韓海霞等
摘要[目的]為了解決內(nèi)蒙古中部地區(qū)春季大蔥收獲后種植櫻桃蘿卜的問(wèn)題,初步探討了大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的化感作用。[方法]將大蔥根系浸提液稀釋為5、10、20、30 mg/ml 4個(gè)濃度,分別處理櫻桃蘿卜種子,進(jìn)行恒溫發(fā)芽試驗(yàn),測(cè)定發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、活力指數(shù)、胚根長(zhǎng)、苗高、根冠比等指標(biāo),最后計(jì)算化感作用的綜合效應(yīng)指數(shù)。[結(jié)果]5~30 mg/ml大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和幼苗胚根長(zhǎng)均有顯著的抑制作用,僅對(duì)幼苗的苗高產(chǎn)生顯著促進(jìn)作用;綜合化感效應(yīng)為化感抑制作用,且隨著浸提液濃度的升高,對(duì)櫻桃蘿卜的化感效應(yīng)強(qiáng)度增加。[結(jié)論]不同濃度大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜的發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)有抑制作用,且隨著處理濃度升高,化感作用加強(qiáng)。
關(guān)鍵詞大蔥;浸提液;櫻桃蘿卜;化感作用
中圖分類(lèi)號(hào)S184文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)21-06915-03
Study on Allelopathy of Roots Liquid Extract of Allium fistulosum L. on Raphanus sativus L. var. radculus pers
HAN Haixia et al(Department of Biology, Jining Teachers College, Wulanchabu, Inner Mongolia 012000)
Abstract[Objective] In order to solve the planting Raphanus sativus L. var. radculus pers problems after Allium fistulosum L. harvesting in central region of Inner Mongolia, the allelopathic effects on R. sativus L. var. radculus pers. seed germination and seedling growth with roots liquid extract of A. fistulosum L. were studied. [Method] The roots liquid extract of A. fistulosum L. , which was diluted to 5, 10, 20, 30 mg/ml, treated the seeds of R. sativus L. var. radculus pers with measuring the germination potential, germination rate, vigor index, seedling root length, shoot length, root to shoot ratio and other indicators. Finally, the combined effect of allelopathic index was calculated. [Result] The results showed that 5-30 mg/ml A. fistulosum L. roots extract were significantly inhibited on R. sativus L. var. radculus pers seed germination indicators and seedling root length. Only seedling height was significant promoted in the experiment. Comprehensive allelopathic effects were inhibition, and allelopathic effect increased with the concentration increasing. [Conclusion] To sum up, A. fistulosum L. roots extract were significantly inhibited on R. sativus L. var. radculus pers seed germination indicators and seedling growth. And allelopathic effect increased with the concentration of R. sativus L. var. radculus pers increasing.
Key wordsAllium fistulosum L.; Liquid extract; Raphanus sativus L. var. radculus pers; Allelopathy
作者簡(jiǎn)介韓海霞(1981- ),女,內(nèi)蒙古呼和浩特人,講師,碩士,從事園藝植物栽培生理的教學(xué)與研究工作。
收稿日期20140623為了促進(jìn)蔬菜作物科學(xué)、合理的栽培,作物間的輪作和間作成為目前學(xué)者們研究的重要方向。其中,作物間的化感作用是研究的重要方面[1-2]?;凶饔茫ˋllelopathy)是指植物通過(guò)淋溶、揮發(fā)、殘?bào)w分解和根系分泌向環(huán)境中釋放化學(xué)物質(zhì),從而對(duì)周?chē)参铮òㄎ⑸铮┊a(chǎn)生間接或直接的有害或有利的作用[3-4]。蔬菜作物化感作用研究集中在辣椒、番茄、芹菜、外來(lái)雜草等,而關(guān)于蔥類(lèi)的研究鮮見(jiàn)報(bào)道[3-6]。
在內(nèi)蒙古中部地區(qū),越年生的大蔥約在春季4月收獲,而此時(shí)溫度較低,不適合栽培果菜類(lèi)蔬菜[7],櫻桃蘿卜作為短季蔬菜正好可以栽培[8]。筆者以大蔥為對(duì)象,探討大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜種子發(fā)芽、幼苗生長(zhǎng)的影響。
1材料與方法
試驗(yàn)于2014年在集寧師范學(xué)院植物園進(jìn)行。供試材料為大蔥(Allium fistulosum L.)、櫻桃蘿卜(Raphanus sativus L.var.radculus pers,),種子均購(gòu)于烏蘭察布市種子公司。
選取收獲期的大蔥,深挖留根,抖去泥土,清洗、晾干后把根系切下,風(fēng)干后剪成0.5 cm的小段,取20倍無(wú)菌水浸泡提取30 h,過(guò)濾后即成大蔥根系提取液母液,其濃度為30 mg/ml(干根重/浸提液體積),存于4 ℃,備用。
選健康、均一櫻桃蘿卜種子,開(kāi)展發(fā)芽試驗(yàn)。在培養(yǎng)皿內(nèi)鋪2層濾紙,加入5、10、20、30 mg/ml(干根重/浸提液體積)大蔥根系浸提液4 ml,以蒸餾水為對(duì)照。排氣泡后,每皿擺放櫻桃蘿卜種子20粒,4次重復(fù),置于20 ℃進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。2 d后,再補(bǔ)充2 ml不同濃度的浸提液。在第4天,統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率,在發(fā)芽最快時(shí)統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì),并計(jì)算發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)/100,測(cè)量幼苗的胚根長(zhǎng)度、幼苗高度,之后計(jì)算種子活力指數(shù)(VI)=GI*幼苗總長(zhǎng)[9]。
化感效應(yīng)參照Williamson(1988年)的方法,即當(dāng)T≥C時(shí),化感效應(yīng)指數(shù)RI=1-C/T;當(dāng)T
2結(jié)果與分析
2.1不同濃度大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率的影響由圖1可知,以5~30 mg/ml大蔥根系浸提液處理后,櫻桃蘿卜種子的發(fā)芽勢(shì)呈先穩(wěn)定后下降的趨勢(shì),當(dāng)處理濃度大于20 mg/ml時(shí)有顯著的下降;各個(gè)處理的發(fā)芽率變化趨勢(shì)與發(fā)芽勢(shì)基本一致,當(dāng)處理濃度大于20 mg/ml時(shí),櫻桃蘿卜的種子發(fā)芽率下降到70%以下,在0.01水平顯著低于對(duì)照值90%。
注:小寫(xiě)字母代表發(fā)芽勢(shì)的差異顯著性分析;大寫(xiě)字母代表發(fā)芽率的差異顯著性分析。
圖1不同濃度大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率的影響2.2不同濃度大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響由圖2可知,不同大蔥浸提液濃度處理后,櫻桃蘿卜種子的發(fā)芽指數(shù)比對(duì)照均有所降低,其中20、30 mg/ml 2個(gè)處理的降低趨勢(shì)達(dá)到0.05顯著水平。20 mg/ml處理為最低值(0.383 5 d-1),僅為對(duì)照的63%。
注:不同小寫(xiě)字母表示差異在0.05水平顯著。
圖2不同濃度大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜種子發(fā)芽指數(shù)的影響由圖3可知,隨著大蔥根系浸提液濃度的升高,櫻桃蘿卜種子的活力指數(shù)呈0.05水平顯著下降趨勢(shì),其中,5 mg/ml處理的活力指數(shù)與對(duì)照基本一致,當(dāng)處理濃度為10、20、30 mg/ml時(shí),其活力指數(shù)分別下降為對(duì)照的80.1%、658%和53.4%。這說(shuō)明當(dāng)大蔥根系浸提液濃度升高時(shí),櫻桃蘿卜種子的發(fā)芽指數(shù)和種子活力受到顯著抑制。
注:不同小寫(xiě)字母表示差異在0.05水平顯著。
圖3不同濃度大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜種子活力指數(shù)的影響2.3不同濃度大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜幼苗胚根長(zhǎng)、苗高的影響由圖4可知,以5~30 mg/ml大蔥根系浸提液處理櫻桃蘿卜種子后,幼苗的胚根長(zhǎng)有顯著的下降。當(dāng)處理濃度為5 mg/ml時(shí),胚根長(zhǎng)度與對(duì)照基本一致;當(dāng)處理濃度升高至10 mg/ml以上時(shí),對(duì)櫻桃蘿卜胚根長(zhǎng)有顯著的抑制作用;當(dāng)濃度達(dá)到30 mg/ml時(shí),其胚根長(zhǎng)僅為對(duì)照的50%。
注:不同小寫(xiě)字母表示差異在0.05水平顯著。
圖4不同濃度大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜胚根長(zhǎng)的影響由圖5可知,大蔥根系浸提液處理后,櫻桃蘿卜幼苗的苗高有顯著的升高。對(duì)照的苗高僅僅1.859 cm,而各個(gè)處理的苗高均大于2 cm。這說(shuō)明大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜地上部的生長(zhǎng)有顯著的促進(jìn)作用。
注:不同小寫(xiě)字母表示差異在0.05水平顯著。
圖5不同濃度大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜幼苗高的影響2.4不同濃度大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜幼苗根冠比的影響由圖6可知,以大蔥根浸提液處理櫻桃蘿卜種子后,櫻桃蘿卜幼苗的根冠比隨著處理濃度的升高而逐漸下降,差異達(dá)到0.05顯著水平。5、10、20、30 mg/ml處理的根冠比依次為對(duì)照的86.69%、77.86%、64.01%、40.97%。這說(shuō)明大蔥根浸提液對(duì)櫻桃蘿卜幼苗的健壯生長(zhǎng)有顯著的抑制作用。
注:不同小寫(xiě)字母表示差異在0.05水平顯著。
圖6不同濃度大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜胚根冠比的影響2.5不同濃度大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜幼苗的綜合化感作用由表1可知,由于綜合效應(yīng)數(shù)值為負(fù)數(shù),大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜幼苗生長(zhǎng)是化感抑制作用,而且表現(xiàn)出明顯的濃度效應(yīng),也就是說(shuō)隨著浸提液處理濃度的升高,它對(duì)櫻桃蘿卜的化感效應(yīng)增加。在5~30 mg/ml處理濃度范圍內(nèi),化感效應(yīng)的絕對(duì)值從0.062 1逐漸增加到3.994 7,說(shuō)明大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜幼苗生長(zhǎng)化感抑制作用強(qiáng)度隨著處理濃度升高而呈現(xiàn)大幅度升高的趨勢(shì)。
3結(jié)論與討論
研究表明,大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜種子發(fā)芽、活力指數(shù)和幼苗胚根長(zhǎng)、根冠比都有顯著的抑制作用,但對(duì)幼苗苗高略有促進(jìn)作用。綜合化感作用分析表明,隨著處理濃度的升高,抑制作用大幅度加強(qiáng)。這說(shuō)明大蔥根系的成分對(duì)櫻桃蘿卜的生長(zhǎng)有較大的抑制作用。在實(shí)際生產(chǎn)中,雖然4~5月大蔥收獲后很適合櫻桃蘿卜的種植[8],但是由于大蔥根系的化感作用強(qiáng)烈,大蔥收獲地不適合種植櫻桃蘿卜。
表1不同濃度大蔥根系浸提液處理對(duì)櫻桃蘿卜幼苗的化感綜合效應(yīng)
指標(biāo)浸提液濃度∥mg/ml5102030發(fā)芽率-0.071 40-0.071 43-0.500 0-0.875 0活力指數(shù)0.000 79-0.090 51-0.630 1-0.873 5根長(zhǎng)0.015 48-0.130 83-0.274 4-0.990 0苗高0.146 500.119 500.184 20.184 7根冠比-0.153 50-0.284 30-0.562 1-1.440 9綜合效應(yīng)-0.062 10-0.457 60-1.782 4-3.994 7
已有學(xué)者對(duì)植物間的化感作用進(jìn)行了研究。王春會(huì)研究等[11]表明,在5~40 mg/ml濃度范圍內(nèi),大蒜植株浸提液對(duì)蘿卜地上部生長(zhǎng)是促進(jìn)的,而對(duì)地下部是抑制的。這與該試驗(yàn)結(jié)果是一致的。同時(shí),也見(jiàn)到關(guān)于胡蔥浸提液對(duì)萵苣和蘿卜種子萌發(fā)具有抑制作用的報(bào)道[12]。還有研究表明,辣椒浸提液在低濃度(10 mg/ml)時(shí)促進(jìn)大白菜幼苗生長(zhǎng),高濃度(30、40 mg/ml)時(shí)抑制。對(duì)于植物間化感作用的研究,還有不同品種間和不同受體間的比較;對(duì)于化感作用的產(chǎn)生,還有待于更深入的研究[3-6,11-12]。該研究立足于生產(chǎn)實(shí)際,希望以此指導(dǎo)春季輪作制度,有效利用華北春季的閑置土地,但目前還處于初期的研究階段,對(duì)于大蔥根系浸提液對(duì)櫻桃蘿卜苗高的促進(jìn)作用原因尚不能確定,對(duì)于化感作用的有效成分及作用機(jī)理尚需進(jìn)一步確定。
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