不同氮水平下不同种稗草对水稻产量形成的影响

以‘南粳9108’(粳稻)为材料,自移栽至成熟期分别与无芒稗、西来稗和光头稗共培养,以无稗草共培为对照,观察不同种类共培稗草在不同施氮水平下(0、120、240、360 kg N·hm^-2)对水稻产量形成的影响.结果表明:相同氮肥水平下,不同种稗草株高表现为西来稗>无芒稗>光头稗,生育期由长到短为无芒稗>西来稗>光头稗.随着氮肥施用量的增加,不同种稗草的生物量在240 kg N·hm^-2下达到最大值,然后降低,无芒稗和西来稗的生物量均显著高于光头稗.在0 kg N·hm^-2下,不同种稗草对水稻产量无显著影响;在120 kg N·hm^-2下,无芒稗和光头稗处理水稻产量与无稗草处理差异不显著,但西来稗处理产量较无稗草处理显著降低;在240 kg N·hm^-2下,无芒稗、西来稗和光头稗处理显著减产;在360 kg N·hm^-2下,无芒稗和西来稗处理产量较无稗草处理显著降低,光头稗处理与无稗草处理差异不显著.稗草和氮肥对水稻产量形成具有明显的互作效应.120 kg N·hm^-2下,西来稗处理显著降低了水稻灌浆期剑叶硝酸还原酶活性、光合速率和根系氧化力以及成熟期氮积累量和干物质量,其他稗草处理与对照差异不显著;在240和360 kg N·hm^-2下,无芒稗和西来稗处理降低了水稻上述指标;在0 kg N·hm^-2下,各处理的上述指标差异不显著.回归分析表明,稗草表型对水稻产量的影响由大到小的顺序为生物量、株高、生育期和分蘖数,推测稗草较大的生物量造成水稻剑叶光合速率、硝酸还原酶活性、根系氧化力、氮积累量和干物质积累量降低,影响了水稻的生长发育,造成水稻减产.     

稗草的特性及防除

稗草隶属于禾本科,稗属(Echinochloa),是世界上重点研究防除的一类恶性杂草。稗草原产欧洲和印度,分布于世界61个国家,我国各地均有分布。在松辽平原,水田稗草以杂草群落优势种或亚优势种群的竞争势大量夺取稻田中的环境资源,使水稻的生长发育受到抑制而导致减产。     

稻田化学除稗的原理及方法

稗草是稻田中分布最广的重要杂草,稗草的著名特点是形态与稻苗酷似,因此剔除特别费工。它的种子量大,一株稗草的结实数平均在800—900粒以上。落入土中的种子,在水田中可保持四、五年不丧失发芽能力,因此田间一旦被稗革传染,士壤中的稗草种子往往逐年累增,难以清除。稗草的发育快,分蘖多,摄取肥料的能力强,所以对水稻的生长有很大影响。如果插秧时一兜稻秧中混入一株稗草,最后,这一兜中占绝对优势的,几乎全是稗草。据南北一些草害较重的地方估计,稗草造成的产量损失,平均在15—30%左右。实际上这还没有把间接损失估计在内。由于除稗特别     

化感水稻不同组织水浸提液对稗草的化感作用

本研究利用HG1和HG2两个化感水稻品种和稗草为材料,研究了化感水稻品种的叶、叶鞘、根组织的水浸提液对稗草幼苗的化感作用。结果表明：HG1不论是对稗草幼苗的株高还是对稗草幼苗的根都有极强的化感作用,而HG2只对稗草的根有极强的化感作用。在不同组织之间,叶和叶鞘的水浸提液对稗草的抑制作用显著大于根的水浸提液和对照。两个化感水稻对稗草幼苗根的抑制更强于对苗高的抑制。随着稗草密度的增加,稗草受抑程度减少,这可能与单株吸收化感物质的量减少有关。     

幼苗期化感水稻与非化感水稻响应稗草胁迫的初步研究

以化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont为研究对象,设计与稗草伴生的根箱试验,通过研究水稻幼苗期株高、生物量、根系构型及植物激素的变化规律,分析水稻化感品种和非化感品种在幼苗期响应稗草胁迫的生理差异性。结果表明:化感水稻和非化感水稻在幼苗期响应稗草胁迫的生理反应有较大差异。单种处理时,幼苗期化感水稻在株高、生物量及根系构型等方面明显优于非化感水稻;稗草伴生导致幼苗期非化感水稻的株高显著增加。稗草伴生条件下,化感水稻在地下生物量显著增加的同时总根长、根总表面积、根总体积和根尖数显著增加;非化感水稻的根总表面积、根总体积和根尖数较单种处理时分别显著增加了14.12%、9.52%、8.49%。水稻体内的吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)和脱落酸(abscisic acid, ABA)对稗草的生物胁迫均不敏感,但稗草伴生导致化感水稻和非化感水稻体内水杨酸(salicylic acid, SA)含量显著增加,而茉莉酸(jasmonic acid, JA)含量显著下降,且非化感水稻中SA的增加幅度是化感水稻的2.1倍。该研究结果可为农田杂草的有效防控提供一定的...     

汰除稗草能消灭稻飞虱

据浙江江山县农业局张锡福同志报导:1958年5月底6月初该县农场的早稻田发生大量稻飞虱,经检查50丛水稻,有虫卵斑1151块,共中有稗草15株,则有虫卵班808块,占总卵斑的70％强,如能在卵块孵化前将稗草拔掉,即能消灭大量虫口。最好在播种时注意选种,汰除稗草种子,也是消灭稻飞虱的简而易行的办法。     

水稻与贵州稗草杂交和千粒穗的培育

一、前言水稻与稗草异属植物的远缘杂交,无论在选种实践上和遗传学理论研究上,都有重大的意义。因为稗草不论生长在水田里或旱地上都长得又粗又壮,夺取水稻的养分,遮蔽水稻的光照,侵占稻田的土壤,农民为了拔除田里的稗草,不知曾费了多少工夫?它却仍然长起来,因为稗草的生活力是很强的,它的穗子比水稻大,种子结得又多,又密,特别是栽培饲用的贵州稗草,一穗有2000—3000粒,比本地野生稗草一穗只     

稗草

水稻田里常有伴生的稗草,正好象粟地里常有狗尾草、麦地里常有野燕麦一样。水稻有早稻、早中稻、中稻和晚稻等不同类型,稗草也有着早稗、早中稗、中稗和晚稗等不同类型,各与相同类型的水稻相伴生,几乎难舍难分。而且这些不同类型的稗草,对生长发育所要求的条件,也各与相伴生的水稻类型差不多。比如早稗和早中稗,对光照的反应与早稻、早中稻一样,不很敏感,因此也能与晚稻相伴生。而晚稗对光照的要求,就与晚稻一样严格,要渡过一段短日照的条件,才能抽穗結实,因此它就不可能与早稻或早中稻相伴生。     

稗属杂草对水稻生长发育和产量的影响

以新两优6号(籼稻)和南粳46(粳稻)为材料,自水稻移栽至成熟分别与无芒稗(T₁)、稗(T₂)、西来稗(T₃)和光头稗(T₄)共生,稗草密度为6株·m^-2,以无稗草水稻处理为对照,研究不同稗草对水稻生长发育和产量的影响.结果表明：与对照相比,不同稗草对水稻的干扰表现不同,T₁、T₂、T₃处理使籼稻产量分别下降19.2%、10.8%、21.9%,使粳稻产量分别下降39.7%、25.3%、47.3%,但T₄处理对2个水稻品种的产量均无显著影响.水稻和稗草共生过程中,T₁、T₂和T₃处理显著降低了水稻成熟期的干物质积累量及灌浆期的剑叶光合速率、根系氧化力和籽粒ATP酶活性,降低幅度为T₃>T₁>T₂,T₄处理与对照差异不显著;各处理对水稻最终分蘖数和株高均无显著影响.表明4种稗草对水稻生长的影响由强到弱表现为：T₃>T₁>T₂>T₄,稻 稗共生时水稻剑叶光合速率、根系氧化力和籽粒ATP酶活性降低是导致水稻生产力下降的重要原因.     

水稻和稗草共生土壤微生物生物量碳及酶活性的变化

以稻田稗草、化感水稻PI312777和普通水稻辽粳9为试材,研究了田间稗草和水稻1∶1共生条件下,土壤微生物生物量碳及脱氢酶、脲酶和转化酶活性的变化.结果表明：在稗草 的干扰下,化感水稻PI312777根区土壤微生物生物量碳含量比单作减少了 50.52％（P<0.01）,而行间土壤微生物生物量碳含量增加;普通水稻辽粳9根区土壤 微生物生物量碳含量比单作减少了38.99％（P<0.01）,但其行间土壤微生物生物量碳含量无明显变化.两个水稻品种根区土壤脱氢酶活性均被显著抑制（P<0.05）,下降率都在20％以上;PI312777根区土壤脲酶和转化酶活性均被显著促进（P<0.01）;而辽粳9根区土壤转化酶活性也被显著抑制（P<0.01）,但脲酶活性无明显变化.化感水稻根区土壤微生物生物量碳含量的显著减少及脲酶、转化酶活性的增加是其化感特性的表现,表明土壤微生物和酶均参与了水稻和稗草的种间作用,化感水稻具有抗稗草干扰的明显优势.     

开放式空气CO2浓度增高条件下C3作物(水稻)与C4杂草(稗草)的竞争关系

通过田间试验,研究了FACE（开放式空气CO2浓度升高）条件下C3作物水稻（Oryza sativa）和C4杂草稗草（Echinochloa crusgalli）的生长和竞争关系,结果表明,FACE条件下C3植物水稻生物量和产量增加,吉片数增加,分蘖数增加,叶面积系数（LAI）增大;而C4植物稗草相反,FACE条件下水稻和稗草中面积均减少,而净同化率（NAR）均增加;FACE条件下水稻-稗草比例为1：1时,水稻与稗草的生物量比率、产量比率、LAI比率、茎蘖比率和NAR比率均增加,水稻-稗草的竞争关系发生变化,水稻（C3植物）竞争能力增加,稗草（C4植物）竞争能力下降。     

低钾胁迫对水稻(Oryza sativa L.)化感潜力变化的影响

研究以国际公认的化感水稻P1312777和非化感水稻Lemont为供体,稗草（Echinochloa cru-galli L.）为受体,采用稻／稗共培体系,研究低钾胁迫对水稻化感潜力变化的影响及其机制。受体稗草的形态指标分析结果表明,低钾胁迫促使化感水稻P1312777对共培稗草的根长、株高和干重的抑制率均升高,增幅远大于非化感水稻Lemont。受体稗草生理生化指标分析结果表明,低钾胁迫下化感与非化感水稻对受体稗草保护酶系（SOD、POD、CAT）及根系活力的抑制作用增强,但化感水稻P1312777比非化感水稻Lemont的抑制程度大,且达极显著差异。实时荧光定量PCR分析结果表明,低钾胁迫下,化感水稻P1312777根部与叶部中酚类代谢的关键酶——苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟化酶、羟化酶、O-甲基转移酶的基因均上调表达,而非化感水稻根部相应酶均下调表达,叶部除苯丙氨酸解氨酶上调,其余酶也下调表达。而萜类代谢途径关键酶——HMG—CoA还原酶、角鲨烯合酶、单萜烯环化酶、倍半萜烯环化酶、二萜烯环化酶的基因,在两种水稻根部中呈现出相同或相似的表达方式（上调或下调）,即HMG—CoA还原酶上调表达,角鲨烯合酶、单萜烯环化酶、倍半萜烯环化酶、二萜烯环化酶下调表达;而在水稻叶部,非化感水稻Lmont相应酶基因表达方式仍然不变,化感水稻P1312777除了角鲨烯合酶下调表达,其余4个酶均上调表达。水稻根系分泌物中酚类物质的HPLC分析结果表明,低钾胁迫下,化感水稻P1312777根系分泌物中,所检出的酚酸类物质总量是正常营养条件下的2．30倍,而非化感水稻Lemont则是正常营养条件下的0．91倍。综合分析认为低钾胁迫下,化感水稻P1312777抑草能力增强主要是由于酚类代谢途径关键酶基因表达上调,导致酚类代谢途径旺盛,分泌出更多的酚类物质,进而破坏受体稗草保护酶系统,抑制了稗草的正常生长。     

三种新除稗剂除稗的一些初步試驗

(1) 敌稗、除草醚与灭草灵显著抑制稗草的蒸騰,其中以灭草灵的抑制作用最强,除草醚次之,敌稗第三。而对水稻来說,只有灭草灵有抑制作用,除草醚不十分明显,敌稗則促进蒸騰。 (2) 喷布敌稗、除草醚与灭草灵后,水稻幼苗过氧化氢酶活性变化較小,而稗草的酶活性則急剧上升,其中以敌稗的强度与持續时間最高。 (3) 噴布植株时以敌稗的除稗效果最高,而除草醚与灭草灵由于具有一定殘效期,故宜作为土壤处理剂应用。 (4) 水稻对敌稗无自体解毒作用。全国不同地区稻田稗草对敌稗的反应沒有差异。     

开放式空气CO2浓度增高条件下C3作物(水稻)与C4杂草(稗草)的竞争关系

通过田间试验,研究了FACE(开放式空气CO₂浓度升高)条件下C₃作物水稻(Oryza sativa)和C₄杂草稗草(Echinochloa crusgalli)的生长和竞争关系.结果表明,FACE条件下C₃植物水稻生物量和产量增加,叶片数增加,分蘖数增加,叶面积系数(LAI)增大;而C₄植物稗草相反.FACE条件下水稻和稗草叶面积均减少,而净同化率(NAR)均增加.FACE条件下水稻稗草比例为1:1时,水稻与稗草的生物量比率、产量比率、LAI比率、茎蘖比率和NAR比率均增加,水稻稗草的竞争关系发生变化,水稻(C₃植物)竞争能力增加,稗草(C₄植物)竞争能力下降.     

不同水层和密度条件下化感作用水稻对无芒稗的干扰控制作用

不同水层下水稻对无芒稗的干扰控制作用研究表明,水稻化感作用品种吓一跳、谷梅2号和中156对无芒稗的株高抑制作用比无化感作用品种秀水63和春江11呈显著性差异．随盆栽水稻密度增加,水稻对无芒稗的干扰控制作用加大．在每盆4株栽植密度下,水稻化感作用品种鸡早籼、谷梅2号显著抑制无芒稗植株株高;在每盆32株密度时,水稻化感作用品种吓一跳、PI312777、TN1等对受控无芒稗的干扰控制与无化感作用品种春江11相比,呈显著性水平．     

水稻化感材料控制稗草的基因定位研究

利用中156／谷梅2号建立的重组自交系(RILs)所构建的包括168个DNA标记,全长为1447．9cM。基本覆盖水稻基因组12条染色体的连锁图,用差时播种共培法的改进方法对134个该群体的株系及其亲本对无芒稗进行了化感作用评价,用无芒稗的植株干重作为表型定位水稻化感控制稗草的基因,用QTL Mapper 1．01b软件进行区间作图,检测到1个与化感作用有关的主效应QTL。该QTL位于第7条染色体上,解释了32．30％的表型变化;检测到6对上位QTL,解释了47．83％的无芒稗干重抑制的变化,主效应和上位效应QTL共解释了80．13％的表型变化。     

二氯喹啉酸诱导稗草EcDnaJ基因表达

DnaJ作为分子伴侣在植物抗逆中起重要作用. 但目前在二氯喹啉酸逆境下,其在抗药性稗草中表达特点却鲜有报道. 本研究采用RACE技术从抗二氯喹啉酸稗草中克隆了1个DnaJ基因, 命名为EcDnaJ1 (GenBank登录号：JX518598), 其cDNA全长为2 154 bp, 开放阅读框为1 350 bp,编码449 个氨基酸, 理论分子量为48.4 kD, 等电点为9.5. 该蛋白质氮端含有1个保守的J结构域, 中部含有4个模式为CxxCxGxG的锌指结构. Real-time PCR分别测定EcDnaJ1在二氯喹啉酸抗性和敏感的稗草生物型苗期叶、根及成株期根、茎、叶和种子中的表达, 在感、抗生物型的相对表达量分别是0.8～20.9和7.4～30.2, 其中在抗性稗草苗期叶片中相对表达量最高为30.2, 而在敏感稗草种子中最低为0.8, 抗性稗草是敏感稗草的1.4～9.2 倍. 受二氯喹啉酸诱导后, 其在感、抗稗草的相对表达量分别为35.8～72.5和84.9～261.9, 在抗性稗草苗期叶片中相对表达量最高为261.9, 而在敏感稗草的种子中相对表达量最低为35.8, 抗性稗草是敏感稗草的2.4～3.6 倍. 诱导前后, 无论是在苗期根和叶中还是成株期的根、茎、叶和种子中, EcDnaJ1表达量均是抗性稗草高于敏感稗草. 抗、感稗草生物型的EcDnaJ1在mRNA水平差异表达暗示,它可能参与了稗草对二氯喹啉酸的抗药性.     

不同生态条件下华抗草78水稻对杂草的干扰控制作用

对不同水稻叶龄、水层深度、水稻密度和保水时间条件下水稻对杂草控制效果进行研究.结果表明,具有化感特性的水稻品系华抗草78对稗草、鳢肠、异型莎草等杂草的抑制率显著优于无化感特性品种Lemont;华抗草78对0～1.5叶期稗草和0～0.3叶期异型莎草的控制效果优于1.5～2.4叶期稗草和0.8～2.0叶期异型莎草;移栽时叶龄与栽插密度互作有利于提高华抗草78对杂草的防效,并明显高于移栽时叶龄分别与水层深度和保水时间互作效应.适当提高水稻移栽时的叶龄、增加移栽密度可显著提高华抗草78对供试杂草的抑制率.     

黄壤性稻田稗草发生特征及其对长期不同施肥的响应

研究长期不同施肥下黄壤性稻田稗草发生特征,明确稗草发生与长期不同施肥水稻产量和土壤性质变异的响应关系.基于农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测试验站的一项连续23年不同施肥管理水稻试验,选取不施肥(CK)、单施氮肥(N)、磷钾肥(PK)、氮磷肥(NP)、氮钾肥(NK)、常量化肥(NPK)、1/4有机肥替代化肥(1/4MNP)、1/2有机肥替代化肥(1/2MNP)、单施有机肥(M)和常量有机肥化肥配施(MNPK)10个处理,采用田间调查法调查各处理稗草发生密度、单株穗数、总穗数、穗粒数、千粒重和穗粒重等植物学参数;采用方差分析明确不同处理稗草发生差异,采用直线拟合、相关分析和通径分析明确杂草发生特征对水稻产量和土壤性质的响应.结果表明: 长期不同施肥处理导致黄壤性稻田稗草发生特征显著变异,稗草的密度、单株穗数和总穗数均以MNPK处理最高,其次是1/4MNP处理.相较常量化肥处理,长期不施肥(CK)和不平衡施肥(N、PK、NK、NP)各处理稗草发生的密度显著降低,施用有机肥各处理(1/4MNP、1/2MNP、M、MNPK)稗草的单株穗数显著增加.稗草的发生密度和总穗数与水稻产量呈极显著的正相关性,拟合直线的决定系数分别为0.622和0.624.土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷和速效钾与稗草发生参数之间存在显著至极显著的相关性;通径分析表明,土壤全氮含量对稗草单株穗数发生有直接正效应,全磷含量是影响稗草密度和总穗数的主要因素,速效钾含量对穗粒数和穗粒重影响最大.长期不同施肥导致黄壤性稻田稗草发生特征变异,施用有机肥提高了稗草的发生密度、单株穗数和总穗数.土壤全磷含量是黄壤性稻田稗草密度和总穗数发生变异的直接影响因素.     

不同胁迫条件下化感与非化感水稻PAL多基因家族的差异表达

水稻苯丙氨酸解氨酶(PAL)调控酚酸类化感物质的合成代谢。编码PAL的基因是一个基因家族,包含至少11个基因成员,并受不同环境条件的调控。为了明确PAL基因家族中调控水稻化感作用的特定基因成员,本研究运用实时荧光定量PCR技术分析了低氮及稗草胁迫条件下强化感水稻PI312777与非化感水稻Lemont中根系的11个PAL成员基因的表达差异。结果表明,低氮和稗草胁迫条件下,PI312777和Lemont中的 PAL4和PAL10均不表达,其余9个PAL基因成员发生了不同程度的表达变化。其中,PAL11均上调表达,其分别在低氮处理和稗草胁迫的PI312777中上调3.29倍和1.07倍,而在相同处理下的Lemont中上调3.92倍和1.08倍;PAL3和PAL9则仅在低氮和稗草胁迫条件下的PI312777中上调表达,低氮胁迫分别为1.83倍和2.66倍,稗草胁迫为1.46倍和2.65倍;而这两个基因在相同处理下的Lemont中表达下调,低氮胁迫下调1.05和1.24倍,稗草胁迫下调1.14和1.16倍,推测PAL3和PAL9可能与胁迫初期调控水稻化感作用有关。