几种作物、杂草及秸秆对小籽虉草种子寿命的影响

小籽虉草(Phalaris minor)是麦田的伴生杂草,其形态特征与小麦相似度高,防除难度大。在国外,长期的化学防治已小籽虉草产生严重抗药性。为避免我国在防除小籽虉草过程中出现抗药性,寻找一种影响小籽虉草种子寿命而减少其土壤种子库密度的生态防除方法十分必要。本研究通过盆栽试验在小籽虉草种子休眠期和萌发期两个阶段分别种植夏季作物15种、夏季杂草9种、冬季作物8种,覆盖或混合夏季作物秸秆7种,冬季作物/杂草秸秆4种,筛选出能控制小籽虉草种子寿命的作物、杂草和秸秆。收集其根系分泌物进行砂培试验,检验分泌物对小籽虉草种子萌发和幼苗生长的作用,采用溶剂萃取法萃取植物根系分泌物,分别得到水相、二氯甲烷相、乙酸乙酯相三个萃取物组分,测定其对小籽虉草种子萌发的作用。利用LC-MS分析高活性的水相化学成分,筛选主要次生代谢物及其含有的次生代谢物是否具有生物活性。研究结果如下:(1)在2021年的夏季种植番茄、辣椒、玉米、大豆、甘蓝、马铃薯,小籽虉草种子出苗率为22.0%~27%,高于CK(15.5%);2022年试验结果与2021年一致,种植番茄、辣椒、玉米、大豆、甘蓝、马铃薯小籽虉草种子出苗率为44.0%~76.0addiction medicine%,高于CK(38.0%)。种植以上作物,可以减少小籽虉草土壤种子库数量。种植高粱、水稻可抑制小籽虉草出苗。夏季覆盖小籽虉草秸秆和小麦秸秆可促进小籽虉草种子出苗。冬季在土壤中施加辣椒秸秆能有效抑制小籽虉草种子出苗,种植豌豆和荠菜表现出抑制小籽虉草出苗。(ZD1839作用2)收集种植期间植物的土壤浸出液作为根系分泌物,通过实验室砂培试验检验出高粱、水稻的根系分泌物对小籽虉草种子萌发抑制率为32%~38%;高粱、水稻、甘蓝对小籽虉草苗长生长抑制率为11.84%~14.83%;番茄Nirogacestat、玉米、甘蓝根系分泌物对小籽虉草萌发促进率6.44%~10.01%;辣椒、番茄、马铃薯、玉米、大豆根系分泌物对小籽虉草苗长促进率为0.82%~10.03%。(3)通过水培方式获得高粱、水稻、空心莲子草、稗草、荠菜、豌豆、番茄、马铃薯、甘蓝的培养液作为根系分泌物,蚕豆、油菜、辣椒秸秆水提液,用有机溶剂进行萃取,用不同萃取相对小籽虉草种子萌发情况进行检测,结果表明抑制效果水相>乙酸乙酯>二氯甲烷;水稻水相提取物不同浓度抑制率3.58%~13.22%,抑制作用最强。番茄水相提取物对小籽虉草种子萌发对促进作用最强,为94.14%~96.83%。辣椒秸秆水相提取物不同浓度抑制率63.36%~100%。(4)用LC-MS鉴定了高粱、水稻、荠菜、番茄根系分泌物和辣椒秸秆水提液主要化学成分相对含量。共检测出839种化合物,其中次生代谢物酚类及其衍生物28种,酚酸类35种,类黄酮86种,生物碱及其衍生物27种,萜类29种。