中圖分類(lèi)號(hào)：S451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2025）05-0049-05

引用格式：張?chǎng)危卣駯|，李皓，等.空心蓮子草浸提液對(duì)稗草和反枝莧的除草活性評(píng)價(jià)[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2025（5）：49-53.DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2025.005.010

Abstract：TisstudyamstoexplorethealelopathicefectsofAlternanteraphloxeroidesextractsonEchinochloacusalland Amaranthusetroflexus.Fourdierentpats （woleplant，leaves，stemndots）ofAlternaneraoxeroideseeetracted with three solvents （methanol，ethanol，and ethylacetate）.The herbicidal effectsof the 12 extracts on E crus-galli and A. retroflexus wereevaluatedroughteetridishfiterapermetod，soilpeemergectratment，andfoarsprayapplication.Teetrctith thestrongestherbicidaleectwasselectedforthesubsequentanalysisofactiveherbicidalsubstances.Theresultsindicatedhatthe ethanol extract from the leaves exhibited the most optimal performance. Specifically， 0.1g/mL ethanol extract from the leaves showed the inhibition ratesof 74.12% and 48.63% forthe root length and shoot length，respectively，of E crus-galli and 100% for both the root length and shoot length of A retroflexus.Liquid chromatography-mass spectrometry （LC-MS） detected acetic acid， fumaric acid，L-pyoglutaicidauriciddclencciddoiccidieact.Iosion，hdetsf A philoxeroidespossessctainhrbicidalactivitywithteetanlextractfroelavesemostratigtestrongestiibioyets on E crus-galli and A. retroflexus.

Key words：Alternantheraphiloxeroides; extract; alllopathy;Echinochloacrus-galli;Amaranthus retroflexus

空心蓮子草[Alternantheraphiloxeroides（Mart.）Griseb.屬莧科蓮子草屬，別稱(chēng)旱地蓮子草和水花生，原產(chǎn)于南美洲，現(xiàn)廣泛分布于我國(guó)多個(gè)省份[1-3]。空心蓮子草是多年生宿根草本植物，對(duì)旱生和水生環(huán)境均有極強(qiáng)的適應(yīng)性，一旦入侵可迅速生長(zhǎng)，形成單一的植物群落，對(duì)本土植物的生長(zhǎng)發(fā)育及生物多樣性均存在一定威脅[3-5]。在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域，空心蓮子草是一種入侵物種，在農(nóng)田和水域邊緣密集生長(zhǎng)，不僅與本地作物競(jìng)爭(zhēng)光照、水分、養(yǎng)分和生長(zhǎng)空間，還會(huì)持續(xù)分泌抑制作物生長(zhǎng)的化感物質(zhì)，導(dǎo)致作物減產(chǎn)[6-8]

化感作用，是指植物通過(guò)釋放特定代謝物質(zhì)以改變周?chē)h(huán)境，進(jìn)而抑制或促進(jìn)鄰近植物生長(zhǎng)發(fā)育的現(xiàn)象[9。其中，抑制作用更為常見(jiàn)，主要影響植物的呼吸作用、光合作用、水分保持、氣孔功能、木質(zhì)部元素運(yùn)輸、細(xì)胞膜通透性、細(xì)胞分裂、細(xì)胞發(fā)育、蛋白質(zhì)合成以及酶活性變化等生理過(guò)程[10-12]?；形镔|(zhì)是植物次生代謝產(chǎn)物，對(duì)環(huán)境友好且無(wú)殘留[13-14]。深入研究植物的化感作用，有助于生態(tài)友好型除草劑開(kāi)發(fā)和農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。

目前，關(guān)于空心蓮子草的研究報(bào)道多聚焦于其生物學(xué)特性、生態(tài)影響及防治技術(shù)等領(lǐng)域，對(duì)其化感作用的探究仍處于初步階段，現(xiàn)有研究主要集中在該物種對(duì)水稻和煙草等大田作物的影響之上[15-17]。本研究以空心蓮子草為供體植物，制備12種浸提液開(kāi)展培養(yǎng)皿、土壤封閉和莖葉噴霧試驗(yàn)，比較不同浸提液對(duì)稗草（Echinochloacrus-galli）和反枝莧（Amaranthusretroflexus）這兩種常見(jiàn)惡性雜草的抑制效果，并對(duì)綜合防效最優(yōu)的浸提液進(jìn)行除草活性物質(zhì)分析，以期為新型植物源除草劑的開(kāi)發(fā)與利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供體植物（空心蓮子草）采自長(zhǎng)沙市長(zhǎng)沙縣高橋鎮(zhèn)湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地（ 113^°19^′48^′′E 28^°28^′12^′′N ）。受體植物為稗草和反枝莧，種子均由湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)資源庫(kù)提供。供試藥劑包括：40% 芐嘧磺隆·丙草胺（ [B?P] ）（江蘇快達(dá)農(nóng)化股份有限公司）； 50% 二氯喹啉酸（QU）（浙江天一農(nóng)化有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1浸提液的制備將采集到的新鮮空心蓮子草分為4組樣本，分別為整株、葉、莖、根，洗凈后控干水分，自然陰干，剪成 0.5～1.0cm 的小段備用。每組樣本分別用甲醇、乙醇、乙酸乙酯這3種溶劑制備浸提液，操作方法如下：取 50g 干燥小段樣本分別加入適量溶劑，充分混合浸泡 48h ，期間間歇震蕩；用3層紗布過(guò)濾1次，雙層濾紙過(guò)濾2次，離心棄沉淀，用相應(yīng)溶劑定容，配成質(zhì)量濃度為0.1g/mL 的浸提液。根據(jù)浸提材料和溶劑，共制備12種等濃度的浸提液。將制備得到的浸提液置于 4^°C 冰箱保存，使用前取出，放置至室溫，避免低溫對(duì)種子和幼苗造成傷害。

1.2.2培養(yǎng)血試驗(yàn)取適量的稗草和反枝莧種子，用 1% 的過(guò)氧化氫溶液消毒 10min ，用蒸餾水洗凈，清洗過(guò)程中去除干癟種子。每個(gè)培養(yǎng)血墊2層濾紙，分別放入30粒稗草種子和30粒反枝莧種子，加入8mL 浸提液和等量對(duì)照用液，其中陽(yáng)性對(duì)照為B·P，陰性對(duì)照（CK）為蒸餾水。將培養(yǎng)皿放置于人工氣候箱中恒溫培養(yǎng)，溫度（ 25±0.5 ） C ，濕度 85% ，光周期 12h：12 h（ L：D ）。每個(gè)處理3個(gè)培養(yǎng)皿，視為3次重復(fù)。培養(yǎng)7d后測(cè)量各處理的根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)，并根據(jù)公式（1）計(jì)算根（芽）抑制率。

根（芽）長(zhǎng)抑制率 =[ 根（芽）長(zhǎng) ck^- 根（芽）長(zhǎng)

根（芽）長(zhǎng) cx×100%

1.2.3土壤封閉試驗(yàn)分別取30粒大小均勻的稗草和反枝莧種子，均勻播種在基質(zhì)表面平齊且濕潤(rùn)的育苗缽中，每個(gè)處理3缽，一共42缽，隨后撒上厚度為 1cm 的基質(zhì)。使用3WP-2000型號(hào)行走式生測(cè)噴霧塔進(jìn)行土壤噴霧處理，陽(yáng)性對(duì)照為 B?P ，陰性對(duì)照（CK）為蒸餾水，各處理噴液用量均為 20mL 。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。噴施完成后采用底部滲漏法補(bǔ)水，將缽體置于溫室中常規(guī)培養(yǎng)，溫度（ 相對(duì)濕度 85% 。處理7d后，分別稱(chēng)取各處理組雜草地上部分鮮重，并依據(jù)公式（2）計(jì)算鮮重抑制率。

鮮重抑制率 Σ=Σ （地上部分鮮重 地上部分鮮重 ）/地上部分鮮重 c.c×100% （2）

1.2.4莖葉噴霧試驗(yàn)參照1.2.3播種雜草種子，待稗草長(zhǎng)至3葉期、反枝莧長(zhǎng)出第2片真葉時(shí)進(jìn)行莖葉噴施，陽(yáng)性對(duì)照為QU，陰性對(duì)照（CK）為蒸餾水，各處理噴液用量均為 20mL 。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。噴霧完成后，將雜草幼苗置于 25°C 恒溫培養(yǎng)，期間正常澆水觀察幼苗生長(zhǎng)情況。處理7d后，分別稱(chēng)取各處理雜草地上部分鮮重，并按公式（2）計(jì)算鮮重抑制率。

1.2.5活性物質(zhì)成分分析采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（LC/MS）技術(shù)對(duì)綜合防效最佳的浸提液進(jìn)行化學(xué)成分分析，明確有效成分組成。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

使用Exce1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同浸提液對(duì)稗草、反枝莧種子萌發(fā)的影響

如表1所示，處理7d后，綜合比較不同處理對(duì)稗草和反枝莧的根（芽）長(zhǎng)抑制率可知，空心蓮子草葉部乙醇浸提液對(duì)稗草根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)的抑制率均為浸提液處理中的最高值，抑制率分別為 74.12% 和48.63% ；同時(shí)，該處理對(duì)反枝莧根（芽）長(zhǎng)的抑制率達(dá) 100% ，與陽(yáng)性對(duì)照（B·P）無(wú)顯著差異。

2.2不同浸提液土壤封閉處理對(duì)稗草、反枝莧幼苗鮮重的影響

土壤封閉處理7d后稗草和反枝莧的鮮重抑制率見(jiàn)表2，不同浸提液對(duì)稗草和反枝莧的幼苗生長(zhǎng)均存在抑制作用，但其效果仍顯著低于陽(yáng)性對(duì)照（B·P）（ Plt;0.05 ）。其中，莖部乙醇浸提液對(duì)稗草的鮮重抑制率最高，達(dá) 58.87% ，葉部乙酸乙酯浸提液對(duì)反枝莧的鮮重抑制率最高，達(dá) 47.49% 。

2.3不同浸提液莖葉噴霧處理對(duì)稗草、反枝莧鮮重的影響

從表3可見(jiàn)，各部位的浸提液對(duì)兩種雜草都有一定的抑制效果；其中，葉部乙酸乙酯浸提液對(duì)稗草的鮮重抑制率最高（ 47.46% ），葉部乙醇浸提液對(duì)反枝莧的鮮重抑制率最高（ 51.07% ），但均顯著低于陽(yáng)性對(duì)照（QU）（ Plt;0.05 ）。

2.4除草活性物質(zhì)分析

綜合3類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：乙醇浸提液對(duì)兩種惡性雜草的防治效果更佳；不同部位樣本浸提液比較，葉部浸提液的效果更佳。總體而言，葉部乙醇浸提液處理對(duì)稗草、反枝莧的綜合防效最佳。利用LC/MS技術(shù)對(duì)葉部乙醇浸提液進(jìn)行成分分析，結(jié)果（表4）表明，浸提液中含有乙酸、反丁烯二酸、L-焦谷氨酸、月桂酸、十一烯酸、壬酸和水楊酸等物質(zhì)。

3 討論與結(jié)論

化感作用是一種生態(tài)現(xiàn)象，指植物通過(guò)產(chǎn)生和釋放特定的化學(xué)物質(zhì)來(lái)促進(jìn)或抑制鄰近植物的生長(zhǎng)發(fā)育[29]，這種作用在種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)階段表現(xiàn)得尤為顯著?；形镔|(zhì)通過(guò)抑制受體植物種子胚生長(zhǎng)、破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及誘導(dǎo)活性氧（ROS）過(guò)量積累等方式，致使種子出芽速率下降，出苗整齊度降低，進(jìn)而抑制作物的生長(zhǎng)發(fā)育，并削弱作物的田間競(jìng)爭(zhēng)能力[30-31]。此外，不同植物對(duì)化感物質(zhì)的敏感性存在差異，這表明化感物質(zhì)具有選擇性和濃度依賴(lài)性，部分物質(zhì)可能還存在專(zhuān)一性。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，作物與雜草之間的化感作用構(gòu)成了關(guān)鍵生物互作機(jī)制。目前，化學(xué)除草劑仍是農(nóng)田雜草防控的主要手段，但長(zhǎng)期使用將引發(fā)雜草抗藥性進(jìn)化及環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題[32]。通過(guò)作物釋放化感物質(zhì)抑制雜草生長(zhǎng)，可降低化學(xué)除草劑用量，是一種環(huán)境友好的防控策略[3]。研究表明，某些植物的浸提液具有顯著的除草活性。例如，董淑琦等[34的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，谷子秸稈浸提液能有效抑制田間4種惡性雜草的生長(zhǎng)；張鵬飛等[35]的研究表明，山藥不同部位的水浸提液對(duì)某些作物具有化感效應(yīng)，其中根莖研磨液的化感抑制作用更為顯著；朱林欣等[3的研究發(fā)現(xiàn)，苧麻不同部位的浸提液對(duì)雜草種子的發(fā)芽率、萌發(fā)指數(shù)、根長(zhǎng)和苗高等均表現(xiàn)出化感效應(yīng)。試驗(yàn)中空心蓮子草浸提液對(duì)稗草、反枝莧的抑制作用可能是因?yàn)槭艿浇嵋褐泻械哪承┪镔|(zhì)影響，前人研究中也有類(lèi)似論述。李慧敏等[37]提出，月桂酸是一種化感物質(zhì)，具有潛在的化感效應(yīng)；張家迪等[38]研究指出，壬酸對(duì)稗草種子萌發(fā)有較好的抑制活性；謝奎忠等[認(rèn)為，水楊酸等有機(jī)酸可能引發(fā)自毒作用進(jìn)而抑制植物生長(zhǎng)發(fā)育。由此可見(jiàn)，空心蓮子草葉部乙醇浸提液中含有的某些物質(zhì)可能對(duì)反枝莧、稗草這兩種惡性雜草具有較高的化感活性，但因物質(zhì)間互作效應(yīng)尚不明確，有待進(jìn)一步研究。

試驗(yàn)結(jié)果表明，空心蓮子草葉部乙醇浸提液在0.1g/mL 的濃度下對(duì)反枝莧的根（芽）長(zhǎng)具有 100% 的抑制效果，對(duì)稗草根（芽）長(zhǎng)的抑制率高于其他浸提液處理。通過(guò)LC-MS分析發(fā)現(xiàn)，該浸提液中含有乙酸、反丁烯二酸、L-焦谷氨酸、月桂酸和壬酸等物質(zhì)。

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（責(zé)任編輯：彭靜瀾）