胡云 刁銳琦 胡濤

摘要[目的]探索向日葵不同部位水提液對馬齒莧種子萌發(fā)及幼苗生長的化感作用。[方法]以發(fā)芽勢、發(fā)芽率、芽長、根長和化感效應(yīng)指數(shù)等作為測量指標(biāo)，研究了向日葵不同部位的水提取液對馬齒莧種子萌發(fā)及幼苗生長的化感作用。[結(jié)果]向日葵不同部位對馬齒莧種子萌發(fā)及幼苗生長存在化感作用，且化感作用為抑制作用，其大小依次為莖、花、葉、根；不同部位水提液對馬齒莧的抑制作用隨著濃度的增大而增大。[結(jié)論]為農(nóng)業(yè)綜合防治及生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞向日葵；水提液；馬齒莧；化感作用

中圖分類號S435.655文獻標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）21-07070-03

Allelopathy Effect of Sunflower Water Extracts on Germination and Growth of Portulaca oleracea L. Seeds

HU Yun et al（College of Agriculture， Anshun University， AnShun， Guizhou 561000）

Abstract[Objective] The aim was to understand allelopathy effect of sunflower water extracts on germination and growth of P. oleracea seeds. [Method] The germination potential， germination rate， shoot length， root length and allelopathic effect index were as measurement indexes， allelopathy effect of sunflower water extracts on germination and growth of P. oleracea seeds was studied. [Result] Different parts of sunflower on germination and seedling growth of P. oleracea seeds had allelopathy， and the allelopathy was inhibition， and the inhibition of different parts was in order of stem > flower > leaf > root. The inhibitory effects of different parts of sunflower on germination and seedling growth of P. oleracea seeds increased with the increase of concentration. [Conclusion] The research result provides theoretical basis for integrated pest control in agriculture and production.

Key wordsSunflower； Water extracts； Portulaca oleracea L.； Allelopathy

化感作用指一個活的植物釋放某些化學(xué)物質(zhì)到其生存的環(huán)境中，從而影響周圍植物的生長和發(fā)育，包括促進和抑制2個方面[1-3]。近年來，植物化感作用的研究已吸引世界各地生態(tài)學(xué)家的關(guān)注，并成為農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)和化學(xué)生態(tài)學(xué)研究最活躍的領(lǐng)域之一[4-10] 。但在我國，植物化感作用的研究是一個相對較新的領(lǐng)域。張寶琛等[11]研究了青海西藏高原馬先蒿屬植物斑唇對一些作物的抑制作用。目前我國農(nóng)業(yè)化感作用的研究也日益深入廣泛，大多數(shù)研究是針對田間雜草與作物的相互化感作用[12-16]。

馬齒莧，又名馬齒菜、馬菜等，為1年生肉質(zhì)草本植物，世界各地皆有廣泛分布。馬齒莧在土壤肥沃的地里為害較嚴(yán)重，為秋熟旱作的主要闊葉類雜草，耐強干旱，在鏟除處理后，遇到適宜的條件仍能正常生長，很難防除。據(jù)研究報道，向日葵是一種很好的化感植物，其葉中主要含有黃酮類成分、倍半萜類及二萜類成分，大多都具有化感、抗微生物作用[17-18]。鑒于此，筆者研究了向日葵不同部位水提取液對馬齒莧種子的化感作用，旨在為實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及綜合防治提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料摘取向日葵植株的根、莖、葉和花各部分各200 g，洗凈晾干后稱取100 g，備用。馬齒莧種子于2013年3月購自貴州省安順市種子公司，選取3 000粒大小一致且完好的馬齒莧種子，備用。

1.2方法

1.2.1馬齒莧種子的前處理。精選飽滿度一致、大小均一、無病蟲害的馬齒莧種子若干。用配制好的0.3%高錳酸鉀溶液對種子進行消毒15 min，用去離子水清洗3次，將馬齒莧種子置于40 ℃恒溫水浴鍋浸種6 min，然后放入干燥燒杯中待用。

1.2.2向日葵水提取液的配制。參考韋琦等[19-21]的方法。剪取向日葵植株的花、莖、葉和根，洗凈，在室溫下晾干，并將其剪成1～2 cm的小段，分別放置，作為供試樣品。各稱取100 g搗碎并過濾，加入去離子水定容至500 ml作為母液（濃度為0.200 g/ml），再將母液稀釋成0.100、0.050、0.025 g/ml 3種不同濃度的向日葵花、莖、葉和根的水提取液，將上述4種不同濃度的向日葵花、莖、葉和根的水提取液放入4 ℃冰箱中保存。

1.2.3馬齒莧種子萌發(fā)試驗。采用培養(yǎng)皿濾紙法[22]，并按照國家標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程》的方法進行。準(zhǔn)備60個培養(yǎng)皿，洗凈后放入烘干箱中，在30 ℃下烘干120 min，取出已烘干的培養(yǎng)皿對其進行編號，每個培養(yǎng)皿的底部放置2張圓形濾紙。將處理好的種子放入培養(yǎng)皿中，每個培養(yǎng)皿放入50粒種子，每個濃度設(shè)3個重復(fù)。向各培養(yǎng)皿中對應(yīng)加入適量0.200、0.100、0.050、0.025 g/ml 4種不同濃度的向日葵花、莖、葉和根的提取液。對照組加等量蒸餾水。濾紙每2 d更換一次。將所有培養(yǎng)皿置于28 ℃光照培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，每天光照8 h。第3天以胚根突破種皮2 mm為準(zhǔn)統(tǒng)計發(fā)芽數(shù)，計算發(fā)芽勢和發(fā)芽率。第6天測量各處理的芽長及主根長度，各重復(fù)取長勢均勻的5株進行測量。

2結(jié)果與分析

2.1向日葵不同部位不同濃度水提液對馬齒莧種子發(fā)芽勢的影響由表1可知，經(jīng)過向日葵不同部位不同濃度的水提液處理后，馬齒莧種子的發(fā)芽勢除在0.025 g/ml的濃度外，均受到不同程度的抑制。在0.025 g/ml水提液濃度下，無顯著差異，而在0.200 g/ml水提液濃度下抑制作用很明顯。向日葵根、莖、葉和花各部位對馬齒莧種子發(fā)芽勢的抑制性都隨著濃度的增大而增強；各部位對馬齒莧種子發(fā)芽勢的抑制作用大小存在差異，發(fā)芽勢大小依次為根、葉、花、莖。由此可見，向日葵不同部位能分泌一些化感物質(zhì)使馬齒莧種子的發(fā)芽勢降低，其抑制效果大小依次為莖、花、葉、根。

3討論

試驗結(jié)果表明，向日葵不同部位水提液對馬齒莧種子及幼苗生長的抑制作用大小順序依次為莖、花、葉、根，且各部位水提液的抑制作用都隨著濃度增大而增大，其原因可能是由于向日葵不同部位分泌的化感物質(zhì)不同所致。

向日葵不同部位分泌的化感物質(zhì)對馬齒莧種子萌發(fā)及幼苗生長產(chǎn)生抑制作用可能通過以下幾種途徑：①對細(xì)胞膜透性的影響。向日葵分泌的某種化學(xué)物質(zhì)可能會破壞馬齒莧植物的細(xì)胞壁，使其細(xì)胞膜通透性增強，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)含物大量外溢，造成植物根系生長緩慢或死亡。②植物細(xì)胞分裂和伸長。向日葵不同部位分泌物可能會抑制馬齒莧植物細(xì)胞的有絲分裂，改變RNA和DNA的合成量及合成時間來改變細(xì)胞分裂周期。③呼吸作用速率。向日葵不同部位分泌物可能會影響馬齒莧植物細(xì)胞呼吸作用，如氧吸收、電子傳遞、NADH的氧化作用以及CO 的產(chǎn)生等。④光合作用速率。向日葵不同部位分泌物可能會改變?nèi)~綠素含量或葉綠素合成的酶系統(tǒng)，進而影響光合作用。⑤酶系統(tǒng)的活性。向日葵不同部位分泌物可能會對馬齒莧種子及幼苗內(nèi)酶的合成和酶活性產(chǎn)生影響。

向日葵不同部位分泌的化感物質(zhì)對馬齒莧種子萌發(fā)及幼苗生長的產(chǎn)生抑制作用大小順序依次為莖、花、葉、根，可能原因是：①向日葵葉面積較大，含有較多的葉綠素。由此推測可能是由于存在較多的葉綠素，使得對馬齒莧種子萌發(fā)及幼苗生長的光合作用沒有太大影響，所以向日葵葉對馬齒莧種子萌發(fā)及幼苗生長的抑制作用也相對減弱。②向日葵花中含有花青素之類的色素和一些揮發(fā)性物質(zhì)，由此推測向日葵花對馬齒莧種子萌發(fā)及幼苗生長的抑制作用可能是由于這些色素和揮發(fā)性物質(zhì)的影響，從而導(dǎo)致抑制作用較強。③向日葵莖與其他3個部位相比，其所含物質(zhì)（葉綠素、色素、揮發(fā)性物質(zhì)等）都相對較少，由此推測可能是這些物質(zhì)含量少，所以向日葵莖對馬齒莧種子萌發(fā)及幼苗生長的抑制作用最強。

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