草甘膦对紫茎泽兰和白茅生理指标的影响及草甘膦在植物体内生物传导途径的研究

1、草甘膦对紫茎泽兰和白茅生理指标的影响及草甘膦在植物体内生物传导途径的研究白茅(Imperata cyli ndrical L.)别名：茅草、茅根、甜根草。为禾本科白茅属多年生草本植物。喜光,稍耐阴,喜肥又极耐贫瘠 ,喜疏松湿润土壤 ,相当耐水淹 ,也耐干旱,适 应各种土壤 , 粘土、沙土、壤土均可生长。以疏松沙质土地生长最多。由于它适应性广 , 繁殖力强 , 对农业生产造成了严重的影响 ,它被认为是世界 七大恶性杂草之一。紫茎泽兰 (Eupatorium adenophorum Spreng), 英文俗名： Crofton weed, Mistflower Eupatorium, 又名解放草

2、,飞机草,破坏草,属双子叶 植物纲 , 菊目, 菊科。是一种世界公认的恶性有毒杂草。作为一种外来入侵植物 , 紫茎泽兰严重威 胁着其入侵地的生态平衡 , 并造成了严重的经济损失。因此被列为?外来有害生物的防治和国际生防公约? 中的四大恶性杂草之一。 目前尚未找到能有效铲除紫茎泽兰的方法。本实验选用草甘膦作为除草剂 , 将 41%的草甘膦水剂稀释到不同的浓度 ,处 理紫茎泽兰和白茅植株 , 对其处理前后各项生理指标进行测定：所测指标主要包 括生物量 , 叶绿素含量 , 光合作用 , 叶绿素荧光参数 , 脯氨酸含量 , 可溶性糖含 量,SOD活性,莽草酸含量,色氨酸含量等。从而研究草甘膦处理后紫茎

3、泽兰与白 茅的生理变化,以期为获得有效治理紫茎泽兰和白茅提供依据 ,同时探索广谱性 除草剂草甘膦在植物体内的传导途径 , 通过测定其生理指标的变化 , 判断其在植 物体内所影响的主要生理特性。主要研究结果如下： 1)不同浓度的草甘膦处理紫茎泽兰与白茅后 ,随着草甘 膦浓度的增大 , 处理时期的延长 , 两种杂草生物量发生显著的变化 , 白茅地上局部、紫茎泽兰叶片、茎、以及根的折干率显著降低 ,干物质减少；叶绿素 a, 叶绿素 b 含量显著降低 , 叶片失绿 , 渗透调节物质脯氨酸含量与可溶性糖含量不同程度的 升高,SOD酶活性先升高,后随着草甘膦浓度的增大及处理时间的增长而降低；2)对草甘膦处

4、理过的紫茎泽兰与白茅的光合作用参数进行比较研究发现： 不同浓度 的草甘膦处理白茅后 , 其叶片的光合日变化发生了显著的变化 , 主要表现在：处理 组叶片净光合速率(PN)显著低于对照组叶片,蒸腾速率(E)处理初期由于草甘膦 造成的叶片表皮的损伤和气孔的闭合 , 显著低于对照组叶片 , 而随着处理时间的 延长, 叶片气孔遭到破坏性损伤 , 蒸腾速率显著升高。 草甘膦胁迫下的紫茎泽兰叶 片的光响应曲线及CO2响应曲线显示：处理组叶片的PN值显著低于对照组叶片， 光补偿点升高 , 光饱和点下降 , 对光强的利用能力降低 , 且随着草甘膦浓度的增大 及处理时间的延长 , 差异性逐渐显著。3)不同浓度的

5、草甘膦处理紫茎泽兰和白茅后 ,其叶绿素荧光参数均发生显著 变化, 具体表现在：处理组白茅叶片的实际光化学量子产量 (Yield), 光化学淬灭 系数(qP),非光化学淬灭系数(NPQ)以及表观光合电子传递速率(ETR)均低于对照 组叶片 , 类囊体膜在草甘膦胁迫下被严重破坏 ,PSII 反响中心在逆境条件下逐渐 关闭,电子传递能力逐渐减小 ,对光强的利用能力降低；草甘膦胁迫下 ,紫茎泽兰 叶片的实际光化学量子产量(Yield),非光化学淬灭系数(NPQ)以及表观光合电子 传递速率(ETR)均显著下降，而光化学淬灭系数(qP)无显著变化。4)对草甘膦处理 后的紫茎泽兰和白茅的莽草酸途径进行测定发现： 草甘膦处理抑制了紫茎泽兰和 白茅体内由莽草酸经催化分解后合成芳香族氨基酸的途径 , 主要表现在：处理组 白茅叶片的莽草酸含量显著高于对照组； 紫茎泽兰叶片莽草酸含量同样显著升高 而色氨酸含量随草甘膦浓度的增大及处理时间的延长而显著降低；5)0.3%,0.5%,1.0% 与 2.0%草甘膦水剂处理营养生长旺盛期的紫茎泽兰和白茅 均能使其地上局部完全死亡 ,0.3%草甘膦处理后 , 白茅与紫茎泽兰第二年的发芽 率分别为 41%,35.7%,0.5%草甘膦处理后 , 白茅与紫茎泽兰第二年的发芽