魏傳斌 張萍
摘要 [目的] 探索北美車前對十字花科蔬菜種植的影響。[方法]以花菜、白皮棒菜、改良榨菜、五月慢、楊花蘿卜、嫩苔、紫鉆等十字花科蔬菜為受試對象,通過種子發(fā)芽試驗,研究北美車前抽提液對種子萌發(fā)的影響。[結(jié)果]北美車前抽提液對花菜、白皮棒菜、改良榨菜種子發(fā)芽率有顯著影響,對花菜根莖伸長具有較大的抑制作用。[結(jié)論]受北美車前危害的蔬菜種植地區(qū),在選擇種植花菜、白皮棒菜、改良榨菜時應(yīng)慎重。
關(guān)鍵詞北美車前;十字花科;種子;萌發(fā)特性
中圖分類號S451文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)12-03559-02
作者簡介魏傳斌(1964-),男,湖北武漢人,副教授,從事園藝植物栽培生理教學(xué)及研究。
北美車前(Plantago virginica)原產(chǎn)于北美地區(qū)。作為外來入侵雜草,目前在我國南方地區(qū)常見,且正呈暴發(fā)式增長態(tài)勢。北美車前種子多,繁殖能力強,蔓延迅速,往往會入侵和危害草坪,也出現(xiàn)在荒山、草坡、路邊、宅旁、疏林果園及蔬菜地等地。北美車前的入侵除對生態(tài)環(huán)境造成危害,也對蔬菜生產(chǎn)造成較為嚴重的影響[1-4]。研究北美車前對十字花科(Cruciferae)蔬菜種子萌發(fā)和生長的影響,對于指導(dǎo)受北美車前危害的蔬菜種植地區(qū)的蔬菜生產(chǎn)、合理選擇種植品種、降低北美車前帶來的損失、提高蔬菜的產(chǎn)量與品質(zhì)具有重要的現(xiàn)實意義。
1材料與方法
1.1材料北美車前全草:初夏采集于疏林地,曬干備用。
北美車前抽提液:取北美車前全草,剪碎,用粉碎機碾成粉末。稱取250 g北美車前干草粉末置于大燒杯中,加適量水煮沸20 min,用紗布濾除濾渣,濾液定容至5 000 ml(抽提液原液)待用。
十字花科蔬菜種子包括花菜(農(nóng)樂2)、白皮棒菜(遠水大白皮)、榨菜(余榨2)、五月慢(上海青)、楊花蘿卜(櫻桃蘿卜)、嫩苔(嫩苔2號)、紫鉆(紫冠一號),采購于武漢市大東門蔬菜種子市場。
1.2試驗設(shè)計精選顆粒飽滿、大小一致、無損傷的種子,分為5份,分別用自來水、北美車前抽提液原液及稀釋液(為敘述方便,該試驗規(guī)定北美車前抽提液原液為高濃度,1/4稀釋液為較高濃度,1/16稀釋液為中等濃度,1/64稀釋液為低濃度)浸種24 h后,每份選取100粒置于墊雙層濾紙、直徑15 cm培養(yǎng)皿的發(fā)芽床上,再放入變溫光照培養(yǎng)箱中進行發(fā)芽試驗(晝25 ℃,夜15 ℃,光照8 h/d)。3次重復(fù)[5]。種子萌發(fā)過程中,發(fā)芽床水分干燥時,用自來水濕潤。從種子置床之日起開始觀察,以胚根突破種皮1 mm為發(fā)芽標準,將每種供試種子中第一粒種子發(fā)芽之日作為該種的發(fā)芽開始期,以后每天定時記錄發(fā)芽種子數(shù),當連續(xù)4 d不再有種子發(fā)芽時,作為發(fā)芽試驗結(jié)束期[6-7]。試驗結(jié)束后 ,隨機選取10株幼苗,進行有關(guān)項目測定。
1.3測定項目與方法直到發(fā)芽結(jié)束,記錄每個發(fā)芽床累計發(fā)芽種子數(shù)。試驗結(jié)束日,測定幼株平均根長、莖長。
1.4數(shù)據(jù)處理為了減少各材料間的差異,采用性狀相對值進行評價[5-6]。
性狀相對值(%)=處理后各組性狀測定值/對照各組性狀測定值×100
相對發(fā)芽率=處理組發(fā)芽率/對照組發(fā)芽率×100%
相對根長=處理組根長/對照組根長×100%。
相對莖長=處理組莖長/對照組莖長×100%(莖長包括胚軸長度)
相對根/莖長度比=(處理組根/莖長度比)/(對照組根/莖長度比)×100%。
2 結(jié)果與分析
2.1不同濃度抽提液處理后的相對發(fā)芽率 圖1顯示,北美車前抽提液對花菜、白皮棒菜、改良榨菜種子的發(fā)芽率具有明顯的影響。其中,低濃度、中等濃度、高濃度的北美車前抽提液顯著降低花菜種子的發(fā)芽率,較高濃度對花菜種子的發(fā)芽率影響不顯著;不同濃度的抽提液均能抑制白皮棒菜種子的萌發(fā),隨著濃度的增加,抑制作用加強。不同濃度的北美車前抽提液對改良榨菜種子發(fā)芽率的影響:低濃度、中等濃度的影響不顯著,較高濃度與高濃度則顯著抑制發(fā)芽。不同濃度的北美車前抽提液對五月慢、楊花蘿卜、嫩苔、紫鉆的發(fā)芽率影響不顯著。
2.2不同濃度抽提液處理后的根相對長度圖2顯示,不同濃度的北美車前抽提液對花菜的相對根長作用較特殊,低濃度、中等濃度、高濃度均抑制花菜根的伸長,較高濃度則促進根的伸長。對改良榨菜,各濃度對根的伸長基本無影響。對五月慢、楊花蘿卜,低濃度、中等濃度對根的伸長影響不明顯;較高濃度時有一定的促進作用;高濃度時,對五月慢的影響不明顯,但能抑制楊花蘿卜根的伸長。不同濃度對白皮棒菜、嫩苔、紫鉆的根伸長均有促進作用,尤其是較高濃度和中等濃度時的促進作用較大。
2.3不同濃度抽提液處理后的莖相對長度 圖3顯示,不同濃度的北美車前抽提液,對花菜相對根長的作用也較特殊,低濃度、中等濃度、高濃度均抑制花菜莖的伸長,較高濃度則促進根的伸長。對五月慢莖的伸長,無論是低、中等濃度,還是高濃度,影響均很小。而對白皮棒菜、改良榨菜、楊花蘿卜、嫩苔莖的伸長,低濃度、中等濃度時的影響較小,較高濃度、高濃度時促進作用明顯,表現(xiàn)為隨著濃度的增加,促進作用加強。對紫鉆莖的伸長,低濃度影響不顯著,中等濃度、較高濃度和高濃度時都具有促進作用。
2.4不同濃度抽提液處理后的根/莖由圖4,結(jié)合圖2、3可以看出,北美車前抽提液對花菜根、莖的影響是:低濃度時,對根、莖的伸長都具有抑制作用,對根的抑制作用大;中等濃度時,對根、莖具有相同的抑制作用;較高濃度時,對根、莖的影響都不明顯;高濃度時,也對根、莖都具有抑制作用,但對根的抑制效應(yīng)大于對莖的抑制效應(yīng)。
對白皮棒菜,在低濃度時,對根、莖長度具有較小的促進作用,對根、莖的相對長度影響小,中等濃度、較高濃度時,均能促進根、莖的伸長,但對根伸長的作用大。高濃度時,對根伸長作用小,而能促進莖伸長。
對改良榨菜,隨著濃度的增加,對根的作用無明顯改變,但對莖的伸長作用加強。
對五月慢,不同濃度對根、莖的伸長作用都較小,因此,根/莖的相對值變化不大。
對楊花蘿卜,隨著濃度的增加,對莖的伸長作用加大,而對根的伸長作用具有波動性,表現(xiàn)出根、莖長度比的相對值變化的波動性。
對嫩苔,隨著濃度的增加,對莖的伸長作用加大。對根伸長的促進作用是先大后小,故根、莖長度比的相對值的變化是低濃度、中等濃度、較高濃度時大于100%,高濃度時小于100%。
對紫鉆,各濃度對根、莖生長的作用不大。
圖4不同濃度抽提液處理后根/莖比較3討論
在群落內(nèi)部,植物之間的化學(xué)競爭非常強烈。許多外來種的入侵過程都伴隨著強烈的化感作用?;形镔|(zhì)是植物的次生代謝物,其基本作用是在入侵過程中抑制其他植物種子發(fā)芽和生長。外來物種在入侵過程中向環(huán)境釋放的化感物質(zhì)是其成功入侵的重要因素之一[8-10]。
北美車前作為雜草,在生長過程中,可能會向環(huán)境,包括土壤釋放化感物質(zhì)。其死亡后也通常在土地整理時被埋入地下腐爛、降解,向土壤釋放化感物質(zhì),以此對后續(xù)作物的生長產(chǎn)生影響[10]。
不同植物所釋放化感物質(zhì)的種類與數(shù)量不同,不同種的植物以及同種植物不同品系的基因型不同,其生理特性不同,對不同類型化感物質(zhì)的敏感性也不同[8]。植物種子的萌發(fā)與生長是一個極其復(fù)雜的生理過程,也受多種因素的共同作用。北美車前抽提液中化感物質(zhì)的成分,以及受影響的作物種類、作用機制等,需要進一步研究。
4結(jié)論
北美車前抽提液對花菜種子的萌發(fā)和生長會產(chǎn)生較大的不利影響,甚至影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。對白皮棒菜、改良榨菜種子的發(fā)芽率也會產(chǎn)生不利影響,但對其生長受到的不利影響較小。對五月慢、楊花蘿卜、紫鉆種子萌發(fā)、生長受到的不利影響較小。對嫩苔根、莖的生長,尤其是根的生長,還有一定的促進作用。因此,在受北美車前危害較嚴重的蔬菜種植地,十字花科相關(guān)作物的種植,合理選擇品種十分必要,尤其是花菜的種植,應(yīng)慎重對待。
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