資源描述:
《論異株克生現(xiàn)象在雜草防治和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、論異株克生現(xiàn)象在雜草防治和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用論文.freelicals),化合物直接毒害受體時(shí)稱作真克生;而供體釋放的化學(xué)物質(zhì)或供體的殘?bào)w通過(guò)微生物等分解產(chǎn)生的物質(zhì)毒害受體時(shí),稱作功能性克生。Grummer(1955)提出將異株克生分為4類:①抗生作用,微生物產(chǎn)生抗生素對(duì)其他微生物發(fā)生作用;②植物殺菌素,更高級(jí)的植物分泌殺菌素對(duì)微生物發(fā)生影響;③凋萎影響,微生物分泌凋萎物質(zhì)對(duì)比其更高級(jí)的植物產(chǎn)生影響;④高等植物的相互影響,高等植物產(chǎn)生化學(xué)物質(zhì)對(duì)其他高等植物產(chǎn)生影響。1984年,Rice在《Allelopa-thy》中將其
2、較完整的定義為:植物或微生物的代謝分泌物對(duì)環(huán)境中其他植物或微生物的有利或不利的作用。起異株克生作用的物質(zhì)稱為異株克生物質(zhì)。到目前為止,植物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的這類物質(zhì)包括:有機(jī)酸類、醛類、芳香族酸、簡(jiǎn)單不飽和內(nèi)酯、香豆素、醌類、類黃酮、生物堿、長(zhǎng)鏈脂肪酸、乙醇等。這些物質(zhì),有的是單獨(dú)起克生作用,有的則需經(jīng)土壤微生物作用后才有異株克生效果。異株克生作用是自然界存在的一種普遍現(xiàn)象,它既存在于不同雜草種群之間,如小飛蓬產(chǎn)生C10聚乙炔甲酯抑制豚草種子發(fā)芽;也存在于雜草與作物之間,如野燕麥的根系分泌出莨菪堿(Scopo-lamin
3、e)及香草酸等抑制小麥的生長(zhǎng)發(fā)育,小麥的根系分泌物抑制白茅的生長(zhǎng);還存在于雜草同種不同個(gè)體或作物與作物之間,如小飛蓬根腐爛產(chǎn)生的他感作用抑制其幼苗的生長(zhǎng),腐爛的小麥殘?bào)w抑制玉米的生長(zhǎng)。老桃園殘留桃樹(shù)皮中扁桃苷的降解產(chǎn)物氰化物對(duì)新種植的桃樹(shù)有毒害作用。玉米、黑麥、煙草植株分解過(guò)程中能產(chǎn)生抗真菌化合物,這些作物的殘?bào)w在土壤中接近雜草種子時(shí),便可防止種子腐爛,使其保持生命力。異株克生化合物在雜草治理中起著重要作用。有研究表明:在耕地再生的假高粱與向日葵含有的抑制物質(zhì)能抑制許多其他雜草發(fā)芽。因此,應(yīng)該使用合理的作物布局與作
4、物輪作、選育抗病、抗草的作物品種與種植制度。1異株克生作用在雜草防治和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用1.1作物與雜草之間的克生有研究表明:對(duì)禾谷類作物水提物的研究發(fā)現(xiàn)(1989),大麥、燕麥、小麥提取液至少含有5種芳香族酸和一些胺類,它們能使森林雜草覆蓋地上部干重分別降低10%、40%和68%。埃及科學(xué)家Hassan于1993~1996年開(kāi)展了水稻與稗草的異株克生關(guān)系的研究,發(fā)現(xiàn)約有30份材料可以控制田間稗草50%~90%的生長(zhǎng)。Putnam(1990)認(rèn)為燕麥殘?bào)w可以釋放對(duì)雜草有克生作用的化學(xué)物質(zhì)DIMBOA(2,4-二羥基-1,
5、4-(2H)苯丙惡嗪-3)及其代謝產(chǎn)物BOA((3H)-苯丙惡唑啉酮),而土壤真菌可將BOA轉(zhuǎn)化成另外一種物質(zhì),對(duì)雜草的毒性比前者高10多倍。我國(guó)李善林等報(bào)道(1994),小麥能通過(guò)穎殼中的苯甲酸的克生作用抑制白茅的生育。而雜草對(duì)作物的影響不僅表現(xiàn)在與作物爭(zhēng)奪水、肥、光等生活因子,其產(chǎn)生的異株克生物質(zhì)也是影響作物生育的一個(gè)重要原因。Holm(1984)發(fā)現(xiàn)將馬唐種子與水以1∶16.7(的研究表明(1993),藜屬(C.murale)的地上部水提物原液可抑制大麥、小麥、茄子、甘藍(lán)、胡蘿卜、辣椒的發(fā)芽,反枝莧地上部水提
6、物原液可抑制茄子、甘藍(lán)等蔬菜的發(fā)芽及生長(zhǎng)。1.2作物與作物之間的克生我國(guó)馬永青等研究麥秸覆蓋對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)(1993),麥秸與水按1∶10(2鮮重混入土壤表面,結(jié)果可使棉花的發(fā)芽率降低至86.0%。1.3雜草與雜草之間的克生對(duì)雜草之間異株克生作用的研究報(bào)道較少。Hagin(1989)發(fā)現(xiàn),偃麥草體內(nèi)可分離出5-羥基吲哚乙酸和5-羥基色氨酸,這些物質(zhì)對(duì)其他雜草生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。Martin(1994)等的試驗(yàn)表明,狗尾草和馬唐可使多花黑麥草種子發(fā)芽率降低50%以上。雜草之間除了抑制作用以外,還具有促進(jìn)作用。K
7、azinczi發(fā)現(xiàn)(1991),苘麻的水提液及酒精提取物可促進(jìn)反枝莧種子發(fā)芽。2異株克生化合物在雜草治理中的應(yīng)用2.1異株發(fā)生現(xiàn)象利用的途徑(1)直接利用具有克生作用的植物體或微生物體作為除草劑,但這種方法效果并不理想。(2)采用植物化學(xué)的研究手段,對(duì)具有克生活性的次生代謝物提取、分離、鑒定,進(jìn)而人工合成或化學(xué)修飾,既可以直接利用,也可能成為新化學(xué)農(nóng)藥的先導(dǎo)化合物。稻田除草劑艾割就是國(guó)外從桉樹(shù)的次生代謝物中提取分離仿生的先導(dǎo)化合物,桉樹(shù)含有1,8-桉樹(shù)腦。Mnller等發(fā)現(xiàn)其是鼠尾草等植物的主要克生植物,為此,人們
8、開(kāi)發(fā)了新除草劑Cinmethylin。但是在國(guó)內(nèi)除草劑方面還局限于提取、分離、鑒定階段,尚未能形成成熟的產(chǎn)品。(3)利用生物技術(shù)進(jìn)行異株克生基因的轉(zhuǎn)移,將代謝途徑或某一關(guān)鍵步驟導(dǎo)入目標(biāo)作物中,可提高作物的異株克生潛能;或者利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將優(yōu)秀的克生資源克隆到作物和覆蓋作物體內(nèi)并表達(dá),使其具有抑制雜草的能力,達(dá)到除草目的,在這方面的研究目前都只局限在探索和嘗