【中国江苏网】珍藏10万份“无用之物”,南农大有个“杂草博物馆”

2022-08-05 来源:中国江苏网 作者:徐春晖 胡秋阳 许天颖 图片:

路边地头恣意生长的杂草,时常被看作无用之物、甚至是有害之物。在南京农业大学生科院七楼一间不起眼的房间里,这些“无用之物”却被视为珍宝。这里珍藏着来自全国甚至全球各地十万余份的杂草标本,可称是中国的“杂草博物馆”。

从研究“毒麦”开始,建立标本室

打开标本室的门,一股樟脑丸的刺鼻味扑面而来,“豚草”“野燕麦”“狗尾草”......左手木柜上整齐摆放着一排排玻璃瓶。玻璃瓶里,在海绵和樟脑丸之上,装着不少人们耳熟能详的杂草种子,约有1000多种。这其中,有一个标着“毒麦”的瓶子,它是南京农业大学建立杂草标本室的肇始。

“1962年,少量毒麦混在小麦中被种下,扩散后蔓延至几乎整个小麦种植区。”南京农业大学生科院教授、杂草研究室主任强胜向新江苏介绍,“人一吃混进毒麦做的面就会变得‘迷糊’,这种麦也被当时的农民称为‘闹心麦’。国家对此高度重视,随即开展了毒麦防控工作。”

1964年,农业部植保局委托南京农学院农学系主任李扬汉教授对江苏省毒麦发生地区进行调查,研究毒麦产毒机制以及检验防范手段。同年,南农创立了植物检疫实验室。1979年,经农业部批准,实验室更名“杂草研究室”。

《中国杂草志》,200余万字的杂草宝典

标本室建立后,杂草标本的数量陆续增加,但就全国范围来看,杂草相关的研究仍极其匮乏。

1985年,李扬汉教授率课题组成员奔赴川、陕、豫、皖、甘、青、新、藏等13个省、自治区考察,开始为编写《中国杂草志》积累第一手资料。

1986年,刚成为南京农业大学研究生不久的强胜接到任务,只身一人奔赴甘肃。“采集标本要往村里偏僻的地方去,越偏僻的地方,杂草就越丰富。”那时候,农村地区通讯、交通都不方便,要抢着植物花期采集,强胜只能起早贪黑,赶村里每天唯一一趟班车,早上五点出发,傍晚五点返程,全天连轴转,采集尽可能多的标本。晚上回到驻地,为了保证标本的新鲜与完整,他还要连夜压制标本。40天,他收集了500多种杂草。“读研究生的三年里,都在外面跑,真是磨掉了一层皮。”

1998年,在课题组的共同努力下,李扬汉主编的200余万字的《中国杂草志》出版问世,成为我国杂草研究的奠基之作。

后来,强胜又率领团队出版了《中国外来入侵生物》,为国家提供外来入侵植物名单。近期,强胜正在编撰《中国植保大百科(杂草卷)》,不断更新杂草“库存”。

现在,杂草标本室里16排长长的木柜占据了大半空间,柜子里摆放着从上世纪30年代至今收集的杂草标本。十万份杂草标本隶属约200个科、约1000个属、5000余种。其中,禾本科最多的,其次菊科,两个科占到30%。

制作标本,仅干燥就要十天半个月

“这是水生的外来入侵生物,叫凤眼莲,叶柄膨大后,浮在水面上,也被叫做水葫芦。”强胜从木柜里抽出一张1987年他在安徽采集的标本。

一张看似简单的杂草标本上,也有不少讲究。

野外收集标本后,需要压制干燥,带回标本室继续制作。“标本是新鲜的,容易腐烂,必须尽快失水。”强胜拿起杂草标本夹,演示起来。

首先,要将新鲜杂草放在标本底板上,用透气的瓦楞纸小心压上,再用绳子将标本夹结实地绑起来。“不透气的话,杂草容易发酵,标本色泽会褐化。根据品种不一样,更换纸张的频率也不同。”强胜说,“如果前三天不能完成干燥,标本质量就会比较差。一般,干燥过程要经历10天甚至半个月。”

完成干燥后,要将标本钉在台纸上,在每一张标本上贴上两张标签。左上角记录基础信息,如编号、采集时间、采集地点、采集人及科名学名、植物本身特征等,右下角贴鉴定标签,记录鉴定时间与鉴定人。“有时候,花的颜色在压制过程中会消失,所以在野外就要记录第一手的特征信息。”

为了让这些“老古董”长久保存下去,强胜指导研究生率先将杂草标本数字化,建立中国杂草信息服务系统网站,目前,数字化的杂草标本已有8万份。

杂草也是宝,科学利用益处大

未见新苗高一尺,来锄杂草已三遭。杂草由于占领作物的生存空间,经常被看作“害群之马”。

“杂草是一种在人工生境下不断生长延续的植物。”强胜说,“作物田是最典型的人工生境之一,庄稼地里锄不尽的植物就成了杂草。如果放任杂草生长,会对作物以及人的身体健康会造成一定危害,导致作物产量下降和物种多样性显著降低。”

杂草一定有害吗?强胜表示,并非如此。“在生态系统中,少了杂草也不行。在特定场景里,杂草甚至有益的。”很多野菜最开始就是杂草,如果对于入侵机制研究得当,“无用”的杂草也可以为人所用。

强胜以加拿大一枝黄花为例。过去,我国从北美地区引进观赏植物,其产生的种子借风传播后,这种黄色小花快速入侵农田、菜地、果园,甚至导致耕地荒废。一段时间后,出现了“黄花开处百花杀”的景象。

“鲜花市场上,加拿大一枝黄花是二倍体,也叫黄莺花,常用作配花,在花农中很受欢迎,因为,其从种植到开花需要的时间较短。可是,由于侵害现象严重,很长时间管理部门看到黄花就要铲除。”

强胜团队对加拿大一枝黄花在中国的入侵机制进行了长时间的深入研究后,发现真正导致入侵现象的是该物种的多倍体。“加拿大一枝黄花在高温下结实率本来是很低的,进入中国后,多倍化使得该物种的耐热能力增强,开花时间延迟了近一倍,入侵能力增强。对花农来说,多倍体因从种植到开花时间长,商业价值低,一般不会种植。而黄莺花在6月就开花,且不能在高温下产生种子不会造成入侵危害。”

对杂草的研究还为生物除草剂的开发提供了支撑。根据加拿大一枝黄花分离出的致病菌,杂草研究室研发了国内首个生物除草剂产品,让治草更有方。“这30年,化学除草剂取代人工除草,基因突变在杂草上留下‘烙印’。”强胜表示,不断使用除草剂会造成杂草抗药性不断增强,这是因杂草发生遗传变异导致的,使除草剂防效下降甚至失效。另一方面,一些敏感的杂草因除草剂使用甚至从环境中完全消失。杂草一旦变异,研究的对象就发生了改变,难以得到真实的数据,因此,杂草标本的收集保存可以为研究遗传变异规律提供“金钥匙”。

原文链接:

https://m.jschina.com.cn/v3/waparticles/01166a4745744b46bdaf900b32795c42/rrND9AqcY0JKzE7x/1


审核:许天颖

校对:田相洁

编辑:俞佳宁

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