利用水稻遗传多样性控制稻田稗草研究

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稗草是导致水稻减产的重要杂草之一,控制稗草以保证水稻产量和品质是稻作生产的重要内容。化学除草仍是当前控制稻田草害的有效方法,但长期化学除草导致作物药害的不断发生、抗药性生物型杂草增加以及除草剂对环境的潜在危害等,促使人们寻找新的控草途径。利用水稻遗传多样性控制病虫害已得到科学研究和生产证实,但能否通过构建水稻遗传多样性群体降低稻田稗草危害的研究未见报道。为此,本研究将品质优良但抗草能力弱的品种秀水63、春江016、中健2号,分别与具有强化感能力的品种PI312777与具有强竞争能力的国稻1号构建水稻遗传多样性群体,通过盆栽试验和田间试验的方法,研究水稻遗传多样性对稗草发生的影响,主要结果如下。1水稻品种混合种植可降低弱抗草水稻品种的稗草萌发率抗草能力弱的秀水63对稗草的萌发不存在抑制效应,相反表现出促进作用,与对照小区相比,稗草萌发率提高5.56%。与秀水63单独种植相比,秀水63和抗草能力强的品种PI312777、国稻1号混合种植的群落内稗草萌发率下降,其中,秀水63与PI312777混合种植的群落内稗草减少50%,与国稻1号混合种植,稗草减少42.11%,三个品种混合种植的群落中稗草减少52.63%。2水稻品种混合种植对稗草株高和分蘖的影响盆栽实验中秀水63和抗草能力强的品种PI312777、国稻1号混合种植,可以降低群落中稗草的株高,其中与PI312777混合种植,稗草株高降低11.38%,与国稻1号混合种植稗草株高降低0.98%,三个水稻品种混种,群落中稗草株高降低12.54%。在田间实验中,弱抗草品种秀水63、春江016和中健2号,与国稻1号的混种,群落中稗草株高显著降低。在移栽17周后,与秀水63单种相比,秀水63+国稻1号混种群落中稗草株高降低了13.63%;与中健2号单种相比,中健2号+国稻1号混种群落种稗草株高降低了12.82%;3个弱抗草品种秀水63、春江016和中健2号分别与国稻1号和PI312777同时混种,3个混作小区中稗草株高分别比弱抗草品种单种小区群落中的降低了6.66%、6.66%和14.49%。弱抗草品种秀水63、春江016分别与PI312777、国稻1号搭配的组合,与秀水63、春江016单种相比,对稗草的分蘖具有显著抑制作用。其两两组合:秀水63-PI312777组合、春江016-PI312777组合、秀水63-国稻1号组合和春江016-国稻1号组合相对秀水63、春江016单种对稗草分蘖的抑制效果分别达到25.69%、29.41%、36.11%和43.03%。秀水63-PI312777-国稻1号组合、春江016-PI312777-国稻1号组合,对稗草分蘖的抑制作用相对秀水63、春江016单种分别为47.22%、67.80%。但是生长指标强于秀水63、春江016的弱抗草品种中健2号和PI312777、国稻1号的搭配组合相对中健2号单种对稗草株高抑制作用并不突出。仅中健2号-国稻1号组合对稗草生长的抑制作用达到21.91%。而在中健2号PI312777组合和中健2号-PI312777-国稻1号组合中稗草的分蘖数提高了24.16%、7.12%。3水稻品种混合种植对稗草生物量的影响盆栽实验条件下,秀水63分别和PI312777、国稻1号混合种植,群落中稗草生物量降低,其中与PI312777混合种植,稗草生物量减少35.46%;与国稻1号混合种植,稗草生物量减少8.35%,秀水63和三者PI312777、国稻1号同时混合种植,稗草生物量降低28.75%。田间实验条件下,秀水63与国稻1号混种对群落中稗草生物量抑制效应更加明显。与秀水63单种相比,秀水63+国稻1号,以及秀水63+国稻1号+PI312777三个品种混种,群落中稗草生物量分别为降低28.03%、25.22%;与其单种群落相比,中健2号+国稻1号混种群落中稗草生物量减少了39.50%。4水稻品种混合种植对水稻产量的影响与其单种相比,弱抗草品种秀水63、春江016和中健2号的产量与强抗草品种国稻1号及PI312777混种后水稻产量明显提高。其中,秀水63+国稻1号+PI3127777混作,秀水63产量比单种提高96.61%;春江016+国稻1号+PI312777混作,春江016产量比单种提高102.27%;中健2号+国稻1号+PI3127777混作,中健2号产量比单种提高102.03%。
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