马唐生物学特性初步研究

温广月， 钱振官， 李 涛， 沈国辉

(上海市农业科学院生态环境保护研究所，上海 201403)

马唐生物学特性初步研究

温广月， 钱振官， 李 涛， 沈国辉

(上海市农业科学院生态环境保护研究所，上海 201403)

通过室内试验研究温度、土壤含水量、水层和土层深度对马唐萌发和生长的影响。结果表明，马唐最适萌发温度为25～35 ℃，最低萌发温度为10～15 ℃，最高萌发温度为40～45 ℃；马唐萌发最适土壤含水量为40%，土壤含水量低于10%、大于50%时，萌发率显著降低；水层对马唐影响较大，水层处理可显著降低马唐的出苗率；随着土层深度的增加，马唐出苗率逐渐降低，土层深度>7 cm则马唐不能出苗。

马唐；生物学特性；农业防除；环境因素；萌发；生长

马唐[Digitariasanguinalis(L.) Scop.]属禾本科一年生草本植物，广布全国各地[1]，是蔬菜田常见杂草和主要杂草[2]。

2009年，我国有机食品的国内销售额达到15.87 亿美元，其中出口额4.6 亿美元，仅占国际有机食品市场份额的0.7%[3]。有机食品在我国具有很大的发展空间，有机蔬菜是有机食品重要的组成部分。有机蔬菜是一种生长于良好的自然生态环境，在生产、加工中不使用化学农药、化学肥料、化学防腐剂和添加剂，也不使用基因工程生物及产物，富营养、高品质和安全环保的生态食品，也是国际上公认的AA级产品[4]。随着社会的发展，有机蔬菜的种植面积会越来越大。

有机蔬菜田杂草防除问题一直是制约有机蔬菜生产的一个关键因子。有机蔬菜田除草剂的限制使用导致杂草人为选择压力降低，有机蔬菜田杂草发生量大、发生种类多，严重影响了有机蔬菜的产量和品质。目前有机蔬菜田杂草防除多以农业防除和人工防除为主，杂草生物学特性的研究是农业防除的基础。马唐是有机蔬菜田的一种重要杂草，本研究旨在为有机蔬菜田马唐的防除提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

马唐采自2013年度上海地区农田。

1.2 试验方法

1.2.1 温度对马唐萌发的影响 采用培养皿滤纸法。设10、15、20、25、30、35、40、45 ℃ 8个处理，每个培养皿中分别放置100粒马唐种子，每个处理4次重复，培养皿放置在SANYO MLR-352H培养箱中。10 d后计算每个培养皿内种子的萌发率，并测量芽长和根长。

1.2.2 土壤含水量对马唐萌发的影响 9 cm培养皿中分别加入干热灭菌后的过筛土50 g，对应加入0、5、10、15、20、25、30、35 mL水，配成土壤含水量0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70% 8个梯度。于上述培养皿中播种100粒马唐种子，每个处理4次重复，放入30 ℃的SANYO MLR-352H培养箱中，每天称量并补充蒸发的水分。每天观察记录马唐萌发率，7 d后测量马唐株高和10株鲜质量。

1.2.3 水层深度对马唐出苗的影响 在1 000 mL烧杯中加入2 cm底土，加水使其呈饱和状态，播种100粒马唐种子，覆盖0.5 mm细土，防止加水后马唐种子漂浮。加水使水层深度分别为1、2、3、4、5 cm，以0 cm水层处理为对照，每个处理4次重复，将烧杯放入30 ℃的SANYO MLR-352H培养箱中，分别于2周、4周后调查马唐出苗率，4周后调查马唐株高和10株鲜质量。

1.2.4 土层深度对马唐出苗的影响 在直径8 cm营养钵中加入1.5～2 cm底土，底部吸水至饱和后播种100粒马唐种子，覆盖土壤，使土层深度分别为1、2、3、4、5、6、7 cm，以不覆盖土壤处理为对照，每个处理4次重复，培养皿放入30 ℃的SANYO MLR-352H 培养箱中，试验期间保证土壤含水量在 30%～40%，21 d后调查马唐出苗率。

1.3 统计分析

采用SAS 9.0软件进行统计分析，方差分析显著性检验采用0.05水平。

2 结果与分析

2.1 温度对马唐萌发的影响

从图1可以看出，马唐最低萌发温度在10～15 ℃ 之间，最高萌发温度在40～45 ℃之间，最适萌发温度在25～35 ℃之间。

25～35 ℃之间时马唐芽长最长，25 ℃时根长最长。

2.2 土壤含水量对马唐萌发的影响

从图2可以看出，马唐萌发所需的最低土壤含水量可能低于10%；最适土壤含水量为40%，此时马唐萌发率明显地高于其他处理；土壤含水量高于50%即可显著地降低马唐的萌发率。

从图3可以看出，土壤含水量为40%时，马唐株高和鲜质量最高，与其余处理差异显著。土壤含水量在10%～40%之间时，随着土壤含水量的增加，马唐株高和鲜质量逐渐增加；土壤含水量>40%时马唐株高和鲜质量迅速降低，株高、鲜质量分别为40%土壤含水量时的5%、1%左右。

2.3 水层深度对马唐出苗的影响

从图4可以看出，水层深度对马唐出苗的影响比较大，1～5 cm水层处理可显著降低马唐的出苗率，各处理与对照之间差异显著，1～5 cm水层处理间差异不显著。1 cm水层保水2周、4周对马唐出苗的抑制率即分别可达到89.74%、69.32%。随着试验时间的延长，马唐出苗率也逐渐升高，因此保水4周的抑制率低于保水2周处理，但是保水4周时，马唐植株长势较弱，趋于死亡。

从图5可以看出，马唐突破水层限制的能力较差，1～5 cm水层下马唐的株高均低于水层深度，未有长出水面的植株，且株高显著低于对照。可见 1 cm 水层即可抑制马唐的生长，该处理4周时马唐株高仅为0.73 cm，且该处理马唐株高显著低于 4～5 cm 处理，但与2～3 cm处理相当。马唐鲜质量与水层深度关系不大，各处理之间差异不显著，但均显著低于对照。

2.4 土层深度对马唐出苗的影响

从图6可以看出，随着土层深度的增加，马唐的出苗率逐渐降低。0～7 cm土层马唐的出苗率分别为60.75%、40.67%、35.75%、33.00%、31.50%、9.00%、1.50%、0.00%；1～7 cm土层对马唐出苗抑制率分别达到了33.05%、41.15%、45.68%、48.15%、85.19%、97.53%、100.00%。

3 讨论

有机蔬菜田杂草防除主要依靠农业防除和人工防除，对马唐生物学特性研究的相关结果可以用来指导马唐农业防除措施的制定。

(1)养草灭草。蔬菜种植之前，根据本研究结果给予适当的环境条件，对马唐种子进行诱发，进而采用农业防除措施，减少土壤种子库中马唐种子量，从而达到截库的目的，减少马唐的危害。

(2)水旱轮作。水旱轮作是我国劳动人民在长期实践中总结形成的一种生态的、高效的栽培制度[5]，水旱轮作是杂草防除的良好途径。何圣米等研究结果表明，设施条件下蔬菜—水生蔬菜水旱轮作可以显著提高经济效益[6]，避免设施蔬菜生产中的连作障碍，使土壤环境得到有效修复。而且大部分水田杂草都不耐旱，而旱田杂草经水淹后又极易死亡。从本研究结果来看，马唐在湿生和有水层的环境条件下，萌发和生长受到了很大的影响，因此有条件的地区可以采用水旱轮作的方法，既可以改善土壤环境，又可以减少杂草的危害。然而，随着耕作制度的改变，一些旱田杂草开始在水稻田等发生危害，出现了旱田杂草水生化趋势，例如旱直播稻田旱生禾本科杂草马唐等发生逐年加重[7]。因此，水旱轮作防除马唐等杂草时应充分考虑轮作后的生境对杂草生长的影响。

(3)深翻土壤。根据本研究结果，随着土层深度的增加，马唐出苗率逐渐降低。所以，有条件的地区在整田时深翻土壤，把掉落在表层土壤的马唐种子深翻至土层深处，可以减少马唐田间出苗数，也可以达到疏松土壤的目的。

[1]中国科学院中国植物志编委会. 中国科学院中国植物志编委会.中国植物志：第10卷第一分册 禾本科[M]. 北京：科学出版社，1990：331.

[2]石 鑫，沈国辉，李伟芳. 蔬菜田杂草及其化学防除[M]. 北京：中国农业科技出版社，1992：161-166.

[3]Willer H，Yussefi M. The World of Organic Agriculture.statistics and emerging trends 2012[M]. Research Institute of Organic Agriculture(FiBL)，Frick and International Federation of Organic Agriculture Movements(IFOAM)，Bonn，2012.

[4]方志权.上海发展有机蔬菜的实践与思考[J]. 农村生态环境，2002，18(2)：62-62.

[5]钱亚明，赵密珍，吴伟民，等. 设施草莓—蕹菜水旱轮作模式下蕹菜栽培研究初报[J]. 江苏农业科学，2012，40(12)：167-168.

[6]何圣米，杨悦俭，李必元，等. 设施蔬菜—水生蔬菜水旱轮作模式的应用[J]. 浙江农业科学，2005(1)：10-12.

Preliminary Study on Biological Characteristics ofDigitariasanguinalis(L.)Scop.

WEN Guang-yue， QIAN Zhen-guan， LI Tao， SHEN Guo-hui

(Institute of Eco-Environment Protection，Shanghai Academy of Agricultural Science，Shanghai 201403，China)

The effects of environmental factors including temperature，soil water content，and water and soil depth on germination and growth ofDigitariasanguinaliswas studied in the laboratory. The optimum temperature forD.sanguinalisgermination was 25～35 ℃，the lowest germination temperature was 10～15 ℃，and the highest temperature was 40～45 ℃. The optimum and lowest soil water content for germination was 40% and less than 10%，respectively；above a soil water content of 50%，germination rate decreased significantly. Water depth had some effect onD.sanguinalis，its emergence rate was significantly reduced by different water depth treatments；emergence rate declined as soil depth increased，and no emergence was observed when the soil depth was over 7 cm.

Digitariasanguinalis；biological characteristics；agricultural control；environmental factors；germination；growth

2014-03-04

上海市科委重点科技攻关项目(编号：11dz1960102)；上海市科技兴农推广项目[编号：沪农科推字(2012)第1-4号]。

温广月(1981—)，男，硕士，副研究员，主要从事杂草防除与利用研究。Tel：(021)62202732；E-mail：wgy1227@163.com。

沈国辉。Tel：(021)62205538；E-mail：zb5@saas.sh.cn。

Q948.11；S451

A

1003-935X(2014)02-0001-04

温广月，钱振官，李 涛，等. 马唐生物学特性初步研究[J]. 杂草科学，2014，32(2)：1-4.