菵草的生物學生態(tài)學特性及防除研究進展

宋曉豐, 葉桂峰(.河北省磁縣第一中學，河北磁縣 056500; .河北省磁縣教育局教研室，河北磁縣 056500)

菵草的生物學生態(tài)學特性及防除研究進展

宋曉豐1, 葉桂峰2
(1.河北省磁縣第一中學，河北磁縣 056500; 2.河北省磁縣教育局教研室，河北磁縣 056500)

以長江中下游冬小麥田惡性雜草菵草[Beckmanniasyzigachne(Steud.) Fernald]為研究對象，對其發(fā)生現狀、生物學特性和生態(tài)學特性進行了綜述，并提出化學防除與農業(yè)防除相結合的綜合防除策略，為有針對性地進行雜草防除提供理論依據。

菵草； 生物學； 生態(tài)學； 綜合防除

我國是一個農業(yè)大國，農田草害一直是阻礙農業(yè)快速、持續(xù)發(fā)展的一個重要因素。據統(tǒng)計，全世界農作物受雜草危害平均減產9.7%，其中糧食作物減產10.4%[1]。由于生產方式的改變、除草劑長期單一使用等諸多因素的影響，菵草已從田間次要雜草逐漸演變成部分田塊的主要雜草。其發(fā)生量呈上升趨勢，已逐漸引起人們的重視[2-4]。

1 菵草的發(fā)生、分布及危害

菵草適生于水邊及潮濕處，為長江流域及西南地區(qū)稻茬麥田和油菜田主要雜草，在安徽、江蘇、浙江三省的長江兩岸地區(qū)大量發(fā)生。我國多數省(區(qū))均有分布，朝鮮、日本、俄羅斯西伯利亞地區(qū)也有發(fā)生[5]。菵草尤在地勢低洼、土壤黏重的田塊危害嚴重，并為水稻細菌性褐斑病及銹病的寄主。

世界范圍內有關菵草的研究中，較多涉及到對菵草的利用。作為一種本土雜草，菵草在美國廣泛分布于西北和北部各州并被用作飼草。菵草是阿拉斯加州濕地的重要組成部分，并為野生動物提供庇護場所和食物。其變種“Egan”在1986年由阿拉斯加植物資源中心定為栽培種進行廣泛種植，用于濕地改造。1986年，前蘇聯(lián)的Martynyuk在調查23種野生雜草時發(fā)現，有11種對水稻病原菌敏感，其中又以菵草等3種雜草最為敏感[6]。

2 菵草的生物學特性

菵草是禾本科菵草屬植物，一年生草本。圓錐花序頂生，長而狹。小穗近無柄，排列于近三角形的穗軸兩側，兩側壓扁，有1～2小花。穎膜質，鈍或凸尖。外稃膜質，內稃透明，與外稃近等長。雄蕊3。菵草屬之學名BeckmanniaHost系為紀念德國植物學家Johann Beckmann而定。模式種為B.erucaeformis(Linn.) Host，產歐洲。本屬約2種及1變種，分布于北溫帶。我國有1種及1變種[5]。

通過對菵草和看麥娘中胚軸伸長與對除草劑敏感性之間的關系研究[7]發(fā)現，菵草黃化苗的中胚軸長度比看麥娘短。在深于1.5 cm的土層中，菵草也能萌發(fā)，但胚軸的伸長則限于約1 cm以內。菵草生長點分布的最大范圍是1.1～1.5 cm，而看麥娘的生長點則在0.5 cm以內。菵草與看麥娘在除草劑處理下存活率的不同，與它們的生長點在土層中的深度有關。褚建君研究認為，菵草的根莖葉均具有高度發(fā)達的通氣組織，可適應于多水環(huán)境[8]。菵草葉片的上表皮細胞在橫切面上的排列呈平滑的“波浪形”，其表面積較小，不利于除草劑噴霧液的滯留與吸收。并于1996年調查了油菜田主要雜草的物候譜，發(fā)現與看麥娘、日本看麥娘、牛繁縷、豬殃殃、大巢菜相比，菵草出苗的持續(xù)時間較長[9-10]。

3 菵草的生態(tài)學特性

3.1 菵草的生長范圍

菵草侵入農田、危害農業(yè)生產，始見于20世紀80年代末。涂鶴齡等報道[2-3]，長江流域的稻茬油菜田和麥田中，菵草的發(fā)生量呈上升趨勢。90年代中后期，有關菵草的危害及防除問題得到了人們的密切關注。吉林等報道[4]，從90年代開始，菵草迅速在麥田蔓延，1999年已成為蘇南太湖地區(qū)麥田主要雜草之一，形成了新的草害。此外，江蘇省贛榆縣和安徽省富陽市也均有菵草危害小麥的報道[11-12]，并認為菵草造成小麥減產原因是其根系極為發(fā)達，在大肥大水條件下生長迅速，抽穗后頂葉又寬又長，嚴重影響小麥的光合作用，造成小麥貪青、遲熟、倒伏。小麥單位面積的穗數、每穗實粒數、千粒重都隨菵草密度的增大而下降，造成嚴重減產。

3.2 菵草的生態(tài)適應性

一般認為，作為“雜草”的植物具有多實性、強大的生命力、種子成熟程度和萌發(fā)時期參差不齊、多種繁殖方式、多種傳粉途徑、籽實具有廣泛的傳播方式、對作物具有擬態(tài)性和具有C4的高光效途徑等生物學特性[13-14]。從結實特性來看，菵草植株成熟前夕每穗粒數為529粒，有效分蘗數為1.65個/株，這使得菵草有足夠的種子可以延續(xù)種群。雖然菵草的穎果比其他農田禾本科雜草大，但其千粒重卻較小，僅有0.87 g，這能使菵草脫落后漂于水面?zhèn)鞑ァ?/p>

從種子休眠和萌發(fā)特性看，菵草在不適宜萌發(fā)的條件下進入休眠是其對不良環(huán)境條件的一種適應性，使其可以順利越夏。同時說明，菵草最適的越夏條件是室外土壤中浸水保存，此條件恰好符合長江中下游夏季稻麥/油輪作區(qū)的農田環(huán)境。菵草種子的最適萌發(fā)溫度范圍為5～15 ℃，萌發(fā)不需光照，在較寬的pH范圍內(pH值4～10)種子均可萌發(fā)，其危害嚴重的安徽、江蘇、上海、浙江等省(市)位于北緯27～33°的地理帶，這條地理帶的年平均溫度為15～16 ℃，年降水量在1 000～1 500 mm之間，能滿足菵草萌發(fā)所需的溫度、濕度等條件，非常適合菵草生長。此外，菵草種子對水分脅迫非常敏感，但對鹽脅迫不敏感，長江中下游地區(qū)稻茬麥田土壤濕潤，冬季又雨水豐富，能滿足菵草萌發(fā)所需的濕潤條件。這也是稻茬田菵草危害嚴重的原因之一，說明菵草非常適應稻麥/油輪作的耕作制度。

4 菵草的化學防除

田間試驗表明，用百草枯900 g a.i./hm2，防效可達100%[15]；用25%異丙隆3 000～3 750 g/hm2，對菵草的防效可達90%～95%[11，16]；用55%吡氟草胺2 700 mL/hm2，防效超過90%[17]。此外，防除麥田菵草的藥劑還有丁草胺、精噁唑禾草靈等。最近由先正達公司開發(fā)的除草劑新品種15%炔草酸WP(麥極)登記用于小麥田防除部分禾本科雜草。黃正銀等研究表明，15%炔草酸300 g/hm2，對菵草的株防效超過95%，鮮重防效在96%以上[18]。

除草劑的廣泛使用，提高了勞動效率，有效地控制了雜草對作物的危害。但連續(xù)單一使用某種除草劑會增大藥劑的選擇壓，使抗藥性雜草發(fā)生量上升。李宜慰等在施用綠磺隆不同年限的小麥田采集菵草、日本看麥娘種子，用活體生物測定和離體化學分析方法，研究其抗藥性水平[19]。結果表明，連續(xù)3年使用綠磺隆的麥田中菵草和日本看麥娘均沒有明顯的抗藥性，但在連續(xù)6年使用綠磺隆的麥田中菵草表現出明顯的抗藥性，防效降低42%。

5 菵草的綜合防除

5.1 合理使用除草劑

雖然使用除草劑提高了勞動效率，有效控制了雜草對作物的危害，但連續(xù)單一使用某種除草劑會增大藥劑選擇壓，使抗藥性雜草發(fā)生量上升。因此，不同施藥形式、不同作用方式的除草劑要交替使用。

5.2 把握除草劑的使用適期

菵草田間生長動態(tài)表明，菵草在小麥播后第18周開始進入快速增長期，比小麥推遲3周。因此，田間化除應在小麥播后18周內進行。

5.3 結合農業(yè)措施進行治理

長江中下游地區(qū)稻茬油麥田免、少耕耕作措施的推廣，使得大量雜草種子滯留于土表，有利于其萌發(fā)。因此，在小麥或油菜種植前進行深翻，可降低翌年雜草出土基數。同時，采用旱作作物與小麥進行輪作幾年，形成不利于菵草種子保存的生態(tài)環(huán)境，可以減少土壤中菵草種子庫的數量，降低其發(fā)生量。

5.4 對菵草的開發(fā)利用

從某種角度來說，對雜草的利用即是對其最好的防除。國外對菵草的報道多涉及對其利用，在美國的阿拉斯加州，菵草是當地濕地的重要組成部分，并作為飼料被廣泛種植。中國植物志等稱菵草為品質優(yōu)良的飼草。菵草在作為牧草的開發(fā)與利用方面，具有潛在的價值。

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宋曉豐，葉桂峰. 菵草的生物學生態(tài)學特性及防除研究進展[J]. 雜草科學，2010(1)：1-3.

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1003-935X(2010)01-0001-02

2010-01-08

宋曉豐(1970—)，女，河北磁縣人，一級教師，從事生物學教學與科研工作。E-mail:songx2001@sina.com。

致謝：饒娜對試驗工作和論文撰寫給予熱情幫助，特致謝意。