有机幼龄茶园生态抑草技术集成初报

在龙源有机茶场的九龙大白茶有机幼龄茶园开展以草抑草、覆盖抑草、放养家畜抑草等生态抑草模式研究,结果表明:秋冬季茶园套种白三叶、鼠茅草、紫云英等生草栽培长势良好,具有明显的抑草效果,尤其以白三叶抑草效果最为明显;无纺布覆盖与秸秆覆盖也有明显抑草效果,茶园放养家畜可作为辅助抑草的手段。

土壤微生物对长雄野生稻及其化感潜力后代抑草作用的影响

明确土壤微生物对化感作物田间抑草作用的影响及其机制,对农田杂草绿色防控具有重要意义。长雄野生稻(Oryza longistaminata)是培育化感水稻的优良抗原,然而目前尚不清楚土壤微生物对该野生稻及其后代化感抑草作用的影响。本试验以非化感亚洲栽培稻(RD23)作为参照,通过温室盆栽试验对比研究了土壤微生物对长雄野生稻及其中化感潜力后代(RL169)的抑草效应,并分析了与其共培稗草的根际土壤微生物群落结构特征和对稗草养分吸收与利用的影响。结果表明:1)土壤微生物显著增强了长雄野生稻及其化感后代(RL169)的抑草效应(P<0.05),而对非化感亚洲栽培稻(RD23)则无明显影响;方差分析表明,土壤微生物、根系分泌物和不同化感潜力水稻互作(土壤微生物×根系分泌物×不同化感潜力水稻)对稗草的株高、根长和生物量具有显著影响(P<0.05)。2)长雄野生稻及其化感后代(RL169)改变了稗草根际土壤微生物的群落结构,降低了稗草根际土壤细菌的多样性水平和丰富度,与其共培稗草的根际细菌在科、属和种水平的数量显著低于非化感亚洲栽培稻(RD23)处理组(P<0.05)。3)长雄野生稻及其化感后代(RL169)显著降低了共培稗草对N、P和K营养元素的吸收与利用,且在土壤微生物作用下,长雄野生稻处理组稗草对N和P的吸收和中化感潜力水稻(RL169)处理组稗草对N的吸收显著降低;方差分析也显示,土壤微生物和不同化感潜力水稻极显著或显著影响稗草对N元素(P<0.01)或K元素(P<0.05)的吸收,但对P元素的吸收却无显著影响;另外,稗草养分的利用仅受到不同化感潜力水稻的显著影响(P<0.05)。综上所述,长雄野生稻及其化感后代(RL169)改变了稗草根际土壤细菌的群落结构,降低了其对营养元素N、P和K的吸收和利用,其化感抑草效应在土壤微生物的作用下被显著提高。本研究结果对进一步认清土壤微生物对水稻化感作用的影响以及对野生种质资源的开发利用均具有重要意义。

微生物菌剂的茶园抑草效果及对茶叶品质的影响

田间除草是农业生产的重要工作。随着我国劳动力成本的逐年递增,除草剂的使用也逐步增加。而生物除草剂的研发与应用既符合绿色低碳农业的发展方向,也面向大健康的需求。本研究使用以枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌等系列微生物发酵所得的菌剂,开展茶园抑草的效果评价。结果表明,抑草效果与草铵膦相当,且施用150和300倍的稀释液于茶园杂草上,对茶叶的生理生化和感官指标无显著影响。该项技术有望推动微生物菌剂在茶园抑草中的应用。

青稞酒糟来源菌株的抑菌作用及抑草活性研究

[目的]为筛选出对植物病原菌具有拮抗作用且对杂草具有抑制作用的生防资源。[方法]选用经分离纯化得到的9株青稞酒糟细菌和藜麦黑茎病原菌LM-A、茄病镰刀菌LM-C、燕麦内脐蠕孢菌LM-D 3株病原真菌,通过平板对峙试验,筛选出具有拮抗作用的青稞酒糟菌,并通过形态学、生理生化特性与分子生物学对菌株进行鉴定;进一步通过扫描电镜观察和皿内种子发芽试验,对拮抗菌株的抑菌作用及生物活性进行初步研究。[结果]发现有7株青稞酒糟菌对茄病镰刀菌LM-C的生长具有一定的抑制作用,分别为B1、B3、B4、B6、B7、B8、B9,经鉴定7株酒糟菌均为芽孢杆菌属细菌;扫描电镜结果显示,被上述芽孢杆菌抑制的病原菌菌丝明显发生变瘪、凹陷、杂乱等现象,说明7株芽孢杆菌均具有一定的生防效果。发芽试验中,具有高效抑菌活性的菌株B1、B8、B9,其稀释10倍发酵液对供试杂草自生油菜和野燕麦种子的萌发和幼苗生长仍存在不同程度的抑制作用,但对供试作物春小麦安全。其中,对自生油菜抑制效果较好的是菌株B9,B1则对野燕麦抑制效果更好。[结论]青稞酒糟来源菌株B1、B9均具有较好的生防潜力,可进一步开发研究。

水稻化感材料的抑草作用及其机制

水稻化感材料PI312777和化感1号在田间能显著地抑制杂草,而且其抑草作用与栽培方式相关,抛秧和移栽方式对杂草的抑制作用明显地优于直播。结果表明,PI312777和化感1号植株产生和释放的化感物质(多酚、黄酮和羟基肟酸)显著高于非化感品种华粳籼1号,而且在6叶期植株中的化感物质含量达最大值。这种不同水稻材料植株在不同生育期产生并释放化感物质量的差异是导致它们在田间抑草效应强弱的重要原因之一。进一步研究发现,PI312777植株由地上部分合成化感物质后经根部分泌到环境中,根组织并不产生化感物质,且稗草能诱导PI312777植株产生和释放更大量的化感物质。在水培条件下,PI312777根分泌的化感物质明显地抑制稗草的生长,但水培液中加入活性碳能使水稻对稗草的抑制作用明显减弱。研究显示,水稻化感材料的抑草效应虽与化感作用、栽培方式和环境等多因素相关,但化感因子起着重要的作用,而且水稻和伴生稗草之间可能存在着化学识别机制。

化感水稻苗期茎叶组织中萜类物质检测和抑草活性分析

采用稻稗抑草圈土壤盆栽种植方法,微波萃取和气质联用色谱技术测定苗期强化感水稻PI312777与非化感水稻Lemont的茎、叶中萜种类及总萜、单萜、含氧单萜浓度,并进行比较分析.根据物质分析结果,进一步考察含氧萜类对稗草的抑制能力.结果表明:化感水稻PI312777显著抑制其周围稗草的生长,且其苗期茎叶中总萜、单萜以及含氧单萜含量均高于非化感水稻Lemont.验证结果表明,所选择的7种含氧单萜的混合溶液对稗草的株高和干重的抑制作用随着浓度的增高而升高,且低浓度的含氧单萜混合溶液对常规水稻Ⅱ优航无危害作用,因此化感水稻苗期自然分泌的含氧单萜物质是一种潜在的生态安全除草剂.

水稻化感物质抑草作用机理的分子生物学研究

水稻化感作用是通过水稻植株体向环境中释放化感物质来实现的 .水稻化感物质的主要抑草作用机理有 :抑制杂草种子的发芽 ,影响激素平衡 ,破坏细胞膜系统的完整性 ,影响光合作用和呼吸作用 ,干扰对营养和水分的吸收 ,影响蛋白质合成和基因表达等 .水稻化感作用是由多基因控制的 ,表现为数量性状 .利用分子生物学技术和化感生物检测技术等研究手段检测到了多个水稻化感作用的主效应 (QTLs)位点 ,但不同水稻化感种质其主效应QTLs位点明显不同 .通过分子辅助选择和建立近等基因系的方法对检测到的QTLs作进一步的精细定位 ,最终实现水稻化感抑草有利基因的克隆是今后研究的重要方向 .

水稻化感品种根分泌物中非酚酸类化感物质的鉴定与抑草活性

水稻化感品种能从根系分泌释放化感作用物质 ,长期以来 ,酚酸类物质被认为是水稻根分泌的主要化感物质 ,但这一结论常常被质疑。利用连续循环和直接树脂吸收两种方法采集典型的水稻化感品种 PI31 2 777幼苗的根分泌物 ,并用液相色谱 /质谱(L C/ MS)联用技术鉴定了根分泌物中的非酚酸类物质。结果显示 ,水稻 PI31 2 777幼苗根系能分泌释放 7-甲氧基羟基肟酸、羟基肟酸、3-异丙基 - 5 -乙酰氧基环己烯酮 - 1、5 ,7,4′-三羟基 - 3′,5′-二甲氧基黄酮、二萜内酯 A和二萜内酯 B6个非酚酸类化合物。经液相色谱 (HPL C)定量分析 ,这些化合物在水稻生长 1 0 d的根分泌物中的浓度为 5～ 1 9μmol/ L。进一步的生测结果显示 ,这些化合物在其释放的浓度范围能对稻田常见的稗草和异型莎草有抑制活性 ,尤其是这些化合物的等摩尔混合物的抑草活性增加 ,同时水稻根分泌物的抑草活性与土壤载体显著相关。表明羟基肟酸、环己烯酮、黄酮和二萜内酯四类非酚酸类物质是水稻的主要化感物质 。

酚酸类物质的抑草效应分析

运用正交旋转回归试验设计分析 5种常见的化感物质替代物水杨酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、香草酸和阿魏酸对田间伴生杂草稗草的抑制效应 .结果表明 ,肉桂酸对稗草根长抑制率的影响最显著 ,其关系函数的二次项系数为 - 6 18,达极显著水平 .水杨酸、对羟基苯甲酸和阿魏酸对稗草根长的抑制效应趋势与肉桂酸相同 ,效应曲线均为“∩”形抛物线 ;而香草酸的效应曲线则为“∪”形抛物线 .当水杨酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、香草酸和阿魏酸浓度水平分别为 0 0 6、0 6 0、0 2 4、0 0 2和 0 0 2mmol·L-1时 ,混合物对稗草根长的抑制率最大 ,达到 78 6 5 % .

田间旱育条件下不同化感潜力水稻的抑草效应分析

研究了田间旱育条件下,在土壤水分充足和适度干旱状态时,化感水稻"PI312777"和非化感水稻"Lemont"的抑草效应差异。结果表明,在两种供水状态下,化感水稻"PI312777"对田间杂草的控制效应显著高于非化感水稻"Lemont","PI312777"对各种杂草抑制效应指数的绝对值多在0.5以上,而"Lemont"对各种杂草抑制效应指数的绝对值则多在0.5以下。进一步分析发现,适度干旱胁迫下"PI312777"和"Lemont"对杂草的抑制效应都有增强趋势,且"PI312777"稻田杂草生物量的降低幅度高于"Lemont"稻田;以与非化感水稻"Lemont"共生下的杂草生物量为对照,化感水稻"PI312777"对稻田杂草均表现出一定的化感抑制作用,且适度干旱胁迫诱导下化感作用强度进一步增加。此外,水稻对不同杂草的生物干扰强度不同,化感水稻"PI312777"对夏熟稻田阔叶杂草有较强的控制效果,干旱胁迫诱导"PI312777"对无芒稗(Echinochloacrusgalli L.)的化感潜力明显增强。

长雄野生稻及其后代抑草效果与化感潜力和农艺性状的关系

明确化感潜力和农艺性状对长雄野生稻（Oryza longistaminata）及其后代抑草效果的影响及相互关系,对发掘与利用野生种质资源的化感基因培育水稻化感新品种具有重要意义。本研究以化感抗稗草长雄野生稻、亚洲栽培稻‘RD23’及其杂交F1代（RD23×O.longistaminata）和F2代单株分离群体为材料,采用室内生物测定和温室盆栽试验相结合方法,研究化感潜力和农艺性状对长雄野生稻及其后代抑制稗草的影响,并探讨三者的相互关系。结果表明,室内生物测定为强化感潜力的水稻材料在盆栽条件下对稗草的密度防效、生物量防效和株高抑制作用并非总强于弱化感和无化感作用的水稻材料,但在根际距离0-3 cm时,强化感潜力水稻材料对伴生稗草的抑制效应显著强于弱化感潜力和无化感作用的水稻材料。不论供试材料化感潜力强弱,当根际距离大于3 cm时,株型高大、分蘖强的供试水稻材料在盆栽条件下对稗草的密度防效、生物量防效和株高抑制作用均显著强于株型矮小、分蘖少的材料。供试水稻材料在不同苗龄对稗草的抑制作用也存在显著差异,苗龄60 d的供试材料在根际距离0-3 cm范围内对伴生稗草的密度防效均小于苗龄30 d的对应处理组,但对伴生稗草的生物量防效和株高抑制作用则大于苗龄30 d对应处理组;之后随着距离的增加,除根际距离在3-6 cm的密度防效外,其他均无显著差异。在根际距离0-3 cm时,供试材料的化感综合效应指数（SE）与对伴生稗草的密度防效、生物量防效和株高抑制作用显著相关,但随根际距离的增加相关性逐渐减小;株高和分蘖数与稗草的密度防效不相关,与生物量防效和株高抑制作用存在一定的相关性。研究结果显示,长雄野生稻及其后代田间抑草效果与化感潜力、苗龄、株高和分蘖数等因素相关,在根际距离0-3 cm时,化感作用在苗龄30 d的强化感潜力水稻材料的抑草效应中起主要作用。

水稻化感品种抑草效应研究

以PI 312 777、丰华占和华粳籼 1号为试验材料 ,研究了在大田抛秧种植条件下对伴生杂草的抑制效应。结果表明 ,PI 312 777与丰华占表现有较强的抑草效应 ,而华粳籼 1号表现不抑草 ;水稻化感品种的抑草效应主要表现在水稻生长前期 ,与水稻的化感潜力和水肥条件等方面有关。

青稞白酒糟醅粗提物抑草活性研究

为研究青稞白酒糟醅粗提物的抑草活性。采用超冷浸提法制备青稞白酒糟醅粗提物,种子萌发和室内盆栽的方法测定粗提物的抑草活性,硫代巴比妥酸(TBA)、丙酮浸提等方法测定优势杂草的生理指标。结果表明,当青稞白酒糟醅粗提物质量浓度为100mg/mL时,对单子叶和双子叶杂草幼苗生长的抑制率分别为100%和80%。安全性评价显示,青稞白酒糟醅粗提物对油菜、蚕豆、豌豆风险高,对春小麦安全。当粗提物质量浓度为200mg/mL时,对麦田优势杂草野燕麦具有明显的抑制作用,且使野燕麦叶片的各项生理生化指标产生不同程度的变化。

黄花草木樨的化感抑草作用

采用实验室培养皿生物检测法研究100 g/L黄花草木樨(melilotus officinalis Desr.)水浸提液对黄花草木樨、红三叶(Trifolium pretense L.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L."Victoria")、稗草[Echinochloa crusgalli(L.)Beauv.]、山苦荬[Lxeris chinensis(Thunb.)Nakai]、车前草(Plantago asiatica L.)等6种植物种子萌发和幼苗生长的化感效应,通过春秋2季田间施用黄花草木樨干草粉试验,验证黄花草木樨的田间抑草效果,并与多种常用化学除草剂进行比较。结果表明,黄花草木樨水浸提液能显著影响红三叶、稗草、山苦荬、车前草、黄花草木樨、紫花苜蓿种子的发芽和幼苗生长,具有很强的化感抑草能力,但对不同植物的作用强度存在很大差异,所以在实际应用中要考虑到其化感作用的选择性。黄花草木樨干草粉能显著抑制田间杂草的数量,但其抑草作用持续时间较短,

桉树根区土壤中抑草真菌的筛选分离

通过平板稀释法分离纯化菌株,以莴苣和稗草为受体对候选菌株发酵液进行抑草潜力评价,得到1株高抑制率的菌株.形态学观察结合18S r DNA测序鉴定为曲霉真菌,命名为FJ-Z10.土壤盆栽试验结果表明,该菌株发酵液10倍稀释液对白菜根长和株高的抑制率分别为65.88%和18.97%;对白萝卜根长和株高的抑制率分别为43.35%和19.55%;对稗草根长和株高的抑制率分别为60.12%和55.00%;对水稻生长没有明显影响.该真菌可应用于稻田除草,但不适用于蔬菜田除草.

覆盖可生物降解地膜对茶菊抑草效果及生长的影响

茶菊是一种具有良好景观效果的经济作物,近年来在北京地区发展较快,但随着人工成本提升,其种植过程中除草问题日益凸显,急需寻找到一种有效且环保的草害防控方法。研究通过使用2种厚度规格的传统地膜(PE材料,厚度分别为0.008,0.010 mm)与生物降解膜(PLA+PBAT材料,厚度分别为0.008,0.010 mm)的田间试验对比,以探讨覆盖可生物降解地膜对茶菊抑草效果及植株生长的影响。结果表明,相对于CK(不覆膜),覆盖可生物降解膜在苗期相对抑草率分别为49.63%(0.008 mm)和52.21%(0.010 mm),可以获得与传统膜相近的抑草效果;同时,在产量方面覆盖可生物降解地膜相对CK增产分别达15.60%(0.008 mm)和16.98%(0.010 mm),也基本与覆盖传统膜持平。覆盖可生物降解膜对茶菊抑草效果和增产效果与传统的PE膜接近,可以作为一种有效环保的方法应用于茶菊种植中的草害控制。

低氮胁迫下小麦抑草作用的化感效应与资源竞争分析

化感效应和资源竞争在作物抑草中起重要作用。为区分低氮胁迫下小麦抑草作用的化感效应与资源竞争，以强化感小麦品种‘115/青海麦’、‘92L89’和弱化感小麦‘抗10103’为材料，设置氮水平为25 mg·L-1、50 mg·L-1、100 mg·L-1和200 mg·L-1的水培试验，通过小麦与看麦娘共培、应用含小麦根系分泌物的小麦-看麦娘共培液处理看麦娘，分别测定了小麦对看麦娘的生物干扰作用、化感效应及资源竞争效应。结果表明，不同化感潜力的小麦对看麦娘的抑制能力存在显著差异，抑制率大小为‘115/青海麦’（55.1%-73.9%）〉‘92L89’（48.9%-65.9%）〉‘抗10103’（15.4%-45.5%），且抑制率随氮水平的降低而增大。在小麦的抑草作用中，化感效应与资源竞争并存。低氮胁迫条件下，强化感小麦抑草能力增强主要通过提高化感效应实现；弱化感小麦抑草能力增强主要通过提高资源竞争实现。不同化感潜力小麦的抑草作用在低氮胁迫下表现出不同的生态策略。小麦抑草作用的化感效应均随氮水平降低而增大，其抑制率随氮水平的变化可用一元二次方程加以拟合。

化感水稻抑草圈土壤及提取物的化感作用

以化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont与稗草在自然条件下土壤共培种植产生的抑草圈现象为研究对象,采用土壤三明治法测定了12 cm有效抑草圈处稗草根际土壤以及经水和70%(体积分数)乙醇提取后的土壤对稗草的抑制作用,以及提取物的生物活性.结果表明:与对照相比,化感水稻PI312777抑制圈土壤显著抑制受体稗草根的生长,而该土壤中水和70%(体积分数)乙醇提取物对莴苣的抑制率分别为42.6%和21.4%.表明水稻有效抑草圈的土壤中含有水溶性和醇溶性化感物质,以水为溶剂提取水稻有效抑草圈土壤物质的效率更高.

覆膜种植对北京山区茶用菊花生长及抑草效果的影响

[目的]探讨覆膜种植对茶用菊花生长及抑草效果的影响。[方法]采用单因素随机区组试验,设置覆黑膜、覆透明膜处理,以不覆盖为CK,探讨不同覆膜方式对茶用菊花生长及抑草效果的影响。[结果]相对于对照,覆黑膜相对抑草率达51.66%,产量提升30.35%;覆透明膜相对抑草率达54.24%,产量提升29.08%。[结论]黑膜和透明膜均可以起到良好的保墒和抑草效果,有利于茶用菊花的成活和产量提升。

稻田土壤中抑草真菌的筛选与鉴定

以稻田土壤为材料,采用稀释涂布法,结合生物抑草活性测试跟踪,筛选分离抑草真菌微生物。结果表明:从稻田土壤中筛选到32个菌株,其中11个菌株对莴苣根长和株高的抑制率高于50%,这11个菌株中有5个对稗草株高的抑制率高于40%,而对水稻具有抑制作用的有3株,没有抑制作用的2株。8号菌株因对稗草具有较好抑制率而对水稻没有影响,作为目标菌株,开展了其生长特性研究。形态和分子生物学鉴定表明8号菌株属于曲霉属。该菌株的最优培养条件为以蔗糖为碳源,以酵母浸膏或蛋白胨为氮源,最适温度30℃,最适p H 6。8号菌株的菌液含蛋白质5.14 mg/L,总酚酸5.59 mg/L,可溶性糖448.12 mg/L,总黄酮为2.39 mg/L。8号菌株可开发利用为微生物除草剂应用于稻田除草。