玉米和谷子作為誘捕作物防除列當(dāng)有效性研究.pdf

1、列當(dāng)是根寄生草本植物，可寄生于番茄、向日葵、煙草等經(jīng)濟(jì)作物上，造成作物減產(chǎn)、品質(zhì)下降。目前，向日葵列當(dāng)和瓜列當(dāng)是我國(guó)危害范圍最大、造成經(jīng)濟(jì)損失最為嚴(yán)重的雜草型列當(dāng)。由于列當(dāng)獨(dú)特的生活史，缺乏有效的控制方法。利用誘捕作物（假寄主作物）能夠誘導(dǎo)列當(dāng)發(fā)芽但不被寄生的特性，通過(guò)誘導(dǎo)列當(dāng)“自殺”式萌發(fā)，消減土壤列當(dāng)種子庫(kù)，實(shí)現(xiàn)列當(dāng)綠色防控，具有潛在研究和應(yīng)用價(jià)值。本研究通過(guò)分析不同培養(yǎng)條件下向日葵列當(dāng)和瓜列當(dāng)對(duì)不同萌發(fā)刺激物質(zhì)和不同作物根系分泌物

2、的響應(yīng)敏感度，明確目標(biāo)受體的響應(yīng)差異及影響因素;通過(guò)研究品種以及環(huán)境因素對(duì)于玉米和谷子誘導(dǎo)向日葵和瓜列當(dāng)種子萌發(fā)的能力，明確效應(yīng)供體差異及其影響因素;最后通過(guò)多年的輪作試驗(yàn)，分析寄主的生長(zhǎng)情況及列當(dāng)寄生情況，最終實(shí)現(xiàn)從目標(biāo)受體（向日葵列當(dāng)和瓜列當(dāng)）和效應(yīng)供體（玉米和谷子）兩方面分析和評(píng)價(jià)誘捕作物列當(dāng)防除有效性。本研究所取得主要結(jié)果如下:
　　1.預(yù)培養(yǎng)時(shí)間和介質(zhì)顯著影響列當(dāng)種子對(duì)不同萌發(fā)刺激物響應(yīng)敏感度。和未經(jīng)過(guò)預(yù)培養(yǎng)的列當(dāng)種子相

3、比，4天的預(yù)培養(yǎng)時(shí)間能夠顯著提升向日葵列當(dāng)和瓜列當(dāng)對(duì)萌發(fā)刺激物的響應(yīng)敏感度，而過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)培養(yǎng)導(dǎo)致向日葵列當(dāng)和瓜列當(dāng)種子進(jìn)入二次休眠，列當(dāng)發(fā)芽率較最高發(fā)芽率降低11-30％。列當(dāng)種子發(fā)芽率與預(yù)培養(yǎng)時(shí)間之間符合三次回歸模型。外源GA3施加能夠縮短向日葵列當(dāng)種子達(dá)到最高萌發(fā)率的預(yù)培養(yǎng)時(shí)間并且減緩種子進(jìn)入二次休眠的時(shí)間。此外，對(duì)于不同萌發(fā)刺激物，向日葵列當(dāng)?shù)捻憫?yīng)敏感度表現(xiàn)為獨(dú)腳金醇(strigol)（發(fā)芽率63％，下同）＞玉米根系分泌物(58

4、％)、人工合成獨(dú)腳金內(nèi)酯類(lèi)化合物(GR24)(58％)＞煙草根系分泌物(42％)、DCL(41％)，瓜列當(dāng)則是GR24(77％)、strigol(76％)＞煙草根系分泌物(50％)＞DCL(39％)＞玉米根系分泌物(18％)。
　　2.谷子根際土能夠誘導(dǎo)向日葵列當(dāng)發(fā)芽，但不能誘導(dǎo)瓜列當(dāng)種子發(fā)芽。不同品種谷子誘導(dǎo)向日葵列當(dāng)?shù)陌l(fā)芽率表現(xiàn)為:紅谷子(30％)＞草谷子(23％)和晉谷21(20％)＞其他品種(14～17％)。栽培條件影響谷

5、子誘捕能力，其中紅谷子在1∶1的沙土比條件下誘導(dǎo)向日葵列當(dāng)發(fā)芽率最高(30.1％)，氮肥施用顯著地降低谷子誘導(dǎo)向日葵列當(dāng)萌發(fā)的能力。通過(guò)谷子-向日葵輪作可使向日葵的向日葵列當(dāng)寄生數(shù)量降低50％-80％。
　　3.玉米誘捕列當(dāng)能力在品種間存在顯著差異。先正達(dá)408、鄭單958、五谷568、大豐30、先玉252以及內(nèi)單314具有較高的誘捕向日葵列當(dāng)能力（發(fā)芽率＞40％）;稷秾107、道元8號(hào)、豐田6號(hào)、龍?jiān)?號(hào)、吉農(nóng)大青飼1號(hào)、鐵旭1

6、843以及鄭單958具有較強(qiáng)瓜列當(dāng)誘捕能力（發(fā)芽率＞60％）。玉米葉片浸提液誘導(dǎo)的列當(dāng)發(fā)芽率與其他試驗(yàn)中的列當(dāng)發(fā)芽率極顯著相關(guān)，提供了將葉片浸提液用于快速檢測(cè)玉米品種防除列當(dāng)有效性的可能性。
　　4.養(yǎng)分脅迫和鹽脅迫可提高玉米誘捕列當(dāng)能力。相較于對(duì)照，鹽脅迫（1.0g kg-1NaCl）使玉米根系浸提液誘導(dǎo)的向日葵列當(dāng)和瓜列當(dāng)發(fā)芽率提高了6～14％。與氮肥相比，施用磷肥顯著降低了玉米對(duì)列當(dāng)?shù)恼T捕能力:施用磷肥(750 mg kg-

7、1)使根系浸提液誘導(dǎo)列當(dāng)發(fā)芽能力與不施磷肥相比降低了5-20％。在鹽脅迫和不施加氮磷肥的條件下脫落酸(ABA)在根尖大量積累，ABA含量與列當(dāng)?shù)陌l(fā)芽率間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系。
　　5.玉米輪作能夠有效降低后茬向日葵或番茄的列當(dāng)寄生并提高后茬寄主的生物量。不同玉米品種間防除效果存在差異，但隨著種植年限的延長(zhǎng)，品種間差異降低。連續(xù)種植三年玉米品種內(nèi)單314，后茬向日葵的列當(dāng)出土數(shù)最低，平均每株向日葵的列當(dāng)出土數(shù)僅為0.8株，比對(duì)照降

8、低97％，向日葵地上部生物量（29 g/株）相較前茬未種植任何作物的對(duì)照提高了2倍，與無(wú)列當(dāng)侵染的向日葵地上部生物量無(wú)顯著差異;種植青貯67、內(nèi)單314以及郝育19三年后，后茬番茄地?zé)o列當(dāng)出土，番茄地上部干重是對(duì)照的8倍，與無(wú)列當(dāng)侵染番茄地上部生物量無(wú)顯著差異。輪作玉米可顯著控制列當(dāng)侵染對(duì)農(nóng)田造成的危害，有助于恢復(fù)生產(chǎn)。
　　綜上所述，玉米作為誘捕作物能夠有效防除向日葵列當(dāng)和瓜列當(dāng)，其中內(nèi)單314對(duì)于向日葵列當(dāng)、鄭單958對(duì)于瓜列