全 文 ：收稿日期:2009-02-17;修回日期:2009-06-10
基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(中
国农业科学院草原研究所)资助项目(2006-1-10)
作者简介:周淑清(1955-),女 ,黑龙江省人 ,副研究员 , 1982年
毕业于东北农业大学 ,多年来一直从事草地毒害草生态生物学及防
除技术的研究 ,发表论文 40余篇.
文章编号:1673-5021(2009)06-0094-04
狼毒对新麦草化感作用的研究
周淑清 ,黄祖杰 ,王　慧 ,刘一凌 ,胡卉芳
(中国农业科学院草原研究所/农业部草原资源与生态重点开放实验室 , 内蒙古　呼和浩特　010010)
　　摘要:采用人工气候箱培养 , 用盆栽法研究狼毒在土壤里腐解过程中对受体新麦草的化感作用。 结果表明:新
麦草幼苗的植株高度 、叶面积的生化他感敏感指数 RI值均为负数 ,表明狼毒根对新麦草具有一定程度的抑制作用 ,
但抑制效果不显著 ,狼毒根对新麦草幼苗的细胞质膜透性的作用效果不显著;狼毒茎叶对新麦草幼苗无明显的抑制
作用。总之 ,新麦草对狼毒的生化他感作用具有较强的耐抗性。
关键词:生化他感作用;狼毒;腐解;新麦草;敏感指数
中图分类号:Q948.12　　　文献标识码:A
　　狼毒(Stel lera chamaejasme L .)为瑞香科狼毒
属有毒植物 ,在我国的西藏 、青海 、甘肃 、四川 、内蒙
古等地分布较广[ 1 ～ 2] 。在狼毒侵占的草地上 ,植被
盖度仅 20%左右 , 饲草生长低矮 , 产草量仅 150
kg/hm2 ,草地生产力极低[ 3] 。在狼毒侵占的退化草
地上 ,除了狼毒的侵占性和竞争性很强以及草地过
度放牧以外 ,必然存在着十分重要的内在因素对该
类草地植物种的消长起作用。近年来的研究已经证
实了这种作用的存在 ———即狼毒的生化他感作用现
象[ 4 ～ 6] 。
植物的生化他感作用是植物种间相关的重要类
型之一 ,是指生活着的或腐败的植物(包括高等植物
和微生物)所释放的化学物质引起的促进或抑制生
长的效应[ 7] 。近年来关于植物间生化他感作用的研
究报道较多[ 8] ,但是涉及到狼毒生化他感作用的报
道并不多见。本文研究狼毒对新麦草(Psathy-
rostachy s juncea)的化感作用 ,旨在为该类草地植被
恢复提供理论参考依据。
1　材料和方法
1.1　材料
狼毒样品为狼毒全株(干样),来源于内蒙古武
川县前马渠乡(采集时间为 2008年 7月)。测试植
物新麦草(发芽率 85%),由内蒙古农业大学提供。
1.2　方法
试验采用二因素完全随机区组设计 。
因素 A:狼毒根(A 1),狼毒茎叶(A 2);因素 B:
狼毒根 、茎叶用量 , 将其分别设为 5.0g/盆 、4.0
g/盆 、3.0g/盆 、2.0g/盆 、1.0g/盆 、0.0g/盆 6 个处
理梯度 ,其中 0.0g/盆为不加狼毒根粉和茎叶粉的
空白对照 。每处理设 4次重复。
将土壤混合均匀 , 装入直径为 7cm 、高度为
15cm 的塑料培养盆中 ,每盆装土 360g 。狼毒根 、茎
叶分别粉碎为 40目 。将狼毒的根粉和茎叶粉按照
设计用量分别装入培养盆中 ,与土壤混合均匀。在
每盆中播入大小一致的新麦草种子 20粒。待出苗
后 ,每盆定苗 5株 。将培养盆放入控制温度为 20 ～
28℃的人工气候箱内培养 ,光照 12h/d。在幼苗生
长期间 ,每盆浇水量基本保持一致 。
1.3　测定项目
在新麦草幼苗生长到 75d时 ,分别进行如下测
定:(1)幼苗植株高度:每盆测量 5株 ,取均值。(2)
叶面积测定:测定每组处理的单株全部叶片面积
(AM -300便携式叶面积仪)。(3)细胞质膜差别透
性的测定:取每盆中的植株中部叶片 ,采用电导法进
行测定(DDS-ⅡA 型电导率仪 ,上海第二分析仪器
厂)。在每个处理中 ,分别取植株同一位置的叶片
0.5g ,用蒸馏水和去离子水冲洗 ,剪为 1cm 长放入
小玻璃瓶中 ,加入 10m l去离子水 ,将各处理小瓶均
放入同一真空干燥器中 ,用真空泵反复抽气和放气
4次 ,搁置 2h后 ,用电导仪测定电导率 。
1.4　数据分析与处理
取每组 4次重复的均值 ,采用 DPS数据处理系
—94—
第 31 卷　第 6 期　　　　　　　　　　中　国　草　地　学　报　　　　　　　　　　2009年 11 月
　　Vo l.31　No.6　　　　　　　　　　Chinese Journal o f Grassland 　　　　　　　　　 Nov.2009　　
统进行统计分析[ 9] 。
狼毒对新麦草化感作用的大小用敏感指数 RI
表示 ,RI=1-C/ T ,其中 C为对照值 , T 为处理值 。
RI>0时 ,表示为促进作用;RI<0 时 ,表示为抑制
作用;RI绝对值的大小表示狼毒的化感作用强度的
大小[ 10] 。
2　结果与分析
2.1　狼毒在土壤里腐解过程中对新麦草生长高度
的作用
狼毒根 、茎叶在土壤里腐解过程中对新麦草幼
苗生长高度的作用结果见表 1 。
表 1　狼毒在土壤里腐解过程中对新麦草生长高度的作用
Table 1　Effects of S.chamae j asme in the soil during decomposition on Psathyrostachys juncea seedling height
材料
M aterial s
用量(g/盆)
Weig ht
平均株高(cm)
Average plant h eight
抑制率(%)
Inhibit ion rate
狼毒根 0.0(CK) 19.41 —
1.0 19.22 0.98
2.0 18.68 3.76
3.0 19.58 —
4.0 16.60 14.48
5.0 18.12 6.65
狼毒茎叶 0.0(CK) 22.02 —
1.0 21.31 3.22
2.0 19.50 11.44
3.0 21.23 3.59
4.0 19.82 9.99
5.0 19.08 13.35
　　从表 1可以看出 ,狼毒在土壤里腐解过程中 ,与
对照比较 ,狼毒根 、茎叶的用量为 1g/盆 ～ 5g/盆的
各处理均对新麦草幼苗生长高度无显著的抑制作用
(P>0.05)。
2.2　狼毒在土壤里腐解过程中对新麦草幼苗叶面
积的影响
狼毒在土壤里腐解过程中对新麦草的叶面积影
响的结果见表 2。
表 2　狼毒在土壤里腐解过程中对新麦草叶面积的影响
Table 2　Effects of S.chamae jasme in soil during decomposition on leaf area of Psathy rostachys juncea
材料
M aterial s
用量(g/盆)
Weig ht
平均叶面积(mm2/株)
Leaf area
抑制率(%)
Inhibit ion rate
狼毒根 0.0(CK) 1790.5 —
1.0 1383.25 22.72
2.0 1307.75 26.96
3.0 1224.75 31.60
4.0 1266.50 29.27
5.0 921.25 48.55
狼毒茎叶 0.0(CK) 1716.50 —
1.0 2307.00 —
2.0 1778.00 —
3.0 1920.75 —
4.0 1807.75 —
5.0 1583.25 7.76
—95—
周淑清　黄祖杰　王　慧　刘一凌　胡卉芳　　狼毒对新麦草化感作用的研究
　　表 2表明:狼毒根在土壤里腐解过程中对新麦
草幼苗叶面积的影响呈现出随着狼毒根量的增加 ,
新麦草叶面积值减小的趋势 ,但是与对照比较 ,抑制
作用不显著(P >0.05)。狼毒茎叶在土壤里腐解过
程中对新麦草幼苗的叶面积大小的影响亦不显著
(P>0.05)。
2.3　狼毒在土壤里腐解过程中对新麦草幼苗细胞
质膜透性的作用
狼毒根 、茎叶在土壤里腐解过程中对新麦草的
细胞质膜差别透性的影响用电导率表示 ,电导率越
大 ,表示其对叶片细胞质膜透性的伤害越大 ,测定结
果见表 3。
表 3　狼毒在土壤里腐解过程中对
新麦草幼苗叶片细胞质膜差别透性的影响
Table 3　Effects of S.chamae jasme in soil during decomposition
on cell differential permeability of Psathy rostachy s j uncea
材料
Materials
用量(g/盆)
Weight
电导率(μΨ/ cm· g)
Electrical condu ctivi ty
根 0.0(CK) 251.98
1.0 160.90
2.0 225.08
3.0 349.38
4.0 273.40
5.0 297.82
茎叶 0.0(CK) 191.03
1.0 213.60
2.0 309.63
3.0 256.30
4.0 246.13
5.0 229.65
　　分析结果表明 ,狼毒根在土壤里腐解过程中对
新麦草幼苗的细胞质膜的差别透性无伤害作用。狼
毒茎叶在土壤里腐解过程中对新麦草的细胞质膜外
渗液的电导率亦无显著影响。
2.4　新麦草对狼毒生化他感作用的耐抗性分析
狼毒根在土壤里腐解过程中 ,新麦草幼苗的株
高 、叶面积的生化他感敏感指数的 RI值见表 4。
表 4　新麦草幼苗对狼毒根的生化他感敏感指数(RI)
Table 4　The allelopathy sensitive index values(RI)of
Psathyrostachy s j uncea of on S.chamaej asme root
用量(g/ pot)
Weigh t
生化他感敏感指数　RI
株高(cm)
Plant heigh t
叶面积(mm2/ plant)
Leaf area
0.0 0.000 0.000
1.0 -0.010 -0.294
2.0 -0.039 -0.369
3.0 -0.682 -0.462
4.0 -0.169 -0.414
5.0 -0.071 -0.944
　　表 4表明 ,各处理新麦草的株高 、叶面积的 RI
值均为负值 ,说明狼毒根对新麦草的幼苗生长具
有一定的抑制作用 ,但是与对照比较 ,其抑制作用
均未达到显著水平(P>0.05)。
3　小结与讨论
本研究结果表明 ,狼毒在土壤里腐解的过程中 ,
对新麦草幼苗的生长具有一定的化感作用(其生化
他感作用的敏感指数 RI<0),且随狼毒用量增加 ,
其抑制作用加大 ,但差异不显著 ,说明新麦草幼苗对
狼毒的生化他感作用具有较强耐抗性 。狼毒茎叶在
土壤里腐解过程中对新麦草幼苗的生长无显著的抑
制作用。
不同植物对狼毒生化他感作用表现出不同的耐
抗性 。由于植物细胞质膜是活细胞与环境之间的界
面和屏障 ,各种不良环境对细胞的影响往往首先作
用在这层主要由类脂和蛋白质所构成的生物膜上。
以往的研究结果已经表明 ,对狼毒生化他感作用敏
感的植物 ,在狼毒根的高用量下可对其细胞质膜透
性造成伤害 ,使得细胞质膜的透性增大(表现为电导
率增加),不能保证正常的生理活动和功能 ,从而使
得幼苗生长表现出严重受抑制状态;而对狼毒的生
化他感作用具有耐抗的植物则细胞质膜的透性并没
有增加。因此这项研究指标也可以作为研究植物间
生化他感作用的表示方法之一。
本研究结果对建植和恢复被狼毒侵占的草地植
被具有参考价值。如在为建植和恢复该类草地选择
补播的草种时 ,要考虑该草地上单位面积内狼毒的
生物量 ,特别是狼毒根量。如果在 15cm 土层内 ,狼
毒根量达到约 1000g/m2 以上时 ,就不能选用对狼
毒敏感的植物种作为补播的草种 。因为当耕翻土壤
后 ,狼毒在土壤里腐解过程中会对其幼苗产生严重
的抑制作用 ,会出现缺苗 、幼苗长势参差不齐 、生长
缓慢等一系列现象 ,严重者会造成建植失败 ,应该选
用对狼毒生化他感作用耐抗性较强的如新麦草作为
补播草种 ,以保证植被建植成功。
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Research on Allelopathy of Stel lera chamaejasme
on Psathyrostachys j uncea
ZHOU Shu-qing , H UANG Zu-jie , WANG Hui , LIU Yi-ling , H U Hui-fang
(Grassland Research Inst itute , Chinese Academy o f Agricultural S cience/ The Key Lab o f
Grassland Resources and Ecology , MOA , Hohhot 010010 ,China)
Abstract:With po t culture , the a rtificial climate box w as used to study the allelophopathy of Stel lera
chamaejasme in the decompose pro cess in the soil on the acceptor Psathyrostachys juncea.The resul ts in-
dicated that the allelopathy sensitive index (RI)values of the plant height and leaf area o f P.juncea seed-
ling w ere all negative , indicating that the root of S .chamaejasme has inhibit ion ef fect on P.juncea to a
deg ree ,but compared w i th the contro l , the inhibitory effect w as no t significant(P >0.05).The effect of
S.chamaejasme roo t on the differential permeability of cell membrane of P.juncea is no t signi ficant
(P>0.05);The stems and leaves of S .chamaejasme had no signif icant inhibi to ry ef fect on P.juncea
seedling s.So it w as show ed that P.juncea had the re sist ibility against the allelopathy o f S .chamaejasme.
Key words:A llelopathy ;Stel lera chamaejasme;Decomposi tion;Psathy rostachy s juncea ;Sensit ive
index
—97—
周淑清　黄祖杰　王　慧　刘一凌　胡卉芳　　狼毒对新麦草化感作用的研究