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杂草强势性

/weed growth potential/
条目作者李贵

李贵

最后更新 2022-12-23
浏览 134
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植物生长发育的旺盛程度。

英文名称
weed growth potential
所属学科
植物保护学

通常生长量越大、越壮、越快的植物,生长势越强。农田杂草对人工环境的长期适应,不断形成多种多样的生物学特性,在与作物竞争水、光、养分等有限资源过程中,表现出更强的生长势,更能忍受复杂多变或较为不良的环境条件,导致作物产量降低、品质下降。

杂草中的碳四(C4)植物明显较高,如稗、反枝苋马唐狗尾草马齿苋香附子等。全世界18种恶性杂草中,C4植物有14种,比植物界中的C4植物比例高17倍,也远高于主要农作物中C4植物的比例,因为C4植物具有光能利用率高、二氧化碳(CO2)补偿点和光补偿点低、饱和点高、蒸腾系数低、净光合效率高等特点。因此,很多恶性杂草具有极强的营养、水和光的竞争能力,表现出顽强的生命力,如无论在强光还是在弱光下,水稻田中的稗利用光能效率比水稻强,需肥量是水稻的2~3倍,且与水稻共生时对氮(N)、磷(P)、钾(K)的吸收量均最高。还有许多杂草种类具有多样的繁殖方式,不仅可以通过有性生殖产生数以万计的种子,在与作物长期竞争中占据优势,而且可以利用营养器官根、茎、叶或其一部分进行传播、繁衍,如马唐的匍匐枝、蒲公英的根、香附子的球茎、狗牙根的根状茎等都能产生大量的芽,并形成新个体,生长势很强。

有性生殖过程中,杂草一般既可异花受精,又能自花或闭花受精,且多数杂草具有远源亲和性和自交亲和性。因此导致后代的变异性、遗传背景复杂,杂草的多样性、多型性和多态性丰富,在与作物竞争中适应性、耐逆性和竞争力较作物更强。在杂草入侵农田过程中,当种子繁殖受阻时,营养繁殖不仅可以避开逆境,而且当其营养器官受伤时也能快速恢复生长,从而形成竞争优势。因此,强大的无性繁殖能力通常被认为是杂草入侵、适应、定植人工环境过程中不断进化的生存策略。菊科和禾本科植物通过无融合生殖表现出极其复杂的种间、种内差异性和多变性,更容易在少量甚至单株情况下快速繁衍,建立种群,如紫茎泽兰。杂草借助在有性生殖和无性生殖之间的灵活调节实现不同选择压力下的适应、繁衍和进化,如薇甘菊在光照适宜时主要进行无性生殖,而在光照强度较弱时则通过有性生殖产生大量种子。加拿大一枝黄花的营养器官具有内多倍化现象,且多倍性种群的生长势、耐逆性等与倍性呈显著正相关。因此,多倍化被部分学者认为是部分杂草生长势显著高于作物的另一个重要原因。

生产中可通过品种选择、轮作换茬、合理密植、地表覆盖、化学除草等措施促进作物生长势,抑制杂草生长势,杂草诱萌、错时播种等对降低杂草竞争优势也有一定的作用。

  • 强胜.杂草学.北京:中国农业出版社,2009.
  • SARDANA V, MAHAJAN G, JABRAN K, et al.Role of competition in managing weeds: An introduction to the special issue.Crop protection,2017,95:1-7.

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