，　子凡，　　，　

(1.海南大學(xué)熱帶農(nóng)林學(xué)院，　?？?570228；2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)部木薯種質(zhì)資源保護(hù)與利用重點實驗室，　海南 儋州 571737)

木薯(ManihotesculentaCrantz)是熱帶及亞熱帶地區(qū)重要的糧食及能源作物[1]，植株高大，有3～4個月不封行期。花生(ArachishypogaeaLinnaeus)是我國華南地區(qū)重要的油料作物之一，生育期較短，植株較小[2]，適合與木薯間作。目前，木薯/花生間作是木薯產(chǎn)區(qū)的主要間作模式之一[3]。間套作栽培模式是合理開發(fā)和利用土地資源的重要途徑之一，減少系統(tǒng)種間資源競爭，實現(xiàn)資源互補(bǔ)和系統(tǒng)生產(chǎn)力最大化是間作群體作物的合理配置的必須條件[4]。但是，建立合理作物種植模式和耕作方式必須同時考慮種間的化感作用[5]。

化感作用是指一種植物通過向環(huán)境中釋放化學(xué)物質(zhì)而對另一種植物(或微生物)產(chǎn)生有益或有害的作用[6]?；凶饔媚苡绊懼参锏拿妊俊⑸L、繁殖和分布[7]。本課題組發(fā)現(xiàn)，木薯葉片水浸液中含有化感物質(zhì)，對香蕉尖孢鐮刀菌[FusariumoxysporumSchlechtendal f.sp.cubense(EF.Smith)WC.Snyder et HN.Hansen]的孢子萌發(fā)有不同程度的抑制作用[8]。在高濕度多降水區(qū)，化感物質(zhì)主要以淋溶方式釋放或進(jìn)入土壤后經(jīng)土壤載體作用影響鄰近植物[9]。前人對木薯/花生間作在光資源和養(yǎng)分競爭或互補(bǔ)[3,10]、群體結(jié)構(gòu)的配置[11]、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益[1]等方面也進(jìn)行了相關(guān)研究，但木薯釋放的化感物質(zhì)對花生影響的研究目前仍是個空白，為此，本試驗分別選用3種濃度的木薯葉片和木薯根際土水浸液，從化感效應(yīng)角度闡述木薯對花生種子萌發(fā)的影響，為制定科學(xué)的高產(chǎn)高效栽培方案提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　試驗材料

木薯選用華南8號，花生選用湛油75號。

1.2　樣品的采集和處理

2016年8月20日，在海南大學(xué)農(nóng)科試驗基地，于木薯塊根膨大期，隨機(jī)選取10株，剪下所有葉片(不含葉柄)，剔除腐葉、枯葉，用蒸餾水洗去表面灰塵，剪至長約2 mm的小段，混勻備用。2016年8月23日，采用倒置“W”法選取5個樣點[12]，每個樣點取2株木薯，參考文獻(xiàn)[13]獲得根際土樣，過2 mm篩備用。

水浸液的制備：新鮮葉片和根際土各稱50 g，置于500 mL的三角瓶，每瓶加250 mL蒸餾水，充分搖勻，于震蕩培養(yǎng)箱中震蕩24 h，過濾，定容，得100 mg/mL濃度的水浸液母液，再分別稀釋至0 (蒸餾水，對照)，5，10，20 mg/mL，保存于4 ℃冰箱備用。

1.3　試驗方法與指標(biāo)計算

挑選大小一致、健康、無破損和無霉變的花生種子，用5 g/L次氯酸鈉消毒5 min后備用。取長方形發(fā)芽盒，采用紙中法進(jìn)行種子發(fā)芽，發(fā)芽盒分別加上40 mL相應(yīng)濃度的水浸液；隨機(jī)選取25粒花生種子，均勻分布在發(fā)芽盒內(nèi)；3次重復(fù)；在人工智能培養(yǎng)箱中25 ℃恒溫恒濕光照培養(yǎng)，光照8 h、黑暗16 h。種子萌發(fā)過程中，每隔2 d加5 mL對應(yīng)濃度的水浸液保持濾紙濕潤。以胚根長至2 cm視為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，每天調(diào)查花生的發(fā)芽數(shù)，直至第10 天。挑選第5天(該天為發(fā)芽高峰期)萌發(fā)種子的幼苗10株，用吸水紙吸干表面水分，用直尺測定每株幼苗的根長和芽長。采用以下公式計算發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和變化率。

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt)(Gt為在第t天種子的發(fā)芽數(shù)；Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù))；

活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×L(L為第10天幼苗的總長)；

平均效應(yīng)：為了綜合分析木薯葉片、根際土壤水浸液對花生種子萌發(fā)的各指標(biāo)的化感效應(yīng)，分別對同一來源的3個濃度下5個發(fā)芽指標(biāo)的變化率進(jìn)行算術(shù)平均值計算[14]。

綜合效應(yīng)：為了表示木薯葉片、根際土水浸液在不同濃度下對花生的綜合效應(yīng)，對同一來源、同一濃度水浸液處理下花生5個指標(biāo)的變化率進(jìn)行算術(shù)平均值計算[15]。

1.4　數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

所有試驗數(shù)據(jù)均用Excel 2007和DPS 7.55統(tǒng)計完成。多重分析方法為鄧肯氏新復(fù)極差法。

2　結(jié)果與分析

2.1　木薯葉片和根際土水浸液對花生萌發(fā)指標(biāo)的影響

與對照比較，3種濃度的木薯葉片水浸液對花生的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均起到較大的抑制作用；3種濃度木薯根際土水浸液對花生種子萌發(fā)均起到較好的促進(jìn)作用，且呈現(xiàn)處理濃度越高促進(jìn)效果越明顯的趨勢，當(dāng)提高到10 mg/mL時，花生種子的發(fā)芽率與對照之間已達(dá)到顯著水平，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)與對照已達(dá)到極顯著水平。詳見表1。

2.2　木薯葉片和根際土水浸液對花生幼苗生長的影響

木薯葉片和根際土水浸液對花生幼苗生長的影響見表2。與對照比較，3種不同濃度的木薯葉片水浸液均對花生幼苗的芽長和根長起到不同程度的抑制作用；木薯根際土水浸液對花生幼苗的根長和芽長有促進(jìn)作用，當(dāng)提高到20 mg/mL時均顯著高于對照。

表1不同濃度的木薯葉片與根際土水浸液對花生種子萌發(fā)指標(biāo)的影響

來源濃度(mg/mL)　　　　　　發(fā)芽率　　　　　　　　　　　發(fā)芽指數(shù)　　　　　　　　　　活力指數(shù)　　　　　GR(%)CRi(%)GICRi(%)VICRi(%)葉片080．00ns3．52ns309．19ns565．33ns-18．343．39ns-3．69213．14ns-31．071077．33ns-3．343．50ns-0．57251．57ns-18．642077．33ns-3．342．96ns-15．91203．01ns-34．34根際土080．00bA3．52bB309．19bB586．67abA8．343．56bB1．14326．22bB5．511096．00aA20．005．81aA65．06569．93aA84．332094．67aA18．346．06aA72．16713．45aA130．75

注：數(shù)值后不同小寫字母表示同一來源、不同濃度間的差異顯著(p<0.05)，而不同大寫字母表示差異極顯著(p<0.01)，ns表示無差異。下同。

表2不同濃度木薯葉片與根際土水浸液對花生幼苗生長的影響

來源濃度(mg/mL)芽長(mm)變化率CRi(%)根長(mm)根長變化率(%)葉片022．60ns63．72ns516．24ns-28．1446．06ns-27．721021．89ns-3．1449．59ns-22．182018．64ns-17．5250．32ns-21．03根際土022．60bA63．72bA528．56abA26．3762．89bA-1．301028．82abA27．5269．29abA8．742037．06aA63．9881．14aA27．34

2.3　木薯葉片和根際土水浸液對花生發(fā)芽的綜合效應(yīng)影響

由圖1可知，木薯葉片水浸液的綜合效應(yīng)均表現(xiàn)為抑制作用，且呈現(xiàn)出5 mg/mL>20 mg/mL>10 mg/mL；根際土水浸液綜合效應(yīng)均表現(xiàn)為促進(jìn)作用，且隨著處理濃度的提高，促進(jìn)效果越明顯。

圖1　不同濃度木薯葉片與根際土水浸液對花生發(fā)芽的綜合效應(yīng)

2.4　木薯葉片和根際土水浸液對花生發(fā)芽指標(biāo)平均效應(yīng)的影響

木薯葉片和根際土水浸液處理種子后的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、幼苗芽長和根長5個指標(biāo)的平均效應(yīng)見表3。木薯葉片水浸液對花生種子萌芽5個指標(biāo)的平均效應(yīng)均為抑制作用，表現(xiàn)為：活力指數(shù)>根長>芽長>發(fā)芽率>發(fā)芽指數(shù)；木薯根際土水浸液對花生種子萌芽5個指標(biāo)的平均效應(yīng)均為促進(jìn)作用，表現(xiàn)為：活力指數(shù)>發(fā)芽指數(shù)>芽長>發(fā)芽率>根長；以木薯葉片和根際土水浸液對花生種子活力指數(shù)的平均效應(yīng)影響最強(qiáng)。

表3花生種子5個萌芽指標(biāo)的平均效應(yīng)

來源發(fā)芽率發(fā)芽指數(shù)活力指數(shù)芽長(mm)根長(mm)葉片-25．02-20．17-84．05-48．80-70．93根際土46．68138．36220．59117．8734．78

3　討論與結(jié)論

通過測定供體對受體植物種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，已成為研究化感作用最重要的方法之一；發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、苗高和根長等往往被視為衡量化感效應(yīng)強(qiáng)弱的重要指標(biāo)[16]。種子活力決定種子在發(fā)芽和出苗期間的活性水平和行為特性，是種子質(zhì)量的一個綜合指標(biāo)[17]。目前，許多學(xué)者的植物、土壤水浸液對種子發(fā)芽影響研究表明，化感物質(zhì)都對植物種子的萌發(fā)產(chǎn)生一定的化感作用[18-26]，但化感物質(zhì)對種子萌發(fā)的影響與化感物質(zhì)的種類、濃度、受體植物種類和環(huán)境條件有關(guān)[27]，不同的水浸液對受體種子的影響具有差異性。如扶蓉等的研究結(jié)果表明，木薯葉片水浸液對蘿卜、黑麥草、菜心等種子的萌發(fā)具有顯著的化感抑制效應(yīng)[9]；但謝苑等的研究結(jié)果顯示，白三葉葉片水浸液對高羊茅種子的萌發(fā)卻具有顯著的促進(jìn)效果[28]；而朱習(xí)雯等研究認(rèn)為，0～5 cm返青期醉馬草土壤水浸液對紅豆草萌發(fā)起到顯著促進(jìn)效果[23]；高國珠的研究結(jié)果表明，板栗表土水浸液對花生種子萌發(fā)卻具有顯著抑制效應(yīng)[24]。

化感物質(zhì)來源不同，受體對化感物質(zhì)的敏感性不同，作用效應(yīng)也不同[29]，這種差異也可能與化感物質(zhì)的含量和種類有關(guān)[30]。本試驗發(fā)現(xiàn)，木薯葉片水浸液對花生種子萌芽和幼苗生長的各項指標(biāo)均有明顯的抑制作用，這與木薯葉片水浸液中含有化感物質(zhì)，對蘿卜、黑麥草、菜心等種子的萌發(fā)有不同程度的抑制作用[27]相似。而木薯根際土水浸液對花生種子萌芽和幼苗生長的各項指標(biāo)均有不同程度的促進(jìn)作用，且呈現(xiàn)處理濃度越高促進(jìn)效果越明顯的趨勢，當(dāng)提高至10 mg/mL時，花生種子的發(fā)芽率與對照之間達(dá)到顯著水平，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)與對照之間達(dá)到極顯著水平；當(dāng)處理濃度增加至20 mg/mL時，花生種子的芽長和根長才顯著高于對照。導(dǎo)致上述結(jié)果的可能原因是： 1) 木薯葉片水浸液中的物質(zhì)對花生受體為非活性化感物質(zhì)，而木薯根際土水浸液既含有葉片的雨水淋溶物，也含有根系分泌物等多種混合液，這些物質(zhì)可通過協(xié)同或加合等作用影響花生種子的發(fā)芽； 2) 木薯葉片的雨水淋溶物等化感物質(zhì)進(jìn)入土壤后，受到微生物的分解和轉(zhuǎn)化等，生成新的化感物質(zhì)，從而間接影響花生種子的發(fā)芽[31]。

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