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1、陇东黄土高原冬小麦地土壤杂草种子库初探陇东黄土高原冬小麦地土壤杂草种子库初探- -农业科技信息农业科技信息- -甘肃省甘肃省农业科学院图书馆农业科学院图书馆陇东黄土高原冬小麦地土壤杂草种子库初探-农业科技信息-甘肃省农业科学院图书馆农科院首页 | 科技信息中心 | 图书馆 | 农业科技信息 分 类 导 航【农 作 物】 粮食作物 马铃薯专题 经济作物【园艺科学】 蔬菜园艺 果树花卉【畜牧科学】 家禽 牧草饲料【相关学科】 农产品加工 生物技术 综合 决策参考 超 级 搜 索栏 目 搜索站内文章搜索站内新闻类 别 按标题(名称)按作者(来源)按内容(简介)按关键词关键词 站内搜索 网络搜索 热
2、点 文 章 TOP10浅谈马铃薯栽培技术要点中国农业发展的现状、挑战与展望“十五”全国农业科技进步贡献率测算与2020 年预测（一）天然色素开发应用前景看好我国建设现代畜牧业的基本思路、发展目标、战略重点与举措植物诱导抗病性及其机理的研究现状生物质能源现状与发展（二）国外农产品加工与食品产业发展趋势寿光市蔬菜标准化生产现状与发展趋势生物质能源现状与发展（一）农 作 物 粮食作物 陇东黄土高原冬小麦地土壤杂草种子库初探查看方式： 查看： 大字 中字 小字 双击滚屏 陇东黄土高原冬小麦地土壤杂草种子库初探来源： 草业科学.-2009（4）.-87-93 作者：邹亚丽等 阅读次数： 33 土壤种子库
3、(soilseedbank)是指存在于确定面积的土壤表面及其下的土层中具有活力的种子总数。杂草种子库(weedseedbank)也就是存留于土壤中的杂草种子或其营养繁殖体的总体，是杂草得以自然延续种族的关键所在，研究杂草种子库对杂草的防除理论及实践都有很重要的意义。2O 世纪 80 年代中期，美、英、法、日本、澳大利亚、加拿大等国家就已开展了有关杂草种子库动态的研究。主要侧重于研究杂草种子库的大小和结构特征以及杂草种子库在不同除草措施、耕作方式和轮作方式长期作用下的动态变化。国内对杂草种子库的研究则刚刚起步，主要集中在森林等自然生态系统方面。对耕作系统的研究仅限于我国东部地区对稻田、菜地及不同
4、轮作制度下土壤杂草种子库的调查研究。但对黄土高原冬小麦地杂草种子库的研究未见相关报道。为此，调查研究了甘肃省庆阳市和天水市两个不同气候条件下的冬小麦田土壤杂草种子库的种类、数量，以期为两地有效控制麦田杂草发生与危害提供科学理论依据。l 研究方法11 试验地自然概况采样点分别位于甘肃省东部庆阳市及甘肃省东南部天水市。其中庆阳市采样点位于西峰区彭原乡旱地农业示范区，属内陆季风气候，冬寒较短，夏少酷暑，秋季多雨，农业历来以种植冬小麦 Triticum aestivum 为主。研究地为典型的冬小麦田，种植年限为 5 年。天水市采样点位于天水市秦城区豹子沟南山。属温带大陆性气候，冬无严寒，夏无酷暑，有“
5、陇上小江南”之称。农业以种植冬小麦为主。研究地为种植 4 年的冬小麦田，两地自然概况及土壤质地见表1（略） ，取样前样地均未使用除草剂。12 土样采集及处理分别于 2007 年 2 月 26 日和 3 月5 日在庆阳市和天水市两地随机选取冬小麦种植田分别连作 5 年和4 年各 3 块(100m200m)，田边取样时在采样田四周距边 35m 内随机取 5 点，每点(01m011TI，特制的正方形土壤取样器)深度 15cm，将各点土样均匀混合后待用。田中取样时在对角线交点处及四周(02m)取 5 点(同上)，各点土样均匀混合，将盛有等量土样的盆钵低温(4)保存 14d，保证种子春化作用的时间。20
6、07 年 3 月 1 日和 19 日将两地土壤样分别置于直径为 18cm、深 145cm 的专用塑料培养钵中并在室温下(20)培养。第 1 次浇水至饱和，以后每天用喷雾器喷水至土壤水分饱和。每5d(间隔 4d)调查出苗数并拔除，直到停止出苗，再混匀土样，风干，浇水，施少量 KNO3，促进萌发，至停止出苗，重复 3 次。分类后记录杂草种类和数量并拔除。13 田间实际杂草种类、数量及分布调查 2007 年 46 月中旬，在天水取样田调查杂草发生情况。在采样田四周距边 35ITI 和对角线交点处及对角线四周(02m)各随机划定 5 点定点观察，每点 1rn1m，每隔 2 周(间隔 15d)调查出草种
7、类及数量并拔除，并与土壤杂草种子库室内培养结果进行比较。试验期间共实地观察5 次。2 结果与分析21 室内培养土壤杂草种子库情况211 种类庆阳市的冬小麦地土壤室内萌发试验结果表明，杂草种子库共有杂草 9 科 2O 种(表 2 略)，其中禾本科：稗草、狗尾草、马唐、早熟禾、看麦娘。十字花科：荠菜、离子草、播娘蒿。莎草科：异型莎草、碎米莎草、水莎草、香附子。石竹科：牛繁缕、麦瓶草。菊科：毛大丁草、小飞蓬。马齿苋科：马齿苋。苋科：反枝苋。藜科：灰绿藜。茄科：龙葵。天水市的冬小麦地土壤室内萌发试验结果表明，杂草种子库共有杂草 1O 科 13 种(表 3 略)，即菊科小蓟、抱茎苦英菜、野艾蒿。禾本科：
8、稗草、狗尾草。十字花科：荠菜。马齿苋科：马齿苋。藜科：灰绿藜。大戟科：地锦。莎草科：香附子。罂粟科：秃疮花。紫草科：附地菜。石竹科：蚤缀。212 数量庆阳市冬小麦地土壤中田边、田中总出草数分别为 2520 和 1964 株m2，其中稗草数量最多，分别占出草总数的 4754和 3O50，其次田边为狗尾草，占出草总数的1393；田中为碎米莎草、异型莎草，分别占出草总数的1685和 1363，上述种类为主要杂草。天水市的冬小麦地土壤中田边、田中总出草数分别为庆阳市的 154 倍和 197 倍(图 1略)，其中小蓟、蚤缀数量较大，分别占出草总数的3468、2827和 3229、3263，为田边、田中的
9、主要杂草。22 田间杂草的数量和种类室内萌发试验与定点观察结果表明，田间实际杂草出草数显著低于土壤杂草种子库(图 1)，这同我国许多学者研究结果一致，且杂草生长多呈聚集分布。在实际调查中发现一些田间有而土壤种子库中没有的杂草种类，表明发芽率在田间和实验室存在差异。如庆阳市冬小麦地调查点有：旋花科的打碗花；禾本科的雀麦；毛茛科的茴茴蒜；豆科的天蓝苜蓿；蓝雪科的勿忘我。天水市的冬小麦地调查点有禾本科的赖草、冰草、雀麦。菊科的茵陈蒿、苣荚菜；堇菜科的紫花地丁。3 结果与分析31 天水市与庆阳市土壤杂草种子库差异311 不同气候条件下两地土壤杂草种子库的差异两地杂草在种类上有很大差异，庆阳市杂草主要以
10、禾本科、十字花科、藜科、石竹科为主，约占出草总数的 90；天水市杂草主要以菊科、禾本科为主，约占出草总数的 8O。与庆阳市杂草相比，天水市杂草每科中只有 l3 种，呈现较为单一的杂草种类(表 3 略)。在数量上，天水市冬小麦土壤杂草种子库显著高于庆阳市，这些可能是由于两地土壤质地和小区域的气候不同所致。庆阳市是典型的黄土高原季风气候，降水多在夏秋季节，昼夜温差大，光照充足，利于作物能量的积累。同样杂草在这种条件下易打破休眠期，因此种类较多。朱杰辉等对野大麦种子萌发的试验也表明变温有利于种子萌发。天水属于半干旱半湿润地区，昼夜温差小，土壤中性偏碱，小麦播种前后降水量充足，利于杂草生长，杂草的数量
11、较多。另一方面，杂草的生物学特性各不相同，对环境条件的适应能力也就不一致。林栋等研究表明，随着温度的升高，狗尾草净光合速率呈明显增大趋势，而达乌里胡枝子 Lespedeza davurica 的净光合速率在环境温度升高的条件下则不利于其光合产物的积累。因此在特定的环境条件下，杂草发生危害的程度也不同。经度和纬度大水平上的差异造成了两地杂草在种类和数量上的千差万别。312 两地不同管理措施下两地土壤杂草种子库的差异两地的耕作方式对杂草种子库有影响，我国学者曾对小麦等农作物杂草种子库垂直分布特征进行多次研究，结果证实，杂草种子库主要分布在 O10cm 土壤表层。种子的垂直分布格局因耕作方式而形成不
12、同的土壤孔隙，并将杂草种子在农田中上、下翻动，从而影响杂草种子在土壤中的垂直分布。不同耕作方式对土壤的干扰程度不一样，犁耕耙耕免耕。庆阳市土样采集区地势平坦，一般采用大型机械深耕作，对于那些需要在土壤中深埋以打破休眠，防止天敌生物嗜食的杂草种类来说，这样的犁耕有利于其种群的发生，如单子叶杂草稗草。而对于那些易于土壤表层生存、萌发或出苗的杂草种类来说，会大大减少其种群密度。天水市土样采集区多用畜耕或耙耕，给多年生杂草的发生提供了有利环境。由于营养繁殖根茎不会因频繁耕作而折断死亡，种子也更易在土壤表层积累，从而大量萌发繁殖，种子库密度显著增加。马长明的研究也表明在浅耕处理下，无论是地上还是地下多样
13、性均有所增加，较好地促进了种子的萌发，但生物量有所下降。两地的播种方式对杂草种子库有影响，对于通常条播的冬小麦来说，杂草种子库在土壤中的水平分布极不均匀。Shaukat和 Siddiqui 的研究结果表明大多数杂革种子在土壤的水平分布为聚集分布。庆阳市土壤研究地是机械播种，冬小麦行间距均匀，很少出现杂草种子趋于聚集分布的现象，可能是土壤杂草的竞争力在通风、透光、光合作用方面均没有均匀分布的冬小麦强。天水市采集区冬小麦地为梯田，不利于机器条播，农民普遍采取人工畜播、撒播的方式，造成作物出苗不齐，而且一些野生动物(野鸡、野兔等)在冬季对作物进行啃食，每年春季杂草萌发后就留给其迅速生长的空间，致使田
14、中的某一局部杂草数量高于平均水平。对于这种情况，如果不通过人工管理，局部杂草将会保持旺盛的繁殖力。从杂草种子来源看，庆阳市杂草种子主要是随未腐熟的有机肥进人田间。由于种植夏季作物，农民积攒的腐熟厩肥所剩无几，为节省化肥，农民在秋播时大量施用夏季刚出圈的牛羊粪，此时粪内包含大量刚结实的杂草种子，经过漫长冬眠后，来年春季杂草大量出苗。天水市杂草种子主要是随风、水进入田间。由于作物种植在山地、梯田，当地农民又习惯于在耕地边缘保留有小面积条状草地防止水土流失，并修筑排水沟，这样风、水会把大量杂草种子带人田间，所以杂草种类多、数量大。32 田中与田边差异田中与田边杂草发生种类、发生数量差异显著(表 2、
15、表 3 略)，庆阳市冬小麦地主要以稗草等禾本科杂草为优势种。在等面积内，田边杂草出草数比田中高，其中灰绿藜、狗尾草、稗草分别比田中高出5484、5299、5O0O，但有部分田中杂草出草数比田边高，如麦瓶草、荠菜、马唐、异型莎草分别比田边高出3955、4713、4940和 75O0。在天水市冬小麦地也有相同现象。由于田边杂草生长于频繁干扰的地带，形成边缘效应(edgeeffect)，在物种组成和发生规模上明显高于田中，耕作也将田埂、田边杂草种子移入田中。Thompson 称这部分种子为短暂种子库。一些能随空气、动物传播的杂草种子也会首先落家于田边，加之田边受田埂等外界环境提供的更有利于杂草生长的
16、因素(如水等)，形成活动种子库(active seed bank)，结实后又落到地面萌发再结实，形成数目庞大、种类多样性的杂草种子库，如小蓟、苍耳 Xanthummon golicurn 种子能随啃食庄稼或经过的动物的皮毛而传播。田中高于田边现象则是由于物种自身的适应性，它们往往结实率高，结实量大，一旦进入田中，便很快因自身特点成为田中的优势种。总体上来说田边杂草多于田中杂草。4 结论与建议通过调查，确定了庆阳市和天水市冬小麦连作田杂草种子库的出草种类、数量在经纬大尺度上及田中、田边水平小尺度上发生情况，并探讨了田间杂草在水平分布上存在差异的原因。结果表明：1)庆阳市冬小麦土壤杂草种子有 9 科 20 种，其中总出草量分别为 2520、1964 株m2，稗草数量较大，分别占 4754和3O50，且是该地冬小麦地的优势种，杂草种子主要来源是随未腐熟的厩肥进入田间。2)
