆装土
280 g。将狼毒根、茎叶分开,分别粉碎为40目。把
狼毒的根粉和茎叶粉按照设计用量分别装入培养盆
中,与土壤混合均匀。在每盆中分别播入经挑选大小
一致的无芒雀麦种子各20粒。在幼苗生长期间,每盆
浇水量基本保持一致。将培养盆放入控制温度为
25℃~28℃的培养室内,光照时间10 h/d。待无芒雀
麦出苗后,每盆定苗5株。
收稿日期:2009-04-17
基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(中
国农业科学院草原研究所)资助项目(编号:2006-1-10)
作者简介:周淑清(1955- ),女,黑龙江省人,副研究员,农学学
士,1982年毕业于东北农业大学,多年来从事草地毒害草生态生
物学及防除技术的研究,发表论文40余篇。
试验研究
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2009年第12期 总第169期2009年第12期 总第169期CAOYE YU XUMU 草业与畜牧 CAOYE YU XUMU草业与畜牧
1.2.3 调查测定项目:无芒雀麦生长75 d后做如下测定。
相对叶绿素含量:用手持式叶绿素测定仪测定各
处理的植株叶片的相对叶绿素含量,每盆测量5株,
取均值。
茎叶干重:剪取每个处理盆中的幼苗地上部分,
烘干后称重。
细胞差别透性的测定:取每盆中的无芒雀麦植株
中部叶片,采用电导法进行测定(电导率仪:DDS-ⅡA
型,上海第二分析仪器厂)。在每个处理中,分别取
植株同一位置的叶片0.5 g,先后用蒸馏水和去离子水
冲洗,放入小玻璃瓶中,加入10 ml去离子水,将各
处理小瓶均放入同一真空干燥器中,用真空泵反复抽
气和放气4次,搁置2 h后,用上述电导仪分别测定其
电导率,4次重复,折算为电导率/克叶片,均与对照
进行比较。
1.2.4 试验数据分析与处理:采用DPS数据处理系统
进行统计分析[5]。
2 研究结果与分析
2.1 狼毒在土壤里腐解过程中对无芒雀麦幼苗生物量
积累的作用结果与分析
在无芒雀麦出苗生长75 d后,测定了无芒雀麦幼
苗的茎叶干重。测定和分析结果见表1。
材料名称
狼毒根
狼毒茎叶
用量
(克/盆)
0.0(ck)
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
0.0(ck)
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
茎叶干重
(克/5株)
0.6120
0.5248
0.4988
0.4445
0.4318
0.5000
0.6012
0.6454
0.5828
0.6057
0.6477
0.5412
差异显著性
5%
a
b
bc
cd
d
bc
abc
ab
bc
ab
a
c
1%
A
B
BC
BC
C
BC
AB
A
AB
AB
A
B
抑制率
(%)
—
14.25
18.50
27.37
29.44
18.30
—
—
4.78
1.03
—
11.57
表1 狼毒在土壤里腐解过程中对无芒雀麦茎叶干重的影响
注:Duncan’s统计分析:小写字母表示同列中各处理在P<0.05水平上差异显著;大写字母表示在P<0.01水平差异显著,下同。
从表1可以看出,不同狼毒根用量对无芒雀麦地
上部生物量的积累具有抑制作用,表现出随着狼毒根
量的增加,其抑制作用效果增强。与对照比较,当土
壤中狼毒根量达到1.0~5.0克/盆时,可严重抑制无芒
雀麦地上生物量的积累(P<0.01)。
狼毒茎叶在土壤里腐解过程中,在1.0~5.0克/盆
的用量范围内,对无芒雀麦地上生物量积累的抑制作
用不显著(P>0.05)。
2.2 狼毒在土壤里腐解过程中对无芒雀麦幼苗叶绿素
的作用效果
狼毒在土壤里腐解过程中对无芒雀麦幼苗叶绿素
含量影响结果见表2。
表2 狼毒在土壤里腐解过程中对无芒雀麦幼苗叶绿素相对含量的影响
材料名称
狼毒根
用量
(克/盆)
0.0(ck)
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
叶绿素相对含量
34.5
32.1
31.8
35.4
33.6
32.8
差异显著性
5%
a
a
ab
a
ab
ab
1%
A
A
A
A
A
A
抑制率
(%)
—
—
—
—
—
—
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从表2可以看出,狼毒根、茎叶在土壤里腐解过
程中,在各试验用量下对无芒雀麦幼苗的叶绿素相对
含量均没有明显的抑制作用(P>0.05)。
2.3 狼毒在土壤里腐解过程中对无芒雀麦幼苗细胞质
膜透性的作用效果
狼毒根、茎叶在土壤里腐解过程中对无芒雀麦幼
苗叶片细胞质膜差别透性的影响,用电导率表示作用
结果(见表3)。
狼毒茎叶
0.0(ck)
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
34.6
34.7
33.3
35.2
33.7
37.7
a
a
a
a
a
a
A
A
A
A
A
A
—
—
—
—
—
—
续表2
表3 狼毒在土壤里腐解过程中对无芒雀麦幼苗叶片细胞离子外渗液的电导率
材料名称
狼毒根
狼毒茎叶
用量
(克/盆)
0.0(ck)
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
0.0(ck)
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
电导率
(μΩ/cm/g)
462.25
719.00
815.00
752.25
917.75
962.25
588.50
428.50
646.75
671.00
748.50
1071.75
差异显著性
5%
c
b
ab
ab
ab
a
cd
d
bc
bc
bc
a
1%
B
AB
A
AB
A
A
BC
C
BC
BC
B
A
分析结果表明,狼毒根在土壤里腐解过程中,随
着狼毒根量的增加,无芒雀麦幼苗叶片的细胞质膜离
子外渗液的电导率加大,说明狼毒根对无芒雀麦细胞
质膜的差别透性有伤害作用(P<0.01)。与对照比
较,狼毒茎叶用量在4.0 克/盆以下时,对无芒雀麦幼
苗细胞质膜差别透性的影响不显著(P>0.05) ,当
狼毒茎叶用量加大至5.0克/盆后,其抑制作用可达到
显著水平(P<0.01)。
3 讨论
狼毒在土壤里腐解的过程中对无芒雀麦具有生化
他感作用,其作用的大小是随着狼毒用量的大小表现
出一定的规律性,即随着狼毒量的增加,对无芒雀麦
生长的抑制作用加大。
狼毒根和狼毒茎叶在土壤里腐解的过程中对无芒
雀麦幼苗生长抑制作用程度不同,狼毒根的抑制作用
大于狼毒茎叶。
由于植物细胞质膜是活细胞与环境之间的界面和
屏障,各种不良环境对细胞的影响往往首先作用在这
层主要由类脂和蛋白质所构成的生物膜上。本研究结
果初步表明:狼毒根在土壤里腐解过程中,对无芒雀
麦幼苗的细胞质膜透性造成明显的伤害,对无芒雀麦
幼苗的干物质积累有明显的抑制作用,说明无芒雀麦
对狼毒的生化他感作用具有一定的敏感性。
研究的结论对建植和恢复狼毒侵占的草地植被
具有重要的参考价值。例如在建植和恢复该类草地
而选择补播的草种时,要考虑该草地上单位面积内
狼毒的生物量,特别是狼毒根量。在单位草地面积
上狼毒密度较大时,不宜选用无芒雀麦作为补播的
草种,因为当耕翻土壤后,狼毒在土壤里腐解过程
中会对无芒雀麦幼苗产生严重的抑制生长作用,会
出现幼苗长势参差不齐、生长缓慢等一系列现象,
严重者会造成建植失败。根据本研究结果,当该类
草地的狼毒地下生物量较小时,无芒雀麦可以作为
建植植被的补播草种。
参考文献
[1]史志城,等.中国草地主要有毒植物[M].北京:中国农业出
版社,1997. (下转第39页)
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利用率和产奶量,并能降低成本。
9 科学饲养管理
奶羊对环境条件反应敏感,饲养管理好坏对产奶
量影响很大。要注意保护乳房。挤奶前热敷和按摩乳
房,对提高产奶量有明显的作用。在产奶期要防止母
羊受惊,保证充足饮水,注意羊体和环境卫生,搞好
消毒工作。固定挤奶时间、人员、方法、地点,要一
气挤完,不能挤挤停停。每天投草、挤奶、喂料、饮
水、放牧、反刍、休息都要有一定的程序。
加强羔羊和青年羊的培育,要特别重视抓好以下
几个环节:在胚胎期注意饲料的质量和数量;在哺乳
期要早吃,吃足初乳,吃好常乳,早吃草料,运动充
足;在育成期要喂给优质青草,加强运动,防止早
配。对于泌乳羊,要防止泌乳高峰期的营养亏损,并
要采用正确的挤奶技术。对于干奶羊,要注意干奶的
时间、天数、方法和营养需要。对于怀孕羊,要防止
其流产,并要作好产前准备和产后护理工作。对于空
怀羊,要实行诱导泌乳。在奶山羊科学饲养管理方
面,“抓奶先抓配,抓挤先抓喂,抓料先抓草,抓大
先抓小”的经验值得学习和推广。
10 搞好放牧
奶山羊喜欢主人爱抚、体贴,如心情不快,会降
低产奶量。应注意做到“人羊亲和”,放牧时严禁粗
暴殴打。开始放牧时间由短到长,逐渐增加,放牧前
尽量在家喂些干草,以免贪食青草过多,引起消化系
统疾病。放牧应尽量选择地势高燥的地方,开始放低
矮、适口性较差的草,后放高而适口性好的草,这样
能使羊增加采食量。放牧阶段,除正常补饲外,回家
后不必再喂好草。此外,夏季要防止羊食露水草,一
定要等露水干后再开始放牧。炎热天,在树林河套或
漫岗通风处放牧,严防雨淋与烈日曝晒。立秋后放
牧,应防潮受凉,避免趟水过河。
11 适时干奶
奶山羊泌乳到一定时期必须要进行干奶,一般多
为产前2个月左右。干奶可使母羊乳腺组织得到恢
复,保证胎儿发育,为下一轮泌乳贮备营养。干奶的
方法,一般采用减少精料、减少多汁青绿饲料、减少
饮水、减少挤奶次数、加强运动,并用中草药麦芽煎
服,促其断奶。停奶时,最后一次挤奶一定要全部挤
净,以防发生乳房炎。
12 圈舍适宜管理好
饲养奶山羊可舍饲、放牧,最好是半舍半牧。半
舍半牧能使羊充分活动和休息,采食好,产奶多。搞
好舍饲,首先要设置适宜的圈舍,羊舍应建在地势高
燥、通风向阳、就近水源的地方。要盖好舍顶,做到
下雨不进水,飘雪不入圈。舍内设0.6~0.9米高的羊
床,以利防湿防病。舍外要有宽敞的运动场,一个
300平方米的羊舍可养300只奶山羊。
[2]陈冀胜,郑硕.中国有毒植物[M].北京:科学出版社,1987.
[3]周淑清,黄祖杰,阿荣.狼毒水浸液对几种主要牧草种子发
芽的影响[J].中国草地,1993,(4):77⁃79.
[4]B·特鲁洛夫.杂草科学的研究方法[M].北京:科学出版社,
1977.
[5]唐启元,冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].
北京:科学出版社,2002.
[6]王慧,周淑清,黄祖杰.狼毒对小冠花生化他感作用的初步
研究[J].草业与畜牧,2008,(12):4⁃7.
Research on Allelopathy Effects of Steura chamaejasme
Decomposing in soil on Bromus inermis
ZHOU Shu-qing,HUANG Zhu-jie,WANG hui,LIU YI-ling,HU Hui-fang
(Key Laboratory of Grassland Resources and Ecology of the Ministry of Agriculture,Grassland Research Institute of
Chinese Academy of Agricultural Science,Hohhot 010010,China)
Abstract:Allelopathy plays an important role in plants interaction. With the pot culture,the artificial climate box
was used to study the allelopathy of Steura chamaejasme in decomposing process in soil on the acceptor Bromus inermis.
The results indicated that the root,stem and leaf of S. chamaejasme had inhibitory effect on Bromus inermis’ dry
weight of stem-leaf (P<0.01),and cell difference penetrability was increased(P<0.01).The inhibiting effect was
stronger with an increase of amount required of Steura chamaejasme .;The inhibitory effect of root of S. chamaejasme
was better than that of stem and leaf of S. chamaejasme.
Key words: Steura chamaejasme;Allelopathy;Decomposition;Soil;Bromus inermis
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畜禽养殖
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