本文以我国夏熟作物田杂草棒头草(Polypogon fugax)为研究对象,对其种子生物学、生态适应性及化学防除技术进行研究,揭示了棒头草发生日益严重的原因,为棒头草的防除奠定理论基础。本文首先研究了棒头草种子的休眠、萌发和结实特性;其次通过室内模拟田间环境研究了棒头草对高温、水分和盐分胁迫的适应能力;最后根据我国夏熟作物田除草剂使用情况,通过整株生物测定法测定了棒头草对常用除草剂的敏感性水平,以此结果为依据,运用Gowing法筛选了防除以棒头草为优势种的复配剂配方配比,并在室内验证了该配方对夏熟作物田主要杂草的毒力。详细结果如下:1.棒头草的种子生物学通过连续两年对成熟后新采集的棒头草种子进行萌发试验研究了棒头草种子休眠特性。结果表明,棒头草种子存在15 d左右的休眠过程,种子萌发率随采集后贮存时间的延长而升高,至采后15 d达到90%以上。通过萌发试验研究了温度、光照、酸碱度、水势、盐分对棒头草种子萌发以及播种深度对其出苗的影响。在恒温条件下,棒头草种子适宜萌发温度范围为10～20℃,在20℃时萌发率最高;在变温条件下,高温20℃至30℃,低温5℃至20℃处理棒头草萌发率均达到90%以上。棒头草种子萌发不需光,在pH值4～10范围内均可萌发。棒头草种子萌发对水势敏感,随着溶液水势从0下降至-0.4 MPa,萌发率从90%下降至15%;对盐分的不敏感,当NaCl浓度达到高浓度160 mM时,萌发率仍可达到26%。棒头草在土表以下0.5 cm时出苗率最高,当播种深度大于4 cm时不能出苗,但播种深度达到8 cm处的种子仍能萌发。通过结实调查可知,棒头草平均穗长度为9.62±1.34cm,种子长度2.09±0.11mm,芒长度为 2.01±0.08 mm,每穗小穗数 1259士 184 个,千粒重 0.1417±0.0096 g。2.棒头草的生态适应性通过测定棒头草叶绿素、脯氨酸、可溶糖、可溶蛋白含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)三种抗氧化酶活性研究了棒头草对高温、水分和盐胁迫的适应能力。结果表明,在40 ℃高温胁迫下,棒头草的叶绿素含量较低温处理(≤20 ℃)显著下降,但在30 ℃处理下,仅比低温处理下降了10%,证明棒头草在30 ℃时仍可正常生长。棒头草是一种喜冷植物,其适宜生长的温度一般低于20 ℃,这一额外的温度范围使得棒头草可以早于作物和其他杂草,在温度仍然较高的夏末生长。在40 ℃胁迫下,棒头草脯氨酸含量较低温处理提高了 8倍,且体内抗氧化酶活性显著提高,说明脯氨酸含量和抗氧化酶活性的提高是棒头草适应高温胁迫的重要方式。在干旱胁迫下,棒头草叶绿素含量显著下降,但14 d复水后,其叶绿素含量又出现显著上升,说明在14 d干旱胁迫对棒头草生长的影响是可逆的,一旦胁迫条件解除生长便又可以恢复,表明棒头草有较强的耐旱性。棒头草主要是通过提高自身各种渗透调节物质的含量来维持细胞吸水能力(干旱胁迫下棒头草的可溶糖和可溶蛋白含量较对照升高了 1.5倍和9倍)来获得抗旱性。轻度淹涝胁迫(水层维持地上3 cm)并未对棒头草生长造成影响,其叶绿素、可溶蛋白含量与对照无显著差异;当棒头草处于整株没于水下的胁迫时,其抗氧化酶活性显著提高来抵御外界胁迫。盐分胁迫下棒头草各项指标的改变与干旱胁迫下呈现相似的趋势,如SOD、CAT活性显著提高,分别达到了对照的7倍和2.5倍。表明棒头草在适应盐胁迫时与适应干旱胁迫所发生的生理变化相似。3.棒头草的化学防除技术首先测定了棒头草对5种土壤处理和11种茎叶处理除草剂的敏感性,结果表明,除土壤处理剂氟乐灵和茎叶处理剂氟唑磺隆、高效氟吡甲禾灵外,其余除草剂对棒头草均可达到比较理想的抑制效果,这些药剂对棒头草的ED90(抑制生物量90%的剂量)均显著低于药剂的田间推荐低剂量。接下来以棒头草和大巢菜为试验对象,利用Gowing法进行复配剂配比的室内筛选,最终确定复配剂配比为吡氟酰草胺:氟噻草胺=1:1.2,啶磺草胺:氯氟吡氧乙酸=1:10,烯草酮:氨氯吡啶酸=1:22,根据各有效成分的理化性质,将以上三组配方含量分别确定为:44%吡氟酰草胺·氟噻草胺,33%啶磺草胺·氯氟吡氧乙酸和46%烯草酮·氨氯吡啶酸。对三组新复配剂进行了对主要杂草的室内毒力测定,发现其对以棒头草为优势种的夏熟作物田主要杂草的抑制效果均较好。