李 濤， 沈國(guó)輝＊， 平立鋒， 陸保理， 錢振官，溫廣月， 甘惠嘩， 王衛(wèi)平

（1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海 201106；2.上海市嘉定區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，上海 201800）

稻田耳葉水莧發(fā)生規(guī)律及生物學(xué)特性研究

李 濤1， 沈國(guó)輝1＊， 平立鋒2， 陸保理2， 錢振官1，溫廣月1， 甘惠嘩2， 王衛(wèi)平2

（1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海 201106；2.上海市嘉定區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，上海 201800）

為明確上海地區(qū)稻田新優(yōu)勢(shì)雜草耳葉水莧的發(fā)生規(guī)律，對(duì)上海地區(qū)稻田中耳葉水莧的發(fā)生情況進(jìn)行了田間調(diào)查和定點(diǎn)觀察，并在室內(nèi)研究了其生物學(xué)特性。結(jié)果表明，耳葉水莧發(fā)生周期長(zhǎng)，有兩個(gè)明顯的發(fā)生高峰，分別為水稻播種后第1周和第3周。水稻播種后45d，耳葉水莧種群數(shù)量達(dá)到最大，隨后，種群數(shù)量逐漸下降。耳葉水莧的種子在23～27℃條件下發(fā)芽最好。作為一種水生雜草，其種子在土壤含水量40%～60%的濕潤(rùn)或飽和狀態(tài)下，發(fā)芽率較高，且耳葉水莧的種子對(duì)水層具有較好的適應(yīng)能力，即使處于10cm水層下也可以正常萌發(fā)。耳葉水莧種子極小，其頂土能力較差，覆蓋0.5cm土層能有效抑制其出苗。

耳葉水莧； 發(fā)生消長(zhǎng)規(guī)律； 生物學(xué)特性； 種群變化

水稻是上海地區(qū)的主要糧食作物，常年種植面積穩(wěn)定在10萬(wàn)hm2左右。隨著少耕、免耕等水稻栽培制度的發(fā)展以及長(zhǎng)期使用單一或同類除草劑品種，稻田雜草群落發(fā)生了一定的變化，耳葉水莧逐漸成為上海地區(qū)稻田繼稗草、千金子之后的第3大優(yōu)勢(shì)雜草，并呈逐年上升的趨勢(shì)，對(duì)水稻高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。據(jù)報(bào)道，耳葉水莧達(dá)463株／m2時(shí)，水稻有效穗減少46.2%以上，空秕率增加14.8%，理論產(chǎn)量減少58.3%［1］。耳葉水莧屬千屈菜科一年生草本植物，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究報(bào)道并不多見，主要側(cè)重于耳葉水莧的藥劑防除［1－2］，有關(guān)耳葉水莧的田間發(fā)生消長(zhǎng)規(guī)律以及生物學(xué)特性研究尚未見報(bào)道。

1 材料與方法

1.1 上海地區(qū)耳葉水莧種群變化動(dòng)態(tài)分析

2006年采用5級(jí)草害目測(cè)法（1級(jí)：有出現(xiàn)但不造成危害；2級(jí)：輕度危害；3級(jí)：中等危害；4級(jí)：較嚴(yán)重危害；5級(jí)：嚴(yán)重危害），對(duì)上海市奉賢區(qū)、松江區(qū)、金山區(qū)、青浦區(qū)、崇明縣等所屬稻田開展草害調(diào)查，并以此比對(duì)本課題組1981、1991年和1995年的稻田雜草普查結(jié)果，分析耳葉水莧的種群變化動(dòng)態(tài)。

1.2 耳葉水莧生育進(jìn)程調(diào)查

2010年，在嘉定區(qū)徐行鎮(zhèn)徐行村直播稻田建立耳葉水莧田間觀察圃，以觀察圃耳葉水莧為材料，從播種開始，詳細(xì)觀察耳葉水莧的生育進(jìn)程，記載每一生長(zhǎng)階段的發(fā)生時(shí)間。試驗(yàn)田前茬作物為小麥，6月8日收割小麥，田間留小麥高茬，6月9日、6月12日兩次翻耕，6月14日整地，6月15日上水，水層3～4cm，6月18日撒播已催芽的稻種（品種：‘秀水123’），試驗(yàn)區(qū)未使用除草劑。

1.3 耳葉水莧田間發(fā)生消長(zhǎng)規(guī)律調(diào)查

試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)同1.2。選擇上年度耳葉水莧發(fā)生較重田塊，建立觀察圃。從整田、播種后開始定點(diǎn)，分拔除區(qū)（拔除觀察點(diǎn)的水稻及其他雜草，讓耳葉水莧單獨(dú)生長(zhǎng)，每次調(diào)查計(jì)數(shù)后拔除已經(jīng)出苗的耳葉水莧）和自然區(qū)（模擬耳葉水莧自然生長(zhǎng)環(huán)境，水稻和耳葉水莧共生，每次調(diào)查計(jì)數(shù)后不拔除耳葉水莧，累計(jì)計(jì)數(shù)）兩種，各定4個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)0.25m2，每7d調(diào)查一次，記錄耳葉水莧的出苗數(shù)和株高。各項(xiàng)調(diào)查均持續(xù)至耳葉水莧停止出苗止。

1.4 耳葉水莧生物學(xué)特性研究

1.4.1 溫度

采集上年度野外自然生長(zhǎng)狀態(tài)下的耳葉水莧種子進(jìn)行室內(nèi)盆栽試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)為上海市農(nóng)科院植保所實(shí)驗(yàn)室，下同。選取9cm培養(yǎng)皿，內(nèi)置消毒土，每皿接種耳葉水莧種子100粒，補(bǔ)充種子萌發(fā)所需的水分，蓋上皿蓋，4次重復(fù)，然后分別置于5、10、15、20、25、30、35、40、45 ℃ 的 ZRX-258D 智 能 人 工氣候箱中培養(yǎng)，黑暗、光照（光照強(qiáng)度≥3 000～6 500lx，下同）各12h，播種后30d觀測(cè)種子發(fā)芽率。第2次進(jìn)行23、25、27、29℃的深入細(xì)致梯度試驗(yàn)，方法同上。試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用SPSS 11.5for Windows統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，下同。

1.4.2 土壤含水量

在培養(yǎng)皿中分別加入烘干的過篩土60g，分別加入3、6、9、12、18、24、30、36mL蒸餾水，配成土壤含水 量 5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%8個(gè)梯度。把耳葉水莧種子100粒播種于培養(yǎng)皿中，放入25℃的ZRX-258D智能人工氣候箱培養(yǎng)，黑暗、光照各12h，每個(gè)處理4次重復(fù)，每天早晚兩次稱量并補(bǔ)充培養(yǎng)皿中蒸發(fā)的水分。土壤含水量的計(jì)算方法參照GB 7833－87。

1.4.3 水層深度

選取500mL燒杯，燒杯直徑12cm，高度10cm，在燒杯中分別加入烘干的過篩土若干，每個(gè)燒杯播種耳葉水莧種子100粒，加水至形成水層，并分別保持水層1、2、3、4、5、6、7、8、9、10cm，在相應(yīng)位置標(biāo)上記號(hào)，放入25℃的ZRX-258D智能人工氣候箱中培養(yǎng)，黑暗、光照各12h，每個(gè)處理4次重復(fù)，每天早晚兩次補(bǔ)充蒸發(fā)的水分。

1.4.4 土層深度

采用透明一次性塑料杯子，直徑12cm，高度20cm，先在底部裝入10cm的新鮮土，然后覆蓋5cm消毒土，每個(gè)杯子中播種100粒耳葉水莧種子，最后分別覆蓋0、0.5、1、2、3cm 消毒土，置于25℃的ZRX-258D智能人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)，黑暗、光照各12h，每處理4次重復(fù)，每天補(bǔ)充種子發(fā)芽所需的水分。

2 結(jié)果與分析

2.1 上海地區(qū)耳葉水莧發(fā)生危害變化趨勢(shì)

根據(jù)調(diào)查資料分析，1981年上海地區(qū)耳葉水莧的危害率為53.2%，其中1級(jí)危害田塊占52.4%，2級(jí)危害田塊占0.8%；1991年耳葉水莧危害率為43.2%，1級(jí)危害田塊占40.8%，2級(jí)危害田塊占2.0%、3級(jí)危害田塊占0.4%；1995年耳葉水莧危害率為56%，1級(jí)危害田塊占53%，2級(jí)危害田塊占2%，3級(jí)危害田塊占1%；2006年雜草普查結(jié)果表明，耳葉水莧危害率為90.4%，1級(jí)危害率77.0%，2級(jí)危害率9.7%，3級(jí)危害率3.7%。與1981、1991年和1995年雜草普查結(jié)果相比，上海地區(qū)耳葉水莧的危害程度呈明顯的上升趨勢(shì)（表1）。

表1 上海地區(qū)不同年份耳葉水莧發(fā)生危害情況

2.2 耳葉水莧生育進(jìn)程觀察

觀察結(jié)果表明，整田后耳葉水莧即開始萌發(fā)，耳葉水莧出苗后的2周內(nèi)，株高增長(zhǎng)緩慢，一直穩(wěn)定在5mm左右，此時(shí)耳葉水莧約4對(duì)葉；萌發(fā)后第3周，植株開始快速增高，第5～8周增長(zhǎng)最快，平均每周可以增長(zhǎng)150～230mm；出苗后第7周，耳葉水莧平均株高達(dá)719mm，并開始從葉腋長(zhǎng)出分枝，隨著分枝的生長(zhǎng)，稻田底部矮小的耳葉水莧由于過于蔭蔽而自然消亡；出苗后第8周，耳葉水莧開始開花，平均株高可達(dá)876mm，分枝最長(zhǎng)的可達(dá)310mm；出苗后第9周，耳葉水莧進(jìn)入盛花期；隨后耳葉水莧進(jìn)入生殖生長(zhǎng)，株高趨于穩(wěn)定，平均分枝約20個(gè)（圖1）。

圖1 耳葉水莧株高變化曲線

2.3 耳葉水莧田間發(fā)生消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

2010年通過對(duì)自然區(qū)耳葉水莧田間發(fā)生消長(zhǎng)規(guī)律觀察圃田間定點(diǎn)觀察，結(jié)果表明，6月18日水稻播種后，耳葉水莧即開始萌發(fā)，6月25日首次調(diào)查時(shí)出苗數(shù)為1 380株／m2，隨后1個(gè)月內(nèi)，耳葉水莧進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，7月23日調(diào)查時(shí)出苗數(shù)為2 352株／m2，平均每周增加240株／m2，7月23日－7月30日，耳葉水莧進(jìn)入種群穩(wěn)定期；7月30日－8月20日，由于水稻的封行效應(yīng)以及耳葉水莧自身分枝的生長(zhǎng)，稻田底部矮小的耳葉水莧，由于過于蔭蔽而自然消亡，此時(shí)耳葉水莧的數(shù)量呈下降趨勢(shì)。拔除區(qū)調(diào)查結(jié)果表明，耳葉水莧的發(fā)生具有兩個(gè)發(fā)生高峰，分別為6月18日－6月25日和7月2日－7月9日，即水稻播種后第1周和第3周。7月23日－8月20日，耳葉水莧出苗呈下降趨勢(shì)。自然區(qū)和拔除區(qū)的觀察結(jié)果相吻合。由此可見，水稻播種后1個(gè)月是控制耳葉水莧危害的關(guān)鍵時(shí)期（圖2）。

圖2 耳葉水莧田間發(fā)生消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

2.4 環(huán)境因子對(duì)耳葉水莧種子發(fā)生消長(zhǎng)的影響

2.4.1 溫度對(duì)耳葉水莧種子發(fā)芽的影響

溫度是調(diào)節(jié)雜草發(fā)生消長(zhǎng)的主要因素。試驗(yàn)結(jié)果表明，耳葉水莧種子在20～35℃的條件下均可萌發(fā)，其中以23～27℃時(shí)的發(fā)芽率最高，可達(dá)30%左右，低于23℃或高于27℃時(shí)，發(fā)芽率顯著下降，20、29、30℃和35℃的發(fā)芽率分別為5.5%、14%、13.2%和1.5%，低于20℃和高于35℃時(shí)耳葉水莧種子不能萌發(fā)（圖3）。

圖3 不同溫度條件下耳葉水莧種子發(fā)芽率

2.4.2 土壤含水量對(duì)耳葉水莧種子發(fā)芽的影響

土壤含水量是雜草發(fā)生必不可少的另一個(gè)重要條件。試驗(yàn)結(jié)果表明，適宜耳葉水莧種子發(fā)芽的土壤含水量為40%～60%，發(fā)芽率為19.8%～31%，20%～30%土壤含水量條件下，發(fā)芽率較低，僅為1.5%和8.3%，土壤含水量低于20%，耳葉水莧種子不能萌發(fā)（圖4）。

圖4 不同土壤含水量條件下耳葉水莧種子發(fā)芽率

2.4.3 水層深度對(duì)耳葉水莧種子萌發(fā)的影響

作為水生雜草，耳葉水莧種子對(duì)水層深度具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。在1～10cm水層條件下均有較高的發(fā)芽率，約30%左右。并且試驗(yàn)中還觀察到，即使連續(xù)保持水層15～20d，已經(jīng)發(fā)芽的耳葉水莧種子雖然無(wú)法頂出水面，但也不會(huì)腐爛死亡，一旦將水撤去，耳葉水莧馬上又可以正常生長(zhǎng)。這也是直播和移栽稻田均有耳葉水莧發(fā)生的重要原因。

2.4.4 土層深度對(duì)耳葉水莧種子萌發(fā)的影響

由于耳葉水莧種子極小，決定了其較弱的頂土能力。試驗(yàn)結(jié)果表明，覆蓋0.5cm土層即能有效控制耳葉水莧種子的萌發(fā)。所以土壤翻耕是控制耳葉水莧危害的一條有效途徑。

3 結(jié)論與討論

本研究根據(jù)上海郊區(qū)水稻生產(chǎn)實(shí)際，報(bào)道了近30年來耳葉水莧的種群變化趨勢(shì)、田間發(fā)生消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)以及生物學(xué)特性。1981、1991、1995年和2006年上海市稻田雜草普查結(jié)果表明，耳葉水莧已成為當(dāng)前上海郊區(qū)稻田的重要雜草，無(wú)論是直播、移栽還是機(jī)插秧稻田均有較重的發(fā)生，并有進(jìn)一步上升的趨勢(shì)。這可能與近年來大面積推廣少耕、免耕的水稻栽培制度以及缺乏有效的除草劑有關(guān)。

目前上海郊區(qū)大量使用的五氟磺草胺、乙氧嘧磺隆等高效莖葉處理除草劑對(duì)耳葉水莧的防效均不理想，盡快研制篩選高效、安全、環(huán)境友好的除草劑品種顯得尤為重要。

水稻播種后的第1、3周，是耳葉水莧的兩個(gè)萌發(fā)高峰期，這對(duì)于指導(dǎo)用藥，制定科學(xué)的用藥時(shí)間和防除策略具有重要的意義。耳葉水莧種子頂土能力較弱且萌發(fā)需要較高的土壤含水量，因此通過土壤翻耕和水旱輪作可有效降低耳葉水莧的基數(shù)，減輕其危害。耳葉水莧田間發(fā)生消長(zhǎng)規(guī)律調(diào)查和生物學(xué)特性研究結(jié)果，為開展耳葉水莧的綜合防治技術(shù)提供了理論依據(jù)。

耳葉水莧、水莧菜和多花水莧?；焐诘咎镏?，在上海地區(qū)均有發(fā)生，并且以耳葉水莧為主。水莧菜和多花水莧是否具有同樣的發(fā)生規(guī)律有待于進(jìn)一步的研究。

［1］ 陸保理，張建新，王云香，等.耳葉水莧藥劑防除試驗(yàn)初報(bào)［J］.上海農(nóng)業(yè)科技，2008（4）：127-128.

［2］ 魏強(qiáng)，張國(guó)寬，顏國(guó)強(qiáng)，等.10%農(nóng)得利一號(hào)防除移栽稻田耳葉水莧試驗(yàn)［J］.農(nóng)藥，2000（7）：38-39.

［3］ 唐洪元.中國(guó)農(nóng)田雜草［M］.上海：上?？萍冀逃霭嫔?，1991.

［4］ 李揚(yáng)漢.中國(guó)雜草志［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1998.

Occurrence and biological characteristics ofAmmannia arenaria

Li Tao1， Shen Guohui1， Ping Lifeng2， Lu Baoli2， Qian Zhenguan1，Wen Guangyue1， Gan Huihua2， Wang Weiping2
（1.Research Institute of Eco-Environmental Protection，Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Shanghai201106，China；2.Agro-Technology Extension Service Center of Jiading District，Shanghai201800，China）

Ammannia arenariaH.B.K.is a new dominant weed in paddy fields in Shanghai.In order to understand its occurrence，we carried out investigation and fixed-point observation in fields，and studied the biological characteristics in the laboratory.The results showed thatA.arenariacould emerge in the whole growing period of rice，and there were two peaks of occurrence in the 1st and3rd week after rice seeding.The population ofA.arenariareached its peak 45 days after rice seeding，and then dropped.The optimum temperature for seedling emergence ofA.arenariawas 23－27℃.As an aquatic weed，it was adapted to the humidity and saturated soil condition，and showed higher emergence rate when water content ranged from40%to 60%.The seeds ofA.arenariacould normally germinate 10 cm under water，but its ability of emergence was very weak.Soil cover of 0.5 cm depth could effectively inhibit seedling emergence.

Ammannia arenaria； occurrence； biological characteristics； population variation

S 451

A

10.3969／j.issn.0529-1542.2011.05.034

2010-10-11

2011-01-10

上海市科委重大科技攻關(guān)項(xiàng)目（09dz1900103）

＊ 通信作者 E-mail：zb5＠saas.sh.cn