全 文 ：第21卷 第4期
Vol.21 No.4
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2013年 7月
July 2013
doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2013.04.010
栽培柳枝稷不同生长时期对伴生杂草
生物量及密度的影响
安 雨1,马永清1,2*,税军峰2,钟雯瑾1
(1.西北农林科技大学资源环境学院,陕西 杨凌 712100;
2.西北农林科技大学水土保持研究所 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西 杨凌 712100)
摘要:以陕西定边县引种的8个柳枝稷(Panicumvirgatum L.)品种(Blackwel,Cave-in-Rock,Dakota,Forest-
berg,IlinoisUSA,Nebraska28,Pathfinder和Sunburst)及行间杂草作为研究对象,通过计算柳枝稷对杂草的抑
制率(RI),分析其生长指标与杂草生长指标的相关关系,判定不同柳枝稷品种在不同生育期对杂草生长的抑制效
应,为其引种及田间杂草管理提供依据。结果表明:在生长初期(6月30日),IlinoisUSA杂草抑制率仅为3.4%,
Cave-in-Rock和Forestberg对杂草生长抑制率分别为86.0%和74.9%;经过2次人工除草后(8月30日),Cave-in-
Rock和Forestberg的杂草抑制率分别为85.7%和95.7%;生长后期(10月13日),仅Cave-in-Rock对杂草生长有
88.5%的抑制率。回归分析显示,生长中后期(8月30日),柳枝稷地上部及根系生物量显著影响对杂草的抑制率
(R2=0.31,0.54;P<0.05)。Pearson相关分析发现,Cave-in-Rock的株高、地上及根系生物量均显著降低杂草单
株生物量(r=-0.97,-0.99,-0.99;P<0.05);Forestberg的植高与杂草密度显著负相关(r=-0.97,
P<0.05)。
关键词:柳枝稷;杂草;生物量;竞争;相关性
中图分类号:Q148;Q948.12 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2013)04-0689-08
EffectofCultivatedSwitchgrassontheGrowthofAssociatedWeed
BiomassandDensityatDifferentGrowthStages
ANYu1,MAYong-qing1,2*,SHUIJun-feng2,ZHONGWen-jin1
(1.ColegeofResourcesandEnvironment,NorthwestA&FUniversity,Yangling,ShaanxiProvince712100,China;
2.StateKeyLaboratoryofSoilErosionandDrylandFarmingontheLoessPlateau,InstituteofSoil
andWaterConservation,NorthwestA&FUniversity,Yangling,ShaanxiProvince712100,China)
Abstract:Eightswitchgrass(PanicumvirgatumL.)varieties(Blackwel,Cave-in-Rock,Dakota,Forest-
berg,IlinoisUSA,Nebraska28,PathfinderandSunburst)andtheirassociatedweedsweretestedinthis
study.Theinhibitionrate(IR)andcorrelationwereanalyzedtoidentifytheeffectsofswitchgrassonthe
associatedweedgrowth.Resultsindicatedthatmosttestedswitchgrassvarietiescouldsuppressweed
growthattheearliergrowthseason.IlinoisUSAwasrelativelylowerIR(3.4%).Cave-in-RockandFor-
estbergsuppressedweedgrowthsignificantlyasIR were86.0%and74.9%,respectively.Aftertwice
handhoeing,Cave-in-RockandForestbergstilsuppressedtheweedgrowthsignificantly(30thAugust),as
IRwere85.7%and95.7%,respectively.Attheendofgrowthseason(13thOctober),onlyCave-in-Rock
couldsuppressweedgrowth,theIRwas88.5%.Inaddition,therewasasignificantnegativecorrelation
betweenswitchgrassabovegroundbiomassorrootbiomassandIRat30thAugust(R2=0.31,0.54;P<
0.05).However,theheight,abovegroundandrootbiomassofCave-in-Rocksignificantlysuppressedthe
individualweedbiomass(r=-0.97,-0.99,-0.99,P<0.05),andtheForestbergmainlysuppressed
theweeddensity(r=-0.97,P<0.05).
Keywords:Switchgrass;Weed;Biomass;Competition;Correlationanalysis
收稿日期:2013-01-11;修回日期:2013-03-11
基金项目:国家“十二五”农村领域国家科技计划课题“黄土丘陵沟壑区水土保持与高效农业关键技术集成与示范”(2011BAD31B05)资助
作者简介:安雨(1984-),男,吉林长春人,博士研究生,主要从事植物生态学研究,E-mail:anyu04151205@sina.com;*通信作者 Author
forcorrespondence,E-mail:mayongqing@ms.iswc.ac.cn
草 地 学 报 第21卷
柳枝稷(Panicumvirgatum L.)是生长于北美
洲暖季节多年生草本,具有良好的生物能源潜质。
柳枝稷产量高且适应性较广,随着种植时间的延长,
柳枝稷在第3年后就达到峰值[1]。在现有的30多
种柳枝稷品种中,中地和高地品种染色体以6~8倍
体为主,低地品种以4倍体为主[2-3]。按生态型区
分,柳枝稷可划分为高地、中地和低地品种。高地品
种茎秆较细,株高可达到1.5~2m,而低地品种适
应性较强,株高可达到3~4m[4]。柳枝稷是C4 植
物,有较强的生态适应性和抗逆性,养分利用效率较
高,在干旱、半干旱或低洼易涝地区均可种植。
柳枝稷主要作为草原牧草加以利用,一年可牧
割数次。Sharma等[5]研究表明,柳枝稷连续种植4
年,年平均干草产量在5.63~26.08t·hm-2之间
变化,第4年后产量趋于稳定,年产量可高达10.27
t·hm-2。在美洲和非洲,柳枝稷用作水土保持和
饲料作物,同时在世界各地也作为观赏植物被广泛
利用。柳枝稷也是优良生物质能源和纤维素产品的
资源植物[6]。美国和加拿大从20世纪早期就开发
柳枝稷用作草本能源植物,以提取燃料乙醇和电能
产品,在3种本地牧草中,柳枝稷是研究最多的一
种[7]。如今,国内科学家也在此方面做了诸多工作,
在干旱、半干旱地区引种柳枝稷,为牧区提供优质禾
本科牧草的同时,也可作为水土保持植物[8]。柳枝
稷在栽培过程中受到生物因子及非生物因子等影
响,产量表现出品种差异性[8]。伴生杂草作为制约
作物产量的重要生物因子,为争夺养分、光和水分,
有可能扰乱生态系统,尤其是一些竞争能力较强的
草类作物,可以影响生态群落的稳定性[9-10]。相关
报道指出,伴生杂草生长可导致农作物产量减少
30%~50%,而杂草的竞争作用不仅可以降低产量,
亦可影响农作物品质[11]。人工除草是传统的除草
方式,主要通过降低杂草生物量积累和杂草数量,进
而为作物提高产量提供空间及养分。Weiner等[16]
报道,杂草地上部生物量与作物产量呈线性相关,因
此抑制杂草生长可直接促进农作物增收。Yadav[12]
和Chauhan等[13]研究表明,2次人工除草可有效增
加作物种子千粒重。Whytok等[17]表明,除草剂可
有效控制杂草且经济投入较低,而Jat等[18]的研究
证实,2次人工除草与除草剂的效果相当,除草剂在
土壤中的残留也会带来环境污染。另有相关报道指
出,早熟作物品种[19-21]和植株较高[22-25]的植物往往
具有较强的竞争能力。筛选和栽培竞争能力较强的
品种是有效控制杂草的手段之一[14-15]。因此,人工
除草以及筛选竞争能力较强的品种,在农业生产过
程中具有重要经济效益和生态效益。
在柳枝稷引种阶段,笔者研究了柳枝稷的生态
适应性及化感作用[8,26-27],排除柳枝稷外来品种属
生物入侵品种。植物化感作用,很大程度上是生物
体产生的次生代谢物质,这些次生代谢物质不参与
植物体基本的代谢过程,但是这些物质往往通过植
物地上部淋溶到土壤中或根系产生并积累进而影响
其他竞争者的生长,获得更多的养分和空间[28]。在
栽培过程中,柳枝稷和本土植物的相互作用,尤其对
伴生杂草生长的影响未见报道。因此,本研究以不
同柳枝稷品种为试验材料,调查不同柳枝稷品种栽
培过程中柳枝稷及其行间杂草生物量及密度,分析
柳枝稷生长指标与杂草生物量和密度的相互关系,
以期挑选竞争能力较强的柳枝稷品种,可作为牧草
或能源植物栽培和生产,并为人工草地植被恢复引
种柳枝稷提供可行性参考。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
定边县位于陕西省西北部,属黄土高原与内蒙
古鄂尔多斯荒漠草原过渡地带,地理位置E107°15′
~108°22′,N36°49′~37°53′。该地区属温带半干
旱大陆性季风气候,主要特点:春多风、夏干旱、秋阴
雨、冬严寒,日照充足,风沙频繁,雨季迟,雨量年际
变化大,干旱、霜冻、暴雨、大风、冰雹等自然灾害多。
年均温为8.4℃,年平均日照为2743.3h,年平均降
雨量为316.9mm,年平均无霜期为141d,绝对无
霜期110d。研究区土壤类型为黄绵土,土壤质地为
沙壤土,pH8.4,有机质含量2.74g·kg-1,全氮含
量0.78g·kg-1,全磷含量0.53g·kg-1,全钾含
量2.01g·kg-1。该区主要草地植物有白草(Pen-
nisetumcentrasiaticum Tzvel.)、赖 草 (Leymus
secalinus(Georgi)Tzvel.)、狗尾草(Setariaviridis
(Linn.)Beauv.)、芦 苇 (Phragmitesaustralis
(Cav.)Trin.exSteud.)、猪毛蒿(Artemisiascop-
aria Waldst.etKit.)、中华小苦荬 (Ixeridium
chinense(Thunb.)Tzvel.)、乳苣(Mulgediumta-
taricum Linn.DC.)、米 口 袋 (Gueldenstaedtia
harmsiiUlbr.)、兴安胡枝子(Lespedezadaurica
(Laxm.)Schindl.)、阿尔泰狗娃花(Heteropappus
altaicus (Wild.)Novopokr.)、西伯利亚蓼(Po-
lygonumsibiricum Laxm.)、灰绿藜(Chenopodium
096
第4期 安 雨等:栽培柳枝稷不同生长时期对伴生杂草生物量及密度的影响
glaucumLinn.)等。其中,以禾本科(Gramineae)
赖草和白草,以及菊科(Compositae)猪毛蒿为优势
植物种。
1.2 试验材料
8个柳枝稷品种由日本宇都宫大学一前宣政教
授提供(表1)。品种分别为:Blackwel,Cave-in-
Rock,Dakota,Forestberg,IlinoisUSA,Nebras-
ka28,Pathfinder和Sunburst。8个品种于2009年
5月初分别种植在2m×5m的试验区内,采取完全
随机试验设计,每个品种重复3次。试验地点选择
陕西省榆林市定边县农业示范园。试验地在播种前
翻耕30cm。未播种柳枝稷的2个小区作为试验对
照。柳枝稷种子播种深度为3~4cm,行间距40
cm。每个小区用麦秆覆盖保持水分,并在生长第1
年期间定期浇水。撂荒地作为对照。
1.3 试验设计与方法
在每个柳枝稷品种种植区中(3个)随机选择5
个1m2 的试验小区,为消除边际效应,5个1m2 小
区在距种植边缘0.5~1.0m 的种植区内随机选
择。该5个小区行间杂草样品按照不同生长时期
(2010年6月30日、7月28日、8月30日和10月
13日)采集地上部生物量,同时调查杂草密度并测
定杂草地上部生物量。另随机选0.5m×0.5m小
区采集柳枝稷地上及根系生物量。柳枝稷根系生物
量利用挖根法,采集耕层(30cm)根系。杂草和柳枝
稷样品的鲜重在采样后立即称量,并随后置于80℃
烘箱中烘干至恒重。本研究全部结果分析中生物量
均以干重(DM)进行分析计算。
表1 柳枝稷品种、的生态型、染色体倍性以及原产地
Table1 Ecotypes,chromosomeploidyandoriginalplaceoftestedswitchgrassvariety
品种 Varieties 生态型Ecotype 基因型Ploidy 原产地(纬度)Originalcountry(Latitude)
Blackwel 高地 Upland Octoploid(8n) NorthernOklahoma(N37°)
Cave-in-Rock 中地Intermediate Octoploid(8n) SouthernIlinois(N38°)
Dakota 高地 Upland Tetraploid(4n) NorthDakota(N46°)
Forestberg 高地 Upland Tetraploid(4n) SouthDakota(N44°)
IlinoisUSA 未知 Unknown Unknown Unknown
Nebraska28 高地 Upland Unknown NorthernNebraska(N42°)
Pathfinder 高地 Upland Octoploid(8n) Nebraska/Kansas(N40°)
Sunburst 高地 Upland Unknown SouthDakota(N44°)
1.4 数据分析
采用SPSS18.0数据分析软件进行多重比较、
回归分析和相关分析,利用One-wayANOVA方差
分析和最小显著差异法(LSD,P=0.05)比较不同
品种间的差异。用Pearson相关系数分析柳枝稷生
长指标(株高、地上及根系生物量)与伴生杂草生长
(地上生物量及密度)的相关关系(显著性检验水平
为0.01)。柳枝稷对伴生杂草的抑制率(inhibition
rate,RI)参照竞争指数(competitionindex,Cpi)公
式[29]:
Cpi=(Psingle-Pcomp)/Psingle×100%
式中:Psingle是某一植物单种时的生物量,Pcomp
是混种其他植物时而受到伴生植物影响后的生物量
积累,如果Cpi=0,说明这一植物的生长未受到伴
生植物的影响;Cpi>0,说明这一植物竞争能力较
强,其生长未受到伴生植物的影响;Cpi<0,植物生
长受到伴生植物竞争的影响。鉴于此,本研究以此
公式计算抑制率:
IR=(Pnature-Pcomp)/Pnature×100%
其中:Pnature是杂草在自然状态下(撂荒地)的生
物量,Pcomp是指种植柳枝稷后的杂草生物量。如果
IR=0,说明这杂草的生长未受柳枝稷的影响;IR>
0,说明杂草竞争能力增强,杂草生长未受到柳枝稷
的影响;IR<0,说明杂草生长受到柳枝稷的影响,
IR值越小,说明抑制作用越强,反之抑制作用较弱。
2 结果与分析
2.1 不同生长时期柳枝稷行间杂草生物量及杂草
抑制率(IR)
柳枝稷在生长初期(6月30日),IlinoisUSA
对伴生杂草的抑制率(IR)仅为3.4%,表明抑制效
应不明显。除此之外,其他品种柳枝稷对伴生杂草
的生长均起到抑制作用(图1),其中Cave-in-Rock
与Forestberg对杂草生长的抑制作用明显,抑制率
(IR)分别为86.0%和74.9%,与对照差异显著(P
196
草 地 学 报 第21卷
<0.05)。在生长中期,Cave-in-Rock对杂草的抑制
作用减弱,在7月28日的抑制率(IR)仅为20.0%。
直到生长中后期(8月30日),柳枝稷对杂草的抑制
作用突出,抑制率(IR)最高的品种是Forestberg,
其次是Cave-in-Rock,抑制率(IR)分别为95.7%和
85.7%。生长后期Forestberg对杂草生长的抑制
作用减弱,而Cave-in-Rock在生长后期对杂草生长
仍然具有较强的抑制作用,抑制率为88.5%。相对
而言,IlinoisUSA在生长初期对杂草抑制生长的
影响与对照无显著差异,而经过2次刈割后,对杂草
的抑制作用明显,直到生长后期,IlinoisUSA 与
Dakota,Forestberg,Nebraska28,Pathfinder 和
Sunburst种植区内行间杂草生物量有所增加,而
Blackwel伴生杂草生物量与对照区无差别。
图1 不同柳枝稷品种在不同生长阶段对伴生杂草生物量及杂草生长抑制率的影响
Fig.1 Effectsofdifferentswitchgrassvarietiesonthebiomassandinhibitorrate(IR)atdifferentgrowthstages
注:B代表Blackwel;C代表Cave-in-Rock;D代表Dakota;F代表Forestberg;I代表IlinoisUSA;N代表Nebraska28;P代表Pathfinder;
S代表Sunburst;CK代表对照。样品采集时间为:a:6月30日;b:7月28日;c:8月30日;d:10月13日
Notes:BstandsforBlackwel;CstandsforCave-in-Rock;DstandsforDakota;FstandsforForestberg;IstandsforIlinoisUSA;
NstandsforNebraska28;PstandsforPathfinder;SstandsforSunburst;CKstandsforCheckplot.
Samplingtime:a,30thJune;b,28thJuly;c,30thAugust;d,13thOctober
2.2 不同柳枝稷品种株高及生物量
由表2可知,柳枝稷株高及生物量存在品种差
异。随着生长时期的延长,柳枝稷株高及生物量持
续增长。生物量积累较多的品种为 Cave-in-Rock
和Forestberg,在生长后期(10月13日),地上部生
物量分别达到866.7g·m-2和800.0g·m-2,根系
生物量分别为1122.4g·m-2和1264.9g·m-2。
IlinoisUSA生物量在生长初期低于Cave-in-Rock
和Forestberg,但比其他品种高。相比之下,Dakota
在整个生育期中株高最低,生物量也较低,与其
他品种间差异显著(P<0.05);到生长末期,其株高
仅为51.8cm,地上部生物量为88.3g·m-2,
根系生物量为225.0g·m-2,并在中后期增幅
较小。
2.3 不同生长阶段柳枝稷对杂草生物量的抑制作
用
柳枝稷对伴生杂草生长的影响具有生长时期差
异性,将不同生长阶段柳枝稷的生长指标(株高、地
上生物量及根系生物量)和杂草抑制率进行回归分
析。结果显示,柳枝稷在生长初中期(6月30日、7
月28日),株高及生物量和杂草抑制率均无明显线
性回归关系,而在生长中期 (8月30日)柳枝稷的
生物量与杂草生物量具有显著线性负相关关系,R2
分别为0.3074和0.5380(表3)。
2.4 不同柳枝稷品种在生长期内对杂草生物量及
密度的影响
不同品种柳枝稷对杂草生长的影响存在差异
296
表
2

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草 地 学 报 第21卷
性,对不同品种柳枝稷生长指标进行相关分析,结果
显示,Cave-in-Rock的株高及生物量对杂草的生长
均有影响,主要表现在单株杂草生物量的降低(表
4)。Dakota的株高值在品种中最小(表2),与杂草
生物量成极显著负相关(r=-0.991,P<0.01)。
Forestberg,Nebraska28,Pathfinder及 Sunburst
株高均能影响杂草生长,其中 Nebraska28既影响
杂草密度,也影响杂草总生物量及单株生物量,而
Sunburst株高主要影响杂草单株生物量。对杂草
生长的影响主要表现在杂草密度降低,进而影响杂
草生长。IlinoisUSA各生长指标和杂草生长指标
均无显著相关性。
3 讨论
在柳枝稷栽培过程中,生物因子、非生物因子以
及两者之间的交互作用影响柳枝稷建植和产量[30]。
其中生物因子包括植物自身的竞争能力、伴生植物
竞争能力及物种组成结构等,而非生物因子包括养
分状况、空间、光照等环境因子[31-32]。先前研究结果
表明,竞争作用是植物与植物之间相互作用的重要
机制,也是影响植物群落结构及物种丰富度的重要
生物因子[33-34]。柳枝稷品种在引种过程中对生物因
子,也就是本土杂草品种的竞争表现出品种差异性。
根据柳枝稷不同生长时期对养分、空间等需求不同,
竞争能力也表现出生长时期的差异性。Cave-in-
Rock对杂草单株生物量抑制作用明显,主要原因可
能是该品种属中地品种,生长期相对较长[21],在生
长后期(10月初)植物体的生长仍然需要养分和空
间,因此该品种在后期对杂草仍然表现出较强的竞
争作用且对杂草的抑制率(IR)也较高(图1);另外,
Cave-in-Rock在黄土高原地区具有较强的生态适应
性,该品种具有较高的光合效率和较高生物学产
量[8],而引种到新环境中的植物种,对杂草生物量及
密度所产生的抑制作用,是维持自身生长的生存策
略,也是适应环境的自然选择和协调进化的结
果[36]。因此,在植物适应环境的过程中对伴生植物
生长的影响也是该植物种生态适应性的一种重要机
制。相比之下,Forestberg属高地品种,同一生态型
品种之间应具有相似生长特征,但生物量与其他高
地品种之间形成显著差异(表2),其原因可能有另
一内在机制在起作用,而这种作用可能是化感作用。
化感作用是植物在受到环境胁迫时,植物体分泌一
种或几种化学物质,对周围其他植物生长产生影响,
削弱及抑制伴生植物个体大小或新陈代谢,进而拓
展自身生长空间及掠夺更多养分[37]。报道指出,一
些禾本科植物对伴生植物具有一定化感抑制作
用[38-42],化感物质通过植物体分解和释放并残留在
土壤中,进而直接或间接影响其他植物生长[43]。一
些柳枝稷品种表现出较强的竞争能力,使得以这些
柳枝稷品种为优势种的生态系统更容易建植,尤其
是在一些贫瘠干旱或半干旱地区草地生态系统植被
恢复过程中,优选抗逆性和竞争能力较强的品种。
由于相对较短的生长周期及较矮的植株,Dakota表
现出较弱的竞争能力,进而导致杂草丛生,杂草密度
也随之增大[19,24]。
柳枝稷对杂草的抑制作用不仅体现在杂草总体
生物量上,而且还体现在杂草密度和单株杂草干重
上[37],因此,本研究将柳枝稷的生长指标与杂草密
度、总生物量及单株生物量进行相关分析。Ilinois
USA生物量较高(表2),该品种对杂草抑制作用较
弱(图1),说明该品种具有较强的忍受伴生植物竞
争的能力。相关报道也指出,植物体的竞争能力有
2种表现形式,一种是植物种对伴生植物生长的直
接抑制,保持自身稳定生长;另一种表现在对伴生植
物长期竞争的耐受力上,而自身生长不受影响[44]。
所以,IlinoisUSA可能属于后者竞争方式。另外,
IlinoisUSA生长指标与杂草密度及生物量均无明
显相关,但其生长中后期对杂草有明显抑制效应,其
可能的原因是化感效应在起作用。Shui等[26]报道,
柳枝稷的化感作用与其生态型具有一定关系,高地
品种化感作用强于低地品种,这种品种之间化感作
用的差异性与品种自身生长特征导致不同柳枝稷品
种对伴生杂草产生不同的抑制作用。不过杂草控制
也取决于作物品种和杂草品种[45],不同受体植物对
供体植物化感物质的反应也不尽相同[46-47]。
不同生长时期柳枝稷生长指标(株高、地上及根
系生物量)对杂草抑制率的相关分析显示,生长中期
柳枝稷和伴生杂草生长的负相关性最强(表3),说
明此时柳枝稷即将进入生殖生长时期,对养分的需
求也越多,因此在有限的资源空间下,这种生物量的
“此消彼长”的负相关关系也恰恰体现了柳枝稷与伴
生植物的竞争作用[16]。另外,相关报道指出,2次人
工除草可有效降低杂草生物量和密度并增加作物产
量[12-13],该结果与本研究结果相一致。加之,有关报
道指出杂草地上部生物量与作物产量呈线性负相
关[16],结合不同生长时期与杂草抑制率(IR)的回归
分析结果,在生长中后期(8月30日)柳枝稷地上部
496
第4期 安 雨等:栽培柳枝稷不同生长时期对伴生杂草生物量及密度的影响
表3 不同生长阶段柳枝稷生长指标和杂草抑制率(IR)的线性回归分析
Table3 Regressionanalysesbetweenswitchgrassgrowthindexandweedinhibitionrate(IR)
柳枝稷
Switchgrass
6月30日
30thJune
7月28日
28thJuly
8月30日
30thAugust
10月13日
13thOctober
株高
Height
y=0.001x-0.5489
R2=0.0006
y=0.0028x-0.8993
R2=0.0366
y=-0.0008x-0.758
R2=0.0552
y=-0.0161x+2.2091
R2=0.0771
地上生物量
Abovegroundbiomass
y=-0.0005x-0.3527
R2=0.1012
y=0.0003x-0.7761
R2=0.0582
y=-0.0001x-0.7482
R2=0.3074*
y=0.0015x+0.2849
R2=0.1081
根系生物量
Rootbiomass
y=-0.0002x-0.4341
R2=0.0218
y=0.0001x-0.7426
R2=0.0235
y=-0.0001x-0.7283
R2=0.5380*
y=0.0009x+0.4346
R2=0.0713
注:*表示在5% 水平下显著。x,y分别代表柳枝稷的生长指标(株高、地上及根系生物量)和杂草的抑制率(IR)
Note:*indicatesthesignificancesat5%level.xandyindicatetheswitchgrassgrowthindex(height,abovegroundandrootbiomass)and
weedinhibitionrate(IR),respectively
及根系生物量与杂草抑制率(IR)成显著线性负相
关关系(P<0.05)(表3),因此得出,人工除草也间
接增加了柳枝稷的竞争能力。然而,株高与杂草抑
制率不存在显著线性关系,这是由于株高这一指标
在品种间变异较大,其对杂草的作用效果也不尽相
同。因此以不同柳枝稷品种生长指标与杂草生物量
及密度之间进行相关分析(表4),结果表明,Cave-
in-Rock,Dakota,Forestberg,Nebraska28,Path-
finder和Sunburst的株高与杂草生物量及密度成
显著负相关关系(P<0.05),说明柳枝稷株高对杂
草生长也起到决定性作用,这与先前报道一致,抑制
杂草最为明显的品种往往是株高较高的品种[19,24]
和产量较高的品种[48-49]。
4 结论
不同柳枝稷品种在抑制杂草方面表现出品种差
异性和生长阶段差异性。Cave-in-Rock与Forest-
berg对杂草生长的抑制作用较明显,且 Cave-in-
Rock对杂草的抑制作用一直持续到生长末期。生
长中后期柳枝稷的竞争能力较强,柳枝稷生物量(地
上部及根系)与杂草抑制率成显著负相关。不同品
种柳枝稷对杂草的抑制作用主导因素不同,株高对
杂草的影响凸显优势。另外,柳枝稷对杂草生长的
抑制作用也因不同杂草种而表现出品种差异,而不
同杂草种对柳枝稷竞争的响应也不同,因此,不同受
体植物对柳枝稷竞争的响应机制仍需逐步深入研
究,进而揭示栽培柳枝稷的生态系统中与伴生杂草
的相互作用机制。
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(责任编辑 李美娟)
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