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水葫芦〔Eichhornia crassipes(Martius) Solms〕原产南美,自上世纪30年代引入我国后,在各河流、湖泊和池塘中大量繁殖,现已泛滥成灾,使水上运输受阻,水域的水质恶化,水生生物减少;水葫芦已成为一种全球性的有害水生杂草,其危害极大。
本研究以水葫芦为对象,对水葫芦进行水培养、形态特征观察、解剖结构观察,探讨水葫芦快速繁殖的机理。并用不同浓度的酚类化合物水杨酸(Salicylic acid,C7H6O3)、香豆素(Coumarin,C9H6O2)和对羟基苯甲酸(Butyl paraben,C7H6O3)溶液喷洒在水葫芦的叶片上,寻找防止水葫芦快速繁殖的方法。结果表明:
1.水葫芦的根、不带芽的匍匐茎、带芽的匍匐茎、木带芽的鳞茎、带芽的鳞茎等营养器官,从母株分离后进行水培养;水葫芦带芽的鳞茎和带芽的匍匐茎在水培实验中能够发育出成活的新幼苗,表明水葫芦的芽是产生新个体的主要组织器官。
2.水葫芦根系发达,能为水葫芦快速繁殖提供所需要的营养物质。水葫芦的茎可分为两种类型,即直立鳞茎和匍匐茎;直立鳞茎较短小,节间短缩,形成鳞茎盘,其上生叶密集;匍匐茎节部具有腋芽,能抽生成新的匍匐茎或直立茎,当带有芽的匍匐茎受外力作用或自生种群推挤而折断成残体漂浮水面时,该节部的腋芽通常发育成直立鳞茎,进而形成新植株。水葫芦叶顶端微凹,圆形略扁,叶片较大,能够更加有效的进行光合作用。水葫芦叶柄上有一个葫芦状囊,里面有海绵状的通气组织,它具有两个作用,一是保存水葫芦株体生长所需要的空气;二是增加浮力,水葫芦虽然体积大,却很稳定,不会沉。水葫芦的叶柄和茎呈绿色,内含有少量的叶绿体,可以进行光合作用,为水葫芦的快速生长和繁殖提供更多的物质。
3.水葫芦茎的内部含有大量的较大的细胞间隙,占据了整个横切面的绝大部分,是水葫芦的通气结构,与使其漂浮在水面上的浮力有关;水葫芦茎内缺乏机械组织和分生组织,质地脆,易受水流等外力作用而断开进而形成新植株。水葫芦的叶片由上下表皮、叶肉组织和维管束构成;叶片上下表皮均含有较多的气孔,这是对水生环境的适应;带有叶的芽体从母体脱落时,其叶片良好的浮水性能及较强的光合作用所产生的营养物质,为芽体的迅速再生繁殖提供了强有力的支持;海绵组织与栅栏组织之间存在大量的大空腔,这样的结构可以储存气体,便于气体交换的需要;叶片中大量的维管束分布有利于养分输送。在水葫芦腋芽节间部位存在许多分生组织,细胞较小,分裂能力强;在某些叶原基的内侧有腋芽原基,在以后的生长发育中可能长成新的植株。
4.用6mg/ml~10mg/ml酚类化合物水杨酸(Salicylic acid,C7H6O3)、香豆素(Coumarin,C9H602)和对羟基苯甲酸(Butyl paraben,C7H603)溶液喷洒在水葫芦的叶片上,均能引起水葫芦叶片的枯萎;6mg/ml~8mg/ml的香豆素(Coumarin,C9H602)和对羟基苯甲酸(Butyl paraben,C7H603)溶液,使水葫芦的老叶和一些较嫩的叶片枯萎,随着时间的推移,一些枯萎的嫩叶又开始慢慢变绿,恢复生命力;10mg/ml的香豆素(Coumarin,C9H6O2)和对羟基苯甲酸(Butyl paraben,C7H603)溶液,使水葫芦的叶片全部枯萎;但60d后,水葫芦枯萎的株体上又能长出新的叶片。8mg/ml~10mg/ml的水杨酸溶液,可以使水葫芦的叶片全部枯萎;后期观察,枯萎的水葫芦株体上也不会重新长出新的叶片;实验表明:8mg/ml~10mg/ml的水杨酸溶液,可以用来防治水葫芦。