馬唐生物學(xué)特性初步研究

溫廣月， 錢振官， 李 濤， 沈國輝

(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海 201403)

馬唐生物學(xué)特性初步研究

溫廣月， 錢振官， 李 濤， 沈國輝

(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海 201403)

通過室內(nèi)試驗(yàn)研究溫度、土壤含水量、水層和土層深度對馬唐萌發(fā)和生長的影響。結(jié)果表明，馬唐最適萌發(fā)溫度為25～35 ℃，最低萌發(fā)溫度為10～15 ℃，最高萌發(fā)溫度為40～45 ℃；馬唐萌發(fā)最適土壤含水量為40%，土壤含水量低于10%、大于50%時，萌發(fā)率顯著降低；水層對馬唐影響較大，水層處理可顯著降低馬唐的出苗率；隨著土層深度的增加，馬唐出苗率逐漸降低，土層深度>7 cm則馬唐不能出苗。

馬唐；生物學(xué)特性；農(nóng)業(yè)防除；環(huán)境因素；萌發(fā)；生長

馬唐[Digitariasanguinalis(L.) Scop.]屬禾本科一年生草本植物，廣布全國各地[1]，是蔬菜田常見雜草和主要雜草[2]。

2009年，我國有機(jī)食品的國內(nèi)銷售額達(dá)到15.87 億美元，其中出口額4.6 億美元，僅占國際有機(jī)食品市場份額的0.7%[3]。有機(jī)食品在我國具有很大的發(fā)展空間，有機(jī)蔬菜是有機(jī)食品重要的組成部分。有機(jī)蔬菜是一種生長于良好的自然生態(tài)環(huán)境，在生產(chǎn)、加工中不使用化學(xué)農(nóng)藥、化學(xué)肥料、化學(xué)防腐劑和添加劑，也不使用基因工程生物及產(chǎn)物，富營養(yǎng)、高品質(zhì)和安全環(huán)保的生態(tài)食品，也是國際上公認(rèn)的AA級產(chǎn)品[4]。隨著社會的發(fā)展，有機(jī)蔬菜的種植面積會越來越大。

有機(jī)蔬菜田雜草防除問題一直是制約有機(jī)蔬菜生產(chǎn)的一個關(guān)鍵因子。有機(jī)蔬菜田除草劑的限制使用導(dǎo)致雜草人為選擇壓力降低，有機(jī)蔬菜田雜草發(fā)生量大、發(fā)生種類多，嚴(yán)重影響了有機(jī)蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前有機(jī)蔬菜田雜草防除多以農(nóng)業(yè)防除和人工防除為主，雜草生物學(xué)特性的研究是農(nóng)業(yè)防除的基礎(chǔ)。馬唐是有機(jī)蔬菜田的一種重要雜草，本研究旨在為有機(jī)蔬菜田馬唐的防除提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

馬唐采自2013年度上海地區(qū)農(nóng)田。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 溫度對馬唐萌發(fā)的影響 采用培養(yǎng)皿濾紙法。設(shè)10、15、20、25、30、35、40、45 ℃ 8個處理，每個培養(yǎng)皿中分別放置100粒馬唐種子，每個處理4次重復(fù)，培養(yǎng)皿放置在SANYO MLR-352H培養(yǎng)箱中。10 d后計(jì)算每個培養(yǎng)皿內(nèi)種子的萌發(fā)率，并測量芽長和根長。

1.2.2 土壤含水量對馬唐萌發(fā)的影響 9 cm培養(yǎng)皿中分別加入干熱滅菌后的過篩土50 g，對應(yīng)加入0、5、10、15、20、25、30、35 mL水，配成土壤含水量0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70% 8個梯度。于上述培養(yǎng)皿中播種100粒馬唐種子，每個處理4次重復(fù)，放入30 ℃的SANYO MLR-352H培養(yǎng)箱中，每天稱量并補(bǔ)充蒸發(fā)的水分。每天觀察記錄馬唐萌發(fā)率，7 d后測量馬唐株高和10株鮮質(zhì)量。

1.2.3 水層深度對馬唐出苗的影響 在1 000 mL燒杯中加入2 cm底土，加水使其呈飽和狀態(tài)，播種100粒馬唐種子，覆蓋0.5 mm細(xì)土，防止加水后馬唐種子漂浮。加水使水層深度分別為1、2、3、4、5 cm，以0 cm水層處理為對照，每個處理4次重復(fù)，將燒杯放入30 ℃的SANYO MLR-352H培養(yǎng)箱中，分別于2周、4周后調(diào)查馬唐出苗率，4周后調(diào)查馬唐株高和10株鮮質(zhì)量。

1.2.4 土層深度對馬唐出苗的影響 在直徑8 cm營養(yǎng)缽中加入1.5～2 cm底土，底部吸水至飽和后播種100粒馬唐種子，覆蓋土壤，使土層深度分別為1、2、3、4、5、6、7 cm，以不覆蓋土壤處理為對照，每個處理4次重復(fù)，培養(yǎng)皿放入30 ℃的SANYO MLR-352H 培養(yǎng)箱中，試驗(yàn)期間保證土壤含水量在 30%～40%，21 d后調(diào)查馬唐出苗率。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用SAS 9.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，方差分析顯著性檢驗(yàn)采用0.05水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對馬唐萌發(fā)的影響

從圖1可以看出，馬唐最低萌發(fā)溫度在10～15 ℃ 之間，最高萌發(fā)溫度在40～45 ℃之間，最適萌發(fā)溫度在25～35 ℃之間。

25～35 ℃之間時馬唐芽長最長，25 ℃時根長最長。

2.2 土壤含水量對馬唐萌發(fā)的影響

從圖2可以看出，馬唐萌發(fā)所需的最低土壤含水量可能低于10%；最適土壤含水量為40%，此時馬唐萌發(fā)率明顯地高于其他處理；土壤含水量高于50%即可顯著地降低馬唐的萌發(fā)率。

從圖3可以看出，土壤含水量為40%時，馬唐株高和鮮質(zhì)量最高，與其余處理差異顯著。土壤含水量在10%～40%之間時，隨著土壤含水量的增加，馬唐株高和鮮質(zhì)量逐漸增加；土壤含水量>40%時馬唐株高和鮮質(zhì)量迅速降低，株高、鮮質(zhì)量分別為40%土壤含水量時的5%、1%左右。

2.3 水層深度對馬唐出苗的影響

從圖4可以看出，水層深度對馬唐出苗的影響比較大，1～5 cm水層處理可顯著降低馬唐的出苗率，各處理與對照之間差異顯著，1～5 cm水層處理間差異不顯著。1 cm水層保水2周、4周對馬唐出苗的抑制率即分別可達(dá)到89.74%、69.32%。隨著試驗(yàn)時間的延長，馬唐出苗率也逐漸升高，因此保水4周的抑制率低于保水2周處理，但是保水4周時，馬唐植株長勢較弱，趨于死亡。

從圖5可以看出，馬唐突破水層限制的能力較差，1～5 cm水層下馬唐的株高均低于水層深度，未有長出水面的植株，且株高顯著低于對照?？梢?1 cm 水層即可抑制馬唐的生長，該處理4周時馬唐株高僅為0.73 cm，且該處理馬唐株高顯著低于 4～5 cm 處理，但與2～3 cm處理相當(dāng)。馬唐鮮質(zhì)量與水層深度關(guān)系不大，各處理之間差異不顯著，但均顯著低于對照。

2.4 土層深度對馬唐出苗的影響

從圖6可以看出，隨著土層深度的增加，馬唐的出苗率逐漸降低。0～7 cm土層馬唐的出苗率分別為60.75%、40.67%、35.75%、33.00%、31.50%、9.00%、1.50%、0.00%；1～7 cm土層對馬唐出苗抑制率分別達(dá)到了33.05%、41.15%、45.68%、48.15%、85.19%、97.53%、100.00%。

3 討論

有機(jī)蔬菜田雜草防除主要依靠農(nóng)業(yè)防除和人工防除，對馬唐生物學(xué)特性研究的相關(guān)結(jié)果可以用來指導(dǎo)馬唐農(nóng)業(yè)防除措施的制定。

(1)養(yǎng)草滅草。蔬菜種植之前，根據(jù)本研究結(jié)果給予適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件，對馬唐種子進(jìn)行誘發(fā)，進(jìn)而采用農(nóng)業(yè)防除措施，減少土壤種子庫中馬唐種子量，從而達(dá)到截庫的目的，減少馬唐的危害。

(2)水旱輪作。水旱輪作是我國勞動人民在長期實(shí)踐中總結(jié)形成的一種生態(tài)的、高效的栽培制度[5]，水旱輪作是雜草防除的良好途徑。何圣米等研究結(jié)果表明，設(shè)施條件下蔬菜—水生蔬菜水旱輪作可以顯著提高經(jīng)濟(jì)效益[6]，避免設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的連作障礙，使土壤環(huán)境得到有效修復(fù)。而且大部分水田雜草都不耐旱，而旱田雜草經(jīng)水淹后又極易死亡。從本研究結(jié)果來看，馬唐在濕生和有水層的環(huán)境條件下，萌發(fā)和生長受到了很大的影響，因此有條件的地區(qū)可以采用水旱輪作的方法，既可以改善土壤環(huán)境，又可以減少雜草的危害。然而，隨著耕作制度的改變，一些旱田雜草開始在水稻田等發(fā)生危害，出現(xiàn)了旱田雜草水生化趨勢，例如旱直播稻田旱生禾本科雜草馬唐等發(fā)生逐年加重[7]。因此，水旱輪作防除馬唐等雜草時應(yīng)充分考慮輪作后的生境對雜草生長的影響。

(3)深翻土壤。根據(jù)本研究結(jié)果，隨著土層深度的增加，馬唐出苗率逐漸降低。所以，有條件的地區(qū)在整田時深翻土壤，把掉落在表層土壤的馬唐種子深翻至土層深處，可以減少馬唐田間出苗數(shù)，也可以達(dá)到疏松土壤的目的。

[1]中國科學(xué)院中國植物志編委會. 中國科學(xué)院中國植物志編委會.中國植物志：第10卷第一分冊 禾本科[M]. 北京：科學(xué)出版社，1990：331.

[2]石 鑫，沈國輝，李偉芳. 蔬菜田雜草及其化學(xué)防除[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1992：161-166.

[3]Willer H，Yussefi M. The World of Organic Agriculture.statistics and emerging trends 2012[M]. Research Institute of Organic Agriculture(FiBL)，F(xiàn)rick and International Federation of Organic Agriculture Movements(IFOAM)，Bonn，2012.

[4]方志權(quán).上海發(fā)展有機(jī)蔬菜的實(shí)踐與思考[J]. 農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，2002，18(2)：62-62.

[5]錢亞明，趙密珍，吳偉民，等. 設(shè)施草莓—蕹菜水旱輪作模式下蕹菜栽培研究初報(bào)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(12)：167-168.

[6]何圣米，楊悅儉，李必元，等. 設(shè)施蔬菜—水生蔬菜水旱輪作模式的應(yīng)用[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005(1)：10-12.

Preliminary Study on Biological Characteristics ofDigitariasanguinalis(L.)Scop.

WEN Guang-yue， QIAN Zhen-guan， LI Tao， SHEN Guo-hui

(Institute of Eco-Environment Protection，Shanghai Academy of Agricultural Science，Shanghai 201403，China)

The effects of environmental factors including temperature，soil water content，and water and soil depth on germination and growth ofDigitariasanguinaliswas studied in the laboratory. The optimum temperature forD.sanguinalisgermination was 25～35 ℃，the lowest germination temperature was 10～15 ℃，and the highest temperature was 40～45 ℃. The optimum and lowest soil water content for germination was 40% and less than 10%，respectively；above a soil water content of 50%，germination rate decreased significantly. Water depth had some effect onD.sanguinalis，its emergence rate was significantly reduced by different water depth treatments；emergence rate declined as soil depth increased，and no emergence was observed when the soil depth was over 7 cm.

Digitariasanguinalis；biological characteristics；agricultural control；environmental factors；germination；growth

2014-03-04

上海市科委重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(編號：11dz1960102)；上海市科技興農(nóng)推廣項(xiàng)目[編號：滬農(nóng)科推字(2012)第1-4號]。

溫廣月(1981—)，男，碩士，副研究員，主要從事雜草防除與利用研究。Tel：(021)62202732；E-mail：wgy1227@163.com。

沈國輝。Tel：(021)62205538；E-mail：zb5@saas.sh.cn。

Q948.11；S451

A

1003-935X(2014)02-0001-04

溫廣月，錢振官，李 濤，等. 馬唐生物學(xué)特性初步研究[J]. 雜草科學(xué)，2014，32(2)：1-4.