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江苏省稻田稗属杂草生物学特性及其对扫茀特和乙草胺耐药性的研究

乔丽雅  
【摘要】: 稗属杂草是18种世界性恶性杂草之一,分布广泛,竞争性强,危害严重,对水稻危害尤甚,难以防除。本研究调查了江苏省5大稻区稗属杂草的分布情况,并以从南京农业大学采集的8种稗属杂草为材料,研究了稗属杂草不同种和变种间的种子萌发特性及其对水稻各种经济性状的影响,结合结构解剖学和生理学的方法研究了不同稗属杂草间对扫茀特和乙草胺耐药性的差异,结果如下: 江苏省稻田中发生的稗属杂草共有5个种和3个变种:稗[Echinochloa crusgalli(L.)Beavu.]、光头稗[Echinochloa colonum(L.)Link]、旱稗[Echinochloa Hispidula(Retz.)Nees.]、长芒稗[Echinochloa Caudate Rosev.]、孔雀稗[Echinochloa cruspavonis(H.B.K.)Schult]、无芒稗[Echinochloa crusgalli(L.)var.mitis(Pursh)Peterm]、西来稗[Echinochloa crusgalli(L.)Beauv var.zelayensis(H.B.K.)Hitche]和小旱稗(Echinochloa crusgalli var. austro-japonensis Ohwi)。无芒稗、西来稗和稗在全省范围内均有发生,其中无芒稗在全省范围内发生的重要值都远远高于其它种类的稗草,对水稻生产的危害最为严重;西来稗在里下河稻区发生较多,稗则在太湖稻区及沿海稻区危害较重;光头稗的发生频率和重要值都最低,是稻田中危害最不严重的种类。 稗草子实在成熟后都将进入休眠,果皮切刻可以打破稗草休眠。当切口位置靠近胚芽鞘端时,无芒稗的发芽率为57.33%,与切去全部果皮的发芽率58.66%相近,是切口位置靠近胚根鞘端时的发芽率24.67%的一倍左右,说明稗草子实的休眠可能不仅仅是因为颖壳的限制作用。 8种稗属杂草中,无芒稗的繁殖能力最强,适应于水田环境,对除草剂的耐受性较强,可能是造成无芒稗在江苏稻田分布最广的原因。西来稗和稗的繁殖能力居中,对水田环境有一定的适应能力,耐药性居中,所以在江苏稻田中也有一定的分布。小旱稗和光头稗的繁殖能力最低,耐药性也最差,分布范围也最小。长芒稗和孔雀稗虽然也有较高的繁殖系数,但由于不适应于水旱轮作的环境,因此分布范围远不及无芒稗。 水稻与稗草混种时,两者间存在着激烈的竞争,严重影响水稻的产量。无芒稗和孔 雀稗对水稻产量影响最大;光头稗在稻、稗密度比例为41时,对水稻生长反而有 促进作用,但当光头稗的密度比例增加时,对水稻生产也有较大的影响。其它种类的 稗草对水稻产量的影响居中。 扫竞特并不抑制稗草的萌发,但抑制种草幼芽的生长。这种抑制作用在形态上表 现为处理后的稗草幼叶横向加粗,逐渐扭曲、畸形,潍缩在胚芽鞘内,胚芽鞘和幼叶 细胞缩短,通气组织分化延迟,叶绿体内的基粒片层数目增加,淀粉粒在叶绿体内的 积累:在生理上表现为a一淀粉酶的活性被抑制,从而阻碍营养物质向胚的输送,导 致生长受抑制。这种形态和生理上的变化可以解释稗草种间耐药性的差异。无芒稗在 低浓度的扫菲特处理后,与对照相比,在形态上变化较小,a一淀粉酶的活性被抑制 的程度也低,因而对扫莱特的耐药性最强,光头稗则相反。 乙草胺处理后,8种稗草中,无芒稗的耐受性最强,光头稗最弱。无芒稗和光头 稗在叶表皮微形态上的差异较小。乙草坡处理对叶绿体结构产生伤害,其中无芒稗叶 绿体结构的变化较小,而光头稗变化剧烈。在生长前期,无芒稗的芳基酸胺酶的含量 一直保持在光头稗酶含量的2倍的水平,因此无芒稗能够比光头稗更快的代谢乙草胺, 表现出较强的耐药性。乙草胺处理后,可以诱导无芒稗叶片GSH的含量的增加,而 光头稗叶片GSH的含量却一直呈下降的趋势。


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