(5.3.6)-2.4.3競(jìng)爭(zhēng)作用和化感作用

雜草競(jìng)爭(zhēng)作用和他感作用一、雜草和作物間的競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)：植物間的競(jìng)爭(zhēng)（competition）是指生存資源（光、CO2、水、養(yǎng)分）有限的情形下，為爭(zhēng)奪較多資源的生存斗爭(zhēng)。競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果對(duì)競(jìng)爭(zhēng)者均不利。競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生條件：資源有限；兩者應(yīng)占有相似的生境。（一）競(jìng)爭(zhēng)類型種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)（intraspecificcompetition）種間競(jìng)爭(zhēng)（interspecificcompetition）1.地上競(jìng)爭(zhēng)：對(duì)光的競(jìng)爭(zhēng)：主要取決于對(duì)地上空間的優(yōu)先占有能力、株高、葉面積及葉片的著生方式。作物早發(fā)，早封行，就可能優(yōu)先占有空間抑制雜草的生長(zhǎng)。

（二）雜草和作物間的資源競(jìng)爭(zhēng)1.地上競(jìng)爭(zhēng)：CO2競(jìng)爭(zhēng)，無風(fēng)條件，植物冠層茂密，空氣不流通，被植物光合作用消耗的CO2不能及時(shí)補(bǔ)充，造成植物冠層內(nèi)CO2濃度下降，產(chǎn)生雜草與作物間的CO2競(jìng)爭(zhēng)。

（二）雜草和作物間的資源競(jìng)爭(zhēng)2.地下競(jìng)爭(zhēng)：營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)：主要是因?yàn)殡s草吸收養(yǎng)分的速度和吸收量大，加劇作物營(yíng)養(yǎng)缺乏，特別是N、P、K。水分脅迫：一般情況下雜草吸收大量水分，降低水分的供應(yīng)，從而加重作物水分脅迫程度。雜草葉片保持較高的水勢(shì)。水分利用率C4>C3。（二）雜草和作物間的資源競(jìng)爭(zhēng)3.不同資源競(jìng)爭(zhēng)的互作：雜草和作物之間競(jìng)爭(zhēng)不同的資源是同時(shí)發(fā)生的，競(jìng)爭(zhēng)地上資源必然影響到地下資源的競(jìng)爭(zhēng)。一般講，競(jìng)爭(zhēng)一種資源將加劇對(duì)另一種資源的競(jìng)爭(zhēng)；對(duì)一種資源競(jìng)爭(zhēng)占優(yōu)勢(shì)將導(dǎo)致對(duì)另一種資源的競(jìng)爭(zhēng)也占優(yōu)勢(shì)。所以對(duì)于弱者來說，同時(shí)與強(qiáng)者競(jìng)爭(zhēng)兩種資源的產(chǎn)量損失大于分開競(jìng)爭(zhēng)損失之和雜草密度和作物產(chǎn)量損失之間關(guān)系

（三）雜草競(jìng)爭(zhēng)造成的作物產(chǎn)量損失模型作物競(jìng)爭(zhēng)力>雜草S型曲線作物競(jìng)爭(zhēng)力<雜草雙曲線雜草密度很低時(shí)直線關(guān)系。（四）雜草競(jìng)爭(zhēng)臨界期和經(jīng)濟(jì)閾值1.競(jìng)爭(zhēng)臨界期（criticalperiodofcompetition）：當(dāng)雜草生長(zhǎng)存留對(duì)作物產(chǎn)量的損失和無草狀態(tài)下作物產(chǎn)量增加量相等時(shí)的天數(shù)，即為雜草競(jìng)爭(zhēng)的臨界期，是指作物對(duì)雜草競(jìng)爭(zhēng)敏感的時(shí)期。競(jìng)爭(zhēng)臨界期是進(jìn)行雜草防除的關(guān)鍵時(shí)期，只有此期除草才是最經(jīng)濟(jì)有效的。作物產(chǎn)量無草始期（長(zhǎng)草終期）無草終期（長(zhǎng)草始期）ab作物出苗后時(shí)間作物產(chǎn)量與雜草生長(zhǎng)期限之間的關(guān)系2.經(jīng)濟(jì)閾值危害經(jīng)濟(jì)閾值：除草后作物增收效益與防治費(fèi)用相等時(shí)的草害水平。（四）雜草競(jìng)爭(zhēng)臨界期和經(jīng)濟(jì)閾值收益、成本成本D雜草密度閾值

雜草危害經(jīng)濟(jì)閾值模式圖收益雜草密度生態(tài)經(jīng)濟(jì)閾值：雜草造成的損失，等于其產(chǎn)生的價(jià)值時(shí)所處的草害水平。也就是說除了考慮雜草造成的損失，還要考慮雜草本身的生態(tài)價(jià)值或社會(huì)價(jià)值。（四）雜草競(jìng)爭(zhēng)臨界期和經(jīng)濟(jì)閾值實(shí)例經(jīng)濟(jì)閾值（雜草密度等指標(biāo)）:雜草產(chǎn)生價(jià)值為1元，不防除造成的經(jīng)濟(jì)損失為10元，若防除則成本為10元。不考慮雜草本身的價(jià)值。生態(tài)經(jīng)濟(jì)閾值（雜草密度等指標(biāo)）:雜草產(chǎn)生價(jià)值為1元，不防除造成的經(jīng)濟(jì)損失為11元，若防除則成本為10元。凈損失值=11-1元=防除成本10元（五）雜草防除的生態(tài)經(jīng)濟(jì)原則1.雜草對(duì)作物的危害分階段性，有一個(gè)危害關(guān)鍵期，關(guān)鍵期前植株群體小，田間各種生長(zhǎng)因素充足，不存在競(jìng)爭(zhēng)，關(guān)鍵期后，作物封行，雜草的存在不影響作物產(chǎn)量。理想的除草措施應(yīng)在雜草的生態(tài)危害臨界期或殺除關(guān)鍵期進(jìn)行。

2.作物對(duì)雜草的干擾作用的抵抗和忍耐是有限的，在除草決策時(shí)要以作物生長(zhǎng)總體最優(yōu)為原則，即不任草滋長(zhǎng)，也不可見草就除。3.耕作、輪作、種植方式、栽培管理及植物保護(hù)措施能極大的改變雜草-作物間的干擾平衡，應(yīng)積極利用這些因素，提高作物的相對(duì)干擾力，使干擾平衡向利于作物的方向移動(dòng)。（五）雜草防除的生態(tài)經(jīng)濟(jì)原則4.雜草和作物間的競(jìng)爭(zhēng)作用只發(fā)生在農(nóng)田水、肥、光等生長(zhǎng)因素不足的時(shí)候。因此豐富農(nóng)田限制生長(zhǎng)因素的水平，可減輕競(jìng)爭(zhēng)作用。殺除不是消除雜草競(jìng)爭(zhēng)危害的唯一途徑。

5.連續(xù)使用高效選擇性除草劑，易使雜草產(chǎn)生抗藥性，故不同除草劑品種應(yīng)搭配使用。

（五）雜草防除的生態(tài)經(jīng)濟(jì)原則6.雜草是組成農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)食物連的重要環(huán)節(jié)。除草實(shí)踐上應(yīng)該盡量保護(hù)益草，殺除害草。

7.在長(zhǎng)期的自然選擇和人類除草活動(dòng)的壓力下，常見農(nóng)田雜草一般都賦有某些特殊的生物學(xué)特性和生存策略，根除雜草是不現(xiàn)實(shí)的。（五）雜草防除的生態(tài)經(jīng)濟(jì)原則化感作用授課教師金永玲為什么葡萄和紫羅蘭間作，葡萄香味更濃?為什么葡萄與甘藍(lán)同片田地，葡萄會(huì)大面積死亡？為什么水仙和鈴蘭長(zhǎng)在一起會(huì)

“同歸于盡”?一、化感作用定義

化感作用（allelopathy）：植株向環(huán)境中釋放某些化學(xué)物質(zhì)，影響周圍其他植株生理生化代謝及生長(zhǎng)過程的現(xiàn)象。也稱為異株克生作用（植化作用）?；谢衔铮╝llelochemical）：具有化感作用的物質(zhì)。

真化感：物質(zhì)直接來源于植物的分泌或分解出來的，其產(chǎn)生的化感作用。功能性化感：化感化合物是通過微生物降解得來的，間接來源于植物的稱為次生化感化合物，其作用稱為功能性化感。自毒作用：同種植物不同個(gè)體間的化感作用。

連作障礙一、化感作用定義

常見雜草的化感作用雜草名稱受體植物他感表現(xiàn)反枝莧玉米，大豆，煙草降低玉米、大豆干重，抑制煙草生長(zhǎng)野燕麥春小麥根分泌物抑制小麥生長(zhǎng)藜玉米，大豆降低玉米、大豆干重曼陀羅向日葵影響淀粉積累和早期生長(zhǎng)稗草番茄降低產(chǎn)量地膚高粱，大豆抑制幼苗生長(zhǎng)扁蓄棉花，高粱抑制生長(zhǎng)皺葉酸模大豆，高粱抑制生長(zhǎng)金狗尾草玉米，大豆降低產(chǎn)量小飛蓬水稻抑制幼苗生長(zhǎng)二、化感化合物來源

植物的根、莖、葉、花、果實(shí)及種子都是化感化合物的來源。根內(nèi)含有的有毒物質(zhì)數(shù)量較少，毒性較弱，但根系分泌物是重要的化感化合物。

有毒氣體：許多植物的組織中含有較高的氰糖苷，亦即苦杏仁苷、亞麻苦苷，水解時(shí)可以釋放出HCN及相應(yīng)的苯甲醛。氰化物能抑制種子發(fā)芽及根的生長(zhǎng)

NH3則抑制并毒害幼苗生長(zhǎng)

三、化感化合物類型十字花科中許多植物含有可抑制發(fā)芽和生長(zhǎng)的芥子油、烯丙基芥子油、β－苯乙基芥子油三、化感化合物類型有機(jī)酸脂肪酸是種子發(fā)芽抑制劑，果汁與植物汁液中所含的蘋果酸與檸檬酸濃度為0.1-1％時(shí)，能抑制許多植物種子的發(fā)芽，高粱莖葉中所含的各種三羧酸也具有毒性。三、化感化合物類型芳香酸許多芳香酸、醛、酚類具有化感作用，特別是從植物及其殘留物及周圍土壤中分離的肉桂酸與苯甲酸衍生物及肉桂酸衍生物都具有化感作用

阿魏酸、3,4-二羥基苯甲酸阻礙萌發(fā)過程綠原酸、咖啡酸、兒茶酚抑制馬鈴薯磷酸化酶活性花楸酸能抑制獨(dú)行菜種子發(fā)芽香豆素抑制種子發(fā)芽,胡桃醌氧化磷酸化解偶聯(lián)劑三、化感化合物類型單寧：包括水解與縮和單寧，水解單寧是種子發(fā)芽、氮素固定及植物生長(zhǎng)抑制劑。生物堿：生物堿是環(huán)或側(cè)鏈含氮的環(huán)狀化合物，它們是種子發(fā)芽的抑制劑，特別是煙草、咖啡、可可種子芽的重要抑制劑。類萜與類固醇：類萜對(duì)植物有抑制作用三、化感化合物類型揮發(fā)：多在干燥條件發(fā)生，如蒿屬植物會(huì)釋放揮發(fā)性類萜類物質(zhì)，被周圍的植物吸收，或進(jìn)入土壤中被根吸收。淋溶：降雨、灌溉、露水等都能夠淋溶化感作用物，使之進(jìn)入土壤。四、化感作用物進(jìn)入環(huán)境的途徑根分泌：根系會(huì)主動(dòng)分泌化感化合物進(jìn)入土壤中。如牛鞭草的根分泌物中鑒定有苯甲酸、肉桂酸和酚酸類化合物等16種化感作用物。殘?bào)w分解：植物殘?bào)w在分解過程中，促使各種化合物釋放到環(huán)境中，其中微生物在分解植物殘?bào)w過程中，形成許多化感物質(zhì)。四、化感作用物進(jìn)入環(huán)境的途徑種子萌發(fā)和花粉傳播：種子萌發(fā)時(shí)可以分泌化感物質(zhì)到周圍的土壤當(dāng)中，當(dāng)達(dá)到一-定濃度時(shí)會(huì)對(duì)周圍植物產(chǎn)生化感作用。另外，花粉中也含有大量的化感物質(zhì)，一些植物在授粉期間可產(chǎn)生大量的花粉，花粉中的化感物質(zhì)可有效地抑制周圍競(jìng)爭(zhēng)植物的生長(zhǎng)、萌發(fā)和發(fā)育四、化感作用物進(jìn)入環(huán)境的途徑化感作用化合物主要影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育和生理生化代謝過程，這種影響通常情況下是一種抑制的過程，但有時(shí)也有促進(jìn)作用。五、化感化合物的生理效應(yīng)五、化感化合物的生理效應(yīng)

1.影響水分吸收，干擾水分平衡：香豆素、綠原酸、咖啡酸、阿魏酸

2.抑制細(xì)胞分裂：香豆素、阿魏酸

3.抑制種子發(fā)芽與生長(zhǎng)：酚類、單寧、阿魏酸

4.抑制光合作用：莨菪亭使氣孔關(guān)閉、酚酸降低大豆葉綠素含量

五、化感化合物的生理效應(yīng)

5.抑制呼吸作用：胡桃醌、醛、酚、類黃酮、香豆素等是氧化磷酸化解偶聯(lián)劑6.抑制酶活性：綠原酸、咖啡酸、兒茶酚抑制馬鈴薯磷酸化酶活性；單寧抑制過氧化物酶、過氧化氫酶、淀粉酶活性

7.抑制蛋白質(zhì)合成：肉桂酸抑制蛋白質(zhì)合成

六、化感作用在雜草治理中的應(yīng)用合理的作物布局與種植制度根據(jù)化感原理進(jìn)