玉米和谷子作為誘捕作物防除列當有效性研究.pdf

1、列當是根寄生草本植物，可寄生于番茄、向日葵、煙草等經(jīng)濟作物上，造成作物減產(chǎn)、品質(zhì)下降。目前，向日葵列當和瓜列當是我國危害范圍最大、造成經(jīng)濟損失最為嚴重的雜草型列當。由于列當獨特的生活史，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)列當發(fā)芽但不被寄生的特性，通過誘導(dǎo)列當“自殺”式萌發(fā)，消減土壤列當種子庫，實現(xiàn)列當綠色防控，具有潛在研究和應(yīng)用價值。本研究通過分析不同培養(yǎng)條件下向日葵列當和瓜列當對不同萌發(fā)刺激物質(zhì)和不同作物根系分泌物

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

3、比，4天的預(yù)培養(yǎng)時間能夠顯著提升向日葵列當和瓜列當對萌發(fā)刺激物的響應(yīng)敏感度，而過長時間的預(yù)培養(yǎng)導(dǎo)致向日葵列當和瓜列當種子進入二次休眠，列當發(fā)芽率較最高發(fā)芽率降低11-30％。列當種子發(fā)芽率與預(yù)培養(yǎng)時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種子達到最高萌發(fā)率的預(yù)培養(yǎng)時間并且減緩種子進入二次休眠的時間。此外，對于不同萌發(fā)刺激物，向日葵列當?shù)捻憫?yīng)敏感度表現(xiàn)為獨腳金醇(strigol)（發(fā)芽率63％，下同）＞玉米根系分泌物(58

4、％)、人工合成獨腳金內(nèi)酯類化合物(GR24)(58％)＞煙草根系分泌物(42％)、DCL(41％)，瓜列當則是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)向日葵列當發(fā)芽，但不能誘導(dǎo)瓜列當種子發(fā)芽。不同品種谷子誘導(dǎo)向日葵列當?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)向日葵列當萌發(fā)的能力。通過谷子-向日葵輪作可使向日葵的向日葵列當寄生數(shù)量降低50％-80％。
　　3.玉米誘捕列當能力在品種間存在顯著差異。先正達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能力（發(fā)芽率＞40％）;稷秾107、道元8號、豐田6號、龍源3號、吉農(nóng)大青飼1號、鐵旭1

6、843以及鄭單958具有較強瓜列當誘捕能力（發(fā)芽率＞60％）。玉米葉片浸提液誘導(dǎo)的列當發(fā)芽率與其他試驗中的列當發(fā)芽率極顯著相關(guān)，提供了將葉片浸提液用于快速檢測玉米品種防除列當有效性的可能性。
　　4.養(yǎng)分脅迫和鹽脅迫可提高玉米誘捕列當能力。相較于對照，鹽脅迫（1.0g kg-1NaCl）使玉米根系浸提液誘導(dǎo)的向日葵列當和瓜列當發(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列當?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?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，品種間差異降低。連續(xù)種植三年玉米品種內(nèi)單314，后茬向日葵的列當出土數(shù)最低，平均每株向日葵的列當出土數(shù)僅為0.8株，比對照降

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照提高了2倍，與無列當侵染的向日葵地上部生物量無顯著差異;種植青貯67、內(nèi)單314以及郝育19三年后，后茬番茄地無列當出土，番茄地上部干重是對照的8倍，與無列當侵染番茄地上部生物量無顯著差異。輪作玉米可顯著控制列當侵染對農(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和瓜列當，其中內(nèi)單314對于向日葵列當、鄭單958對于瓜列