聶亞華+金文進(jìn)

摘 要 研究了半夏對(duì)產(chǎn)地黑麥草、黑麥草和高羊茅3種常見禾草的種間化感作用，結(jié)果顯示：半夏葉子和塊莖的浸提液均能抑制3種帶菌禾草的萌發(fā)，低濃度有促進(jìn)作用，高濃度有抑制效應(yīng)。這為探討半夏連作障礙的原因、建立合理的輪作或間作制度及進(jìn)一步研究半夏次生物質(zhì)提供了一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 半夏；連作障礙；禾草；化感效應(yīng)

中圖分類號(hào)：S567；S451 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.33.052

本部分采用化感效應(yīng)的研究方法，模擬雨霧淋溶和浸溶途徑，研究半夏對(duì)產(chǎn)地黑麥草、黑麥草和高羊茅3種常見禾草的種間化感作用，為探討半夏連作障礙的原因、建立合理的輪作或間作制度及進(jìn)一步研究半夏次生物質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為半夏種、半夏地上部葉子（含葉柄）和地下塊莖，2016年7月采于甘肅省西和縣草坪鄉(xiāng)。帶菌醉馬草、黑麥草和高羊茅種子，由蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院提供。

1.2 方法

1.2.1 半夏水浸液的制備

第一，半夏塊莖、葉水浸液粗提物的制備。將成熟的半夏植株剪斷，自來(lái)水沖洗干凈，并將葉子切成約1 cm長(zhǎng)的小段，并在蒸餾水下沖洗20 s，用做浸提材料。半夏塊莖清洗干凈自然晾干。將半夏葉子和塊莖充分粉碎后過(guò)20 mm篩，后分別稱取50 g和200 g加入1 000 mL蒸餾水室溫浸泡48 h后離心2 min棄沉淀，將上清液分別定容至

500 mL和1 000 mL的容量瓶中，得到濃度為100 mg/mL和200 mg/mL半夏葉和莖浸提液，置4 ℃冰箱中備用。

第二，半夏不同組織浸提液的制備。將半夏葉和塊莖粗提液用蒸餾水分別繼續(xù)稀釋至50 mg/mL、80 mg/mL兩個(gè)不同濃度，置于4℃冰箱中供后續(xù)化感自毒試驗(yàn)使用。

1.2.2 種子萌發(fā)試驗(yàn)

在培養(yǎng)皿（半夏采用直徑12 cm，其他種子采用直徑9 cm）底部墊放兩張濾紙，于105 ℃高溫滅菌；半夏、醉馬草、黑麥草和高羊茅種子用3%次氯酸鈉溶液消毒后，在相應(yīng)培養(yǎng)皿內(nèi)各均勻擺放50粒（半夏15粒），每器皿分別加入10 mL（半夏加入30 mL）不同濃度的半夏或黑麥草水浸液，以蒸餾水作為對(duì)照。重復(fù)3次，放在25 ℃恒溫箱中黑暗培養(yǎng)，培養(yǎng)過(guò)程中所有處理及時(shí)補(bǔ)充相應(yīng)濃度浸提液，保持紙床濕潤(rùn)。從種子萌發(fā)之日開始記錄萌發(fā)種子數(shù)，每24 h調(diào)查一次，直至種子不再萌發(fā)。發(fā)芽結(jié)束后測(cè)量3種禾草種子的苗長(zhǎng)、根長(zhǎng)。半夏提前浸泡12 h，3種禾草提前放置在5 ℃冰箱48 h破除休眠。

發(fā)芽指數(shù)=∑（Gt/Dt），式中，Gt為第t天萌發(fā)種子數(shù)，Dt為相應(yīng)種子萌發(fā)天數(shù)；

發(fā)芽率（%）=（萌發(fā)種子總數(shù)/供試種子總數(shù)）×100。

其中，禾草發(fā)芽率以10 d內(nèi)計(jì)數(shù)，半夏20 d計(jì)數(shù)；半夏發(fā)芽勢(shì)12 d計(jì)數(shù)。

參照鄭麗[1]等的方法，采用化感響應(yīng)指數(shù)（RI）度量化感作用強(qiáng)度：

RI=1-C/T （T≥C），或RI=T/C-1 （T

式中，C為對(duì)照值，T為處理值。RI<0為抑制，RI>0為促進(jìn)，絕對(duì)值的大小與作用強(qiáng)度一致。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS15.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 半夏葉子浸提液對(duì)三種帶菌種子發(fā)芽特性的影響

由表1可以看出，半夏葉子浸提液對(duì)3種帶菌禾草種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均有抑制作用。其中，發(fā)芽率分別下降了7.69%、4.65%和9.67%；發(fā)芽指數(shù)分別下降了14.24%、2.01%和18.00%，對(duì)3種帶菌禾草苗長(zhǎng)均有較顯著促進(jìn)作用，與對(duì)照相比，分別增加了17.83%、6.18%和15.47%，醉馬草和黑麥草根長(zhǎng)與對(duì)照相比分別增加了3.32%和0.87，高羊茅根長(zhǎng)則下降了8.99%。化感指數(shù)是衡量化感作用強(qiáng)弱的指標(biāo)，由表1可以看出，半夏葉子浸提液對(duì)3種禾草的種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均具有一定的抑制，其中，對(duì)高羊茅發(fā)芽率抑制最強(qiáng)，為-0.097，黑麥草抑制作用最弱-0.037，發(fā)芽指數(shù)化感指數(shù)分別為-0.132、-0.020和-0.180。綜合化感指數(shù)分別為0.004、0.012和-0.233。

2.1.2 半夏塊莖浸提液對(duì)三種帶菌種子發(fā)芽特性的影響

由表2可以看出，半夏塊莖浸提液對(duì)3種禾草種子發(fā)芽均有化感作用。無(wú)論高濃度或低濃度對(duì)發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均有抑制作用。且隨著濃度梯度升高化感抑制力呈上升趨勢(shì)。低濃度對(duì)3種草的苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)均有顯著促進(jìn)作用，而高濃度則表現(xiàn)出抑制作用。在低濃度50 mg/mL時(shí)，3種禾草的發(fā)芽率比對(duì)照分別下降了7.32%、2.64%和10.47%；發(fā)芽指數(shù)降低了7.09%、8.11%和18.00%；苗長(zhǎng)分別升高27.30%、7.10%和0.66%；根長(zhǎng)升高了2.37%、1.55%和6.34%。在80mg/mL時(shí)，3種禾草的發(fā)芽率比對(duì)照分別降低了22.28%、15.41%和25.53%；發(fā)芽指數(shù)降低了35.76%、21.99%和34.93%；苗長(zhǎng)分別降低了11.42%、3.55%和29.49%；根長(zhǎng)降低了51.66%、7.96%和35.68%。總體來(lái)說(shuō)，綜合化感指數(shù)高羊茅為-1.254，醉馬草-1.212，黑麥草-0.490。

3 討論

本試驗(yàn)表明，半夏葉子和塊莖的浸提液均能抑制3種帶菌禾草的萌發(fā)。低濃度有促進(jìn)作用，高濃度有抑制效應(yīng)。由此可以解釋連作半夏能抑制作物生長(zhǎng)，且造成減產(chǎn)的現(xiàn)象。低濃度的葉子浸提液對(duì).種禾草的萌發(fā)抑制表現(xiàn)不明顯，但莖提取液對(duì)3種種子的萌發(fā)抑制顯著，說(shuō)明化感物質(zhì)在塊莖中含量較多，活性較高，這可能是由于塊莖是半夏在生長(zhǎng)后期同化有機(jī)物的主要代謝庫(kù)，是有機(jī)物貯藏中心，化感物質(zhì)作為植物次生代謝物質(zhì)在塊莖貯藏較多。這與王田濤[2]用當(dāng)歸水浸提物對(duì)蠶豆的影響結(jié)果相反，但對(duì)小麥或油菜種子影響一致。這可能與各類植物對(duì)化感物質(zhì)的代謝不同有關(guān)。張亮[3]、汪之波[4]、王宏霞[5]等研究半夏塊莖的化感效應(yīng)的結(jié)果相同時(shí)。本試驗(yàn)結(jié)果還證實(shí)半夏不同部位浸提液對(duì)帶菌黑麥草的化感作用較弱，可以考慮將帶菌黑麥草用于半夏間作或輪作體系，緩解因自毒作用而引起的連作障礙。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭麗，馮玉龍.紫莖澤蘭葉片化感作用對(duì)10種草本植物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，25（10）：2782-2787.

[2]王田濤，王琦，王惠珍，等.連作條件下間作模式對(duì)當(dāng)歸生長(zhǎng)特性和產(chǎn)量的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2013，22（2）：54-61.

[3]張亮，林寧，周幸.半夏塊莖提取液對(duì)3種十字花科蔬菜的化感效應(yīng)[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（4）：48-53.

[4]汪之波，王萬(wàn)里.半夏提取物對(duì)3種雜草的化感效應(yīng)[J].種子，2010，29（12）：87-88，91.

[5]王宏霞，蔡子平，王國(guó)祥，等.半夏水浸提液對(duì)小麥種子萌發(fā)與幼苗生長(zhǎng)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（11）：1529-1535.

（責(zé)任編輯：趙中正）