陳業(yè)兵　劉偉堂　李增梅等

摘 要：以稗草為受體，研究了銀膠菊根、莖、葉、花水浸提液對(duì)稗草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，根、莖、葉、花水浸提液的化感作用強(qiáng)度存在差異，花、葉水浸提液對(duì)稗草的化感抑制強(qiáng)度高于根、莖，且抑制強(qiáng)度隨處理濃度的增大而增強(qiáng)；20%濃度花、葉水浸提液完全抑制稗草幼苗生長(zhǎng)，其處理的稗草種子發(fā)芽率分別為20.0%和23.3%。

關(guān)鍵詞：銀膠菊；水浸提液；稗草；化感作用

中圖分類號(hào)：Q16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2013）09-0039-03

化感作用是指植物或微生物通過(guò)向環(huán)境中釋放一些特殊的化學(xué)物質(zhì)而對(duì)其它植物或微生物產(chǎn)生直接或間接的、有益或有害的作用[1]，化感作用的深入研究對(duì)認(rèn)識(shí)入侵植物的危害性及入侵機(jī)制、生物除草和新型農(nóng)藥的開發(fā)具有重要意義[2，3]。

銀膠菊（Parthenium hysterophorus L.）為菊科銀膠菊屬草本植物，原產(chǎn)于美國(guó)及墨西哥北部，傳入我國(guó)后，因環(huán)境適應(yīng)，成為入侵植物。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，銀膠菊具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，可以導(dǎo)致苔麩[Eragrostis tef （Zucc.） Trotter]減產(chǎn)[4]，抑制蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)[5，6]，給糧食和蔬菜生產(chǎn)造成危害。目前，國(guó)內(nèi)外有關(guān)銀膠菊對(duì)農(nóng)田雜草的化感作用研究較少。在山東省莒南縣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，稗草生長(zhǎng)密集的區(qū)域，在銀膠菊侵入并逐漸成為優(yōu)勢(shì)種群后，稗草無(wú)論是在數(shù)量還是生物量上都明顯下降，因而，本試驗(yàn)研究了銀膠菊對(duì)稗草的化感作用，為探討其入侵機(jī)制提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供體植物銀膠菊采自山東省臨沂市莒南縣。受試植物稗草[Echinochloa crusgalli （L.） Beauv.]種子：采自山東省泰安市郊區(qū)農(nóng)田。

1.2 水浸提液的制備

參考顏桂軍等（2008）[7] 的方法。將100 g銀膠菊新鮮葉片放入2.5 L的廣口瓶中，按質(zhì)量比1∶5加入蒸餾水，常溫下浸泡48 h，所得浸提液經(jīng)抽濾后，得母液，濃度記為20%（相當(dāng)于0.2 g FW/ml葉水提取物），4℃冷藏待用。加入蒸餾水分別稀釋成5%和10%。以5%、10%、20% 3個(gè)濃度供室內(nèi)培養(yǎng)皿生物測(cè)定用，以蒸餾水為對(duì)照?；?、莖和根的水浸提液制備同上。

1.3 試驗(yàn)方法

參考Bagavathy等（2007）[8]的方法。稗草種子用25℃的溫水浸泡6 h，然后用0.5%升汞水溶液消毒5 min，再用無(wú)菌水沖洗多次。在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿里，墊上2層濾紙，以上述配制的待測(cè)液為處理液，以蒸餾水為對(duì)照，每皿加入稗草種子15粒，重復(fù)4次，28℃下暗培養(yǎng)，5天后調(diào)查稗草發(fā)芽情況。

在進(jìn)行幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn)前，對(duì)稗草種子進(jìn)行催芽。在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿里，墊上2層濾紙，以上述配制的待測(cè)液為處理液，以蒸餾水為對(duì)照，重復(fù)3次，選取10粒飽滿均一的剛露白稗草種子，均勻放到濾紙上，28℃下暗培養(yǎng)，3天后調(diào)查稗草根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)、鮮重情況。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

式中：C為對(duì)照值，T為處理值。RI為化感作用效應(yīng)：RI>0表示促進(jìn)作用，RI<0表示抑制作用，絕對(duì)值的大小與作用強(qiáng)度一致。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)稗草種子發(fā)芽率的影響

從圖1看出，根、莖、葉、花水浸提液抑制稗草種子萌發(fā)（除10%根水浸提液有輕微促進(jìn)作用外），化感抑制強(qiáng)度隨著處理濃度的升高而增強(qiáng)，呈現(xiàn)化感作用的濃度效應(yīng)?；?、葉水浸提液抑制稗草種子萌發(fā)的化感強(qiáng)度高于根、莖，在5%、10%、20%濃度處理下，稗草種子的發(fā)芽率分別為88.3%、71.7%、20.0%和86.7%、75.0%、23.3%，RI值分別為-0.04、-0.22、-0.78和-0.05、-0.18、-0.75。

2.2 對(duì)稗草幼苗生長(zhǎng)的影響

從圖2看出，根、莖、葉、花水浸提液對(duì)稗草幼苗生長(zhǎng)呈現(xiàn)不同的化感效應(yīng)。根、莖水浸提液促進(jìn)稗草幼苗生長(zhǎng)，根水浸提液的化感促進(jìn)作用隨

處理濃度的升高而降低，而莖水浸提液的化感促進(jìn)作用隨處理濃度的升高而增強(qiáng)；花、葉水浸提液抑制稗草幼苗生長(zhǎng)，化感抑制強(qiáng)度隨處理濃度的升高而增強(qiáng)，呈現(xiàn)化感作用的濃度效應(yīng)。在5%、10%、20%濃度下，花水浸提液對(duì)稗草根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)、鮮重的RI值分別為-0.84、-1.00、-1.00，-0.67、-1.00、-1.00和-0.55、-1.00、-1.00；葉水浸提液對(duì)稗草根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)、鮮重的RI值分別為-0.51、-0.90、-1.00，-0.57、-0.87、-1.00和-0.44、-0.70、-1.00。

3 討論

眾所周知，化感物質(zhì)必須是經(jīng)自然途徑進(jìn)入環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)，在自然狀態(tài)下，除水以外，不可能有其它溶劑將植物組織中的化學(xué)物質(zhì)淋溶出來(lái)[11]，因而本試驗(yàn)以水浸提，測(cè)定了銀膠菊不同組織部位水浸提液的化感作用。測(cè)定結(jié)果顯示，根、莖、葉、花水浸提液對(duì)稗草的化感作用強(qiáng)度存在差異，花、葉水浸提的化感抑制強(qiáng)度高于根、莖，這與Pandey等（1993）[12]和 Kohli等（2006）[13]的研究結(jié)果一致。在高處理濃度下，銀膠菊花、葉水浸提液顯著抑制稗草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，表明花、葉中含有抑制植物生長(zhǎng)的化感物質(zhì)。值得一提的是，銀膠菊莖水浸提液促進(jìn)稗草幼苗生長(zhǎng)，這與化感物質(zhì)通常具有的濃度效應(yīng)不一致，可能是莖水浸提液中含有植物生長(zhǎng)物質(zhì)，或稗草能將低濃度的化感物質(zhì)轉(zhuǎn)化為自身的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)所致[12]，這方面的機(jī)理還需進(jìn)一步探討。

雖然銀膠菊葉片和花的生物量很大，通過(guò)雨水淋溶作用向環(huán)境中釋放的化感物質(zhì)量很多，但在自然條件下，其在自然群落中對(duì)臨近植物的化感作用效果與程度如何，還需進(jìn)一步研究。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] Rice E L. Allelopathy （2th edition）[M]. New York： Academic Press， 1984.

[2] 張 靜， 王光美， 曲卓卿， 等. 黑松化感作用初步研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2012， 44（7）： 37-40.

[3] 趙志英， 雷彩霞， 臧愛(ài)梅. 植物源除草劑研究進(jìn)展[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2010， 6： 91-93.

[4] Tefera T. Allelopathic effects of Parthenium hysterophorus extracts on seed germination and seedling growth of Eragrostis tef [J]. Journal of Agronomy and Crop Science， 2002， 188（5）： 306-310.

[5] Fischer N H， Weidenhamer J D， Bradow J M. Inhibition and promotion of germination by several sesquiterpenes[J]. Journal of Chemical Ecology， 1989， 15（6）： 1785-1793.

[6] Batish D R， Singh H P， Pandher J K， et al. Phytotoxic effect of Parthenium residues on the selected soil properties and growth of chickpea and radish[J]. Weed Biology and Management，2002， 2（2）： 73-78.

[7] 顏桂軍， 朱朝華， 駱焱平， 等. 胡椒、芒果和黃皮的化感作用潛力[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2006， 17（9）： 1633-1636.

[8] Bagavathy S， XavierG S A. Effects of aqueous extract of Eucalyptus globuluson germination and seedling growth of sorghum[J]. Allelopathy Journal，2007，20 （2）： 395-402.

[9] 沈慧敏， 郭鴻儒， 黃高寶. 不同植物對(duì)小麥、黃瓜和蘿卜幼苗化感作用潛力的初步評(píng)價(jià)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2005， 16（4）： 740-743.

[10]廖周瑜， 趙則海， 侯玉平，等. 五爪金龍調(diào)落葉腐解物的化感潛力研究[J].生態(tài)環(huán)境，2007，16（4）： 1249-1252.

[11]孔垂華. 植物化感作用研究中應(yīng)注意的問(wèn)題[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 1998， 9（3）： 332-336.

[12]Pandey D K，Kauraw L P，Bhan V M. Inhibitory effect of Parthenium （Parthenium hysterophorus L.） residue on growth of water hyacinth （Eichhornia crassipes Mart Solms.） Ⅱ. Relative effect of flower， leaf， stem， and root residue[J]. Journal of Chemical Ecology， 1993， 19（11）： 2663-2670.

[13]Kohli R K， Batish D R，Singh H P，et al. Status， invasiveness and environmental threats of three tropical American invasive weeds （Parthenium hysterophorus L.， Ageratum conyzoides L.， Lantana camara L.） in India[J]. Biological Invasions， 2006， 8： 1501-1510.