全 文 ：麦类作物学报 2010 , 30(5):958-962
Journa l of T riticeae Crops
麦田恶性杂草节节麦发芽特性研究
＊
王克功 , 曹亚萍 , 任瑞兰 ,卫 玲
(山西省农业科学院小麦研究所 ,山西临汾 041000)
摘 要:为深入了解节节麦的发芽特性 , 从种子吸水 、萌发温度以及播种深度等方面对节节麦和小麦进
行了对比研究。结果表明 ,节节麦与小麦种子吸水进程均可分为 3 个时期 ,即快速吸水期 、缓慢吸水期和吸水
停滞期。小麦吸水主要集中在前期 ,而节节麦吸水分散于前 、中期;在整个吸水过程中 , 无论是吸水量还是吸
水率 ,小麦普遍高于节节麦。温度对节节麦和小麦发芽率的影响也具有较大差异 ,在 5 ～ 25 ℃范围内 , 节节麦
发芽率随着温度的升高而提高 ,不同温度间具有显著差异;而小麦在不同温度条件下发芽率保持一致 , 不受影
响。在大田条件下 ,节节麦的出苗率受播种深度影响较大 ,随播种深度的增加出苗率显著降低 , 二者呈极显著负
相关。
关键词:小麦;节节麦 ;发芽力;种子吸水;萌发温度 ;播种深度
中图分类号:S519;S318 文献标识码:A 文章编号:1009-1041(2010)05-0958-05
Study on Germinative Character of Aegilops
Tauschii , a Worst Weed in Wheat-field
WANG Ke-gong ,CAO Ya-ping ,REN Rui-lan ,WEI Ling
(Wheat Research Ins titute , , Shanxi Academy of Agricu ltural S cien ce , Lin fen , Shanxi 041000 , China)
Abstract:Aegi lops tauschii , one of the w orst w eeds in w heat filed , conforms w ith w heat on the char-
acter of g row th stage.I t af fects yield and quality of w heat competing wi th w heat fo r light , ferti lizer ,
water and o ther resources on the w hole g row th stage.To investigate the ge rmination cha racteristics of
Aegi lops tauschi i and propo se some ef fective prevention measures , this study w as conducted to com-
pare Aegi lops tauschi i w ith w hea t in w ater abso rption of seeds , germinating temperature and sow ing
depth.The result showed that there w ere significant dif fe rences between them.The process o f w ater
absorption w as divided into three stages bo th in Aegi lops tauschii and wheat:quick abso rpt ion , slow
absorption and stagnancy phase.But w heat absorbed w ater mainly in the early stage , while Aegi lops
tauschi i i s during early stage to middle stage.In the w hole process of w ater abso rpt ion , wheat w as
much higher than Aegi lops tauschi , bo th in w ater abso rpt ion quanti ty and w ater absorption rate.
Temperature af fected ge rm ination o f Aegi lops tauschii and wheat in different w ay s.From 5℃ to
25℃, the seed germination percentage of Aegi lops tauschi i showed an upw ard t rend w ith the increas-
ing temperature and there we re significant variation among the temperature dif ference.But the tem-
perature had li t tle effects on the seed germination percentage of w heat.The seed germination percent-
age of Aegi lops tauschii reduced signif icantly w ith the increasing of sow ing depth in the f ield.There
w as signif icant ly negativ e co rrelation betw een them.
Key words:Wheat;Aegi lops tauschii ;Germination pe rcentage;Water abso rption;Germinating tem-
perature;Sowing depth
＊收稿日期:2010-04-07 修回日期:2010-05-20
基金项目:山西省科技攻关计划项目(20080312005-1)。
作者简介:王克功(1963-),男 ,副研究员 ,主要从事农业有害生物治理研究。 E-mai l:w kg6307012163.com
节节麦(Aegi lops tauschii)属禾本科(Gra-
mineae)山羊草属(Aegi lops L.),是小麦田的一
种恶性杂草。节节麦原产于欧洲 、西亚 ,后传入我
国 ,在我国陕西 、河南 、山东 、山西 、河北等地麦田
分布较多 。节节麦生长习性与小麦非常接近 ,且
比小麦分蘖和繁殖力强 ,整个生长周期与小麦激
烈竞争光 、肥 、水等资源 ,对小麦生产构成严重威
胁。节节麦以种子繁殖 ,种子成熟后大部分落在
田里 ,在下一麦季萌发继续为害 ,另一部分在收获
时与小麦籽粒混杂并随其调运传播 。近年来 ,随
着统一供种和农机具跨区作业工作的开展 ,节节
麦种子远程传播 ,其为害程度逐年加重 ,已成为目
前小麦田最难防除的一种禾本科恶性杂草。
在杂草生物学方面 ,人们对扁穗雀麦种子的
吸水特性及萌发温度[ 1] 、羊草种子发芽能力[ 2-4] 、
杂草稻种子的耐冻及发芽特性[ 5-6] 、硬草的生物学
特性[ 7] 等进行过较细致的研究 ,在空心莲子草 、狗
牙根 、白茅 、香附子等杂草上也开展过一些研
究[ 8] ,但对节节麦的研究主要集中在发生特点 、防
除技术以及优良基因利用方面[ 9-12] ,对其生物学
特性的研究未见较详尽报道 ,特别是对节节麦种
子发芽与水分 、温度及土壤深度之间关系等方面
的研究更未涉及 。基于此 ,本研究主要针对节节
麦的发芽特性与小麦进行了对比研究 ,以期掌握
二者之间的内在差异 ,为小麦田节节麦的有效防
除提供理论依据 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
节节麦种子于 2008 年同批次采自山西临汾
水地麦田 ,小麦选用晋南高产品种临抗 22号 。
1.2 种子吸水特性测定
分别选取籽粒发育完好 、大小基本一致的节
节麦 、小麦种子 ,均匀摆放在平铺有滤纸的培养皿
中 ,加蒸馏水完全浸没种子 ,5 次重复 ,每重复 30
粒。在 0 ～ 32 h 范围内 ,从浸种开始 ,每隔 2 h取
出种子用滤纸吸干表面水分 ,用 1/10 000电子天
平称重一次 ,而后放回培养皿继续吸水 ,直至种子
吸水饱和为止。求 5次重复的平均值及单粒种子
粒重 ,计算种子吸水量和吸水率。
吸水量(mg)=本次称重时粒重-上次称重
时粒重
吸水率(%)=(本次称重时粒重-干种子粒
重)/干种子粒重×100
1.3 种子萌发温度研究
设 5 、10 、15 、20 、25 ℃共 5个恒温处理 ,无光
照。随机选取节节麦 、小麦各 100粒 ,均匀摆放在
平铺有滤纸的培养皿中 ,水培 , 3 次重复 , 置于
GZP-150A 全自动光照培养箱(南京恒裕仪器设
备制造有限公司)。每 24 h记录 1次种子发芽情
况 ,发芽标准为:有正常的 、与种子本身等长的胚
根且胚芽长度达到种子一半。发芽期间保持滤纸
湿润 ,直到种子连续 2 d不再发芽为止。
发芽率(%)=发芽终期全部正常种苗数/供
试种子数×100
发芽指数 GI =Gt/Dt ,式中 GI 为发芽指
数 ,Gt为 t 日发芽数 ,Dt为发芽天数。
1.4 节节麦播种深度的研究
试验于山西农科院小麦研究所水地试验田进
行。选用发育完好 、均匀一致的节节麦种子 ,于
10月 4日播种 ,播种深度分别为 0 、3 、5 、7 、10 、15 、
20 、25 cm ,双行区 ,行长 2 m ,每小区 200粒 , 3次
重复 ,顺序排列 , 0 cm 时保证节节麦种子与土壤
充分接触 。于 12月 25 日(1 ～ 2 蘖)调查节节麦
在不同播种深度下的出苗率。
1.5 数据处理
用 Excel 2003制图 ,用 SPSS16.0 统计软件
对数据进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 节节麦种子吸水特性
根据节节麦与小麦的吸水量和吸水率分别绘
制曲线图(图 1 、图 2),可以看出 ,节节麦和小麦吸
水进程具有相对一致性 ,在 0 ～ 32 h范围内 ,大致
都可分为 3个时期 , 0 ～ 2 h为快速吸水期 ,种子
吸水迅速 ,吸水量为吸水阶段的最高值 ,吸水率呈
直线快速增加;2 ～ 28 h 为缓慢吸水期 ,种子吸水
量开始下降 ,吸水率增长缓慢;28 h 以后为吸水
停滞期 ,种子吸水量达到饱和 ,吸水率不再增加 ,
直至种子萌发 。但是 ,二者吸水特性也表现出一
定的差异 ,节节麦吸水量曲线具有 3 个明显的峰
值 ,即 2 h 、8 ～ 10 h和 16 h ,吸水量分别为 27.0 、
6.0和 4.0 mg/粒 ·2 h;而小麦仅有 2 个明显峰
值 ,即 2 h 和 6 h , 吸水量分别为 81.0 和 41.0
mg/粒·2 h ,说明小麦吸水主要集中在前期 ,而
节节麦吸水分散于前 、中期。试验结果同时表明 ,
在整个吸水进程中 ,无论从吸水量还是吸水率来
看 ,小麦普遍高于节节麦 ,说明在种子萌发阶段 ,
·959·第 5 期 王克功等:麦田恶性杂草节节麦发芽特性研究
小麦具有明显的水分竞争优势 。
2.2 温度对节节麦种子发芽率的影响
将节节麦和小麦在不同温度下的发芽率进行
方差分析(结果未列出),结果表明 ,节节麦在 5个
不同温度处理下 ,发芽率差异达显著水平(表 1),
变异幅度在 73.67%～ 90.67%。在 5 ～ 25℃范围
内 ,随着温度的提高 ,节节麦发芽率显著增加 ,虽
在 20℃和 25℃条件下发芽率差异未达显著水平 ,
但由表 2 结果可知 , 25℃下发芽指数较高
(33.34)。而小麦在所设定的 5个恒温条件下 ,发
芽率变异幅度较小(94.67%～ 97.33%),差异不
显著 ,仅在 20℃条件下表现出较高的发芽指数
(46.79)。
图 1 单位种子吸水量曲线
Fig.1 Curve of water absorption quantity of seed of per unit
图 2 种子吸水率曲线
Fig.2 Curve of water absorption rate of seeds
从发芽率曲线图来看(图 3 、图 4),在 5 ～ 25
℃范围内 ,随着温度升高 ,节节麦种子的发芽速度
逐渐加快 ,同一时间不同温度下发芽率无交叉或
重叠现象 ,最终发芽率与温度间达极显著正相关
(r=0.9743＊＊);而小麦在不同温度下的发芽曲
线具有交叉现象 ,如 15℃和 10℃条件下种子分别
在第 5 d 和第 6 d发芽率开始高于 25℃,各温度
最终发芽率基本保持一致 ,二者相关不显著(r=
0.0765)。这就从另一个角度说明节节麦的发芽
率受温度影响较大。
进一步试验发现 ,在 5 ～ 25℃范围内 ,任何温
度下未发芽的节节麦种子长期吸水膨胀均不会发
霉 ,若增加温度会有部分种子又开始萌发 ,而不发
芽的小麦种子在任何温度下长期吸水膨胀均会发
霉 ,说明节节麦种子具有潜在的发芽能力 ,随着春
季地温的提高 ,吸水后的节节麦有可能萌发成苗。
表 1 不同温度下的种子发芽率
Table 1 Analysis of germination percentage
in different temperatures(LSD)
处理
Treatments
平均数
Average
5%差异
5%
di fference
1%差异
1%
dif feren ce
节节麦 25℃ 90.67 a A
A eg i lops tauschi i 20℃ 86.33 a AB
15℃ 79.00 b BC
10℃ 78.67 b BC
5℃ 73.67 b C
小麦 15℃ 97.33 a
Wheat 20℃ 97.33 a
10℃ 96.67 a
5℃ 94.67 a
25℃ 94.67 a
不同小写字母表示在 0.05水平差异;不同大写字母表示在
0.01水平差异。下表同。
Dif feren t small letter sh ow s the di fference at 0.05 level;Dif-
f erent capital letter show s dif ference signifi cant at 0.01 level.
The sam e are as in tab le 3.
表 2 不同温度下的种子发芽指数
Table 2 Analysis of germination index in
dif ferent temperatures
材料
Material
温度 Temperatu re /℃
5 10 15 20 25
节节麦
A eg i lops tauschi i
6.44 14.23 18.88 27.74 33.34
小麦 Wheat 10.60 26.78 31.82 46.79 43.10
2.3 播种深度对节节麦出苗的影响
将节节麦在不同播种深度下的出苗率进行方
差分析(结果未列出),结果表明 ,播深对节节麦出
苗率的影响达极显著水平 。由表 3可知 ,节节麦
种子处于地表时(0 cm)出苗率最高 ,达70.50%,
并极显著高于其它播深处理;在 0 ～ 5 cm 播深范
围内 ,3 个处理间出苗率的差异均达极显著水平;
大田中能破土出苗的节节麦种子来源于 0 ～ 10 cm
·960· 麦 类 作 物 学 报 第 30 卷
土层 ,在此范围内随着播种深度的增加 ,出苗率显
著降低 ,变异幅度为70.50%～ 32.83%,二者呈极
显著负相关(r=-0.9702＊＊);在 15 ～ 25 cm 播深
处理下 ,节节麦出苗率无显著差异 ,均接近于 0。
图 3 节节麦不同恒温下的发芽率
Fig.3 Germination percentage of Aegilops tauschii in different constant temperature
图 4 小麦不同恒温下的发芽率
Fig.4 Germination percentage of wheat in different constant temperature
表 3 不同播深下节节麦的发芽率(LSD法)
Table 3 Analysis of germination percentage of Aegilops
tauschii in different sowing depth(LSD test)
播深
S owing
depth / cm
平均数
Average / %
播深
Sow ing
depth / cm
平均数
Average / %
0 70.50aA 10 32.83dD
3 59.67bB 15 0.67eE
5 43.33cC 20 0.67eE
7 42.00cC 25 0.50eE
3 结论与讨论
种子吸水进程是种子与自然生境长期适应的
结果 ,了解种子吸水特性可以更深刻和全面地掌
握种子萌发条件。一般禾本科牧草种子萌发所需
吸水量约占种子干重的 1/2[ 13] 。本研究表明 ,节
节麦和小麦种子萌发最低需水量分别占种子干重
的 56.10%和 56.80%, 与前人研究结果基本相
符。本试验同时说明 ,节节麦与小麦种子吸水进
程均可分为 3个时期 ,即快速吸水期 、缓慢吸水期
和吸水停滞期 ,但是 ,在整个吸水进程中 ,小麦吸
水主要集中在前期;节节麦吸水分散于前 、中期 ,
并且小麦吸水量和吸水速率普遍高于节节麦 ,推
测小麦可能具有水分竞争优势 。种子吸水量的差
异体现了植物对生境的适应 ,种子需要吸收足够
量的水分才能正常发芽 ,一次性吸收大量水分 ,有
·961·第 5 期 王克功等:麦田恶性杂草节节麦发芽特性研究
利于干旱条件下种子对水分的有效利用[ 1 4] ,因
此 ,在大田中节节麦出苗一般较小麦晚几天 ,可能
是由于小麦种子具有优先吸收水分的特性 ,而节
节麦种子有可能受水分限制出苗较晚。
本试验对节节麦的发芽温度进行了细致研
究 ,并与小麦进行了对比 。恒温条件发芽结果表
明 ,节节麦与小麦具有较大差异 ,在 5 ～ 25 ℃试验
范围内 ,节节麦发芽率变异幅度较大 ,并具有极显
著差异 ,而小麦变异幅度较小 ,不同温度间发芽率
差异不显著。试验结果还在 5 ～ 25℃范围内 ,节
节麦种子长期吸水膨胀不会发霉 ,并且随着温度
的升高 ,在较低温度下不发芽的节节麦种子会开
始萌发 ,这意味着冬季未发芽的节节麦种子 ,在翌
年春季随着地温的提高 ,有可能萌发成苗。因此 ,
对节节麦的防治不应仅在冬季进行 ,翌年春季小
麦起身后也应进行一次节节麦防除 。
在大田条件下 ,播种深度对节节麦种苗出土
有显著影响 ,地表或浅播促进了种苗出土 ,随着播
种深度增加 ,出苗率显著下降 ,这与段美生等[ 9] 盆
栽试验结果一致 ,也与格兰马草 、冰草 、羊草 、苜
蓿 、固沙禾草沙鞭等大多数植物相似[ 15-16] 。但也
有试验表明不覆土显著降低出苗率 。Ambro se
等[ 17]研究发现 ,覆土处理(覆土 1 cm)的出苗率
(80%)明显高于不覆土处理的出苗率(20%);刘
桂霞等[ 18]发现 ,野生和栽培两种羊草不覆土与覆
土 1 cm 相比 , 出苗率分别下降了 50.25%和
45.25%,这种差异有可能是在试验中不连续的水
分供应造成的 。Mueller 等[ 19] 研究表明 ,补播牧
草成功的关键技术在于种子与土壤的有效结合 ,
而这种结合正是保证种子能在萌发过程中及时吸
收水分的关键 ,也是种子发芽成苗的必要条件。
节节麦先于小麦成熟 ,并自然脱落 ,尤其在近年来
推行免耕栽培法的麦田 ,落于地表的节节麦经过
4个月的休眠期 ,已与土壤充分接触 ,在萌发时可
以及时吸收土壤中的水分 ,造成来年节节麦大发
生。因此 ,在节节麦危害较重的麦田 ,应采取深翻
措施 ,以便使大量节节麦深埋于地下 ,大幅度降低
其在下一季的出苗率 ,从而减轻节节麦危害。
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