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杂草

/weed/
条目作者强胜

强胜

最后更新 2023-09-15
浏览 306
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人工或人为干扰生境中目的植物以外、使人类生产和生活环境受到妨碍和干扰的有害植物。

英文名称
weed
所属学科
植物保护学

杂草是一类具有强的适应性、持续性和危害性等杂草特性的植物。主要为草本植物,也包括木本、蕨类及藻类。杂草不是经典植物分类学的类群,而是人类基于目的意识人为划分的,最初仅因生长在人类不需要其生长的生境而认作为无用或有害的植物总称,但有些则具有利用价值。

杂草概念的形成发展史是与农业形成和发展史一样悠久,但作为杂草的许多植物,早在人类形成之前就已经产生了。人们已经在60万年前的中更新世地下沉积中发现了杂草植物繁缕、扁蓄等的化石。杂草的形成大约可以追溯到距今12000年前的新石器时期。以色列的考古发现甚至追溯到23000年前,人类开始有意识地种植业活动时,创造出了人工生境,给这些已存在的杂草植物提供了广阔的生存空间。人类活动所产生的选择压力,又进一步影响着这些杂草性植物,使之杂草性更趋稳定或增强,其间可能发生的进化方式包括自然杂交、染色体加倍、基因突变、种群基因型和表现型的多样化选择等。农业活动一开始就面临杂草的危害,产生对杂草的认识,开始了除草活动。考古中发现的石铲就是最早除草工具的物证。后来发展出锄头,对杂草及其危害的防除上升到一定技术高度。甲骨文中就已经有相关对杂草及其防除记载。春秋战国时代,《吕氏春秋》中专门记述农业生产中的“三盗(即三种弊害)”,其中之一即是草害。

杂草具有显著的适应性、持续性和危害性等杂草生物学特性,即杂草性。适应性主要表现在杂草具有超强的适应能力、抗逆性和竞争能力,旺盛的生长势,与作物争夺养料、水分、阳光和空间;杂草具有较强的繁殖与再生力,可以广泛传播和扩散;杂草还具有各种逃避人类防除活动的方式,如种子成熟不整齐且落粒性强、植株具拟态性、生活周期具可塑性等,使得杂草在人工生境中持续存在,难以根绝。一个杂草种的个体集合成种群存在,并与其他种杂草种群有机组合成杂草群落,从而产生危害。

全世界约有杂草8000种,对农业生产造成较大危害的主要约有250种。中国有杂草106科1400余种,其中有不少是发生广、为害重、防除难的恶性杂草,如水田中的稗、鸭舌草、扁秆藨草、眼子菜等,旱地中的马唐、狗尾草、牛筋草、菵草、看麦娘、野燕麦、白茅、香附子、藜、刺儿菜、牛繁缕、打碗花、猪殃殃、田旋花、菟丝子等。

杂草类别多样,可采用植物学分类方法进行分类,但从应用角度可按其发生生境或危害对象分为水田杂草、秋熟旱作物田杂草、夏熟作物田杂草、园地杂草、草地杂草(草坪杂草、草场杂草、草原杂草)、环境杂草等;按发生危害程度分为恶性杂草、区域性恶性杂草、常见杂草、一般性杂草;按形态特征及化学除草剂的选择性分为禾草、莎草和阔叶草。此外还可根据杂草对生态环境的适应性、营养类型、生长习性、繁殖方式以及其起源等进行分类。

杂草是主要的农业有害生物之一,杂草对作物的危害是渐进的和微妙的。据统计,每年因杂草危害造成的农作物减产约10%,全球大约减产达2亿吨。在中国杂草导致作物减产约3700万吨,经济损失达2200亿元。此外,杂草还影响人类健康和环境景观,干扰交通运输、河道畅通,外来杂草入侵导致生物多样性降低,生态系统功能下降,造成严重的经济、生态及环境损失。为了有效控制草害,人类已经发展了多样的防除措施。例如,传统的是人工防除,有效但费时费工、劳动强度大;利用栽培和耕作措施的农业防除,调节水等生态因子或进行覆盖的生态防除;利用生物天敌的生物防除;利用除草机械、火焰高温的物理防除;最为经济有效的是利用化学除草剂的化学防除,已成为杂草防除的主导技术。此外,通过草害调查,明确其发生的种类、为害的程度和面积,并在进行生物学和生态学特性深入研究的基础上,因地制宜地采取有效的综合防除方法,实现杂草的可持续治理。

杂草也有其利用价值,在保持水土、增加土壤有机质、绿化环境等发挥作用,作为野生和饲养动物饲料,还具有食用、药用、生物能源价值而成为有用的生物资源,有的还是作物育种的种质资源。杂草在人类活动及自然因子双重因素选择下,发生快速演化,是理解生物快速进化的理想研究材料。杂草常伴生作物生长,如狗尾草常伴生谷子、稗伴生水稻,或可作为农业考古依据,通过伴生杂草的残存子实了解农业种植活动。许多除草剂作为植物生理代谢过程的抑制剂已经广泛应用于植物科学研究中,如敌草隆(DCMU)作为光合作用抑制剂在研究植物光合作用代谢过程的发挥重要作用。在生物基因工程研究中抗草丁膦基因被作为标记基因,利用草丁膦可以筛选转基因个体。杂草防除过度依赖化学除草剂引起了抗性杂草种群的快速演化,甚至出现抗多种除草剂的超级杂草,使得杂草防除面临新的挑战。深入开展杂草抗药性机制的研究,将为解决杂草抗性问题提供理论依据。外来杂草的入侵已经给经济、生态、社会带来一系列严重后果,还将随全球经济一体化以及交通运输技术的发展有愈演愈烈的趋势,需要深入开展外来杂草入侵规律的研究,建立切实可行的预警防控技术及管理体制。

  • HOLZNER W, NUMATA M.Biology and ecology of weeds.The Hague, Boston, London:Dr. W. Junk Publisher,1982.
  • RADOSEVICH S R, HOLT J S, GHERSA C.Weed ecology : implications for management.New York:John Wiley & Sons,1997.

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