全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2013, 39(7): 1293−1302 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家公益性行业(农业)科研专项，中国博士后科学基金(2003034522)，浙江省科技计划项目(2008C23010)，浙江省教育厅科
研计划项目(Y201224845)，杭州市科技计划项目(20101032B03, 20101032B21)和诸暨市科技计划项目(2011BB7461)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 徐正浩, E-mail: 640909@zju.edu.cn
Received(收稿日期): 2012-12-11; Accepted(接受日期): 2013-03-11; Published online(网络出版日期): 2013-04-23.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20130423.1838.019.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.01293
不同株型和化感作用特性水稻对 3种稻田主要杂草的干扰控制作用
徐正浩 1,2,* 谢国雄 3 周宇杰 4 高 屾 1
1 浙江大学环境与资源学院 / 浙江省亚热带土壤与植物营养重点研究实验室, 浙江杭州 310058; 2 浙江省湖州市农业科学研究院, 浙
江湖州 313000; 3 杭州市植保土肥总站, 浙江杭州 310016; 4 浙江省诸暨市农业技术推广中心, 浙江诸暨 311800
摘 要: 采用裂区试验设计, 以接种无芒稗、水莎草和鸭舌草等 3种田间主要杂草和不接种杂草为主处理, 10份不同
株型和化感作用特性的水稻材料为副处理, 研究不同株型和化感作用特性水稻对 3 种杂草的干扰控制作用。结果表
明, 水稻化感种质吓一跳对无芒稗地上部分干重的抑制作用最强, 早杂中 9A/602、早籼浙 101和 TN1也表现较好的
抑制作用。中早 22 对水莎草的干扰控制作用最强, 早籼浙 101和吓一跳对水莎草也表现较好的干扰控制效果, 中早
27 对水莎草的抑制作用较弱。中 9A/602、早籼浙 101、吓一跳、IR644-1-63-1-1 对鸭舌草的干扰控制作用较强, 谷
梅 2号和中早 27对鸭舌草的干扰控制作用较弱。吓一跳对 3种供试杂草的地上部分总干重抑制作用在 50%以上, 与
IR644-1-63-1-1、PI312777、TN1 和谷梅 2 号的抑制作用差异显著。早杂中 9A/602 和早籼浙 101 对 3 种供试杂草地
上部分总干重的抑制作用达 40%以上, 显示了较强的干扰控制能力, 与谷梅 2 号差异显著。杂草竞争干扰与无草对
照间水稻株高、有效穗数、穗长、每穗总粒数差异显著, 但结实率和千粒重差异不显著。与无草对照相比, 吓一跳在
3 种杂草竞争干扰下, 株高增加 3.64%, 而中 9A/7491、TN1 和谷梅 2 号的株高比无草对照降低 10%以上。3 种杂草
竞争干扰下, 10 份供试水稻材料的有效穗数与无草对照相比均降低, 其中 TN1、谷梅 2 号、PI312777、中早 22、中
早 27、中 9A/602有效穗数均降低 50%以上, 吓一跳降低幅度最小, 为 16.86%。3种杂草竞争干扰导致水稻有效穗数
显著降低, 是水稻减产的主要原因。
关键词: 水稻株型; 化感; 3种稻田主要杂草; 干扰控制; 水稻穗部性状
Interference of Different Morphological Types and Allelopathic Rice Materials
with Three Principal Paddy Weeds
XU Zheng-Hao1,2,*, XIE Guo-Xiong3, ZHOU Yu-Jie4, and GAO Shen1
1 Key Laboratory of Subtropic Soil and Plant Nutrition, College of Natural Resources and Environmental Science, Zhejiang University, Hangzhou
310058, China; 2 Huzhou Academy of Agricultural Sciences, Huzhou 313000, China; 3 General Station of Plant Protection and Soil Fertility in Hang-
zhou District, Hangzhou 312000, China; 4 Zhuji Agricultural Technology Extension Centre in Zhejiang Province, Zhuji 311800, China
Abstract: The present study was carried out to investigate the allelopathic abilities of the tested rice materials on the three main
paddy field weeds using split design with three replications. Two weed planting patterns, using relay transplanting three weeds,
Echinochloa crs-galli, Juncellus serotinus, and Monochoria vaginalis, and without weed infestation, were taken as two main
treatments, along with ten different morphological type and allelopathic rice materials as split treatments. The results showed that
the superb allelopathic rice material, Xiayitiao, had the strongest ability to suppress the aboveground dry weight of barnyardgrass.
Early indica hybrid rice Zhong 9A/602 and early rice Zaoxianzhe 101, also exhibited inhibitory effect on the aboveground dry
weight of barnyardgrass. Rice allelopathic material, TN1, having allelopathic effect on several weeds, Echinochloa crs-galli, Tri-
anthema portulacastrum, Heteranthera limosa, and Ammannia coccinea, also could control the aboveground dry weight of
barnyardgrass effectively. The allelopathic effects of different morphological as well allelopathic rice materials on plant height of
barnyardgrass were not significantly different. This indicated that rice materials could inhibit effectively the aboveground dry
weight of barnyardgrass mainly by suppressing its tillering ability. Rice allelopathic material, TN1, could not control the growth of
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Juncellus serotinus effectively, however, rice material, Zhongzao 22 had the strongest ability to control the growth of the weed
effectively among the tested rice materials. Rice material, Zaoxianzhe 101, along with the superb allelopathic rice material, Xiay-
itiao, also suppressed Juncellus serotinus effectively while rice material, Zhongzao 22, could not inhibit the weed growth effec-
tively, despite of conferring taller plant height. Early indica hybrid rice, Zhong 9A/602, and early indica rice Zaoxianzhe 101,
along with rice allelopathic materials, Xiayitiao and IR644-1-633-1-1 showed significant inhibitory effects on Monochoria
vaginalis, while rice allelopathic material, Gumei 2, and rice material, Zhongzao 27, did not suppress the weed significantly. The
inhibitory effects of different morphological and allelopathic rice materials on the overall aboveground dry weight of the three
weeds were significantly different. The superb allelopathic rice material, Xiayitiao, reduced the aboveground dry weight of the
three weeds more than 50%, which was significantly different from those of four other allelopathic rice materials, IR644-1-63-1-1,
PI312777, TN1, and Gumei 2 who did not show significantly adverse effects. Rice materials, early indica hybrid rice Zhong
9A/602 and early indica rice Zaoxianzhe 101 reduced the total aboveground dry weight of the tested weeds over 40% compared
with the control. The plant height, number of efficient panicle, panicle length and total spikelets per panicle of rice materials
showed a significant difference between treatments of weed competition and without weed infestation. The seed setting rate and
1000 grain weight were not remarkably different between treatments of weed competition and without weed disturbance. Com-
pared with the control without weed interference, the plant height of elite allelopathic rice material Xiayitiao increased 3.64%
under the disturbance of three weeds, while on the contrary, those of indica hybird rice Zhong 9A/9791 and allelopathic rice mate-
rials IN1 and Gumei 2 decreased more than 10%. The efficient panicles of all of the rice materials tested under weed competition
reduced significantly than those of the control, among them those of TN1, Gumei 2, PI312777, Zhongzao 22, Zhongzao 27, and
Zhong 9A/602 decreased more than 50%. The peculiar rice allelopathic material Xiayitiao only showed 16.86% decreases. All
kinds of weed competition decreased panicle number of the tested rice materials significantly; suggesting the main reason for
declining rice productivity.
Keywords: Different morphological types; Allelopathy; Three principal paddy weeds; Interference; Panicle characteristics of rice
杂草竞争干扰导致水稻(Oryza sativa L.)减产
15%以上[1-2]。杂草籽粒掺杂, 影响谷物品质, 有毒杂
草还危害人类健康[3]。一些杂草是作物病虫害的重
要寄主, 间接增加了田间杀虫剂等化学物质的投放[4]。
化学除草剂可有效防治稻田杂草, 提高稻作生产水
平, 从而充分发挥水稻的高产潜能[5]。然而, 过度依
赖和长期使用数量有限的化学除草剂, 导致抗性杂
草产生、杂草群落演替加快、除草剂研发成本提升、
环境污染加剧, 特别是地下水污染[6-7]。植物源杀草
或抑草物质对杂草具有抑制作用, 合理利用可减少
田间化学除草剂的投放量[8-10]。水稻插秧后 2 d施用
1 t hm–2紫花苜蓿(Medicago saltiva L.), 可控制 90%
以上的稻田杂草, 使水稻增产 9.6% [11]。荞麦(Fa-
gopyrum esculentum Moench.)、卡瓦胡椒(Piper me-
thysticum L.)的植物残体施用于稻田, 杂草控制效果
明显[12]。长柔毛野豌豆(Vicia vilosa L.)用作覆盖植物
材料, 可有效抑制田野、草坪和果园的杂草滋生[13]。
水稻对杂草的干扰控制作用包括资源竞争和化
感作用 2个方面[14]。在资源竞争相同的条件下, 利用
田间抑草圈评价水稻种质资源的化感作用, 证实水
稻种质资源中约 3%有化感作用, 其中一些水稻种质
对几种杂草具有化感作用[15]。不同株型水稻, 由于
冠层结构不同, 对田间杂草的竞争抑制作用存在显
著差异[16]。不同化感作用特性水稻在不同生态条件
下对稻田单一杂草的干扰控制作用研究较多, 化感
作用水稻对稗草 [Echinochloa crus-galli (Linn.)
Beauv.]等田间杂草具有化感抑制作用[17-18]。利用化
感作用评价方法获得的水稻化感种质, 在田间条件
下除草剂减量使用时, 获得了良好的抑草效果, 因
此, 利用化感作用特性取代部分化学除草剂的功效
是现实可行的[19-21]。
稻田杂草种类繁多, 重要杂草有几十种, 利用
水稻的不同株型和化感作用特性干扰控制田间多种
杂草的研究报道很少。本文在完成不同株型、化感
特性水稻对稗草的竞争控制作用研究的基础上, 进
一步研究对稻田代表性的 3 种杂草, 即禾本科的无
芒稗[Echinochloa crus-galli (Linn.) Beauv. var. mitis
(Pursh) Peterm.], 莎草科的水莎草[Juncellus serot-
inus (Rottb.) C. B. Clarke], 以及阔叶草鸭舌草[Mo-
nochoria vaginalis (Burm. f.) Presl ex Kunth]的干扰
控制作用。
1 材料与方法
1.1 供试材料
化感作用水稻材料中 TN1 来自中国台湾, 谷梅
2号来自中国水稻研究所(CNRRI), IR644-1-63-1-1、
PI312777 来自美国农业部农业研究中心 (USDS-
ARS), 吓一跳来自中国江苏。

第 7期 徐正浩等: 不同株型和化感作用特性水稻对 3种稻田主要杂草的干扰控制作用 1295


其他水稻材料中中 9A/7491 来自 CNRRI, 中
早 29来自 CNRRI, 中早 27来自 CNRRI, 中 9A/602
来自 CNRRI, 早籼浙 101 来自中国浙江省农业科
学院。
无芒稗、水莎草和鸭舌草为田间自然生长杂草,
采集于浙江大学试验农场稻田。
1.2 试验设计与方法
1.2.1 试验设计 在浙江大学实验农场和温室采
用裂区试验设计, 以接种无芒稗、水莎草和鸭舌草
等 3 种杂草和不接种杂草为主处理, 10 份不同株型
和化感特性水稻材料为副处理, 重复 3次。3种田间
主要杂草于接种当天采集, 以叶龄、株高和分蘖均
匀一致为标准带土采集。10份水稻材料以大田塑料
薄膜覆盖育秧方式培育, 4月中旬揭膜炼苗, 拔秧前
7 d灌浅水层。
1.2.2 试验方法 采用盆栽试验, 盆栽牛筋桶外
上径 27.0 cm, 内上径 24.5 cm, 外下径 19 cm, 内下
径 18.3 cm。每桶装干土 2.5 kg。试验用土为水稻土,
pH 7.1, 土壤含有机质 2.8 %、全氮 1.03 g kg–1、全
磷 0.96 g kg–1、碱解氮 58.42 mg kg–1、速效磷 50.39
mg kg–1、速效钾 78.65 mg kg–1。
于 3 月 30 日播种, 5 月 5 日插秧, 行株距 12
cm×6 cm, 二行单本栽插, 每盆 6株。水稻插秧前每
盆施 2.0 g过磷酸钙和 1.0 g氯化钾, 于移栽后 3 d和
12 d每盆分别施尿素 1.0 g和 1.5 g。移栽后 8 d喷吡
虫啉防治稻蓟马, 移栽后 20 d和 35 d喷虱螟特防治螟
虫, 移栽后 45 d和 55 d喷井岗霉素防治水稻纹枯病。
于水稻移栽后第 2 天 3种杂草接种于水稻行株
间, 每盆接种稗草 3株, 植于水稻行间, 排列成 1行;
接种水莎草 5株, 植于株间 4株, 行间 1株; 接种鸭
舌草 5株, 植于株间 4株, 行间 1株。3种杂草移植
时的株高、分蘖、叶片数见表 1。水稻和 3 种接种
杂草在盆栽牛筋桶内呈均衡排布(图 1)。

表 1 3种杂草接种时的株高、分蘖和叶片数
Table 1 Plant height, tiller number, and leaf number of three
target weeds before relay transplanting
接种杂草
Relay transplanting
weeds
株高
Plant height
(cm)
分蘖
Number
of tiller
叶片数
Number of
leaves
无芒稗
Echinochloa crs-galli
23.0 2.3 4.5
水莎草
Juncellus serotinus
8.2 0 4.1
鸭舌草
Monochoria vaginalis
7.3 0 4.9

图 1 水稻与 3种杂草盆栽示意图
Fig. 1 Rice and three different weeds planted patterns

试验期间不用任何除草剂, 人工拔除所有非接
种杂草。3种杂草与水稻共生 75 d后, 取出杂草, 测
定 3 种杂草的株高、分蘖和地上部分干重。水稻成
熟后, 室内考种。
1.3 统计分析
用 DPS数据分析软件统计分析数据[22]。
2 结果与分析
2.1 不同株型和化感特性水稻材料对 3种杂草的
干扰控制作用
3 种杂草与水稻共生 75 d 后, 不同株型和化感
特性水稻材料对无芒稗株高的干扰控制作用差异不
显著, 无芒稗在竞争生长中表现偏长生长, 而对无
芒稗分蘖、地上部分干重, 以及水莎草、鸭舌草的
株高、分蘖和地上部分干重的干扰控制作用差异显
著(表 2)。特异水稻化感抗稗草材料吓一跳, 在 3种
杂草的竞争干扰下, 对无芒稗地上部分干重的抑制
作用最强。早杂中 9A/602和早籼浙 101对无芒稗地
上部分干重的控制作用也较强。对多种杂草具有化
感作用的水稻材料 TN1对稗草地上部分干重的控制
作用也较好。中 9A/602 对无芒稗分蘖的抑制作用效
果最强, 早籼浙 101、吓一跳对无芒稗的分蘖抑制作
用也较强, 而 IR644-1-63-1-1 对无芒稗分蘖的抑制
作用弱, 谷梅 2 号竞争干扰下的无芒稗分蘖数大于
无稻对照。TN1 对水莎草的控制作用不及其他水稻
材料, 中早 27 对水莎草的抑制作用也较弱, 而中早
22对水莎草的抑制作用最强。早籼浙 101和吓一跳







表 2 不同株型和化感特性水稻材料对 3种杂草的干扰控制作用
Table 2 Interference of different morphological and allelopathic rice materials on three paddy field weeds
稗草 Echinochloa crs-galli 莎草 Juncellus serotinus 鸭舌草 Monochoria vaginalis
水稻材料
Rice material 分蘖数
Tiller number
株高
Plant height
(cm)
干重
Dry weight
(g)
株数
Plant number
株高
Plant height
(cm)
干重
Dry weight
(g)
株数
Plant number
株高
Plant height
(cm)
干重
Dry weight
(g)
TN1 28.33 abcd 62.83 a 9.19 bc 35.67 ab 44.67 ab 5.96 ab 8.00 abc 16.50 bcd 2.32 bcd
谷梅 2号 Gumei 2 36.33 a 67.00 a 15.37 a 24.33 ab 40.67 b 2.89 b 11.00 a 17.33 bcd 3.27 ab
IR644-1-63-1-1 31.67 ab 69.67 a 12.26 ab 25.67 ab 43.50 ab 3.42 ab 9.00 abc 14.83 cd 2.42 abcd
中 9A/7491 Zhong A/7491 23.33 bcd 75.33 a 11.95 abc 31.33 ab 48.43 ab 4.45 ab 8.33 abc 23.00 a 2.16 bcde
PI312777 22.66 cd 71.6 a 11.14 abc 30.67 ab 39.17 b 3.54 ab 11.00 a 12.46 d 2.09 bcde
中早 22 Zhongzao 22 25.00 abcd 70.57 a 12.09 ab 22.00 b 46.67 ab 2.85 b 9.67 abc 20.13 ab 2.29 bcd
中早 27 Zhongzao 27 20.67 cd 71.33 a 9.67 bc 36.33 ab 41.00 b 5.71 ab 10.33 abc 17.30 bcd 2.80 abc
中 9A/602 Zhong 9A/602 17.33 d 71.90 a 8.59 bc 32.67 ab 49.17 ab 4.45 ab 8.00 abc 19.67 abc 1.19 de
早籼浙 101 Zaoxianzhe 101 18.00 d 66.33 a 8.02 bc 22.33 b 53.83 a 3.85 ab 8.67 abc 20.50 ab 1.88 cde
吓一跳 Xiayitiao 19.67 d 67.73 a 6.28 c 23.00 b 43.67 ab 3.52 ab 6.67 bc 15.70 bcd 0.93 e
无稻对照 Control 32.67 ab 64.67 a 13.24 ab 48.00 a 41.67 ab 7.14 a 11.00 ab 20.33 ab 3.65 a
同一列中后跟有不同字母数据的差异达 5%显著水平。Values within a column followed by different letters are significantly different at 5% probability level.











第 7期 徐正浩等: 不同株型和化感作用特性水稻对 3种稻田主要杂草的干扰控制作用 1297


对水莎草表现较好的干扰控制作用。中 9A/602、早
籼浙 101、吓一跳、IR644-1-63-1-1对阔叶草鸭舌草
的控制作用较强, 而谷梅 2号、中早 27对鸭舌草的
控制作用较弱。从水稻材料对 3 种杂草的干扰控制
作用来看, 我国水稻特异化感种质吓一跳表现最佳,
对接种杂草具有明显的干扰控制作用。
2.2 不同株型和化感特性水稻材料对 3种杂草地
上部分总干重的抑制作用
不同株型和化感特性水稻材料对 3 种杂草地上
部分总干重的抑制作用存在显著性差异(表 3)。我国
特异水稻化感抑稗种质吓一跳对 3 种供试杂草的地
上部分总干重的控制作用在 50%以上 , 与来自
USDS-ARS 的 2 个化感作用材料 IR644-1-63-1-1 和
PI312777 的干扰控制作用差异显著, 与化感作用材
料 TN1和谷梅 2号的干扰控制作用也差异显著。早
杂中 9A/602和早籼浙 101对 3种供试杂草的地上部
分干重的干扰控制作用也达 40%以上, 显示了较强
的竞争控制能力, 与谷梅 2 号的干扰控制作用具显
著差异。
2.3 3 种杂草竞争干扰对不同株型和化感特性水
稻的株高和穗部性状的影响
2.3.1 对株高的影响 接种杂草时供试水稻的株
高存在显著差异, 其中早籼浙 101的株高最高, 中早
22、吓一跳和中早 27植株较高, 而 IR644-1- 63-1-1、
谷梅 2 号和 PI312777 较矮(表 4)。杂草竞争干扰与
无草对照水稻株高差异显著(F=57.182)。3 种杂草

表 3 不同株型和化感特性水稻材料对 3种杂草地上部分总干重的抑制作用
Table 3 Interference of different morphological and allelopathic rice materials on aboveground part dry weight of the three paddy field weeds
水稻材料
Rice materials
3种杂草地上部分总干重
Total aboveground part dry weight of the three paddy field weeds (g)
抑制率
Inhibitory rate (%)
吓一跳 Xiayitiao 10.73 d 55.37
早籼浙 101 Zaoxianzhe 101 13.75 cd 42.80
中 9A/602 Zhong 9A/602 14.17 cd 41.06
PI312777 16.98 bc 29.37
中早 22 Zhongzao 22 17.23 bc 28.33
TN1 17.47 bc 27.33
IR644-1-63-1-1 18.07 bc 24.83
中早 27 Zhongzao 27 18.18 bc 24.38
中 9A/7491 Zhong A/7491 19.23 abc 20.01
谷梅 2号 Gumei 2 21.61 ab 10.11
无稻对照 CK 24.04 a —
同一列中后跟有不同字母数据的差异达 5%显著水平。
Values within a column followed by different letters are significantly different at 5% probability level.

表 4 杂草干扰对不同株型和化感作用特性水稻材料株高的影响
Table 4 Effects of disturbance by three weeds on plant height of different morphological and allelopathic rice materials
水稻材料
Rice material
杂草接种时水稻株高
Rice plant height at relay
transplanting period of
weeds (cm)
无杂草干扰的水稻株高
Rice plant height with-
out weeds disturbance at
mature time (cm)
杂草干扰下水稻株高
Rice plant height with
weeds at mature time
(cm)
杂草干扰对水稻株高的影响
Rice plant height affected by
weed infested
(%)
早籼浙 101 Zaoxianzhe 101 62.67 a 68.13 c 61.66 c –9.50
中早 22 Zhongzao 22 56.42 b 75.89 b 76.25 b +0.47
吓一跳 Xiayitiao 54.92 bc 81.41 a 84.37 a +3.64
中早 27 Zhongzao 27 53.08 c 73.95 b 72.32 b –2.20
中 9A/7491 Zhong A/7491 48.08 d 68.78 c 60.42 cd –12.15
中 9A/602 Zhong 9A/602 46.83 de 75.12 b 72.00 b –4.15
TN1 46.05 de 68.75 c 60.37 cd –12.19
IR644-1-63-1-1 44.92 ef 58.25 d 55.18 e –5.27
谷梅 2号 Gumei 2 44.52 ef 67.89 c 56.86 cde –16.25
PI312777 42.67 f 60.44 d 56.63 de –6.30
同一列中后跟有不同字母数据的差异达 5%显著水平。“−”表示减少, “+”表示增加。
Values within a column followed by different letters are significantly different at 5% probability level. “−”indicates decrease, while
“+”indicates increment.
1298 作 物 学 报 第 39卷

与水稻共生 75 d后, 不同水稻材料和化感作用特性
水稻间株高差异显著(F=36.309), 与无草水稻株高
相比, 特异化感水稻种质吓一跳的株高增加, 中早
22略微增高, 而其他 8份水稻材料均不同程度降低,
其中中 9A/7491、TN1 和谷梅 2 号的株高比无草对
照降低 10%以上(表 4)。
2.3.2 对穗部性状的影响 3 种杂草竞争干扰与
无草对照间水稻有效穗数差异显著(F=86.016)。不同
水稻株型、化感特性水稻间有效穗数也差异显著
(F=7.051)。3 种杂草竞争干扰与无草对照水稻间穗
长差异显著(F=28.937)。不同水稻株型、化感特性水
稻间穗长差异也显著(F=6.741)。3 种杂草竞争干扰
与无草对照间水稻每穗总粒数差异显著 (F=
798.827)。不同水稻株型、化感特性水稻间每穗总粒
数也差异显著(F=7.747)。3 种杂草竞争干扰与无草
对照间水稻结实率差异不显著(F=1.600)。不同水稻
株型、化感特性水稻间结实率差异显著(F=2.018)。3
种杂草竞争干扰与无草对照间水稻千粒重差异不显
著(F=6.798)。不同水稻株型、化感特性水稻间千粒
重差异显著(F=14.590)。3 种杂草竞争干扰下, 10份
供试水稻材料的有效穗数与无草对照相比均降低 ,
其中 TN1、谷梅 2号、PI312777、中早 22、中早 27、
中 9A/602有效穗数均降低 50%以上, 水稻化感特异
种质吓一跳降低幅度最小, 为 16.86%。多数水稻材
料在 3 种杂草竞争干扰下穗型变小, 每穗总粒数与
无草水稻相比降低明显, 其中谷梅 2号、早籼浙 101
和吓一跳降低 10%以上。3种杂草竞争干扰下, 吓一
跳、TN1 的结实率与无草水稻相比降低明显, 而谷
梅 2 号、IR644-1-63-1、中 9A/602 和早籼浙 101 与
无草水稻相比有所增加。3种杂草竞争干扰下, 谷梅
2 号、中 9A/7491 与无草水稻相比千粒重相对变化
不大, 而中早 27 和吓一跳降低, 其他水稻材料有不
同程度增加(表 5)。
3 讨论
3.1 对 3种田间主要杂草的干扰控制作用是竞争
作用和化感作用共同作用的结果
水稻对杂草的干扰控制作用包括资源竞争作用
和化感作用, 其中与资源竞争作用不相关的特性而
产生的杂草抑制效果便表现为化感作用[14,18,23-28]。化
感作用对杂草的抑制作用 , 具有 34%的控制效
果[21]。因此, 既拥有化感作用, 又具有株型等资源竞
争优势的水稻种质, 对杂草的干扰控制效果会优于
资源竞争作用接近而化感作用较弱或无化感作用的
水稻材料。我国水稻化感特异种质吓一跳, 在接种 3
种杂草时 , 其株高在供试水稻中仅次于早籼浙 101
和中早22, 又分蘖力较强, 具有良好的竞争优势, 在
本研究中对杂草的干扰控制作用表现最佳。化感作
用水稻材料 IR644-1-63-1 和 PI312777, 在接种 3 种
杂草时, 株高处于供试 10 份水稻中的第 8 和第 10
位, 资源竞争作用处于劣势, 但 PI312777 对 3 种杂
草的地上部分总干重的抑制作用在供试的 10份水稻
材料中居第 4位, IR644-1-63-1居第 7位, 化感作用
在其中起很大作用。TN1 在接种 3 种杂草时株高在
供试水稻材料中居第 7 位, 但由于 TN1 对稗草、假
海马齿(Trianthema portulacastrum L.)、沼生异蕊花
[Heteranthera limosa (Sw.) Willd.] 和 水 苋 菜
(Ammannia coccinea Rottb)等 4种田间重要杂草具有
化感作用, 最终对 3 种杂草的总干重的干扰控制作
用优于 IR644-1-63-1, 列居第 6位。谷梅 2号在接种
3种杂草时株高居第 9位, 在供试材料中对 3种杂草
的干扰控制效果居第 10位, 说明其化感作用对 3种
杂草的抑制作用不及其他化感作用材料, 其株型等
资源竞争作用能力也不及供试的其他无化感作用水
稻材料。供试水稻材料中无化感作用的水稻材料中
9A/7491、中 9A/602、中早 22、中早 27 和早籼浙
101, 均为籼型材料, 株型披散, 冠层大, 在试验生
长期, 生长快, 对 3种杂草的竞争干扰控制力强。早
籼浙 101、中 9A/602 和中早 22 对 3 种杂草的总干
重的抑制效果居第 2 位第 3 位和第 5 位, 显示了较
好的资源竞争作用优势。中早 27和中 9A/7491对 3
种杂草地上部分总干重的干扰控制效果也优于谷梅
2号, 显示了较强的资源竞争能力。
3.2 3 种杂草干扰使不同株型和化感作用特性水
稻的农艺性状和穗部性状变劣
水稻株高和分蘖数在杂草竞争干扰和无草对照
间差异显著, 3种杂草竞争干扰使水稻的有效分蘖比
无草水稻显著降低。10份水稻材料中仅化感特异种
质吓一跳和无化感作用材料中早22 的株高比无草水
稻对照略微增加, 多数供试材料株高降低显著。杂
草竞争干扰与无草对照间有效穗数和穗长差异显著,
供试的 10份水稻材料有效穗数均降低, 多数水稻材
料降幅明显, 而穗长仅 IR644-1-63-1、PI312777和中
早 27略有增加。杂草竞争干扰与无草对照水稻材料
间, 每穗总粒数差异显著, 10 份供试材料中仅化感
作用水稻 PI312777 和无化感作用水稻中早 27 略有







表 5 3种杂草竞争干扰对不同株型和化感特性水稻穗部性状的影响
Table 5 Effects of weed interference on panicle characteristics of different morphological and allelopathic rice materials
有效穗数
Number of efficient panicles
穗长
Panicle length (cm)
每穗总粒数
Total spikelets per panicle
结实率
Seed setting rate (%)
千粒重
1000-grain weight (g) 水稻材料
Rice material 无草
Without
weeds
杂草干扰
Weed
interference
无草
Without
weeds
杂草干扰
Weed
interference
无草
Without
weeds
杂草干扰
Weed
interference
无草
Without
weeds
杂草干扰
Weed
interference
无草
Without
weeds
杂草干扰
Weed
interference
TN1 5.40 a 2.10 bc 19.27 ab 18.97 a 74.23 cd 72.73 bc 62.11 abcd 51.99 c 18.19 g 20.32 e
谷梅 2号 Gumei 2 3.77 bc 1.90 bc 20.14 a 17.70 bcd 77.70 c 58.70 ef 70.27 ab 75.22 a 24.45 b 24.82 a
IR644-1-63-1-1 3.03 d 2.03 bc 17.83 d 17.91 abc 67.07 de 61.10 ef 50.21 d 59.87 bc 20.84 de 21.46 de
中 9A/7491 Zhong A/7491 3.47 cd 1.83 bc 18.90 bc 17.34 cde 82.00 abc 72.06 bcd 66.00 abc 60.85 abc 21.94 cd 21.82 cd
PI312777 5.37 a 2.40 b 18.04 cd 18.78 ab 58.23 e 62.33 def 64.38 abc 57.17 bc 19.07 fg 20.87 de
中早 22 Zhongzao 22 3.57 cd 1.73 c 19.35 ab 18.34 ab 87.53 ab 89.20 a 68.49 ab 66.18 abc 21.62 cd 23.46 ab
中早 27 Zhongzao 27 3.33 d 1.60 c 16.45 e 16.71 cde 78.27 ab 86.57 a 61.60 bcd 53.93 c 26.08 a 23.88 ab
中 9A/602 Zhong 9A/602 3.27 cd 1.60 c 19.15 ab 18.67 ab 89.37 a 79.47 ab 60.92 bcd 67.28 ab 21.83 cd 23.06 bc
早籼浙 101 Zaoxianzhe 101 3.77 bc 1.93 bc 17.61 d 16.46 e 79.20 bc 65.90 cde 55.18 cd 60.47 bc 19.85 ef 22.99 bc
吓一跳 Xiayitiao 4.33 a 3.60 a 17.85 d 16.58 de 72.20 cd 55.73 f 75.59 a 63.70 abc 22.53 b 21.49 cde
同一列中后跟有不同字母数据的差异达 5%显著水平。Values within a column followed by different letters are significantly different at 5% probability level.




1300 作 物 学 报 第 39卷

增加。因此, 3种杂草竞争干扰导致水稻穗部性状变
劣, 其中有效穗数降低更为突出, 是水稻减产的最
主要因素。
3.3 水稻生长前期的化感作用和资源竞争优势
对田间杂草的干扰控制作用至关重要
由于化感作用的数量性状特性, 限制了水稻化
感效应的现实应用[29-34]。最初对水稻化感物质的研
究, 主要认为化感物质是酚酸类化合物, 应用水稻
化感种质将导致土壤酸化, 认识存在偏颇[35,39]。随着
Momilactone B等化感物质的发现, 新化感物质的挖
掘和作用机制的研究变得十分活跃[36-45]。但化感物
质在田间条件下发挥作用的有效时段较短, 且化感
物质是通过协同效应有效抑制杂草生长, 田间条件
下的化感物质浓度远未达到对杂草的生理毒性作用
剂量, 因此, 如何利用化感物质控制杂草始终是化
感作用研究的重要热点[35,37]。本研究中的化感种质
IR644-1-63-1、PI312777 和 TN1 是研究者常采用的
水稻化感材料, 这些水稻材料对 3 种杂草干扰控制
作用不如早籼浙 101 和中早 27, 与化感物质的实际
作用时段短暂和化感物质协同效应的作用机理密切
相关。
3.4 利用生态条件和化感作用控制田间杂草是
除草剂减量使用的重要策略
针对目前相对有限的除草剂种类和数量, 利用
生态条件结合水稻化感作用特性, 使除草剂减量使
用, 并能有效控制稻田杂草的研究不断有相关报道
出现[46-47]。本研究中, 多数水稻材料具有较好的冠
层结构, 对后期萌发的田间杂草具有较强的干扰控
制作用, 利用株型优势和化感作用特性, 使除草剂
减量使用, 达到杂草治理的目的是现实可行的。无
化感作用水稻材料早籼浙 101和中 9A/602对 3种田
间杂草展示了很好的干扰控制作用效果, 对我国目
前水稻生长中利用生态条件, 有效利用具化感作用
水稻材料吓一跳、PI312777和 TN1等植株的秸秆还
田, 并利用物理、生态、肥水运筹等措施, 减量使用
除草剂, 达到良好的除草效果提供了启示。在分子
水平上还未能实现应用化感作用实施稻田杂草治理
背景下, 利用具化感作用水稻植株残体对杂草的抑
制作用, 较好地控制田间前期发生的杂草, 结合水
稻株型优势对后期发生杂草的生态控制效果, 减量
使用化学除草剂, 使我国的化感作用研究工作步入
有效的应用阶段, 前景广阔。
4 结论
在 3 种田间主要杂草无芒稗、水莎草和鸭舌草
的竞争干扰下, 10 份不同株型和化感特性水稻间仅
对稗草株高的抑制作用差异不显著, 但对无芒稗的
分蘖、地上部分干重, 以及水莎草、鸭舌草的株数、
株高、地上部分干重和 3 种杂草地上部分总干重的
抑制作用差异显著。我国水稻化感特异种质吓一跳
对 3 种杂草的干扰控制作用效果最佳, 对 3 种供试
杂草的地上部分总干重的抑制作用达 50%以上, 与
化感作用材料 IR644-1- 63-1-1、PI312777、TN1 和
谷梅 2号的干扰控制作用差异显著。早杂中 9A/602
和早籼浙 101 对 3 种供试杂草的地上部分干重的干
扰控制作用达 40%以上, 与化感水稻材料谷梅 2 号
的干扰控制作用差异显著。不同株型和化感特性水
稻在 3 种杂草竞争干扰下, 水稻株高、有效穗数、
穗长和每穗总粒数与无草对照水稻相比差异显著 ,
但结实率和千粒重差异不显著。我国水稻化感特异
种质吓一跳在 3 种杂草的竞争干扰下, 有效穗数在
10份供试水稻材料中减少比例最小, 株高略微增加,
是有效干扰控制杂草并获得一定产量的重要条件。
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