杂草学 第二十一章杂草科学的研究方法
第三章杂草科学的研究方法 杂草学是一门实践性很强的学科，其理论体系源自广泛而深入的实 验研究。我们主要介绍近年来形成的或可借鉴的杂草科学的研究方法。 1.杂草生物学特性的研究方法 杂草生物学是研究杂草的萌发、立苗、生长发育、遗传和变异及 其传播与潜在危害规律的学科。杂草生物学特性主要是杂草与作物长期 共存的过程中，特定。的自然和人为条件的选择下形成的各种特定的适 应性表现。 1.1杂草物候学研究方法 杂草物候学主要观察描述杂草生活史过程中杂草生长、发育各时期 动态规律，特别是与温度、降雨量、光照和农事活动密切相关的生长发 育规律。其观察研究结果不仅为杂草的有效防治提供重要的理论依据， 同时也是开展杂草预测预报的生物学基础
第三章杂草科学的研究方法 杂草的物候观察记载杂草物候学观察包括观察与记载杂草生长发 育过程中的各主要关键时期启始时间、持续过程，以及杂草生长发育与 季节、温度、降雨、耕作过程等之间的相互关系。杂草物候的观察与描 述一般主要包括以下几个时期： a.杂草的萌动期果皮或种皮吸胀期 b.杂草的立苗期子叶出土期 c.杂草的营养生长期出叶速度 d.杂草的开花期花（序）芽出现期 e.杂草的结实期果实成熟期 ￡.杂草的枯黄期叶开始变色期 对所获得的第一手资料，需进行总结、综合、分析和比较，并通过 数理统计分析的手段，定量分析和描述其间的相互关系。例如：与气候 资料结合的分析比较，揭示气候因素对杂草发生规律的影响：结合历史 资料进行对比分析和研究，阐明杂草发生的一般规律
第三章杂草科学的研究方法 在除草剂的影响下杂草物候学的观察预记载在现代农业生产中，使用化 学药剂控制或治理杂草，已是高效农业生产中必不可少的措施之一。然而，除草 剂的施用影响和改变着杂草的生物学特性，使之在新的环境中开始了新的选择性 进化，因此，研究除草剂作用下杂草的物候学特征亦有意义。 使用除草剂作土壤处理或茎叶喷雾处理后田间的杂草物侯学时期如下（与 未处理对照区对比观察)： a.杂草的萌动期 b.杂草的立苗期 C.营养生长过程历经期记载出叶速率 d.杂草的开花期记载花（序）芽出现期、出花期、盛花期和终花期 e.杂草的结实期记载花（序）芽出现期 ￡.杂草的枯黄期记载杂草叶变色期和枯黄期
第三章杂草科学的研究方法 1.2杂草物种生物学研究方法 杂草由于长期受自然和人为因素的影响，其遗传多样性相对较为丰 富，因而研究杂草的物种生物学对揭示杂草的烟花和发展规律、杂草的 生物学特性、抗除草剂性杂草种群的产生、甚至揭示物种的形成均有重 要意义。 杂草物种生物学研究的大致方法如下述：确定变异丰富的某种杂草 作为研究对象，选择种下具有典型代表性的杂草种群 (population)。其选择的主要依据有：形态学的差异、地理分布的 差异、生境的不同、生态条件的差异、对除草剂耐受性的不同等等
第三章杂草科学的研究方法 于花果期，采集每一种群的群体标本约50份，并作详细记载，如株 型、花的颜色、茎叶的色泽等；分别观察、测量每一个体的植株高度、 叶片的长宽度、植株及叶片上的毛绒及其他附属物等，花萼、花瓣的有 无、形态及数目，雄蕊、雌蕊的数目、形态，子房的室数，胚珠的数 目、传粉、受精、结实特性等等，力求周详。 另对每个种群采集活体材料或种子，种植于同一的生境条件下， 观察记测每个种群所代表的特征变化情况，以便判断区分叶特征变异使 环境饰变或是可遗传变异。 进一步可进行各种群的细胞学观察研究，如染色体数目的记测 染色体组型分析，以及同功酶分析等。 对所获上述特征资料进行编码及数量化，并用聚类分析等多元统计 分析方法进行统计分析，最终明确该物种种下各种群的遗传多样性及演 化规律
第三章杂草科学的研究方法 2.杂草生态学的研究方法 中2.1杂草种子库的调查研究方法 杂草种子库是杂草从上一个生长季节向下一个生长季节过渡的纽 带，是杂草种群的以不断延续的重要环节，是杂草以潜在杂草群落存在 的一种方式，是杂草渡过恶劣生长环境条件的保证。杂草种子库的规模 是决定下一季节杂草发生数量的关键因素。开展杂草种子库的研究，至 少可以有如下几方面的意义。 通过检测杂草种子库的杂草种子数量，可以达到预测预报草害发生 情况，为采取有效防除措施提供可靠的信息。耗竭杂草种子库，可以切 断杂草延续的环节，打破杂草在农田中的延续性，可以减轻甚至完全消 除杂草的危害，最终达到有效管理杂草的目的。 通过对杂草种子库动态的研究，亦可以阐明某些理论，如杂草群落 结构的本质，杂草群落的稳定性，顶极杂草群落的概念和认识，杂草群 落的演替，杂草发生的根源等
第三章杂草科学的研究方法 2.2杂草种子库检测的主要方法： (1)诱萌法采集田间土壤，其所取最小量通常应在100g以上。经 干燥—保湿——风干—搅拌—保湿反复处理，诱使土壤中的杂草 种子充分萌发，通过鉴定和计数杂草幼苗，检测出相应的杂草种子数 量。处理过程中，有时要借助低温层积、适宜高温或化学刺激物质的处 理，以打破种子休眠。该法可以较确切检测出具有活力的杂草种子，从 而确知种子库的实际规模，劳动量相对较小。但该法耗时较长，且不能 检出尚休眠的杂草种子。 (2)水洗法取回的土壤，装于不同规格的筛子中，用水冲洗土 壤，去处沙粒和泥浆，分离出杂草种子。Gross and Renner(1989) 曾自制了一套水洗杂草种子的装置，更有效地从土壤中分离出杂草种 子。采用手指按压法检测种子的饱满度，推测杂草种子的活力。劳动强 度较低，能有效统计杂草种子数目和进行杂草种子的分类鉴定
第三章杂草科学的研究方法 (3)水洗和诱萌结合法实际上，是将上述2种方法结合起来，用 水洗法分离出杂草种子，然后经诱导杂草种子萌发，来检出或杂草种子 的数量，并通过幼苗鉴定杂草种类的方法。 (4)K,C0,溶液悬浮离心法用按250gK,C0,溶液+25gNa Polymetaphosphate(多聚磷酸钠)和Na,Co3(2:1)溶液加到 500ml水中配成的溶液，处理采集的土样。 收集采样☐ +置5℃下冷藏 分干，粉碎土块 按75mlK,C0,溶液与100g土样的比例混合，盛于离心瓶中 10000转/分离心10mn水淋洗3次 280转/分震荡3min 去除士粒 35℃下干燥种子和有机残渣 鉴定、计数杂草种子 去除有机残渣
第三章杂草科学的研究方法 杂草种子库的研究 土壤杂草种子库结构的研究 根据杂草种子库的规模预测杂草发生率的研究 土壤杂草种子库治理的研究
