李文杰,李慧君,崔家麗,王俊剛*
(石河子大學農(nóng)學院,新疆 石河子832003)
土層深度對龍葵出苗及生長的影響*
李文杰,李慧君,崔家麗,王俊剛*
(石河子大學農(nóng)學院,新疆 石河子832003)
為了解雜草種子庫中不同土層深度對龍葵生長發(fā)育的影響,采用室內(nèi)隨機區(qū)組設計,選擇2、4、6、8 cm 4個水平的土層深度進行盆栽試驗。試驗結果表明,土層深度對龍葵種子的出苗率有顯著性影響,其影響曲線呈拋物線形。龍葵種子最適深度為2~4 cm,出苗數(shù)占所有土層出苗的85%以上;當土層深度>6 cm時,龍葵種子則基本不能出苗。不同土層深度的龍葵種子出苗后,其株高、地上部鮮重、地下部鮮重均有顯著性差異。隨著土層深度的增加,龍葵種子生長發(fā)育受到的影響也隨之增加。
龍葵;棉田;土層深度;出苗;生長
棉花是關系國計民生的重要物資,是我國的第二大農(nóng)作物,其產(chǎn)值占我國經(jīng)濟作物的50%以上,在國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用。新疆優(yōu)越的光熱資源條件和政策優(yōu)勢,使新疆的棉花產(chǎn)業(yè)長期快速穩(wěn)定發(fā)展,是我國主要的優(yōu)質(zhì)棉產(chǎn)區(qū),其棉花種植面積、單位面積產(chǎn)量、總產(chǎn)量一直居全國首位,使得新疆在我國整個棉花產(chǎn)業(yè)中有著舉足輕重的作用;棉花產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為新疆經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)[1]。但近年來,隨著新疆栽培模式的不斷改變,造成喜濕雜草危害棉花日益嚴重,嚴重影響新疆棉花的產(chǎn)量和質(zhì)量[2]。龍葵(Solanum nigrum L.)為茄科(Solanaceace)茄屬植物,一年至多年生草本植物。別名野葡萄、老鴉眼睛草、苦菜、苦葵。龍葵全草均入藥,分布在全國各地[3]。龍葵種子多,繁殖能力強,對不斷變換的栽培模式有較強的適應性。據(jù)資料顯示,龍葵已成為天山北坡滴灌棉田和阿拉爾墾區(qū)棉田的惡性雜草的優(yōu)勢種群之一,嚴重影響棉花生長[4-6]。關于龍葵的研究報道很多,但大都是關于醫(yī)學、中藥等方面的。但隨著新疆棉區(qū)受龍葵危害日益嚴重,引起新疆地區(qū)的高校、科研單位對龍葵的深入研究,江海瀾等人[7]深入研究了除草劑與植物生長調(diào)節(jié)劑互作對棉田龍葵的影響及生理機制,發(fā)現(xiàn)幾種常見的除草劑與植物生長調(diào)節(jié)劑(如赤霉素、縮節(jié)胺)混配對龍葵防治有不同效果。梁友等人[8]研究了4種除草劑對龍葵的防除效果及安全性評價。目前,尚未有人研究土層深度對龍葵種子生長發(fā)育的影響,本文旨通過了解不同土層深度龍葵種子的出苗及生長情況,為龍葵的防治提供科學依據(jù)。
1.1 材料
龍葵種子采自石河子大學農(nóng)學院試驗站棉田。
1.2 方法
本試驗共設置4個土層深度水平,分別為2、4、6、8 cm,5次重復。土壤溫度在25~30℃,土壤相對濕度控制在50%~60%。在直徑6 cm、高10 cm的營養(yǎng)缽中,按照預設的播種高度放入龍葵種子50粒,覆土澆水。每隔24 h調(diào)查1次,調(diào)查21 d。在播后21 d,測定各土層深度龍葵種子的出苗數(shù)、株高、根長、地上部鮮重及地下部鮮重。
1.3 數(shù)據(jù)處理
試驗數(shù)據(jù)采用Excel2007和SPSS17.0軟件進行分析。
2.1 不同土壤深度對雜草種子出苗的影響
表1 不同土層中龍葵種子的出苗率
龍葵種子在不同土層的出苗情況不同(表1),其
中土壤深度為2.0 cm的種子出苗44株,占出苗總數(shù)的88%;4.0 cm土層的種子出苗47株,占出苗總數(shù)的94%;6.0 cm土層的種子出苗27株,占出苗總數(shù)的54%。龍葵種子在2.0 cm土層中的出苗率最高,6.0 cm土層的種子仍有少量出苗,8.0 cm土層以下的種子雖仍可萌芽,但幼苗不能出土。
2.2 不同土壤深度對龍葵株高和根長的影響
表2 不同土層龍葵種子出苗后的株高及根長 cm
龍葵出苗后,其株高均隨種子所處深度的增加呈遞減的趨勢(表2)。龍葵根長以4.0 cm土層中的種子出苗后最長,達到最大值4.14 cm,而在8.0 cm時,龍葵種子僅有少量萌發(fā),但不能出土。
2.3 不同土壤深度對龍葵生長量的影響
表3 不同土層龍葵種子出苗后的地上部及根系鮮重
龍葵地上部鮮重隨種子埋深的增加而減少 (表3),其中以2.0 cm處的種子出苗后生長量最大,埋深超過8.0cm不能生長,即龍葵種子不能萌發(fā)或雖能萌發(fā)但不能出土。龍葵根系鮮重以4.0cm土層中的種子出苗后最高,為13 cm,深度2.0 cm的苗根鮮重次之,為9.58cm,6cm深度的苗根鮮重為7.67 cm。
2.4 不同土壤深度對龍葵根冠比的影響
圖1 不同土層龍葵種子出苗后的根冠比
龍葵播種21 d后,種子埋深0~8.0 cm的根冠比為0.254~0.395,以4 cm土層的種子出苗后最大(圖1)。
本研究結果表明,8 cm以下土層中的龍葵種子基本不能出苗,即使萌發(fā)了也難以出土。而2 cm土層中的龍葵種子萌發(fā)后,能夠較快出土,光照作用下能夠快速生長,地上部鮮重最大,但其根部生長較慢。4 cm土層中的龍葵種子萌發(fā)后,出土較慢,地上部分物質(zhì)積累較少,但其根部生長較好。相對于6 cm以上的土層深度,前2個土層深度均不影響龍葵種子的萌發(fā)與生長。
龍葵為新疆棉田中非常普遍且最難治的惡性雜草。生產(chǎn)上以二甲戊靈作為土壤封閉劑,使用量逐年加大,但是防治效果有所降低,主要是藥層厚度不夠(生產(chǎn)上一般形成2~3 cm,更重要的是龍葵處于不同土層的種子隨著中耕施肥,將深層種子翻到前土層,并且破壞了前期形成的封閉藥層。鑒于此,是否對土壤封閉劑的使用時間、劑量,中耕施肥的時間以及其后再次進行封閉處理來控制棉田龍葵種群數(shù)量尚待進一步研究,為有效控制雜草龍葵提供科學依據(jù)。
[1]楊忠娜,唐繼軍,喻曉玲.新疆棉花產(chǎn)業(yè)對國民經(jīng)濟的影響及對策研究[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2013(3):298-302.
[2]江海瀾,鄧小霞,彭俊,等.幾種莖葉處理除草劑防除棉田龍葵的研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科學,2012(3):477-481.
[3]劉利國,郭喜寶,姜小晶.龍葵的研究進展[J].中醫(yī)藥學刊,2006(7):1357-1358.
[4]王少山,呂春霞.新疆阿拉爾墾區(qū)棉田雜草名錄[J].雜草科學,2000(3):15-16.
[5]高孝華,李風云,曲耀訓.棉田闊葉雜草發(fā)生危害與化除應用[J].中國棉花,2010(6):25.
[6]孫利忠,劉彤,陳吉全,等.滴灌下天山北坡棉田雜草生態(tài)位及其排序分析 [J].石河子大學學報 (自然科學版),2009(5):574-583.
[7]江海瀾.除草劑與植物生長調(diào)節(jié)劑互作對棉田龍葵的影響及生理機制研究[D].石河子大學,2013.
[8]梁友,賈會娟,董雪,等.4種土壤處理除草劑對龍葵的防除效果及安全性評價[J].江西農(nóng)業(yè)大學學報,2014(1):102-108.
2016—06—28
兵團博士基金 (2013BB004),國家自然基金(31260435)
*通訊作者:王俊剛(1970-),男,博士,教授,主要從事農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治研究。E-mail:jungangwang98@sina.com。