范 適，宋光桃，劉飛渡，郭 銳

(湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院 園林學(xué)院，湖南 衡陽 421005)

黃花菜根浸提液對耐抽薹生菜化感作用的初步研究

范 適，宋光桃，劉飛渡，郭 銳

(湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院 園林學(xué)院，湖南 衡陽 421005)

為了解黃花菜浸提液的化感作用，本實驗采用不同濃度黃花菜根浸提液對耐抽薹生菜的種子萌發(fā)、根長、莖長和幼苗鮮重的影響.結(jié)果表明，經(jīng)黃花菜根浸提液處理后的生菜種子其發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)隨浸提液濃度的升高而顯著降低，并且對生菜幼苗根的抑制作用強(qiáng)于對其幼苗莖的抑制作用.高濃度黃花菜根浸提液對生菜種子胚根和幼苗的生長表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制作用,而低濃度黃花菜根浸提液表現(xiàn)出促進(jìn)作用.圖4，表3，參14.

黃花菜；化感作用；生菜；種子發(fā)芽；幼苗生長

化感作用是近年來倍受重視的研究熱點，它是指植物通過多種途徑如淋溶、揮發(fā)、殘體分解和根系分泌等方式向環(huán)境中釋放某些化學(xué)物質(zhì)，并對自身或周圍中其他生物(包括微生物)間接產(chǎn)生某種(有害或有利)作用[1-4].化感作用已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如在作物種植制度制定時，無論是單一種植還是實行輪作、間作、套種、覆蓋、翻埋、重茬種植，都要考慮作物的化感作用[5].鄧明華[6]等在對辣椒植株水浸提液對生菜和大白菜化感作用的初步研究一文中研究了化感作用表現(xiàn)為促進(jìn)和抑制兩方面.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和良好生態(tài)環(huán)境的保護(hù)一直以來受到國際社會普遍關(guān)注，將化感作用的理論和研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)、構(gòu)建了合理的栽培技術(shù)和耕作制度[4]；同時在控制農(nóng)田雜草、防治作物的蟲害和病害治以及減少連作障礙危害等方面起著重要的作用.

黃花菜(HemerocalliscitrinaBaroni)是一種宿根多年生草本百合科萱草屬植物，又名金針菜，花可食用，味鮮質(zhì)嫩，是我國特產(chǎn)藥食兩用蔬菜，花、葉、根曬干后均可入藥用，具有安神醒腦、增智寬胸、美容養(yǎng)血、解熱消毒之功效[7].它的主要食用器官為含苞欲放的花蕾，可將嫩花蕾干制后食用，也可將採下的鮮蕾加工直接做蔬菜.干蕾耐貯運(yùn)，鮮蕾營養(yǎng)豐富，富含有多種維生素和氨基酸，特別是胡蘿卜素，具有養(yǎng)顏美容、維護(hù)視力之功效.其它的根有微量的毒性，高生智[8]等人從黃花菜根中成功的提取了其有毒成分-萱草根素，并對其進(jìn)行了初步鑒定及毒理性試驗.關(guān)于黃花菜根浸提液對其它植物的化感作用研究鮮見報道.因此對黃花菜根水浸提液對耐抽薹生菜種子萌發(fā)和幼苗生長的影響進(jìn)行了研究，以期為增加產(chǎn)量和減緩?fù)寥肋B作障礙提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

研究試驗的黃花菜根取湖南省祁東縣耐抽薹生菜種子自購與昆明種子公司.

1.2 方法

1)黃花菜根浸提液的制備.取已曬干的黃花菜根40 g，剪成1 cm長的小段，粉碎后加入1 000 mL的蒸餾水，在室溫下震蕩浸泡48 h，然后用3層滅菌紗布過濾，收集濾液(濃度為0.04 g/ml).將母液分別用無菌蒸餾水逐級稀釋成濃度為0.005 g/ml、0.01 g/ml、0.015 g/ml、0.02 g/ml的溶液，封口存放備用.

2)受體種子預(yù)處理.精選子粒飽滿的生菜種子，用一層紗布包好浸入75%的酒精中消毒5～6 s,然后用無菌蒸餾水漂洗3次，每次漂洗30 s，放入無菌培養(yǎng)皿中供試用.

3)種子進(jìn)行生物測定.將2層經(jīng)過滅菌的濾紙鋪在洗凈，烘干的培養(yǎng)皿中，加入5 ml不同濃度的黃花菜根水浸提液，將經(jīng)過精選的耐抽薹生菜種子均勻播種于培養(yǎng)皿中，每個培養(yǎng)皿50粒，上蓋.以無菌蒸餾水為對照.在室溫條件下進(jìn)行培養(yǎng)，并每日觀測種子發(fā)芽情況，定時記錄，發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)為胚根突破種皮2 mm時為發(fā)芽.

另外，選取1個準(zhǔn)備好的培養(yǎng)皿，同樣的步驟在培養(yǎng)皿中鋪上2層滅菌濾紙，加入5 ml的無菌蒸餾水，播種70～80粒選擇好并消過毒的種子在培養(yǎng)皿中.當(dāng)此培養(yǎng)皿中的種子發(fā)芽達(dá)至70%左右時，選取準(zhǔn)備好的5個培養(yǎng)皿，其中4個為所設(shè)不同4個濃度，1個加入無菌蒸餾水作為對照.每個培養(yǎng)皿中選擇10粒大小均勻的發(fā)芽種子，均勻擺放，7 d后分別隨機(jī)從每個培養(yǎng)皿中抽取7株幼苗測定其根莖的長度和重量.

4)出苗觀測與分析.測定項目參照《國際種子檢驗規(guī)程》[9]計算種子萌發(fā)的以下指標(biāo)：

發(fā)芽率(%)=供試種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；發(fā)芽勢=自發(fā)芽至發(fā)芽最高峰時的發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt)；其中(Gt指在不同時間的發(fā)芽數(shù)，Dt指不同的發(fā)芽試驗天數(shù))；

化感作用效應(yīng)參照 Williamson G B的化感作用效應(yīng)指數(shù)(RI)進(jìn)行計算.當(dāng)T≥C時，RI=1-C/T；當(dāng)T0為促進(jìn)作用,RI<0為抑制作用,絕對值大小與作用強(qiáng)度一致.

5)測定與分析.統(tǒng)計耐抽薹生菜的單株根長(cm)、莖長(cm)、用小刀將生菜的根和莖切下用電子天平稱根重(g)和莖重(g),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度黃花菜根水浸提液對生菜種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響

由表1和表2可以看出，黃花菜根水浸提液濃度不同，對種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢的化感作用效應(yīng)也盡不同，具體表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)，而高濃度抑制的雙重效應(yīng).低濃度(0.005 g/ml、0.01 g/ml)的黃花菜根水浸提液對耐抽薹生菜種子發(fā)芽有促進(jìn)作用，其中0.01 g/ml發(fā)芽率與對照相比提高了11.6%，化感效應(yīng)為0.10.而0.015 g/ml，0.02 g/ml濃度的黃花菜根浸提液對耐抽薹生菜種子的發(fā)芽率有所抑制，且0.02 g/ml的抑制作用強(qiáng)于濃度為0.015 g/ml的.

表1,2中生菜在4個濃度的黃花菜根浸提液作用下，發(fā)芽勢分別為82%、78%、66%、62%，對照為78%；當(dāng)濃度為0.005 g/ml時化感指數(shù)為0.05，對種子的發(fā)芽勢表現(xiàn)為促進(jìn)作用；而濃度為0.01 g/ml時，化感指數(shù)為0.00，表示對耐抽薹生菜的種子發(fā)芽勢既沒有促進(jìn)作用也沒有抑制作用；當(dāng)濃度為0.015 g/ml、0.02 g/L時，化感效應(yīng)分別為-0.15，-0.21，表現(xiàn)為抑制的作用，且濃度越高，抑制作用越大.

表1 不同濃度根浸提液的耐抽薹生菜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)的影響Tab.1 Effect of aqueous extract of Hemerocallis citrinaBaroni on seed germination rate,germination potential and germination index

表2 不同濃度根浸提液對耐抽薹生菜種子發(fā)芽的化感效應(yīng)Tab.2 Effect of aqueous extract of Hemerocallis citrinaBaroni on seed germination

注：圖中化感作用指數(shù)大于0表示為促進(jìn)作用,而小于0則為抑制作用,絕對值大小與作用強(qiáng)度一致.

2.2 不同濃度黃花菜根浸提液對耐抽薹生菜的發(fā)芽指數(shù)的影響

由表2可以看出，生菜在4個濃度的黃花菜根浸提液作用下，發(fā)芽指數(shù)分別為-0.10、-0.13、-0.36、-0.41，均表現(xiàn)為抑制作用，且濃度越高，抑制作用越強(qiáng).

2.3 不同濃度黃花菜根浸提液對耐抽薹生菜的莖長的影響

由圖1和表3中可以看出，不同濃度的黃花菜根浸提液對耐抽薹生菜的莖長影響不同，表現(xiàn)為低濃度為0.005 g/ml時化感指數(shù)為0.074，表現(xiàn)為促進(jìn)作用；而濃度為0.01 g/ml、0.015 g/ml、0.02 g/ml時的化感指數(shù)分別依次為-0.007、-0.038、-0.413，表現(xiàn)為抑制作用，且隨著濃度的增高，抑制作用在不斷增強(qiáng).

圖1 不同濃度的根浸提液對耐抽薹生菜莖長的影響Fig.1 Effect of aqueous extract of Hemerocallis citrina Baroni on stem length

表3 不同濃度處理對耐抽薹生菜幼苗生長的化感作用Tab.3 Effect of aqueous extract of Hemerocallis citrinaBaroni on seedling growth

2.4 不同濃度黃花菜根浸提液對耐抽薹生菜的根長的影響

圖2中耐抽薹生菜幼苗根長對不同濃度的黃花菜根浸浸提液的反應(yīng)表現(xiàn)為低濃度和高濃度均為抑制的現(xiàn)象.濃度為0.005 g/ml時,幼苗根長化感效應(yīng)為-0.146;當(dāng)濃度增加為0.01 g/ml時,幼苗的化感效應(yīng)為-0.292;濃度為0.015 g/ml和0.02 g/ml時,幼苗的根長都有下降,且濃度越大,抑制作用越明顯,其化感效應(yīng)分別為-0.44 和-1.

圖2 不同濃度根浸提液對生菜根長的影響Fig.2 Effect of aqueous extract of Hemerocallis citrina Baroni on root length

2.5 不同濃度黃花菜根浸提液對耐抽薹生菜的莖重和根重的影響

1)不同濃度黃花菜根浸提液對生菜莖重的影響.圖3對耐抽薹生菜莖重統(tǒng)計結(jié)果及分析顯示，與對照相較，當(dāng)濃度為 0.005 g/ml時，對生菜的莖重量起到促進(jìn)生長的作用，之后隨著濃度的不斷增加，抑制作用增強(qiáng).表3中體現(xiàn)的化感作用效應(yīng)為濃度為0.005 g/ml時,幼苗莖重化感效應(yīng)為0.23，濃度為0.01 g/ml、0.015 g/ml時化感效應(yīng)為0.13、0.048，雖然化感效應(yīng)均為促進(jìn)作用，但是隨著濃度增大，促進(jìn)作用明顯在降低.當(dāng)濃度為20 g/L時，化感效應(yīng)為-0.159，表現(xiàn)為明顯的抑制作用.

圖3 不同濃度根浸提液對生菜莖重的影響Fig.3 Effect of aqueous extract of Hemerocallis citrina Baroni on stem weight

2)不同濃度黃花菜根浸提液對生菜根重的影響.根重測定結(jié)果顯示，黃花菜根浸提液濃度的高低對生菜的根生長影響特別大，低濃度對根的生長有一定的促進(jìn)作用.

由圖4和表3可以看出，與對照相比較，濃度為0.005 g/ml時對根的促進(jìn)作用最大，化感效應(yīng)指數(shù)也最高，為0.405；當(dāng)濃度為0.01 g/ml時，化感指數(shù)為0.343，顯示為促進(jìn)作用，與0.005 g/ml的相比，促進(jìn)作用有所下降；但濃度大于0.015 g/ml時，生菜根重急劇下降到0.000 g，化感指數(shù)為-1，在該濃度根重處于停滯的狀態(tài).

圖4 不同濃度根浸提液對耐抽薹生菜根重的影響Fig.4 Effect of aqueous extract of Hemerocallis citrina Baroni on root weight

3 討 論

3.1 不同濃度根浸提液對耐抽薹生菜種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響

作為評價農(nóng)作物種子發(fā)芽速度和發(fā)芽整齊度的重要評價指標(biāo)，發(fā)芽勢和發(fā)芽率常常用來評價種子的發(fā)育情況[10]本試驗結(jié)果表明，黃花菜根水浸提液對生菜種子的發(fā)芽(發(fā)芽勢和發(fā)芽率)具有一定的化感作用，在生產(chǎn)中要引起足夠的重視.本試驗中，黃花菜不同濃度的根水浸提液對生菜的發(fā)芽勢和發(fā)芽率大體上產(chǎn)生了低促高抑的作用，較低濃度的黃花菜根水浸提液不但不會抑制種子發(fā)育而且會對其產(chǎn)生促進(jìn)作用.

3.2 不同濃度根浸提液對耐抽薹生菜種子幼苗的發(fā)芽勢和發(fā)芽率根長和莖長的影響

在實驗中，數(shù)據(jù)表明，不同濃度的黃花菜根浸提液對耐抽薹生菜的種子幼苗根長、莖才均有影響，但是對耐抽薹生菜的根的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對莖的影響.這與前人蔡明[11]等試驗研究結(jié)果一致，前人在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，受抑作用大的種子根毛會有所減少，浸提液中的化感物質(zhì)通過抑制根的發(fā)育，影響根部對營養(yǎng)和水分的吸收，從而抑制種子的發(fā)育，最終導(dǎo)致地上生物量下降.實驗出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是由于根直接接觸到黃花菜根浸提液的面積較大，并釋放的物質(zhì)直接抑制根的生長，而莖則是通過根的吸收運(yùn)輸上去的，所以影響相對小.大量試驗結(jié)果表明，許多植物體內(nèi)存在一系列天然生長物質(zhì)對植物的生長與發(fā)育具有促進(jìn)或抑制作用[12-14].

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Biography：FAN Shi,male,born in 1969,Dr.associate professor.research direction of vegetable cultivation and breeding.

Allelopathic Study on Aqueous Extract From Hemerocalliscis citrina Baroni on Lettuce

FAN Shi, SONG Guang-tao, LIU Fei-du, GUO Ri

(Landscape Department,Hunan polytechnic of Environment and Biology,Hengyang 421005,China)

Allelopathy ofHemerocalliscitrinaBaroni was studied by measuring the seed germination rate,germination potential,germination index,root length,stem length,root weight and stem weight with lettuce watered with the aqueous extract of H.citrina Baroni.The results were following:different concentration of H.citrina Baroni aqueous extract significantly inhibited the seed germination.Higher concentration (0.02 g/ml) of H.citrina Baroni aqueous extract significantly inhibited the seedling growth,while low concentration (0.005 g/ml) of H.citrina Baroni aqueous extract has strong stimulating effect on the seedling growth.4figs.,3tabs.,14refs.

HemerocalliscitrinaBaroni.Allelopathy ; lettuce; seed germination; seedling growth

2015-08-03

湖南省教育廳科技計劃項目(編號:11C0472)

范 適(1969-)，男，湖南衡陽人，博士，副教授，研究方向：蔬菜栽培.

2095-7300(2015)04-007-05

S644.3

A