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扁穗牛鞭草对白三叶的化感作用初探



全 文 :扁穗牛鞭草对白三叶的化感作用初探
左艳春 ,杨春华
(四川农业大学 草业科学系 , 四川 雅安 625014)
  摘要:采用生物检测的方法研究了扁穗牛鞭草根 、茎 、叶等水浸液的化感作用。结果表明 ,不同器
官的水浸液对白三叶种子萌发有不同程度的抑制作用 ,其中根的水浸液抑制作用最强 。当提取液浓度
达到 0.1 g/mL DM 时 ,不同器官的水浸液对幼苗的生长也有较强的抑制作用 ,幼苗的形态也发生不同
程度的改变 。由此说明牛鞭草对白三叶种子萌发和苗期生长化感作用明显。建议用这 2种牧草建立混
播草地时 ,白三叶不宜采用种子繁殖。
  关键词:扁穗牛鞭草;白三叶;化感作用
  中图分类号:S 541  文献标识码:A   文章编号:1009-5500(2005)03-0024-03
  扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)是禾本科牛
鞭草属的多年生草本植物 ,具有生长期长 、生长速率
快 、再生能力强 、适应性广 、抗逆性强和产量高等生产
利用特性[ 1 ~ 4] 。我国选育的`广益 、`重高 2个品种在
四川 、云南 、福建等地广泛栽培利用 ,并在当地的草地
畜牧业发展和生态环境建设中发挥了重大的作用[ 5 , 6] 。
在生产中发现 ,扁穗牛鞭草地随着生长年限的推迟 ,草
地出现产量低 、质量下降及杂草入侵严重等问题[ 7] 。
因此 ,生产中希望能寻找到合适的豆科牧草与其混播 ,
得以提高牧草的产量和质量 ,同时可以增加土壤肥力 ,
以维持草地的可持续利用 。但有研究发现 ,牛鞭草根
际能分泌酚类 、苯甲酸等物质 ,通过化感作用对其他植
物的生长发育产生抑制作用[ 8 , 9] 。试验以在四川广泛
推广的白三叶作为受体植物 ,期从化感作用的角度研
究建立扁穗牛鞭草和白三叶建立人工混播草地时 ,白
三叶采用种子繁殖的可行性 ,从而对生产实践起到一
定的指导作用。
1 材料和方法
1.1 试验材料
  ` 广益 扁穗牛鞭草采自四川农业大学草业科学系
试验基地 。`川引拉丁诺 白三叶(Tri f olium repens)
  收稿日期:2004-12-01;修回日期:2005-02-28
  作者简介:左艳春(1980-), 女 ,四川省西充县人 , 硕士研究
生 , 研究方向主要为草地生态。
种子由四川农业大学草业科学系实验室提供 。
1.2 试验方法
1.2.1 扁穗牛鞭草水浸液的制备 从田间采集健壮
的扁穗牛鞭草植株 ,将其洗净后用无菌水反复冲洗 ,分
开其根 、茎 、叶并风干。然后将各部分研磨后按草∶水
=1∶5的比例加入蒸馏水浸泡 48 h 后过滤成原液 ,将
各原液按 1∶40 , 1∶20 ,1∶10 , 1∶5稀释成 4份 ,原液
浓度为 1 g/mL DM , 稀释液的浓度分别为 0.025 ,
0.05 ,0.1 ,0.2 g/mL DM 。
1.2.2 水浸液的生物检测 选取饱满的白三叶种子 ,
用 5%的升汞水消毒 5 min 。分别将种子置于已消毒
并放有消毒滤纸的培养皿中 ,每个培养皿放 50粒种
子 ,然后用浸提液浸湿。用蒸馏水做对照 ,每个处理设
4次重复。将培养皿置于 20 ℃培养箱中培养 ,并使滤
纸始终保持湿润。4 d 记录白三叶种子的发芽率 , 5 d
从每个培养皿中选取 10株幼苗 ,测定由根颈至心叶的
苗高和根长。
2 结果与分析
2.1 扁穗牛鞭草根的水浸液化感作用
  随着根水浸液浓度的增加 ,对白三叶种子萌发的
抑制作用增强 。0.025 g/mL DM浓度与对照差异不
显著 ,与0.05 g/mL DM以上浓度处理差异显著 ,说明
扁穗牛鞭草根的水浸液在浓度0.025 g/mL DM 时 ,对
白三叶种子的萌发无抑制作用 , 但当浓度达到
0.05 g/mL DM时 ,对白三叶子的萌发有一定的抑制
24 Grassland and Turf  (Bimonthly)  2005  No.3  (Sum  No.110)DOI :10.13817/j.cnki.cyycp.2005.03.006
作用 。浓度为0.2 g/mL DM时 ,抑制作用最强。
  受体植物种子萌发后的幼苗高和幼根长的变化
(表 1),在浓度为 0.025 g/mL DM 时 ,幼苗长显著降
低。在 0.05 g/mL DM 和 0.1 g/mL DM 浓度下 ,幼
苗长度也受到一定的抑制 ,但和对照差异不显著 。在
浓度为 0.2 g/mL DM 时 ,幼苗生长受到显著的抑制 ,
抑制率达到 53.0%。从对幼根的影响来看 ,幼根表现
为其伸长受到不同程度的促进 。但随着浓度的增加 ,
促进作用不断降低 。在浓度为 0.2 g/mL DM 时 ,和对
照差异不显著。
2.2 扁穗牛鞭草茎的水浸液的化感作用
  扁穗牛鞭草茎的水浸液对白三叶种子萌发的影响
程度(表 1),浓度为 0.025 g/mL DM 时 ,和对照差异
不显著。当浓度在 0.05 g/mL DM 及其以上时 ,浸提
液对白三叶种子的萌发表现出强烈的抑制作用 ,但各
浓度处理间无显著差异。
表 1 牛鞭草水浸液对白三叶种子萌发和幼苗生长的影响
处理/g ·mL -1 种子萌发率/ % 幼苗高/cm 幼根长/ cm
根 0 95.0a 0.840a 1.085c
0.025 94.5a 0.610b 1.325ab
0.05 86.0b 0.765a 1.400a
0.1 88.0b 0.835a 1.205b
0.2 85.0c 0.395c 1.090c
茎 0 95.0a 0.840a 1.085b
0.025 94.5a 0.525b 1.265a
0.05 85.0b 0.525b 1.150b
0.1 82.0b 0.540b 0.965c
0.2 86.0b 0.380c 0.420d
叶 0 95.0a 0.840ab 1.085b
0.025 94.0a 0.705bc 1.175a
0.05 83.5b 0.610c 1.245a
0.1 88.5b 0.580c 0.925c
0.2 83.5b 0.939a 0.774c
 注:表中处理浓度全部在 DM 状态下 , 各列中的不同小写字
母表示差异达到 5%显著水平 ,以下各表相同
  从对幼苗的生长发育的影响来看 ,随着浓度的增
加 ,抑制作用加强。浓度为 0.2 g/mL DM 时 ,幼苗受
到的抑制作用最显著 ,抑制率达到 54.8%。幼根长度
在浓度为 0.1 g/mL DM 及其以上时受到显著的抑制 。
在浓度为 0.2 g/mL DM 时 ,抑制作用最强 ,抑制率为
61.3%。
2.3 扁穗牛鞭草叶的水浸液化感作用
  扁穗牛鞭草叶的水浸液对白三叶种子的影响(表
1),除浓度为0.025 g/mL DM 的处理对白三叶种子的
萌发无显著的影响外 , 从浓度 0.05 g/mL DM 至
0.2 g/mL DM 时 ,均对白三叶种子的萌发表现出显著
的抑制作用 ,但这几个浓度间差异不显著。
  从表中可以看出 ,在浓度为0.025 g/mL DM 至
0.1 g/mL DM时 ,白三叶幼苗的伸长受到不同程度的
抑制作用 。当浓度为 0.2 g/mL DM 时 ,幼苗伸长受
到的轻微的促进 ,但和对照间无显著差异 。扁穗牛鞭
草叶的水浸液在不同浓度对幼根伸长的作用不一致 ,
总体表现为浓度较低时 ,幼根伸长受到促进;浓度较高
时 ,幼根伸长受到显著的抑制 。浓度为0.2 g/mL DM
时 ,抑制作用最强 ,抑制率为 28.7%。
2.4 处理对白三叶幼苗和幼根形态的影响
2.4.1 幼苗形态的变化 用扁穗牛鞭草水浸液处理
后的白三叶在某些浓度下除伸长量受到显著抑制外 ,
形态上也发生了较大的变化 ,一般表现为幼苗纤细且
微卷曲 ,叶色浅且多为黄绿。造成这些形态上的变化
的原因是由于水浸液中的某些化合物抑制了细胞的分
裂 ,并使叶绿素含量减少 。少数叶片在接触到滤纸后
腐烂可能是因为化合物对叶片的毒害作用引起的细胞
膜透性的增加 ,细胞内容物的外渗 ,最终引起死亡 。
2.4.2 幼根形态的变化 扁穗牛鞭草水浸液处理的
白三叶幼根长度短于对照;根毛不发达;幼根呈黄褐
色 、纤细且扭曲较多 。导致这种现象的原因可能是因
为水浸液中的某些化合物不仅抑制根系的生长发育 ,
而且有致畸变的作用 。观察到部分根有向上翘的情
况 ,是植物本身对不良环境的逃避 。
3 讨论
3.1 扁穗牛鞭草根 、茎 、叶水浸液 ,对种子萌发在浓度
大于 0.05 g/mL DM 时均表现出显著的抑制作用。根
的水浸液的浓度为 0.2 g/mL DM 时抑制作用最强 。
3.2 从对幼苗和幼根伸长的影响来看 ,不同器官的水
浸液在浓度较高时均表现出明显的抑制作用。但不同
器官的浸提液的抑制程度不同 ,这是由于不同器官包
含的不同化合物和化感物质协同作用的结果 。
3.3 处理后的白三叶幼苗普遍表现出植株纤细 、根系
不发达等形态上的变化 。这些生长不利的变化使其在
与其他植物对资源上的竞争上处于劣势 。
3.4 扁穗牛鞭草在生长期可通过雨水淋溶和根系分
泌等途径向环境中释放一些有机化合物 ,对周围植物
种子的萌发和幼苗的生长产生抑制作用 ,从而使自身
在生长发育过程中处于优势 ,加速蔓延速度 。
3.5 试验通过生物检测的方法对牛鞭草不同器官的
25草原与草坪  双月刊  2005年  第 3期  总第 110期
水浸液对白三叶种子的萌发和幼苗生长的影响进行了
研究 。关于其对白三叶后期的生长和导致其生理生化
特性的变化还有待深入探讨。
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Study on the allelopathy of Hemarthria compressa to
Trif olium repens
ZUO Yan-chun , YANG Chun-hua
(Department o f Grassland Science , S ichuan Agricultural Universi ty , Y aan 625014 , China)
  Abstract:The allelopa thy of Hemarthria compressato w as studied wi th the aqueous ex tracts of H .com-
pressa f rom dif ferent o rg ans and the results indicated that the seed germinat ion of Hemarthria compressa inhibi-
ted.The aquatic exacts f rom root show n the strongest ef fect.The exacts from dif ferent o rgans also inhibited
the seedling g row th of T .repens while the concentration was more than 0.1 g/mL DM .It could suggest that
the generativ propagation w as not prope r fo r T .repensto to establish mix ture g rassland wi th H .compressa.
  Keywords:al lelopathy ;Hemarthria compressa;Tri f ol ium repens
(上接 23页)
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Species and damage and control of blister beetles in alfalfa in Gansu
HE Chun-gui , ZHOU Jun , WU Jing-feng , FENG Hui-wen
(P ratacultural College , Gansu Agricultural Universi ty , Lanzhou 730070 , China)
  Abstract:The Investigat ion verified that there are 6 species o f blister beet le s o f ten occurred in alfalfa f ield
in Gansu Province.Their characteristics is described , feeding and to xic damage is deal t wi th , and the dead in-
sects should no t be in the hay.Sampling technique and control me thods also are put forw ard.
  Key words:Alfalfa;bliste r beet le;damage and control
26 Grassland and Turf  (Bimonthly)  2005  No.3  (Sum  No.110)