全 文 :假臭草化感作用研究
李光义 1 , 喻 龙1 , 邓 晓 2 , 李勤奋 2
(1.华南热带农业大学环境与植物保护学院 ,海南儋州 571737;2.中国热带农业科学院环境与植物保护研究所 ,海南儋州 571737)
摘要:假臭草(EupatoriumcatariumVeldkamp)水浸提液对小白菜和萝卜的发芽率 、根生长 、茎生长具有不同
程度的化感作用 ,总体上呈现出低促高抑的现象 ,且随着溶液浓度增大抑制作用也增强。鲜样浸提液浓度为 0.25
g/ml、0.50g/ml时 ,小白菜不能发芽 、幼苗不能存活。鲜样浸提液浓度为 0.50 g/ml时 , 萝卜幼苗不能存活。鲜样
浸提液和干样浸提液的化感作用有显著差异。
关键词:假臭草;化感作用;水浸提液
中图分类号:S451 文献标识码:A 文章编号:1003-935X(2006)04-0019-02
收稿日期:2006-09-15
基金项目:中国热带农业科学院基金(编号:rky0415)。
作者简介:李光义(1983—),男 ,广西南丹人 ,硕士在读 ,从事农业生
态学研究。 Tel:(0898)23306827;E-mail:aliguangyi@ 21cn.com。
植物的化感作用是指植物次生代谢产生的化学
物质释放到环境中 ,对其他临近植物或自身 (即自
身他感 ,也称自毒)产生的直接或间接 、有利或不利
的作用 [ 1] 。假臭草 (Eupatorium catarium Veldka-
mp),早在 20世纪 80年代于香港被发现 ,曾被误认
为熊耳草 (AgeratumhoustonianumMil),直到 1995
年才被鉴定 。 90年代开始在深圳出现 ,现在已经占
领了广东省沿海地区大部分荒坡 、荒地 、滩涂 、林地 、
果园。所到之处 ,其他低矮草本植物逐渐被排斥 ,在
华南果园中 ,它迅速覆盖整个果园的地面 。假臭草
强的竞争力是由于其对养分 、光 、温和水等生态因子
的强烈竞争 ,还是由于化感作用 ,尚未见报道。我们
通过假臭草水浸提液生物检测的方法来检测假臭草
的化感作用 ,为进一步研究利用假臭草提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
用来制备浸提液的供体植物为假臭草 , 2006年
3月 16日采自华南热带农业大学农学院苗圃旁橡
胶林中 ,用于生物检测的是小白菜和萝卜 。
1.2 试验方法
1.2.1 假臭草样品处理 取假臭草新鲜植株地上
部分 ,除去枯枝黄叶后 ,将其分为两部分 ,一部分在
80℃下杀青 20 min,然后在 40 ℃下烘干至恒重;另
一部分直接用鲜样制备浸提液。
1.2.2 假臭草浸提液的制备 [ 2] 鲜样 ,将样品剪
至长约 2 cm小段 ,加入蒸馏水 ,使其浓度为 0.5 g
(植物鲜重)/ml,在常温下浸泡 36 h,然后抽滤;干
样 ,将样品剪至长约 2 cm小段 ,加入蒸馏水 ,使其浓
度为相当于 0.5 g(植物鲜重)/ml,在常温下浸泡 36
h,然后抽滤。最后将滤液配制成 0.5、0.25、0.125、
0.062 5 g(鲜重或相当于鲜重)/ml的溶液 ,存于冰
箱待用。
1.2.3 浸提液对小白菜 、萝卜种子发芽率影响测定
在直径为 12 cm的经高温(120℃)烘干的培养皿
中铺两层滤纸作为培养床 ,每皿分别加入鲜样 、干样
的不同浓度的水浸提液 10ml,然后每皿均匀地放入
30粒经 0.5%次氯酸钠消毒过的成熟饱满种子 ,在
26 ~ 31℃、日光灯照射 12 h/d条件下培养 ,每个浓
度 3次重复 ,以蒸馏水作对照 。种子萌发过程中 ,适
当补加蒸馏水 ,保持滤纸湿润。 7 d后统计种子发
芽数 ,将相应处理与对照进行比较 ,按(1)式计算种
子相对萌发率 [ 3-4] 。
相对萌发率(%)=(处理萌发率 /对照萌发率)
×100 (1)
1.2.4 浸提液对小白菜 、萝卜生长影响测定 在培
养皿中放入小白菜 、萝卜种子 ,用蒸馏水浇淋直至种
子露白 ,然后把露白的种子放入盛有不同浓度浸提
液的培养盒中培养 ,每个浓度梯度放入 20粒刚露白
的种子 ,在 26 ~ 31 ℃、光线良好的室内培养 ,每天定
量往培养盒中加蒸馏水以保持浸提液浓度不变 , 7 d
—19—杂草科学 2006年第 4期
后测定幼苗的根长 、茎长 ,取各浓度梯度幼苗的根
长 、茎长的平均值作为分析值。按(2)式计算幼苗
的相对根长和茎长[ 4-5] :
相对根长(或茎长)(%)=(处理根(茎)长 /对
照根(茎)长)×100 (2)
1.2.5 数据分析方法 把对照种子萌发率和对照
根长 、对照茎长设定为 100,处理萌发率 、处理根长 、
处理茎长分别按(1)式和(2)式计算相对萌发率 、相
对根长和相对茎长 ,试验结果用 SAS软件进行 Dun-
can新复极差测验 [ 4-5] 。干样与鲜样化感作用的差
异进行 χ2独立性检验。
2 结果与分析
2.1 假臭草水浸提液对种子发芽率的影响
假臭草水浸提液对小白菜 、萝卜种子发芽率有
很大的影响(表 1)。除了小白菜在鲜样浸提液高浓
度(0.25g/ml、0.5 g/ml)下所受影响相同外(均没
有发芽),在其他浓度下 ,无论是鲜样浸提液还是干
样浸提液 ,受体植物的发芽率与对照都存在显著差
异 。浸提液在低浓度时(0.062 5 g/ml)对种子发芽
有促进作用 ,而在高浓度时却表现出抑制作用 ,且浓
度越高 ,抑制作用越强 。此外 ,干样浸提液在低浓度
(0.062 5 g/ml)时的促进作用不如鲜样浸提液 ,而
在高浓度时的抑制作用却明显小于鲜样浸提液 。
表 1 假臭草水浸提液对种子相对发芽率的影响
浓度(g/ml)
小白菜发芽率(%)
鲜样
浸提液
干样
浸提液
萝卜发芽率(%)
鲜样
浸提液
干样
浸提液
0 100c 100c 100c 100b
0.062 5 105.66a 103.78a 103.58a 96.43b
0.125 0 43.40c 94.34c 89.29c 96.43b
0.250 0 0.00d 84.91d 64.29d 100a
0.500 0 0.00d 60.38e 25.00e 85.72c
注:表中数据为 3个重复的平均数。同列同种处理数字后面字
母相同者 ,表示经 Duncan新复全距测验法(LSR)检验(P=0.05)差
异不显著。表 2、表 3同。
2.2 假臭草水浸提液对幼苗根生长的影响
假臭草水浸提液对小白菜 、萝卜幼苗的根生长
有很大的影响(表 2)。假臭草水浸提液 ,无论是鲜
样浸提液还是干样浸提液 ,无论是低浓度还是高浓
度 ,对小白菜和萝卜的根均有明显的抑制作用 ,且在
鲜样高浓度下(小白菜在 0.25 g/ml、0.5 g/ml,萝卜
在 0.5g/ml)受体植物均死亡。与发芽率表现出来
的影响一样 ,鲜样高浓度浸提液的抑制作用大于干
样 ,鲜样低浓度浸提液的促进作用大于干样 。此外 ,
尽管干样浸提液对根的作用表现为抑制 ,但是在一
定浓度(0.125 g/ml)下 ,其抑制作用既弱于低浓度
也弱于高浓度 。
表 2 假臭草水浸提液对幼苗根相对生长影响
浓度(g/ml)
小白菜相对根长(%)
鲜样
浸提液
干样
浸提液
萝卜相对根长(%)
鲜样
浸提液
干样
浸提液
0 100a 100a 100a 100a
0.062 5 28.63c 14.26e 85.60b 63.89c
0.125 0 29.47b 88.42b 44.00c 80.35b
0.250 0 0.00d 46.31c 12.01d 46.01d
0.500 0 0.00d 44.63d 0.00e 26.68e
2.3 假臭草水浸提液对幼苗茎生长的影响
假臭草水浸提液对小白菜 、萝卜幼苗茎的生长
有很大的影响(表 3)。对于小白菜幼苗 ,假臭草鲜
样浸提液对其根只表现出显著的抑制作用 ,而干样
浸提液则只在高浓度(0.5 g/ml)时表现抑制作用 ,
而在其他浓度表现为显著的促进根生长的作用;对
于萝卜幼苗 ,假臭草鲜样浸提液和干样浸提液低浓
度时均表现为显著的促进作用。高浓度时表现为显
著的抑制作用 。
表 3 假臭草水浸提液对幼苗茎相对生长的影响
浓度
(g/ml)
小白菜茎相对生长量(%)
鲜样
浸提液
干样
浸提液
萝卜茎相对生长量(%)
鲜样
浸提液
干样
浸提液
0 100a 100d 100c 100d
0.062 5 77.45b 197.87a 158.75a 140.14b
0.125 0 62.19c 163.95b 120.43b 157.03a
0.250 0 0.00d 124.37c 38.32d 131.38c
0.500 0 0.00d 90.46e 0.00e 53.49e
2.4 干 、鲜样浸提液化感作用的差异
经 χ2独立性检验 ,假臭草鲜样浸提液和干样浸
提液对小白菜 、萝卜的发芽率 、根生长 、茎生长的影
响除了与对照处理有显著差异外 ,它们之间在本试
验的各个浓度水平上也存在显著差异。
3 讨论
植物的化感作用受多种因素的影响 ,表现出来
的化感强度也与受体植物有关 [ 5] 。从表 1可以看
出 ,萝卜在鲜样浸提液高浓度(0.25、0.5 g/ml)下仍
有部分发芽 ,而小白菜完全没有发芽 。这可能是与
(下转第 49页)
—20— 杂草科学 2006年第 4期
净等 ,对杂草总防效一般可保持在 95%左右 ,特别
是对阔叶类和莎草科杂草 ,防效比绿磺隆提高 1倍
左右。使用农思它除草的蔺草产量最高(包括有效
草茎产量),防治石龙芮等阔叶杂草和禾本科杂草
效果最好 ,但对鸭跖草 、鸭舌草的防除效果较差;速
收 、果尔防除阔叶杂草总体效果较好 ,但对石龙芮和
禾本科杂草防效稍差;扑草净主要用于对禾本科杂
草的防除。
敌草胺 、高渗异丙隆 、南农试剂(乙草胺 +异丙
隆)、杜邦爱将等除草剂 ,对蔺草的生长有弑灭性影
响 ,严禁使用 。 15%乐草隆(苄乙甲)、35%稻莠宁
(丁苄)、30%精乐草隆(乙苄)含有甲磺隆 、苄嘧磺
隆等磺酰脲类成分 ,对蔺草生长有抑制作用 ,并在土
壤中残留 ,出于蔺草和晚稻的安全考虑 ,不宜使用。
绿磺隆对蔺草生长有一定的抑制作用 ,用量越
大 、用药时间越迟 ,其减产越为明显 ,特别是当蔺草
转入有效分蘖期后 。绿磺隆在土壤中的残留 ,对后
茬晚稻的影响极大 ,且用量越大 、使用时期越迟 ,晚
稻减产越多 。主要是影响晚稻的分蘖 ,导致最高苗
与有效穗数显著下降 ,其次是影响植株的高度和穗
型的大小 ,因此应弃用。
使用农思它 、果尔 、速收等药剂除草 ,农药成本
可能要提高到 15元 /667m2左右 ,比绿磺隆增加 5
倍 ,但与蔺草 、晚稻等作物各增产 1 ~ 2成 ,增收 300
~ 400元 /667m2相比 ,投入产出比为 1 ∶(20 ~ 30),
效益极为显著。另外 ,农思它 、果尔为水稻田除草
剂 ,试验和较大面积示范中 ,未发现因土壤残留而产
生作物药害。速收原为大豆田除草剂 ,在土壤中半
衰期一般 5 ~ 7 d,试验中也未发现作物药害 。
蔺草田因长期使用化学除草剂绿黄隆 ,造成在
土壤中残留 ,严重抑制了后茬晚稻等作物生长 ,导致
僵苗而减产 。使用僵苗丰 、绿芬威 4号 、磷酸二氢
钾 、“九二★”等在晚稻苗期喷施 2 ~ 3次 ,能明显恢
复受害晚稻的生长 ,株高 、穗长 、分蘖均表现有一定
程度增长 ,有明显的增粒及增穗作用 ,增产幅度达
25.8% ~ 1.5%,平均增产 12.5%。
(续完)
(上接第 20页)
种子颗粒大小有关 ,种子颗粒大 ,提供的营养物质相
对较多 ,种子优先吸收自身营养物质 ,待自身营养物
质耗尽后再吸收化感物质 ,所以表现出强的抗化感
特性。从表 1、表 2、表 3可以看出 ,鲜 、干样浸提液
无论是低浓度还是高浓度 ,无论是对小白菜还是萝
卜 ,他们对种子的发芽率 、幼苗根 、幼苗茎生长的影
响都存在显著差异。这可能是两个原因所致:(1)
烘干处理有可能改变了化感物质的成分;(2)在试
验过程中 ,鲜样浸提液浇淋的培养皿出现真菌 ,浓度
越高 ,真菌数量越多;而干样浸提液浇淋的培养皿却
没有出现真菌。这还有待于进一步研究。
4 结论
假臭草不仅有化感作用 ,而且还很强 。假臭草
的化感作用和其他植物 [ 6-7]的化感作用一样 ,总体
上表现出 “低促高抑 ”的作用。但是不同处理对假
臭草的化感作用影响很大 ,干样浸提液的抑制作用
明显弱于鲜样浸提液 。因此 ,要研究利用假臭草 ,可
以将鲜样浸提液 、干样浸提液分别研究 。若将假臭
草用于生防 ,可以选择鲜样;若要将假臭草作绿肥
用 ,则应该在假臭草埋青一定时间后再种植作物 ,而
且最好种植大颗粒种子作物 。这样 ,既对杂草有一
定的抑制作用 ,又能为作物提供一定的营养物质 。
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