华 南 农 业 大 学 农 学 院 第 三 届 综 述 大 赛 获 奖 作 品 论 文 集三 等 奖 作 品草 管 理 措 施 。 轮 作 可 以 运 用 各 种 物 理 、 生 物 手 段 来 抑 制 杂 草 的 生 长 (Teasdale, 1996;Sarrantonio & Gall<strong>and</strong>t, 2003)。 同 时 , 轮 作 也 可 以 达 到 改 善 土 壤 结 构 、 提 高 土 壤 养 分 的 效果 (Griffin et al., 2000)。 轮 作 还 可 以 增 加 有 益 的 杂 草 种 子 捕 食 者 的 种 群 生 长 来 间 接 抑 制杂 草 生 长 (Carmona & L<strong>and</strong>is, 1999)。轮 作 方 式 影 响 杂 草 种 子 库 密 度 和 种 类 组 成 的 机 制 目 前 尚 未 明 确 , 有 些 人 认 为 杂 草 与轮 作 作 物 间 有 一 定 的 种 间 联 系 , 常 常 与 作 物 伴 随 生 长 , 有 些 人 认 为 某 些 杂 草 有 着 广 泛 的生 态 适 应 性 , 这 种 联 系 也 不 稳 定 ( 杨 红 梅 等 ,2008)。 轮 作 是 通 过 种 植 这 些 竞 争 力 强 的 作物 以 及 与 之 相 适 应 的 田 间 管 理 措 施 来 抑 制 杂 草 生 长 (Harper, 1977)。 在 这 种 情 况 下 , 杂 草只 能 通 过 降 低 结 实 率 、 减 少 向 地 下 种 子 库 的 输 入 , 以 及 保 持 低 的 成 活 率 的 方 式 来 适 应(Christen sen, 1995;Mohler, 1996)。 除 此 之 外 ,Bhvwmik 和 Inderjit(2003) 发 现 , 芸 苔属 的 作 物 还 会 产 生 一 种 化 感 物 质 — 芥 子 油 苷 来 抑 制 杂 草 的 生 长 , 从 而 达 到 降 低 杂 草 种 子库 大 小 的 目 的 。 魏 守 辉 等 (2005) 认 为 作 物 轮 作 影 响 杂 草 种 子 库 密 度 和 种 类 组 成 的 机 制 ,可 能 在 于 通 过 种 植 不 同 的 作 物 提 供 了 多 种 方 式 的 资 源 竞 争 、 土 壤 翻 耕 和 杂 草 管 理 策 略 ,这 些 措 施 形 成 了 一 种 多 样 化 的 环 境 , 限 制 了 某 些 对 单 一 种 植 系 统 有 着 良 好 适 应 性 的 杂 草种 类 的 生 长 。 不 同 的 作 物 组 合 及 轮 作 序 列 可 导 致 种 子 库 中 杂 草 的 种 类 和 组 成 发 生 变 化 ,从 而 影 响 未 来 田 间 杂 草 发 生 危 害 。 卢 娟 等 ( 2006) 认 为 其 作 用 机 制 主 要 是 因 为 轮 作 改 变了 田 间 的 化 感 作 用 、 土 壤 的 结 构 和 杂 草 的 防 除 措 施 。 只 有 一 部 分 杂 草 能 够 适 应 这 种 环 境的 变 化 , 因 此 田 间 的 杂 草 种 类 有 所 变 化 , 同 时 它 们 的 结 实 数 也 会 受 到 影 响 , 从 而 土 壤 中的 种 子 数 也 得 以 减 少 。3 耕 作 方 式 对 农 田 杂 草 种 子 库 动 态 的 影 响耕 作 方 式 一 般 分 为 免 耕 、 耙 耕 和 犁 耕 3 种 。Murphy 等 (2006) 认 为 所 有 影 响 因 素 里耕 作 方 式 对 杂 草 种 群 密 度 和 多 样 性 的 影 响 最 大 。Conn 等 (2006) 对 春 大 麦 轮 作 田 进 行 了10 年 的 调 查 研 究 , 发 现 耕 作 方 式 对 杂 草 种 子 库 密 度 有 显 著 影 响 , 免 耕 条 件 下 杂 草 种 子 库密 度 最 高 , 其 研 究 进 一 步 解 释 了 Elsevier 关 于 减 少 耕 作 力 度 对 防 止 杂 草 发 生 更 为 困 难 的说 法 。 吴 竞 仑 等 (2006) 对 稻 田 土 壤 多 年 生 杂 草 种 子 库 的 研 究 发 现 , 免 耕 1 年 后 , 多 年生 杂 草 发 生 数 量 增 加 30% 以 上 , 免 耕 2 年 增 加 50% 以 上 。耕 作 方 式 影 响 杂 草 种 子 在 土 壤 中 的 垂 直 分 布 , 改 变 了 种 子 的 埋 藏 深 度 , 从 而 影 响 其萌 发 。Buhler 和 Mester(1991) 研 究 发 现 , 大 狗 尾 草 和 绿 狗 尾 草 种 子 在 不 同 耕 作 方 式 的农 田 中 萌 发 的 平 均 土 层 深 度 不 同 , 在 免 耕 田 中 最 浅 (1.1-1.8cm), 其 次 是 在 耙 耕 田 中(2.3-2.5cm), 在 犁 耕 田 中 最 深 (2.6-3.5cm)。Barberi 和 Cascio(2001) 在 轮 作 冬 小 麦 田研 究 了 不 同 耕 作 方 式 连 续 实 施 12 年 对 杂 草 种 子 库 的 影 响 , 结 果 表 明 , 免 耕 、 少 耕 和 耙 耕处 理 的 杂 草 种 子 库 密 度 分 别 在 0-15cm、15-30cm、30-45cm 土 层 中 最 高 , 但 整 个 土 层(0-45cm) 中 杂 草 种 子 库 的 密 度 在 不 同 耕 作 方 式 间 没 有 显 著 差 异 。Covers 和 Behoit(1989) 认 为 通 过 翻 耕 可 以 促 进 杂 草 种 子 的 萌 发 从 而 导 致 杂 草 种 子库 数 量 的 减 少 。 这 种 萌 发 反 应 的 可 能 机 制 有 以 下 几 种 :(1) 感 光 敏 感 型 杂 草 可 以 得 到 合203
华 南 农 业 大 学 农 学 院 第 三 届 综 述 大 赛 获 奖 作 品 论 文 集三 等 奖 作 品适 的 光 照 (Gallagher & Cardina, 1998);(2) 温 度 的 变 化 促 进 杂 草 种 子 的 萌 发 (Thompson& Grime, 1983);(3) 杂 草 种 子 随 土 壤 翻 耕 移 动 到 其 最 适 宜 的 萌 发 土 层 (Milbery et al.,1996)。 耕 作 通 过 加 强 土 壤 通 透 性 和 暴 露 地 下 被 掩 蔽 的 那 部 分 有 机 质 , 从 而 增 加 了 土 壤 微生 物 的 数 量 (Plante & McGill, 2002)。 同 时 , 微 生 物 活 动 的 增 强 也 导 致 了 土 层 中 乙 烯 含 量的 增 加 (Hilhorst & Darssen, 2000), 而 乙 烯 又 有 促 进 种 子 萌 发 的 功 能 (Schonbeck & Egley,1980)。4 结 语农 田 杂 草 的 发 生 危 害 在 很 大 程 度 上 依 赖 于 土 壤 杂 草 种 子 库 。 明 确 杂 草 种 子 库 的 组 成和 结 构 , 深 入 研 究 田 间 杂 草 群 落 与 杂 草 种 子 库 间 的 相 关 性 以 及 各 种 农 作 措 施 对 杂 草 种 子库 的 动 态 影 响 , 可 以 帮 助 我 们 对 杂 草 的 发 生 进 行 预 测 , 从 而 采 取 适 宜 的 杂 草 控 制 策 略 。杂 草 生 态 管 理 是 实 施 农 业 可 持 续 发 展 的 一 个 重 要 的 组 成 部 分 。 我 们 要 通 过 整 合 物 理防 治 、 生 物 防 治 等 各 种 防 治 措 施 , 从 而 达 到 降 低 农 田 杂 草 种 子 库 、 减 少 除 草 剂 用 量 的 目的 。Sbmirsky 等 (2010) 在 北 美 蔬 菜 种 植 区 , 通 过 比 较 五 种 不 同 的 轮 作 和 翻 耕 种 植 制 度 ,发 现 一 年 内 四 次 翻 耕 的 休 耕 地 和 一 年 内 三 次 翻 耕 的 芥 末 - 荞 麦 - 油 菜 田 中 杂 草 种 子 库 的 变化 最 大 。 其 中 , 狗 尾 草 属 杂 草 可 萌 发 种 子 库 基 本 被 消 除 干 净 , 苘 麻 和 藜 的 可 萌 发 杂 草 种子 库 也 分 别 减 少 了 80%、85%。 但 是 , 对 于 防 治 香 附 子 等 能 够 营 养 繁 殖 的 杂 草 , 一 年 内四 次 翻 耕 的 休 耕 地 的 效 果 远 远 低 于 一 年 内 三 次 翻 耕 的 芥 末 - 荞 麦 - 油 菜 田 。 这 说 明 结 合 轮 作和 适 当 的 耕 作 方 式 的 种 植 制 度 对 杂 草 种 质 库 管 理 很 有 成 效 。现 阶 段 对 于 农 田 杂 草 种 子 库 的 研 究 主 要 集 中 在 可 萌 发 性 种 子 库 上 , 关 于 休 眠 性 杂 草种 子 库 的 研 究 很 少 。 在 农 田 杂 草 种 子 库 中 , 那 部 分 休 眠 性 种 子 库 对 杂 草 持 续 管 理 有 重 要意 义 。 所 以 , 下 一 步 研 究 应 当 解 决 休 眠 性 种 子 库 识 别 、 研 究 方 法 的 问 题 , 进 一 步 完 善 杂草 生 态 管 理 。 同 时 , 关 于 作 物 间 套 作 对 农 田 杂 草 种 子 库 的 影 响 的 研 究 还 很 少 。 间 套 作 能够 提 高 农 田 地 表 的 作 物 覆 盖 率 , 同 时 通 过 与 杂 草 竞 争 , 对 杂 草 种 子 库 应 该 会 有 很 好 的 管理 效 果 。 因 此 , 我 们 还 应 加 强 这 方 面 的 研 究 , 通 过 种 植 制 度 和 农 事 操 作 来 管 理 杂 草 种 子库 , 达 到 杂 草 生 态 管 理 (EBWM) 的 目 标 。参 考 文 献陈 晶 中 , 陈 杰 , 谢 学 俭 , 等 . 2003. 土 壤 污 染 及 其 环 境 效 应 [J]. 土 壤 ,35(4):298-303.陈 志 石 , 吴 竞 仑 , 李 永 丰 , 等 . 2006. 麦 田 土 壤 杂 草 种 子 库 研 究 [J]. 江 苏 农 业 学 报 ,22(4):401-404.甘 国 福 , 王 德 卿 , 徐 生 海 , 等 . 2000. 武 威 地 区 玉 米 田 杂 草 种 子 库 调 查 简 报 [J]. 植 保 技 术与 推 广 ,20(6):28-29.刘 济 明 , 李 霞 , 王 宁 , 等 . 2005. 黔 中 不 同 耕 地 类 型 土 城 杂 草 种 子 库 研 究 [J]. 广 州 大 学 学报 , 4(4):305-310.卢 涓 , 肖 黎 丽 . 2006. 农 田 杂 草 种 子 库 与 除 草 策 略 [J]. 辽 宁 农 业 科 学 ,2:57-59.204
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