杂草的生物学特性分析
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杂草的生物学特性分析
摘要杂草防除的现状与杂草生物学特性之间的关系决定了杂草防除的难易程度,也成为了决定产量的主导因素,通过分析杂草的10种生物学特性,有利于今后在农业生产中采取科学合理的方法进行田间杂草防除。
关键词杂草;生物学特性;防除
杂草是影响场区农作物产量能否增加的主要因素之一,农作物田间杂草能否得到有效控制及场区农业生产是否能够达到高产、稳产、优质、高效[1-4],与杂草的生物学特性相关。杂草的10种生物学特性决定了杂草防除的难易程度,也成为了决定产量的主导因素,掌握杂草的生物学特性,有利于今后在农业生产中采取科学合理的方法进行田间杂草防除,具有非常重要的意义。笔者就多年来从事农业生产的实际经验,结合杂草的10种生物学特性对杂草的生物学特性与场区田间杂草防除的关系进行探讨。
1 杂草有多种授粉途径
与场区农作物单一授粉方式不同,杂草一般既能异花授粉又能自花授粉,同时对传粉媒介要求不严格,杂草花粉一般可通过风、水、昆虫等动物或人类活动从一株传到另一株上。杂草多具有远缘杂草亲和性和自交亲和性。异花授粉有利于为杂草种群创造新的变异和生命力更强的变种,自花授粉则可保证杂草单株生存的特殊环境下仍可正常结实,以保证基因的延续。杂草的这一特性为防除杂草增加了难度。
2 杂草有多实性、连续结实性和落粒性
杂草在长期的选择进化下,绝大多数结实都比农作物多而且连续。杂草的种子一般都较小,一株杂草的种子量往往是农作物种子的几倍、百倍甚至成千上万倍。据笔者多年调查,场区禾本科作物田的杂草藜(灰条)单株结籽量可高达20万粒,黄凤的单株结籽量可高达13.5万粒。并且一年生杂草的营养生长与生殖生长一般同时进行,其结实可从其伴生植物生育中期开始一直持续到生长季节末期,并且在作物收获前其种子从母体脱落下来,进入土壤,或随风、水传播到其他地块,农作物田间杂草不会因为作物收获时而被清除到田外。
3 杂草有多种传播方式
在不同生态地区同种农作物的田间优势群落经常是大同小异,如大麦田中的黄凤,油菜田中的黄凤、香薷、薄溯(白花草)、藜等类杂草分别起源于不同生态区,通过各种不同的途径从一块地传到另一块地。杂草的传播途径多种多样,其中人为活动起到了主要作用。在场区农业生产中,从引种、播种、灌水、施肥、耕作运输等农业活动都可以直接或间接的将杂草从某一块地传播到另一块地。此外,杂草还可通过风、水、鸟类、牲畜等传播。许多杂草还具有适于传播的植物
学性状,如藜、薄蒴、香薷等杂草种子经过动物的消化后仍具有很强的发芽能力,可通过动物及其粪便传播蔓延。
4 杂草种子的长寿性
杂草种子一般都具有长寿性,相关资料记载,藜的种子可在土壤中存活1 700年以上,野燕麦的种子寿命比较短,在土壤中也可存活3年以上。
5 出苗持续不一
农作物的种子出苗时间一般整齐一致,这是长期的农业活动选择的结果。而杂草则不然,杂草的出苗期可在作物播种至收获整个生长季节持续出苗,这同样是长期自然选择和人类农业活动共同影响的结果。
6 杂草的光合途径
杂草具有C4光合途径,光合作用效益高,能迅速生长发育。从光合途径分,植物可以被分为C3植物和C4植物,很多杂草都具有C4光合途径,在18种世界恶性杂草中,有14种是C4植物,比植物界中的C4植物比例高17倍,也远比主要农作物中C4植物比例高(世界16种主要农作物中只有玉米、谷子和高粱是C4植物)。C4植物比C3植物在光合作用上具有净光合效率高、对CO2的光合补偿点低,饱和点高、蒸腾系数低等特点。正是由于很多恶性杂草具有C4植物的这些特点,所以能够表现出顽强的生命力。
7 杂草的杂合性
除了一些专性自花授粉植物杂草外,一般杂草都具有杂合性,由于异花授粉及基因突变的缘故,决定了杂草个体的基因型很少是纯合的。此外土壤中杂草种子的多样性,决定了田间杂草群落的混杂性。杂草的这一特性常导致单施一种除草剂后并不能达到防除所有杂草和防止抗性杂草生态型的出现的目的,因此目前根据场区杂草杂合性的特征,选择混合形配方农药显得尤为重要。
8 杂草的可塑性
可塑性是指植物在不同生态环境条件下,对其个体大小、生长量和种群大小的自我调节能力。一般杂草都具有不同程度的可塑性。藜的株高最低可到1 cm,最高可达300 cm,结实可少达5粒,多可达100万粒以上。可塑性是指杂草能在多变的农田生态条件下,自我调节种群结构,尤其是在其密度较低的情况下能够通过提高个体的结实量生产出大量的种子,为其下代大量生育打下基础。此外杂草发芽率也有很大的可塑性,当土壤中草籽密度很大时,草籽的发芽率会相应下降,从而防止其群体过大而引起其个体死亡率的升高。
9 杂草的生态适应性和抗逆性
杂草抗逆性强、个体小、生长快,生命周期短,群体不饱和,一年一更新,繁殖快、生产力高,如香薷、薄蒴、藜等一年生杂草。杂草是在比较稳定的环境条件下选择下来的植物类型,其个体生长能力强、群体竞争力强、生命周期长,在一个生命期内可多次重复生殖,群体饱和稳定。因此,杂草比作物有更强的生态适应性和抗逆性,表现为对盐碱、旱涝、热害、冷害及人工干扰等较强的忍耐能力。
10 杂草对作物的拟态性
在长期人类活动的干扰下为了能够使基因延续,很多杂草在植物形态、生长发育规律上以及对环境条件的要求上与伴生作物都有很多相似之处,比如野燕麦和微孔草等杂草的这一特性给除草特别是人工除草带来了极大的困难。从目前场区农业生产杂草防除方面来看,人们对杂草的错误认识和理解不同,大量使用化学除草剂使杂草抗性增强,自我调节种群的能力丧失,新的杂草种群不断出现和蔓延,给场区农业生产带来新的课题。
11 参考文献
[1] 郭水良,李扬汉.我国东南地区外来杂草研究初报[J].杂草科学,1995(2):4-8.
[2] 张格成,李继祥.空心莲子草主要生物学特性研究[J].杂草科学,1993(2):10-12.
[3] 郭水良.外域杂草的产生、传播及生物与生态学特性的分析[J].广西植物,1995,15(1):89-95.
[4] 谭永钦,张国安.我国草坪杂草防除研究进展[J].四川草原,2001(2):18-21.