王樹(shù)昌　呂勇　于曉玲

摘要介紹了雜草的危害，綜述了雜草的的食用價(jià)值、藥用價(jià)值、生態(tài)學(xué)效益及經(jīng)濟(jì)價(jià)值，分析了物理、化學(xué)除草以及生物防治等雜草控制技術(shù)，并展望了雜草防控技術(shù)今后的研究方向。

關(guān)鍵詞雜草；利用價(jià)值；雜草防控；化感作用

中圖分類號(hào)S451文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2017）36-0149-05

AbstractWe introduced the damage of weed，summarized certain edible or medicinal value，ecological benefit and economic value under rational exploitation，analyzed the traditional means of physical and chemical weed control as well as biology means，and put forward the research direction in weed control technology.

Key wordsWeed；Use value；Weed control；Allelopathy

雜草是伴隨著人類的生產(chǎn)活動(dòng)而產(chǎn)生的，是長(zhǎng)期適應(yīng)氣候、土壤、作物、耕作制度、社會(huì)因素與栽培作物競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果[1]。雜草群落的大小、結(jié)構(gòu)組成特點(diǎn)及動(dòng)態(tài)變化導(dǎo)致其不同的危害情況[2-3]。雜草雖大多對(duì)農(nóng)田危害甚多，但若合理開(kāi)發(fā)，許多雜草還具有一定的食用價(jià)值、藥用價(jià)值、生態(tài)學(xué)效益及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前對(duì)有害雜草的有效控制仍然是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中有待解決的一大難題，結(jié)合傳統(tǒng)物理、化學(xué)除草手段，利用植物的化感作用等生物學(xué)手段有效控制雜草，是一項(xiàng)對(duì)環(huán)境友好型的措施，對(duì)可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重大作用。筆者綜述了雜草的價(jià)值及防控技術(shù)研究進(jìn)展，以期為雜草防除研究提供參考。

1雜草及其危害

1.1雜草

雜草是一類在人類活動(dòng)與自然環(huán)境雙重選擇下產(chǎn)生的高度進(jìn)化的植物類群，其生物量大、抗逆性強(qiáng)、生長(zhǎng)迅速[4-6]，大部分雜草兼有有性和無(wú)性繁殖方式，能在很短時(shí)間內(nèi)完成其生長(zhǎng)周期。雜草的種子具有頑強(qiáng)的生命力。雜草種子壽命相當(dāng)長(zhǎng)，如藜（Chenopodium album）種子可存活1 700多年，繁縷（Stellaria media）種子能存活622年，且它們能在較寬的條件范圍內(nèi)萌發(fā)。絕大部分雜草的種子單株產(chǎn)籽量高、小且輕、易于傳播，且常與栽培植物伴生[4]，不易防控。

雜草種類繁多，全世界約有5萬(wàn)種，其中農(nóng)田雜草8 000多種[5]，主要糧食作物危害雜草約250種。在這250多種主要危害雜草中又有76種農(nóng)田雜草危害較為嚴(yán)重，其中危害很?chē)?yán)重的有香附子（Cyperus rotundus）、鳳眼蓮（Eichhornia crassipes）、馬唐（Digitaria sanguinalis）、馬齒莧（Callitriche stagnalis）、兩耳草（Paspalum conjugatum）、狗牙根（Cynodon dactylon）等18種雜草[6]。在我國(guó)農(nóng)田雜草約704種，主要危害雜草有60多種，常見(jiàn)雜草如稗草（Echinochloa crusgali）、狗尾草（Setaria viridis）、牛筋草（Eleusine indica）、鐵莧菜（Acalypha australis）等[5-6]。

1.2雜草的危害

雜草一直以來(lái)被視為有害之草[4，7]、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大敵[8]。雜草對(duì)人類大多數(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程造成多種危害，它與作物爭(zhēng)取有限的土壤肥力與光照[9]，具有強(qiáng)烈抑制作物生長(zhǎng)發(fā)育的作用，有時(shí)還會(huì)助長(zhǎng)病蟲(chóng)害的發(fā)生和蔓延[4-6]。雜草生物量大、抗逆性強(qiáng)、生長(zhǎng)迅速，會(huì)成片或零星地分布于草坪、林下，不僅影響美觀，還搶占空間、養(yǎng)料、陽(yáng)光和水分[9]。雜草龐大的根系不僅與作物爭(zhēng)奪空間，還與作物爭(zhēng)光照、爭(zhēng)水肥，對(duì)作物產(chǎn)量影響非常大[10]，是常見(jiàn)影響農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的危害之一[11]。雜草的生長(zhǎng)為農(nóng)作物病蟲(chóng)害的發(fā)生提供了生境條件，成為病蟲(chóng)害的主要傳播媒介和寄主，有利于病蟲(chóng)害的發(fā)生和蔓延，致使農(nóng)作物減產(chǎn)[12]。在當(dāng)季作物耕種過(guò)程中，病蟲(chóng)害以密集生長(zhǎng)的雜草為媒介在農(nóng)田間快速蔓延，使作物嚴(yán)重減產(chǎn)。另外，許多蟲(chóng)害棲息于雜草上過(guò)冬，并在其上產(chǎn)卵繁殖，次年侵染新耕農(nóng)作物。雜草是有些病原菌的轉(zhuǎn)主寄主，病原菌是通過(guò)雜草轉(zhuǎn)染作物的，如小檗是小麥稈銹病的轉(zhuǎn)主寄主，該病在為害小麥之前侵染小檗[12-13]。

農(nóng)田中雜草的種群結(jié)構(gòu)、比例以及危害的現(xiàn)狀會(huì)隨著土壤環(huán)境、氣候環(huán)境、耕作方式、栽培措施以及除草劑使用狀況的變化而不斷地變化[14-16]。雜草與作物競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果的突出表現(xiàn)就是作物減產(chǎn)，成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要限制因素之一。針對(duì)雜草危害的現(xiàn)狀，科研工作者針對(duì)雜草對(duì)水稻、玉米、小麥等主要經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量影響的研究較多[17]。

在小麥生產(chǎn)過(guò)程中，雜草主要通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性、降低小麥單位面積有效穗的數(shù)量來(lái)降低小麥產(chǎn)量。我國(guó)麥田的雜草危害面積占種植面積的30%左右，其中危害較為嚴(yán)重的面積占8%以上，小麥產(chǎn)量每年因受雜草危害而造成的損失在15%以上，高達(dá)150萬(wàn)t[18]。稻田中，雜草不僅與水稻爭(zhēng)光、爭(zhēng)水、爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等，也是許多病蟲(chóng)的寄主和棲息場(chǎng)所，給水稻生產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失[19]。研究表明，當(dāng)雜草密度為20～30株/m2時(shí)可使水稻產(chǎn)量損失高達(dá)60%[19-20]。雜草危害成為影響水稻產(chǎn)量的主要因素之一，恰當(dāng)?shù)胤乐我约昂侠淼乜刂频咎锏碾s草成為水稻生產(chǎn)工作中的重中之重[20]。雜草與油菜競(jìng)爭(zhēng)水肥、生存空間、傳播病蟲(chóng)害，造成油菜籽粒的品質(zhì)低劣、嚴(yán)重減產(chǎn)[17]。

2雜草的利用價(jià)值

隨著現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展與自然資源可持續(xù)利用觀念的增強(qiáng)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到雜草的利用價(jià)值。如果管理得當(dāng)，雜草可以起到防風(fēng)固沙、保水肥土[4，7]的效果，并有利于保護(hù)物種多樣性與生境多樣性。雜草可作為一種潛在的生物質(zhì)資源，亦可用作經(jīng)濟(jì)作物，如澤漆（Euphorbia helioscopia）[4]，有的可以直接食用，如蕺菜（Houttuynia cordata）。雜草潛藏著巨大的利用價(jià)值，是不可或缺的自然資源。

2.1雜草的生態(tài)效益

2.1.1雜草的固土護(hù)坡效益。

具有強(qiáng)大根系的雜草具有固定土壤、減少水土流失；減少田間空地漏光面，加強(qiáng)光能利用率；增加土壤有機(jī)質(zhì)，不斷完善土壤理化生物性狀；加強(qiáng)食物鏈的緊密性、多樣性；防止生態(tài)網(wǎng)絡(luò)間斷等重要作用[21-22]。尤其在固土方面，如馬唐、狗牙根等[23]雜草具有茂密的匍匐莖以及龐大的根網(wǎng)，不僅固土作用十分顯著而且還能提高土體有機(jī)質(zhì)含量。其機(jī)制為：多數(shù)雜草的生長(zhǎng)范圍較為寬廣，發(fā)達(dá)的根系延伸至土壤深層，利用根系分泌出的有機(jī)酸可將深層土壤的無(wú)效養(yǎng)分活化運(yùn)輸至地表，從而增加土壤有機(jī)質(zhì)含量[21-22]。此外，雜草根系通過(guò)與土壤的纏繞作用達(dá)到穩(wěn)定土體結(jié)構(gòu)，從而加強(qiáng)土壤抗沖蝕的能力，同時(shí)雜草莖葉也起到一定的水文效應(yīng)，護(hù)坡效果十分明顯[24]。

2.1.2雜草的凈化效益。

雜草具有良好的凈化空氣的能力。國(guó)內(nèi)外大量研究表明，雜草具有凈化空氣的能力，能散發(fā)自然的清香，是天然的空氣清新劑[25]。而就生態(tài)學(xué)而言，雜草葉片有吸收二氧化硫、二氧化碳等致污染廢氣，釋放氧氣的能力，并能夠吸滯空氣中漂浮的煙灰和粉塵，減少空氣中的細(xì)菌數(shù)量[1，21-22]。雜草除了對(duì)空氣中的有害氣體有凈化作用外，對(duì)水體中的重金屬離子等小分子污染物也有較明顯的祛除作用[26-27]，在水土改良等方面具有一定的生態(tài)效益。

2.1.3雜草的防治病蟲(chóng)害作用。

雜草對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)有著直接的抑制作用，可導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。但雜草并非都有利于病蟲(chóng)害發(fā)生，許多雜草也有抑制病蟲(chóng)害的作用。

研究發(fā)現(xiàn)，在有些雜草豐富的農(nóng)田中，害蟲(chóng)暴發(fā)的可能性遠(yuǎn)低于雜草少的農(nóng)田。其原因是農(nóng)田雜草不僅能為蟲(chóng)害的天敵提供補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，而且具有誘集、化學(xué)驅(qū)避以及屏蔽的功效，從而提高了害蟲(chóng)天敵的存活率和繁殖率，使田間害蟲(chóng)天敵的種群密度得到提高，為控制蟲(chóng)害奠定了基礎(chǔ)[28]。例如，禾本科雜草，尤其是稗草、千金子和馬唐等，因其適合于稻飛虱的產(chǎn)卵而寄生有大量的寄生蜂；盛花期的莎草則吸引了許多成蜂[29]。此外，Wyss[30]研究發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果園內(nèi)果樹(shù)行間保留1 m寬的人工雜草帶，蚜蟲(chóng)的天敵數(shù)量明顯增加，在保留雜草帶的試驗(yàn)區(qū)，蚜蟲(chóng)的數(shù)量與對(duì)照區(qū)（無(wú)雜草帶，使用殺蟲(chóng)6～8次）無(wú)顯著差異。

2.2雜草的食用價(jià)值

《中國(guó)農(nóng)田雜草》[31]雜草名錄中記載的615種雜草中有54種以“菜”命名，如蕺菜（Houttuynia cordata）、遏藍(lán)菜（Thlaspi arvense）、萍菜（Rorip paindica）、芥菜（Brassica juncea）、蕨菜（Pteridium aquilinum）、龍須菜（Asparagus schoberioides）、莼菜（Brasenia schreberi）、薄片變豆菜（Sanicula lamelligera）、鐵莧菜（Acalypha australis）、水莧菜（Ammannia baccifera）、薺菜（Capsella bursapastoris）等?！侗静菥V目》[32]和《農(nóng)政全書(shū)》[33]兩本著作中都將蕺菜、遏藍(lán)菜、萍菜、芥菜、蕨菜等命名為“救荒草本”，在食不果腹的年代，這些“救荒草本”曾作為救命稻草使得無(wú)數(shù)生命得以保全。自古以來(lái)我國(guó)就有將野生薺菜作為食物的記載，最早可追溯至公元前300年[34]。目前，這些雜草中仍有部分雜草在一些地區(qū)被當(dāng)作食物食用，它們不但美味可口，而且還含有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和突出的藥用功效。例如，原產(chǎn)地在中國(guó)的薺菜因?yàn)槠洫?dú)特的口感成為人們喜愛(ài)的野菜之一；莧菜中富含大量的蛋白質(zhì)，尤其是較小麥和玉米都要高賴氨酸含量，是古代印第安人的主要食物之一。另外，甘草、野菊花、白花碎米薺、達(dá)烏里胡枝子等提取物口感清香，被作為飲料型的植物[1]。

2.3雜草的藥用價(jià)值

在中醫(yī)藥方中，雜草是其中重要的組成部分。例如，具有養(yǎng)五臟、益氣力、聰明耳目功能的澤瀉，具有治胃腹脹痛、抗菌、理氣、調(diào)經(jīng)等功效的香附子，具有利尿、外用能消腫的益母草，有著治療高血壓病作用的豬毛菜，根含有大量的糖甙并有抗癌功效的蒼耳，具有滋補(bǔ)強(qiáng)壯功能的列當(dāng)根及菟絲子種子，都屬于雜草行列[1]。另外，馬唐、車(chē)前、王不留行、茜草、茵陳蒿、馬齒莧、曼陀羅、狗尾草、蘆葦、苣荬菜、水蓼、鴨趾草、打碗花、龍葵、畫(huà)眉草等都是常見(jiàn)的中藥材[35]。

《中國(guó)農(nóng)田雜草》[31]雜草名錄中記載著大量含有藥用價(jià)值以及保健功能的雜草，如已被我國(guó)衛(wèi)生部定為既能作為食品食用又能作為藥品的保健食品之一的馬齒覓，具有清熱去火、解毒消腫、止渴、消炎、利尿等功效，并且富含脂肪酸及維生素等，其中脂肪酸是形成細(xì)胞膜特別是腦細(xì)胞膜與眼細(xì)胞膜所不可或缺的物質(zhì)之一；蒲公英具有利尿的作用，富含胡蘿卜素、維生素、礦物質(zhì)等，能改善消化不良、便秘等癥狀，葉子具有治療濕疹、緩解皮膚炎、關(guān)節(jié)疼痛的凈血作用，根能起到消炎的功效，還能治療膽結(jié)石、風(fēng)濕等疾病。除此之外，點(diǎn)地梅具有治療扁桃體炎的作用；喉炎、百日咳、夜盲癥的作用。地錦草能治療痢疾、腸炎、尿血、便血、癤腫。加拿大一枝黃花具有治療感冒、急性喉炎、扁桃腺炎的作用；車(chē)前具有利尿、明目、咳嗽祛痰的功效，而且還能治療尿路感染。刺兒菜具有止血祛痕的作用；澤漆則可消腫、輕身、治療熱咳嗽等；牛膝能清涼解毒、活血喉咽等[34-35]?？梢?jiàn)，雜草的藥用價(jià)值較高。

2.4雜草可作為生物質(zhì)能源植物

柳枝稷（Panicum virgatum）[36-37]、蘆竹（Arundo donax）[37]、荻（Miscanthus sachariflorus）[37-38]、芒（Miscanthus snensis）[38-39]、奇崗（Minscanthus×giganteus）[39]、雜交狼尾草（Pennisetum americanum ×P.purpureum）[40]等木質(zhì)纖維素草本植物由于具有：生長(zhǎng)迅速，生物量高，一次種植可長(zhǎng)期（10年以上）受益，一般每年能長(zhǎng)出1～2茬草；抗逆性、適應(yīng)性較強(qiáng)，可在邊際土地種植，不與糧掙地等特性，是優(yōu)良的能源植物。雜草作為能源植物，不僅可制備纖維素乙醇，還可以廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)直燃或氣化發(fā)電廠、氣化爐、固化成型和熱解等各種生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化與利用，具有多方面的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益[41]。

3雜草控制技術(shù)研究進(jìn)展

3.1傳統(tǒng)的防控技術(shù)

針對(duì)雜草防控，傳統(tǒng)的方法包括物理防治和化學(xué)防治。

物理防治雜草技術(shù)[6]是指?jìng)鹘y(tǒng)的利用人工徒手拔草或利用鋤、犁、耙等工具除草，機(jī)械除草以及各種農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)措施來(lái)防治雜草。人工除草效果好，目前仍然是部分地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要除草方式之一[42]，但該方式技術(shù)落后、工作效率低、需要的人力消耗較大，不適于大面積防除。利用覆蓋物防除雜草，即通過(guò)覆蓋形式防止光透入，抑制雜草的光合作用，從而導(dǎo)致雜草幼苗死亡，一般用于作物行間蓋膜及果樹(shù)樹(shù)干周?chē)鶾43]。這種方式可以有效地防控雜草的滋生蔓延，但不足之處是容易產(chǎn)生“白色污染”，蓋膜所用的膜是不可回收使用、大多比較難降解，長(zhǎng)此以往可造成嚴(yán)重的污染?？傊谵r(nóng)業(yè)勞動(dòng)力富集地區(qū)，雜草的物理防治方法較有效，但嚴(yán)重浪費(fèi)勞動(dòng)力，不利于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，達(dá)不到可持續(xù)發(fā)展的目的[1]。

化學(xué)防治技術(shù)是指通過(guò)噴施化學(xué)藥劑（除草劑）進(jìn)行雜草防治的方法。除草劑在歐美等國(guó)家得到廣泛應(yīng)用可追溯至20世紀(jì)50年代到20世紀(jì)60年代[1]，是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的除草方式。除草劑的使用實(shí)現(xiàn)了大面積快速的除草操作，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但同時(shí)在除草劑的應(yīng)用過(guò)程中也出現(xiàn)了許多問(wèn)題[1]，如除草劑的過(guò)量使用導(dǎo)致雜草抗藥性的逐步增強(qiáng)、雜草群落發(fā)生明顯改變、除草劑降解產(chǎn)物對(duì)作物產(chǎn)生一系列危害、水土侵蝕等一系列潛在的問(wèn)題[43]。長(zhǎng)期施用除草劑，在有效去除雜草的同時(shí)，也破壞了生物鏈，造成部分生物滅絕，同時(shí)還存在環(huán)境污染、農(nóng)藥殘留等弊端。因此，一直使用化學(xué)技術(shù)除草會(huì)對(duì)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的危害。

3.2生物防治技術(shù)

采用生物防治雜草是利用寄主范圍較為專一的植食性動(dòng)物或植物病原微生物，將有害雜草種群控制在經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境容許的水平[1]。應(yīng)用天敵昆蟲(chóng)防除農(nóng)田雜草，如香附子、扁稈蔍草、鴨跖草、槐葉萍等，已取得成功經(jīng)驗(yàn)并且具有巨大的發(fā)展?jié)摿44-45]。在農(nóng)田中用鵝、鴨取食禾草，稻田養(yǎng)魚(yú)、鴨等，被應(yīng)用于防控水生雜草取得了一定的進(jìn)展[46]。生物除草具有一定的局限性[1]。例如，除草譜窄，一種生物只能防治一兩種特定的雜草；成效慢，一般需數(shù)年才能取得較好的防控效果；除草效果受氣候等環(huán)境因子的影響較大。因此，該方法的推廣是長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的除草策略之一。

3.3利用植物種間競(jìng)爭(zhēng)防控技術(shù)

可用資源的競(jìng)爭(zhēng)是植物體之間直接或間接的負(fù)相互作用。當(dāng)植物共享同一種資源時(shí)，就會(huì)存在程度不一的競(jìng)爭(zhēng)，從生態(tài)學(xué)角度來(lái)看，只要生態(tài)位相近或發(fā)生重疊，競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)發(fā)生[47]。競(jìng)爭(zhēng)可以發(fā)生在同種植物的不同個(gè)體之間（種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)）或異種植物之間（種間競(jìng)爭(zhēng)），植物的生態(tài)位需求越接近，競(jìng)爭(zhēng)越激烈[48]。植物競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中的可塑性、大小不同個(gè)體的非對(duì)稱競(jìng)爭(zhēng)、地下競(jìng)爭(zhēng)和地上競(jìng)爭(zhēng)的差異、植物的空間分布和資源的異質(zhì)性等影響著競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果[48-49]。

雜草與作物的競(jìng)爭(zhēng)主要集中在光照、水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)3個(gè)方面，雜草通過(guò)影響作物的葉片受光面積、單位面積的水肥吸收率等來(lái)影響作物干物質(zhì)積累，最終表現(xiàn)為產(chǎn)量性狀指標(biāo)降低從而導(dǎo)致作物減產(chǎn)[47]。雜草競(jìng)爭(zhēng)作用使得水稻（Oryza sativa）減產(chǎn)15%以上[48-49]。雜草與作物之間的競(jìng)爭(zhēng)存在一個(gè)臨界期，即雜草與作物存在一段競(jìng)爭(zhēng)最劇烈、最關(guān)鍵的時(shí)期[1，47，50]。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，雜草競(jìng)爭(zhēng)臨界期時(shí)可以選擇比雜草競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)、生長(zhǎng)快速的植物與雜草競(jìng)爭(zhēng)水肥、光等必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如高大的品種羅德尼燕麥，與短莖作物相比，該品種對(duì)雜草的競(jìng)爭(zhēng)力非常強(qiáng)，可有效抑制雜草的生長(zhǎng)[42]。

3.4利用植物化感作用防控雜草

化感作用指植物通過(guò)特定方式（如淋溶、揮發(fā)、殘?bào)w分解和根系分泌等）向環(huán)境釋放化學(xué)物質(zhì)，從而對(duì)其周?chē)渌参镌斐芍苯踊蜷g接的、有害或有利的作用[47，50-52]。植物利用化感作用來(lái)消滅競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手或天敵，以維持或維護(hù)對(duì)自身有利的生態(tài)環(huán)境[53-54]。農(nóng)田雜草治理過(guò)程中，常將化感作用應(yīng)用于作物輪作、作物覆蓋、秸稈覆蓋等農(nóng)業(yè)耕作栽培措施中[55]。邵華等[56]研究表明，薇甘菊提取物對(duì)水稻、蘿卜、黃瓜、菜心均呈現(xiàn)出不同程度的化感作用，總體上表現(xiàn)為“低促高抑”。王棟等[57]研究發(fā)現(xiàn)蒙山萵苣的根、莖、葉浸提液對(duì)4種草坪草種子（校園高羊茅、高羊茅千年盛世、一年生黑麥草藍(lán)天堂、多年生黑麥草球道）的蒴發(fā)呈現(xiàn)出的化感作用程度各不相同，總體趨勢(shì)表現(xiàn)為莖>葉>根，莖的浸提液抑制作用最明顯，萌發(fā)抑制率在49.02%～70.83%。

植物化感物質(zhì)是植物長(zhǎng)期進(jìn)化選擇的產(chǎn)物，是純天然的除草劑，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利的影響，可作為未來(lái)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的極具開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的環(huán)保型農(nóng)藥[53，58]。將植物化感作用應(yīng)用于農(nóng)業(yè)雜草防控，目前已經(jīng)取得一定進(jìn)展。例如，在資源競(jìng)爭(zhēng)一致的條件下，利用田間抑草圈來(lái)評(píng)價(jià)水稻種質(zhì)資源的化感作用的研究表明，部分水稻品質(zhì)對(duì)幾種雜草都具有化感作用[59]；針對(duì)水稻在不同生態(tài)條件下對(duì)稻田單一雜草的干擾控制作用機(jī)制的研究較多，擁有化感作用的水稻品種對(duì)稗草（Echinochloa crusgalli）等田間雜草生長(zhǎng)具有一定的化感抑制作用[60-61]；利用存在化感作用現(xiàn)象的水稻植株殘?bào)w對(duì)雜草的抑制效果，較好地控制水稻生長(zhǎng)前期產(chǎn)生的雜草量，從而達(dá)到減量使用化學(xué)除草劑的作用[62]。

4展望

農(nóng)田中的雜草與農(nóng)作物競(jìng)爭(zhēng)有限的環(huán)境資源，從而導(dǎo)致農(nóng)作物嚴(yán)重減產(chǎn)；雜草籽粒會(huì)摻雜谷粒中，從而嚴(yán)重影響谷物品質(zhì)；有毒雜草還會(huì)危害人類健康[63]。有些雜草還是作物病蟲(chóng)害的主要寄主，從而間接增加了田間管理的難度[64]。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展觀念逐步增強(qiáng)，如何合理應(yīng)用雜草資源，同時(shí)達(dá)到安全、高效地防控有害雜草的目的成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要課題。

我國(guó)有很多邊際區(qū)域，這些區(qū)域土壤由于養(yǎng)分貧瘠、鹽超標(biāo)或降水稀少的原因，大多經(jīng)濟(jì)作物無(wú)法生長(zhǎng)，造成土地浪費(fèi)甚至坡地的土壤流失。雜草由于其發(fā)達(dá)的根系、強(qiáng)大的抗逆能力在這些區(qū)域均可生長(zhǎng)。經(jīng)濟(jì)效益好的木質(zhì)纖維素草本[36-40]是這些地區(qū)優(yōu)良的候選植被。它們多是多年生高大、叢生的草本或半灌木[65]，可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制有效地防控其他有害雜草的滋生；其龐大的根系也起到有效的固土作用[7]，對(duì)邊際土地的物種多樣性和生境多樣性保護(hù)具有極其重要的作用。

在有害雜草的防控方面，人工除草雖效果好，但造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本激增。覆膜等物理除草方式較人工除草效果高，但大面積使用具有浪費(fèi)資源、增加“白色污染”的缺點(diǎn)。過(guò)量使用除草劑產(chǎn)生很多負(fù)面作用[66]。例如，導(dǎo)致水、空氣和土壤污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了諸多不良影響；使雜草抗藥性增強(qiáng)；對(duì)當(dāng)茬或后茬作物的藥物毒害以及除草劑在作物中的化學(xué)殘留對(duì)人類健康造成危害。為解決傳統(tǒng)除草方式的弊端，科學(xué)家從植物自身理化性質(zhì)角度進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)利用作物的資源利用性競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和植物化感作用對(duì)開(kāi)展生態(tài)安全條件下雜草防控是有效的[67]。植物由于自身分泌釋放的化感物質(zhì)的植物化感抑草方式具有劑量小、選擇性強(qiáng)、無(wú)“3R”問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)，成為2l世紀(jì)可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵生物技術(shù)之一[68-69]。開(kāi)采和選用作物自身抑制雜草的化感能力有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的雜草防治策略，并可大量減少除草劑的使用[70]。這種防控措施可利用植物在生態(tài)系統(tǒng)中的自身防御系統(tǒng)或者抗逆能力，不會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)釋放及施用難降解的化學(xué)物質(zhì)，不會(huì)引發(fā)農(nóng)藥殘留等一系列的環(huán)境問(wèn)題，因此，利用化感作用控制田間雜草是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的極具潛力的雜草控制措施之一[71]。

縱觀雜草的物理、化學(xué)、生物防控的利弊，單一應(yīng)用某一種防控手段，或是造成勞動(dòng)力浪費(fèi)，或是造成環(huán)境污染，或是需要若干年的周期才能達(dá)到雜草防控的目的，效益都不理想。針對(duì)作物和雜草的發(fā)育周期，生物防控配合傳統(tǒng)的除草手段，合理綜合地利用各種防控手段，可以減少農(nóng)藥的使用量，有利于保護(hù)土壤的物種多樣性與生境多樣性，對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大作用。

參考文獻(xiàn)

[1]

夏國(guó)軍，李曉峰.雜草的特征·防治及利用[J].安徽農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) ，2007，35（34）：11134-11136.

[2] CARDINA J，HERMS C P，DOOHAN D J.Crop rotation and tillage system effects on weed seed banks[J].Weed science，2002，50（4）：448-460.

[3] BRBERI P，CASCIO B L.Longterm tillage and crop rotation effects on weed seed bank size and composition[J].Weed research，2001，41（4）：325-340.

[4] 張無(wú)敵，劉士清.有害雜草的利用觀[J].生命科學(xué)，1995 ，7（1）：30-33.

[5] 張宇陽(yáng)，王軍峰，沙志鵬，等.“農(nóng)牧一體化”下玉米田雜草多樣性及玉米生長(zhǎng)狀況[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2014，40（6）：638-646.

[6] 張朝賢.我國(guó)農(nóng)田雜草發(fā)生概況及防除對(duì)策[C]//中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（下冊(cè)）.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，2006：113-118.

[7] 陳欣，唐建軍，趙惠明，等.農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中雜草資源的可持續(xù)利用[J].自然資源學(xué)報(bào)，2003，18（3）：340-346.

[8] 毛文華，張銀橋，王輝，等.雜草信息實(shí)時(shí)獲取技術(shù)與設(shè)備研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2013，44（1）：190-195.

[9] 林忠英，王云，彭佳，等.常德市園林綠地越冬雜草危害及防除利用的研究[J].雜草科學(xué)，2007（4）：21-26.

[10] 李文學(xué).張家川縣雜草發(fā)生危害情況及防治對(duì)策[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2015（13）：25，31.

[11] 李秋林，蒲曉斌.如何搞好小春作物的化學(xué)除草[J].四川農(nóng)業(yè)科技，2011（1）：38.

[12] 郭瓊霞，黃可輝.危險(xiǎn)性病蟲(chóng)害與雜草[J].武夷科學(xué)，2003，19（1）：179-189.

[13] 趙阿娟，李宏光，楊虹琦，等.粘壤麥茬玉米免耕制的變化[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2015，29（11）：2178-2183.

[14] 何永福，陸德清，葉照春，等.貴州省稻茬免耕油菜田雜草的發(fā)生情況[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（3）： 65-68.

[15] 施守華.安徽省廣德縣油菜田雜草發(fā)生規(guī)律及危害現(xiàn)狀調(diào)查[J].雜草科學(xué)，2012，30（1）：51-52.

[16] 李聰，周鑫.楚州區(qū)油菜田雜草發(fā)生規(guī)律及防除技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010（20）：206，208.

[17] 周小剛，朱建義，梁帝允，等.不同種類雜草危害對(duì)油菜產(chǎn)量的影響[J].雜草科學(xué)，2014，32（1）：30-33.

[18] 李濤，溫廣月，錢(qián)振官，等.不同類型雜草危害對(duì)小麥產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)植保導(dǎo)刊，2013，33（4）：28-29.

[19] 岳茂峰，馮莉，田興山，等.不同種類雜草危害對(duì)水稻產(chǎn)量影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，39（13）：98-99，109.

[20] HOLLING C S.Some characteristics of simple types of predation and parasitism[J].Canadian entomologist，1959，91（7）：385-398.

[21] 王義林，許瑋，熊水華，等.雜草在園林中應(yīng)用可行性初探[J].現(xiàn)代園藝，2012（3）：57-59.

[22] 侯松青.從生態(tài)學(xué)角度淺談雜草防除[J].價(jià)值工程，2010，29（21）：242.

[23] 王清奎，張志國(guó)，荊延德.優(yōu)良固土護(hù)坡植物：狗牙根的建植與管理技術(shù)[J].福建水土保持，2001，13（3）：32-33.

[24] 宋云.植物固土邊坡穩(wěn)定基本原理的研究以及固坡植物的選擇設(shè)計(jì)[D].長(zhǎng)沙：中南林學(xué)院，2005：1-6.

[25] 王佳佳，施冰，劉曉東，等.3種木本植物對(duì)室內(nèi)空氣凈化能力的研究[J].北方園藝，2007（11）：142-143.

[26] 孔慧娜.論園林植物對(duì)城市空氣的凈化作用[J].科技資訊，2009（17）：151.

[27] 侯新村，范希峰，武菊英，等.草本能源植物修復(fù)重金屬污染土壤的潛力[J].中國(guó)草地學(xué)報(bào)，2012，34（1）：59-64，76.

[28] 朱有勇，李成云，李正躍，等.農(nóng)業(yè)生物多樣性控制病蟲(chóng)害發(fā)展研究[D]//2012-2013植物保護(hù)學(xué)學(xué)科發(fā)展報(bào)告.北京：中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)，2014.

[29] 遲全元，王曉梅，吳曉云，等.果樹(shù)行間套種地被植物對(duì)天敵及害蟲(chóng)的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，20（7）：155-161.

[30] WYSS E.The effects of artificial weed strips on diversity and abundance of the arthropod fauna in a Swiss experimental apple orchard [J].Agriculture，ecosystem and environment，1996，60（1）：47-59.

[31] 唐洪元.中國(guó)農(nóng)田雜草[M].上海：上?？萍冀逃霭嫔?，1991：79-80.

[32] 李時(shí)珍.本草綱目[M].重慶：重慶出版社，2006：48-49.

[33] 徐光啟.農(nóng)政全書(shū)[M].長(zhǎng)沙：岳麓書(shū)社，2002：773-989.

[34] 田志慧，沈國(guó)輝.雜草資源的開(kāi)發(fā)與利用[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，28（4）：152-155.

[35] 夏國(guó)軍.雜草的利用價(jià)值[J].生物學(xué)雜志，1997，14（75）：30-31.

[36] SCHMER M R，VOGEL K P，MITCHELL R B，et al.Net energy of cellulosic ethanol form switchgrass[J].PNAS， 2008，105（2）：464-469.

[37] 范希峰，侯新村，左海濤，等.三種草本能源植物在北京地區(qū)的產(chǎn)量和品質(zhì)特性[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，43（16）：3316-3322.

[38] YAN J，CHEN W L，LUO F，et al.Variability and adaptability of Miscanthus species evaluated for energy crop domestication[J].GCB bioenergy，2012，4（1）：49-60.

[39] NISHIWAKI A，MIZUGUTI A，KUWABARA S，et al.Discovery of natual Miscanthus（Poaceae）triploid plants in sympatric populations of Miscanthus sacchariflorus and Miscanthus sinensis in southern Japan[J].Amer J Bot，2011，98（1）：154-159.

[40] 范希峰，侯新村，朱毅，等.雜交狼尾草作為能源植物的產(chǎn)量和品質(zhì)特性[J].中國(guó)草地學(xué)報(bào)，2012，34（1）：48-52.

[41] 譚芙蓉，吳波，代立春，等.纖維素類草本能源植物的研究現(xiàn)狀[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2014，20（1）：162-168.

[42] 焦子偉，張相鋒，尚天翠，等.國(guó)內(nèi)外有機(jī)農(nóng)業(yè)雜草控制技術(shù)研究進(jìn)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，4（1）：1-7.

[43] 朱笑坤，魯東飛，柳明，等.雜草控制技術(shù)的發(fā)展及新型的轉(zhuǎn)基因除草技術(shù)[C]//農(nóng)藥與環(huán)境安全國(guó)際會(huì)議論文集.北京：北京農(nóng)藥學(xué)會(huì)， 2005.

[44] 強(qiáng)勝.生物防治[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2001：144-156.

[45] 鄧欣，萬(wàn)年峰，朱亞芳，等.雜草生物防治現(xiàn)狀與評(píng)估[J].雜草科學(xué)，2006（1）：15-17.

[46] 馬曉淵.加強(qiáng)雜草生物防除的研究和應(yīng)用[J].雜草科學(xué)，2007（3）：1-6.

[47] 胡冀寧，孫備，李建東，等.植物競(jìng)爭(zhēng)及在雜草科學(xué)中的應(yīng)用[J].作物雜志，2007（2）：12-15.

[48] 徐正浩，王一平，余柳青，等.水稻移栽密度和早期水管理對(duì)無(wú)芒稗生態(tài)控制效果的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2004，23（4）：4l-43.

[49] 王大力，馬瑞霞，劉秀芬.水稻化感抗草種質(zhì)資源的初步研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，33（3）：94-96.

[50] 薛立，傅靜丹.影響植物競(jìng)爭(zhēng)的因子[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，32（2）：6-15.

[51] 張玉娟，唐士明，邵新慶，等.植物化感作用在草地生態(tài)系統(tǒng)中的研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（2）： 958-961.

[52] 王曉英.刺柏葉水提液對(duì)高羊茅的化感作用及其GC-MS[J].草地學(xué)報(bào)，2016，24（2）：363-368.

[53] 王建國(guó)，李擁軍，郭佛楊，等.薇甘菊對(duì)農(nóng)田常見(jiàn)雜草和水稻化感作用的研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，42（10）：88-90.

[54] 郭怡卿，陸永良.水稻化感作用與雜草的生物防治[J].中國(guó)生物防治學(xué)報(bào)，2015，32（2）：157-165.

[55] 李貴，李永豐，劉麗萍，等.化感作用在綜合控制農(nóng)田雜草中的應(yīng)用前景[C]//中國(guó)第五屆植物化感作用學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.天津：中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)，2011.

[56] 邵華，彭少鱗，張馳，等.薇甘菊的化感作用研究[J].生態(tài)學(xué)雜志，2003，22（5）：62-65.

[57] 王棟，劉平平，馬春暉，等.蒙山萵苣化感作用對(duì)4種草坪草種子萌發(fā)的影響[J].雜草科學(xué)，201l，29（2）：19-22.

[58] 高志梅，李擁軍，谷文祥.青蒿化感作用的初步研究[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，28（1）：122-124.

[59] DILDAY R H，LIN J，YAN W.Identification of allelopathy in the USDA-ARS rice germplasm collection[J].Australian J Exp Agric，1994，34（7）：907-910.

[60] 徐正浩，余柳青.不同株型水稻對(duì)無(wú)芒稗的生態(tài)控制研究[J].中國(guó)水稻科學(xué)，2000，14（3）：125-128.

[61] 李貴，吳競(jìng)侖，王一專，等.不同水稻品種抑制雜草的差異性研究[J].中國(guó)水稻科學(xué)，2008，22（6）：669-672.

[62] 徐正浩，謝國(guó)雄，周宇杰，等.不同株型和化感作用特性水稻對(duì)3種稻田主要雜草的干擾控制作用[J].作物學(xué)報(bào)，2013，39（7）：1293-1302.

[63] 徐正浩，陳再廖，林云彪，等.浙江入侵生物及防治[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2011：24-63.

[64] 楊明進(jìn)，王琦，李欣.農(nóng)田主要雜草識(shí)別與防除技術(shù)[M].銀川：寧夏人民出版社，2009：50-61.

[65] 李平，孫小龍，韓建國(guó)，等.能源植物新看點(diǎn)：草類能源植物[J].中國(guó)草地學(xué)報(bào)，2010，32（5）：97-100.

[66] 甘國(guó)福.除草劑土壤殘留污染對(duì)后茬作物的影響及控制對(duì)策[C]//中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)2005年農(nóng)作物藥害預(yù)防及控制技術(shù)研討會(huì).大連：中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)，2005

[67] 孔垂華.植物與其它有機(jī)體的化學(xué)作用：潛在的有害生物控制途徑[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，40（4）：712-720.

[68] 彭學(xué)崗.我國(guó)玉米田雜草化學(xué)防除現(xiàn)狀及抗性防治策略[J].湖北植保，2012（4）：62-64.

[69] 王宏生.利用化感物質(zhì)防治雜草研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[C]//中國(guó)第三屆植物化感作用學(xué)術(shù)研討會(huì)、第八屆全國(guó)雜草科學(xué)大會(huì)、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織—中國(guó)“水稻化感作用論壇”論文摘要集.北京：中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)生物入侵分會(huì)，2007：33-36.

[70] 程漢亭，沈奕德，黃喬喬，等.木薯對(duì)伴生雜草化感作用的初步研究[J].雜草科學(xué)，2013，31（2）：31-33，38.

[71] 劉迎，王金信，李浙江，等.植物化感作用在農(nóng)田雜草防除中的應(yīng)用[J].雜草科學(xué)，2005（4）：6-9.