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)

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黃花菜根水浸提液對(duì)大白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)

摘要：以黃花菜根為試材，研究不同濃度水浸提液對(duì)不同品種大白菜種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響，對(duì)黃花菜根化感物質(zhì)的作用進(jìn)行研究.試驗(yàn)結(jié)果表明：不同濃度黃花菜根水浸提液對(duì)不同品種大白菜(精選83-1和迷你黃)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的作用效果不同.當(dāng)濃度為10 mg/mL，15 mg/mL，20 mg/mL時(shí)，對(duì)于精選83-1和迷你黃的化感作用不同，有的表現(xiàn)為促進(jìn)作用，有的表現(xiàn)抑制作用.高濃度(25 mg/mL)對(duì)于精選83-1和迷你黃則全部表現(xiàn)為抑制作用，且濃度越高抑制作用越明顯.圖5,表2，參12.

關(guān)鍵詞：黃花菜；化感作用；大白菜

植物化感作用(Allelopathy)在1937年由德國(guó)科學(xué)家Molish首次提出.它是指植物通過揮發(fā)、淋溶、根系分泌和殘?bào)w分解向環(huán)境中釋放化學(xué)物質(zhì)，從而對(duì)周圍其他植物(包括微生物)或自身產(chǎn)生直接或間接的有害或有利的作用[1-3].充分利用植物化感作用的原理機(jī)制和應(yīng)用研究上的潛力，對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，減少有害化學(xué)制劑的投入，提高農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展都擁有著極為重大的意義和應(yīng)用前景[4].蔬菜作物的化感作用研究在辣椒、石蒜等蔬菜以及雜草對(duì)蔬菜作物的化感作用已有進(jìn)展[5-8].例如：候永俠[9]等就辣椒根系分泌物的化感作用進(jìn)行研究；徐桂芳[10]、王瀚[3]等就農(nóng)田雜草水提液中的化感物質(zhì)進(jìn)行研究已初見成果.本文旨在對(duì)黃花菜根水浸提液對(duì)不同品種大白菜(迷精選83-1和迷你黃)的化感作用進(jìn)行研究.研究黃花菜的化感作用有利于揭示植物化感作用的本質(zhì)，并且對(duì)確定合理的栽培措施具有理論意義和時(shí)間價(jià)值.本次實(shí)驗(yàn)是針對(duì)蔬菜之間的相互促進(jìn)或抑制作用的研究，討論百合科萱草屬植物黃花菜根部不同濃度水浸提液對(duì)不同品種大白菜(精選83-1和迷你黃)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響，以期逐步揭示黃花菜根的化感作用.

1材料與方法

1.1材料

試驗(yàn)黃花菜根采取自湖南省祁東縣，精選83-1、迷你黃均購(gòu)自云南省昆明春樂種業(yè)有限公司.

1.2實(shí)驗(yàn)方法

(1)黃花菜根水浸提取液的制備.取干制的黃花菜植株地下根莖部分40 g，剪成小段后粉碎，加入1 000 ml的蒸餾水定容，在常溫下浸提48 h后過濾.過濾所得溶液為供試母液40 mg/mL.試驗(yàn)時(shí)用蒸餾水將母液稀釋成10 mg/mL、15 mg/mL、20 mg/mL、25 mg/mL四個(gè)濃度.

(2)受體種子預(yù)處理.選擇籽粒飽滿的精選83-1和迷你黃種子，用紗布包扎好放入濃度為75%的酒精中消毒5～6 s，再用蒸餾水漂洗3次，每次1 min，放入培養(yǎng)皿中供試驗(yàn)用.

(3)水浸提液對(duì)種子發(fā)芽影響.在干凈、干燥的培養(yǎng)皿中鋪墊雙層的濾紙，加入不同濃度的黃花菜根浸提液，以蒸餾水設(shè)置為對(duì)照(CK)，選取飽滿的精選83-1和迷你黃種子放入培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿中放入50粒種子，在常溫下進(jìn)行常規(guī)培養(yǎng).種子萌發(fā)過程中，要保持濾紙的濕潤(rùn).每天觀察記錄發(fā)芽數(shù)，統(tǒng)計(jì)種子萌發(fā)率.

(4)水浸提液對(duì)幼苗生長(zhǎng)影響.選70～80粒精選83-1和迷你黃種子在清水中催芽，當(dāng)發(fā)芽率達(dá)到80%時(shí)，每個(gè)培養(yǎng)皿中選取萌發(fā)發(fā)芽種子10粒，在培養(yǎng)皿中墊上濾紙常溫下進(jìn)行培養(yǎng).每個(gè)培養(yǎng)皿中加入不同濃度的黃花菜根浸提液，以蒸餾水設(shè)置為對(duì)照(CK),進(jìn)行為期一周的常溫下常規(guī)培養(yǎng)，在此期間保持濾紙的濕潤(rùn).一周后將幼苗取出，隨機(jī)抽取出七株，用吸水紙將其根部的殘留水分吸干，測(cè)量幼苗的苗高和根長(zhǎng)，用分析天平稱量根重和莖重，記錄數(shù)據(jù).

(5)數(shù)據(jù)處理.測(cè)定項(xiàng)目參照《國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程》[11]計(jì)算種子萌發(fā)的以下指標(biāo)：發(fā)芽率=總發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；發(fā)芽勢(shì)=自發(fā)芽至發(fā)芽最高峰時(shí)的發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt)：Gt為第t天的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù).

化感效應(yīng)指數(shù)(RI)的測(cè)定參照Willanson的方法進(jìn)行[12].當(dāng)T≥C時(shí)，RI=1-C/T；當(dāng)T0時(shí)為促進(jìn)作用，RI<0時(shí)為抑制作用，絕對(duì)值的大小與作用強(qiáng)度一致.

2結(jié)果與分析

2.1不同濃度黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1和迷你黃種子發(fā)芽率的影響

由圖1和表1可以看出，不同濃度的黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1和迷你黃種子的發(fā)芽率有影響，其化感效應(yīng)不同.具體表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)，而高度則表現(xiàn)出抑制的雙重效應(yīng).濃度為10 mg/mL的黃花菜根水浸提取液對(duì)精選83-1和迷你黃種子的發(fā)芽率均有促進(jìn)作用，其種子發(fā)芽率都為98%，化感作用效應(yīng)都為0.02.濃度為15 mg/mL的黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1和迷你黃種子的發(fā)芽率影響差異明顯.該濃度對(duì)精選83-1的種子發(fā)芽率表現(xiàn)為促進(jìn)作用，種子發(fā)芽率為98%,化感作用效應(yīng)為0.04，對(duì)迷你黃的種子發(fā)芽率表現(xiàn)為抑制作用，種子發(fā)芽率為88%，化感作用效應(yīng)為-0.08.濃度為20 mg/mL和0.025 g/mL的黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1和迷你黃的發(fā)芽率均有抑制作用，且濃度25 mg/mL的抑制作用明顯強(qiáng)于濃度為20 mg/mL.在濃度為20 mg/mL和25 mg/mL時(shí)精選83-1的種子發(fā)芽率為94%和80%，化感作用效應(yīng)為0.00和-0.17，迷你黃的種子發(fā)芽率為86%和78%，化感作用效應(yīng)為-0.10和-0.19.

圖1　不同濃度處理液對(duì)種子發(fā)芽率的影響Fig.1　　　Effect of different concentration treatment 　　　on seed germination rate

2.2不同濃度黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1和迷你黃種子發(fā)芽勢(shì)的影響

由圖2和表1可以看出，濃度不同的黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1和迷你黃種子的發(fā)芽勢(shì)有影響.10 mg/mL，15 mg/mL，20 mg/mL，25 mg/mL濃度的黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1和迷你黃種子的發(fā)芽勢(shì)均為抑制作用，且濃度越高抑制作用越明顯.不同濃度黃花菜根水浸提液下精選83-1種子發(fā)芽勢(shì)指數(shù)分別為82%，78%，74%和32%，其化感作用效應(yīng)分別為-0.02，-0.07，-0.11和-0.62.迷你黃種子發(fā)芽勢(shì)指數(shù)分別為70%，42%，40%和36%,其化感作用效應(yīng)分別為0.00，-0.40，-0.43和-0.49.精選83-1在濃度為25 mg/mL時(shí)表現(xiàn)出較為明顯的抑制作用，而迷你黃則在濃度為15 mg/mL時(shí)表現(xiàn)出較為明顯的抑制作用.

圖2　不同濃度處理液對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的影響Fig.2　　　Effect of different concentration treatment 　　　on seed germination potential

濃度g/mL精選83-1發(fā)芽率發(fā)芽勢(shì)發(fā)芽指數(shù)迷你黃發(fā)芽率發(fā)芽勢(shì)發(fā)芽指數(shù)0.010.02-0.02-0.060.0200.030.0150.04-0.07-0.09-0.08-0.4-0.190.020-0.11-0.21-0.1-0.43-0.30.025-0.17-0.62-0.37-0.19-0.49-0.38

2.3不同濃度黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1和迷你黃種子發(fā)芽指數(shù)的影響

由圖3和表1可見，不同濃度的黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1和迷你黃種子的發(fā)芽指數(shù)的影響不同.15 mg/mL，20 mg/mL，25 mg/mL濃度的黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1和迷你黃種子的發(fā)芽指數(shù)均表現(xiàn)為高濃抑制作用，隨著濃度升高抑制作用加強(qiáng).精選83-1種子的發(fā)芽指數(shù)化感作用效應(yīng)為-0.09，-0.21和-0.37，迷你黃種子的發(fā)芽指數(shù)化感效應(yīng)為-0.19，-0.30和-0.38.而濃度為0.01g/mL的黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1種子的發(fā)芽指數(shù)起到抑制作用，對(duì)迷你黃種子的發(fā)芽指數(shù)則起到促進(jìn)作用.在濃度為10 mg/mL是精選83-1的發(fā)芽指數(shù)化感作用效應(yīng)為-0.06，而迷你黃的發(fā)芽指數(shù)化感效應(yīng)0.03.

圖3　不同濃度處理液對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)的影響Fig.3　　　Effect of different concentration on the seed 　　　germination index

2.4不同濃度黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1和迷你黃幼苗苗長(zhǎng)、苗重生長(zhǎng)情況的影響

由圖4和表2可以看出，不同濃度黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1和迷你黃的幼苗生長(zhǎng)的影響相似，對(duì)苗長(zhǎng)和苗重的生長(zhǎng)都表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)高濃度抑制的雙重作用.

圖4　不同濃度處理液對(duì)幼苗苗長(zhǎng)的影響Fig.4　　　Effect of different concentration of processing 　　　on the seedlings seedlings

精選83-1在濃度10 mg/mL時(shí)對(duì)幼苗的苗長(zhǎng)、苗重均表現(xiàn)為促進(jìn)作用，幼苗的平均苗長(zhǎng)為1.9，化感作用效應(yīng)為0.17，苗重的化感作用效應(yīng)為0.21.而濃度為15 mg/mL，20 mg/mL，25 mg/mL時(shí)對(duì)幼苗的苗長(zhǎng)、苗重均表現(xiàn)為抑制作用，且濃度越高抑制作用加強(qiáng).幼苗平均苗長(zhǎng)分為1.39 cm,1.03 cm,0.86 cm，苗長(zhǎng)化感作用效應(yīng)為-0.11，-0.34和-0.45，苗重化感效應(yīng)為-0.01，-0.33和-0.41.

迷你黃在濃度為10 mg/mL，15 mg/mL，20 mg/mL的處理液時(shí)對(duì)幼苗的苗長(zhǎng)、苗重表現(xiàn)為促進(jìn)作用，但隨著濃度的升高促進(jìn)作用減弱，幼苗平均苗長(zhǎng)分別為1.59 cm,1.03 cm,1.01 cm,化感作用效應(yīng)為0.41，0.09和0.07，苗重化感效應(yīng)為0.40，0.19，0.17.在濃度為0.025 g/mL時(shí)表現(xiàn)為抑制作用，其幼苗的平均苗長(zhǎng)為0.90 cm,苗長(zhǎng)化感作用效應(yīng)為-0.04，苗重化感效應(yīng)為-0.04.

表2　不同濃度處理浸提液對(duì)幼苗生長(zhǎng)的化感作用效應(yīng)

2.5不同濃度黃花菜根水浸提液對(duì)大白菜和迷你黃幼苗根長(zhǎng)、根重生長(zhǎng)情況的影響

由圖5和表2中可以看出，不同濃度的黃花菜根水浸提取液對(duì)精選83-1幼苗根的生長(zhǎng)情況均起到抑制作用，且抑制作用隨著濃度的升高抑制作用增強(qiáng).濃度為10 mg/mL，15 mg/mL，20 mg/mL，25 mg/mL時(shí)，精選83-1幼苗的平均根長(zhǎng)分別為1.41 cm,0.63 cm,0.29 cm和0 cm，化感作用效應(yīng)分別為-0.34，-0.70，-0.86，-1,幼苗根重的化感作用效應(yīng)分別為-0.37，-0.64，-0.90，-1.幼苗生長(zhǎng)在濃度為0.015 g/mL時(shí)受到的抑制作用明顯增強(qiáng).

由圖5和表2中可以看出，迷你黃幼苗根的生長(zhǎng)情況在不同濃度的黃菜菜根水浸提取液中具體表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)高濃度抑制的作用.在濃度為0.01 g/mL時(shí)對(duì)幼苗的根長(zhǎng)、根重均表現(xiàn)為促進(jìn)作用，幼苗平均根長(zhǎng)為2.40 cm,根長(zhǎng)的化感效應(yīng)為0.30，根重的化感效應(yīng)為0.50.濃度在0.015 g/mL，0.02 g/mL，0.025 g/mL時(shí)對(duì)幼苗的根長(zhǎng)、根重表現(xiàn)為抑制作用，幼苗平均根長(zhǎng)分別為0.96 cm,0.8 cm,0.37 cm，根長(zhǎng)的化感效應(yīng)為-0.43，-0.52，-0.78，根重的化感效應(yīng)-0.61，-0.75，-0.87.幼苗生長(zhǎng)在濃度為0.025 g/mL時(shí)受到的抑制作用明顯增強(qiáng).

圖5　不同濃度處理液對(duì)幼苗根長(zhǎng)的影響Fig.5　　　Effect of different concentration treatment 　　　on seedling root length

3結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步表明：黃花菜根水浸提液對(duì)精選83-1的種子萌發(fā)具有一定的抑制作用，對(duì)其幼苗苗長(zhǎng)和苗重生長(zhǎng)具有低濃度促進(jìn)高濃度抑制的雙重作用，對(duì)根長(zhǎng)和根重具有明顯的抑制作用；但其對(duì)迷你黃種子萌發(fā)具有低濃度促進(jìn)高濃度抑制的作用，對(duì)其幼苗生長(zhǎng)具有低濃度促進(jìn)高濃度抑制的作用，隨著濃度升高促進(jìn)作用減弱，在一定濃度時(shí)抑制作用明顯.因此，在蔬菜栽培生產(chǎn)實(shí)踐中，黃花菜不適宜與精選83-1進(jìn)行輪作和套作，它們之間的抑制作用明顯.而黃花菜可以于迷你黃進(jìn)行適當(dāng)合理的輪作與套作.

近年來，對(duì)于植物化感作用的研究逐年增加，了解植物間的化感作用對(duì)于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)有著重大意義.合理有效的利用植物間的化感作用，解決現(xiàn)存的植物連作障礙、自毒作用與作物間的抑制作用.植物化感作用的研究可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面，如：開發(fā)有益的化感物質(zhì)作為新型的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，或開發(fā)新型無污染、無殘留，符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展要求的農(nóng)藥等[4].本文旨在初步研究不同濃度黃花菜根水浸提液對(duì)不同品種大白菜(精選83-1和迷你黃)的化感作用，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以初步了解黃花菜根對(duì)于大白菜(精選83-1和迷你黃)種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的作用機(jī)制，使其成為生產(chǎn)實(shí)踐上的理論依據(jù).

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Allelopathic Study on Aqueous Extract From Hemerocalliscis citrina Baroni on Chinese Cabbage

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

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

Abstract：Effect of different concentration treatment from root of Hemerocalliscis citrina Baroni on seed germination and seedling growth of Chinese Cabbage was studied.Role of allelochemicals on Hemerocalliscis citrina Baron L.roots were studied.Results are as follows: Effect on seed germination and seedling growth of Chinese cabbage (selected 83-1 and mini yellow) varieties of different concentration of aqueous extract from root of Hemerocalliscis citrina Baroni.Allelopathy on Chinese cabbage (selected 83-1 and mini yellow) shows different effect at Concentration of 10 mg/mL,15 mg/mL,20 g/mL,promoting effect or inhibition effect.At high concentration (25 mg/mL),Allelopathy shows inhibition effect all,and the higher the concentration,the stronger the inhibition effect was.5figs.,2tabs.,12refs.

Keywords：Hemerocalliscis citrina Baron L; Chinese cabbage; Allelopathy

中圖分類號(hào)：S634.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-7300(2016)01-013-06

作者簡(jiǎn)介：范適(1969-),男,湖南衡陽人,博士,副教授,研究方向:蔬菜栽培.

基金項(xiàng)目：湖南省教育廳科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):11C0472)

收稿日期：2015-12-16

Biography：FAN Shi, male, born in 1969, docter degree, associate professor, major in landscape plants.