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6种牧草及其根际土水浸提液对入侵植物少花蒺藜草的化感效应研究

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外来生物的入侵已经对全球性的生态、经济、人类和动物等产生了严重的影响。而利用植物与植物之间的化感作用,从生态防治的角度来遏制外来入侵植物的蔓延是近年来的研究热点。少花蒺藜草(CenchrusincertusM.A.Curtis)在科尔沁沙地是一种危害严重的入侵杂草,给当地经济和生态环境带来了双重挑战,生物控制因不会引发新的环境问题而倍受关注。本研究采用室内培养皿法及盆栽控制试验法,利用苜蓿、燕麦、羊草、胡枝子、草木樨、沙打旺6种牧草不同浓度(100、50、25、12.5、0g/L)的茎叶、根以及根际土3部分水浸提液,探究6种牧草及其根际土水浸提液对入侵植物少花蒺藜草种子萌发、幼苗生长以及幼苗酶活性和渗透调节物质影响,明确6种牧草及其根际土水浸提液对少花蒺藜草种子及幼苗的综合化感效应,为少花蒺藜草的生物防控提供理论基础。研究结果如下: 1.6种牧草茎叶、根及根际土不同浓度水浸提液对少花蒺藜种子萌发都有一定的化感作用,但作用效果不一。其中,在茎叶水浸提液处理下,燕麦100g/L处理组对少花蒺藜草种子发芽率、根长及芽长的抑制作用最强,化感效应指数(IR)分别为-0.38、-0.56和-0.73,而胡枝子100g/L对少花蒺藜草种子发芽势抑制效果最强;在根水浸提液处理下,燕麦100g/L处理组对少花蒺藜草种子发芽率及根长抑制作用最强,化感效应指数(IR)分别为-0.40和-0.67;而在牧草根际土浸提液处理下,胡枝子100g/L处理组对少花蒺藜草种子萌发达到完全抑制。 2.6种牧草茎叶、根及根际土不同浓度水浸提液对少花蒺藜草幼苗生长指标产生了促进或抑制2种不同的影响;其中在茎叶水浸提液处理下,羊草100g/L处理组对少花蒺藜草幼苗叶面积及株高的抑制作用最强,化感效应指数(IR)为-0.43和-0.47;在根水浸提液处理下,草木樨100g/L处理组对少花蒺藜草幼苗叶面积和地上部分鲜重的抑制作用最强,化感效应指数(IR)为-0.51及-0.87;在根际土水浸提液处理下,苜蓿100g/L处理组对株高抑制作用最强,化感效应指数(IR)为.0.62,而胡枝子及羊草100g/L则分别对叶面积及株高的抑制作用最强。 3.在6种牧草及其根际土不同浓度水浸提液处理下,少花蒺藜草幼苗丙二醛(MDA)含量在沙打旺根、羊草根际土及苜蓿茎叶水浸提液100g/L的处理下,上升程度较高,且在羊草根际土水浸提液处理下达到最高为22.10μmol/g。而过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化呈现出随水浸提液浓度的升高,逐渐上升或先增高后降低的趋势,其中过氧化氢酶(CAT)活性的变化趋势与丙二醛(MDA)含量的变化基本一致。在牧草及根际土水浸提液的处理下,2种渗透调节物质脯氨酸(Pro)及可溶性糖(SS)则对苜蓿、沙打旺、及木犀的茎叶、根水浸提液浓度的变化响应程度较高。 4.不同种牧草茎叶水浸提液对少花蒺藜草的综合化感效应指数(SE)为,除苜蓿处理组外,其余处理组均随浓度的升高,化感抑制作用逐渐增强,且在最大处理浓度下化感作用综合排序为燕麦>苜蓿>羊草>胡枝子>沙打旺>草木樨;不同种牧草根水浸提液对少花蒺藜草的化感效应为,除羊草各浓度水浸提液处理外,其余5种处理化感效应整体表现为低浓度促进,高浓度抑制,在最大处理浓度下的排序为苜蓿>沙打旺>燕麦>羊草>草木樨>胡枝子;不同种牧草根际土水浸提液对少花蒺藜草的综合化感效应为胡枝子>羊草>苜蓿>草木樨>燕麦>沙打旺,除羊草及沙打旺及胡枝子低浓度水浸提液处理下为促进作用,其它处理下均随处理浓度的升高,抑制效果逐渐增强。 综上,6种牧草根际土水浸提液处理下的少花蒺藜草综合化感效应指数(SE)整体远高于茎叶及根的水浸提液处理,少花蒺藜草对胡枝子根际土水浸提液敏感程度较高。

马金宝

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牧草 入侵植物 化感作用 生物防治

硕士

农艺与种业

周立业

2022

内蒙古民族大学

中文

S5