巴彦淖尔市黄灌区秋浇地水浸越冬对向日葵列当种子萌发的影响

苏雅杰，杜 磊，云晓鹏，白全江，田晓燕，葛 童，杜 超

（1.内蒙古自治区农牧业科学院植物保护研究所，内蒙古呼和浩特 010031；2.巴彦淖尔市农牧业科学研究院，内蒙古 临河 015000）

向日葵列当是一种根寄生恶性杂草，已对世界各国向日葵产区造成严重的经济损失[1]。我国自1959年首次报道向日葵列当危害以来，向日葵列当在向日葵产区不断蔓延[2]，河北、新疆、内蒙古、青海、陕西、山西、黑龙江等地均有向日葵列当发生危害[3-6]。内蒙古自治区是我国最大的向日葵产区，而巴彦淖尔市又是内蒙古自治区的向日葵主产区，向日葵种植面积和产量均居内蒙古自治区首位[7]。巴彦淖尔市位于河套灌区，水利资源丰富[8]，利用黄河水夏秋季灌溉压碱、保墒已成为当地传统的灌溉模式[9]，该地区土壤属于弱碱性，非常适合向日葵生长和向日葵列当的生存，向日葵被向日葵列当寄生现象十分普遍，严重影响着向日葵的产量和品质，向日葵被向日葵列当寄生后，一般减产30%～50%，严重地块可导致绝收[10]。

向日葵列当种子的萌发需要适宜的土壤条件和萌发刺激物的刺激。目前，对向日葵列当种子萌发所需条件的探索有很多，如MORAL 等[11]、GIBOT-LECLERC 等[12]分别研究了圆齿列当种子和分枝列当种子萌发的最适温度和水势，以及温度和水势对列当种子萌发的影响；石必显等[13]研究发现，最适向日葵列当寄生的土壤质地为沙壤土，土壤温度25～30℃、土壤湿度10%～30%、土壤pH值=8；向日葵列当种子萌发还需要外源萌发刺激物[14]，独脚金内酯是列当科大部分种子的天然萌发刺激物[15-16]，人工合成的独脚金内酯有GR6、GR7和GR24，其中GR24的活性最强、应用最多[17]。但是，目前还没有灌溉水长时间浸泡对田间向日葵列当种子萌发影响的研究。本试验以GR24为萌发刺激物，对连续1～5年经过秋浇地水冬季长时间浸泡后的向日葵列当种子进行刺激萌发试验，旨在探究秋浇地灌溉水对田间向日葵列当种子萌发的影响，为科学防治列当提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验选择在内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗西小召镇金星村种植向日葵田的河滩地进行，试验地于每年秋季11月陆续开始秋浇地，一般灌溉水的深度在50 cm左右，翌年5月逐渐退水。通过大水漫灌实现压碱和补墒，因此，试验地里的向日葵列当种子每年有150 d左右在水中长时间浸泡。

1.2 试验材料

试验所用向日葵列当种子于2014年在巴彦淖尔市乌拉特前旗西小召镇采集，当年测定种子萌发率为95.00%。萌发能力测定采用的萌发刺激物为GR24，购自Strigolab公司，测定前，用超纯水将GR24 稀释成1 mg/kg的水溶液待用。

1.3 向日葵列当种子的田间处理

为模拟向日葵列当种子每年被灌溉水浸泡的环境，本试验在2014—2019年每年的11月底将装有2014年采集的向日葵列当种子布袋放入已结冰的秋浇地水中，同时将装有一同采集的向日葵列当种子袋放在没有灌溉水浸泡的自然环境条件下作为对照，次年5月待田间水退去时将田间放置的经过浸泡及未经浸泡的对照种子袋一同取回，从种子袋中分别抽取部分种子样品用于当年萌发检测，将剩余种子晾干后分别放入种子保存瓶常温避光保存，待当年结冰时再次将种子装入种子袋重复上一年操作。

1.4 向日葵列当种子萌发能力的测定

将直径为9 cm的培养皿进行高温灭菌消毒，在每个培养皿底部放入2层玻璃纤维滤纸，滤纸上放12个直径为5 mm的玻璃纤维小圆片，用适量蒸馏水湿润玻璃纤维滤纸和小圆片，在解剖镜下用接种针蘸取饱满的向日葵列当种子于玻璃纤维小圆片上，每个小圆片上放置10～20粒种子（图1），之后用封口膜将培养皿密封以防水分散失，外部再用铝箔纸包住以保持完全黑暗。将培养皿放在18～25℃培养箱中预培养3 d，预培养结束后，换用新的培养皿，每个培养皿底部放入2层玻璃纤维滤纸，加入3～5 mL 人工萌发刺激物GR24 溶液（1 mg/kg），然后将粘有向日葵列当种子的小圆片转移到培养皿中，再次用封口膜和铝箔纸将培养皿包好，在18～25℃培养箱中再培养7 d。测定时，每个培养皿内放置同一处理下粘有向日葵列当种子的玻璃纤维小圆片12个，每个处理3次重复。7 d后，在显微镜下检查向日葵列当种子萌发情况。当种子胚根长度等于或大于种子宽度则认为种子已萌发，记录萌发数量并在种子芽管开始干瘪后统计萌发率，计算公式如下

萌发率/%=（萌发列当种子数/列当种子总数）×100

1.5 数据处理

比较不同年份向日葵列当种子萌发率，并用SPSS 23.0 软件进行方差分析。

2 结果与分析

模拟向日葵列当种子在秋浇地水中经过1～5年的浸泡，测定向日葵列当种子萌发率，检测结果见表1。由表1可知，向日葵列当种子在秋浇地水中浸泡后，种子萌发率逐年递减，2015—2019年的萌发率依次分别为46.62%、12.86%、0.79%、0、0，向日葵列当种子经过3年的秋浇地水浸泡，种子萌发率仅为0.79%，第4年、第5年均为0，种子全部失活，而且2015—2017年3年间的种子萌发率存在显著差异（P＜0.05），2015年与2017年、2018年、2019年的种子萌发率存在极显著差异（P＜0.01）；而对照在自然环境条件下存放1～5年向日葵列当种子的萌发率分别为71.95%、64.19%、64.88%、57.72%、69.88%，虽然向日葵列当种子的萌发率随着放置年限的增长有所下降，但下降幅度缓慢，方差分析差异不显著（P＞0.05）。

3 结论与讨论

通过连续5年的向日葵列当种子萌发试验，明确了田间向日葵列当种子经过秋浇地水3年的浸泡，萌发率为0.79%，基本失去萌发活力，与当年采集的种子萌发率（95.00%）相比，萌发率下降了94.21个百分点，浸泡4年后的向日葵列当种子完全失活，仅个别种子种皮裂开、发芽管露尖，但始终不能突破种皮，萌发率为0。而对照的向日葵列当种子经过5年在自然环境条件下放置，萌发率由71.95%下降为69.88%，仅下降了2.07个百分点。该结果与1993年PARKER 等[18]对圆齿列当种子萌发率研究结果基本一致。因此认为，在巴彦淖尔市黄灌区秋浇地实行3年以上向日葵列当非寄主作物的轮作，可以有效控制向日葵列当的危害。

巴彦淖尔市黄灌区全年灌溉分夏灌（4—6月）、秋灌（7—9月）和秋浇（10月初—11月初）。种植向日葵的河滩地多采取秋浇，其他地块多采取夏灌，秋浇地一般大水浸泡土壤长达150 d左右。由于向日葵列当种子在田间浸泡时间长短不一，且不同季节气温差异较大，夏灌和秋灌对田间向日葵列当种子萌发率的影响理论上存在差异，需要进一步试验明确夏灌对向日葵列当种子萌发率的影响，以便更好地指导生产。近年来，河套灌区也在发展水稻种植。因此，建议有条件的乡镇推广水、旱轮作，既能有效缩短轮作年限，使向日葵列当危害得到有效控制[19]，同时又能增加向日葵的复种指数，提高当地农民种植向日葵的经济收入。