全 文 ：收稿日期：２０１３－０４－１５
基金项目：中山市科技计划项目（２０１０３Ａ２７５）
作者简介：王建国（１９７３－），男，江西吉安人，讲师，硕士，主要从事天然有机化学方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎａｎｗｊｇ＠１６３．ｃｏｍ
＊通讯作者：李拥军（１９８０－），男，湖南株洲人，高级农艺师，硕士，主要从事天然有机化学方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｃａｕｌｙｊ＠１６３．ｃｏｍ
薇甘菊对农田常见杂草和水稻
化感作用的研究
王建国１，李拥军２＊，郭佛杨１，龚小珍１
（１．中山火炬职业技术学院，广东 中山５２８４３６；２．中山市农产品质量监督检验所，广东 中山５２８４０３）
摘要：为了解薇甘菊（Ｍｉｋａｎｉａ　ｍｉｃｒａｎｔｈａ）中次生化合物对植物生长的影响，通过室内生测试验评
价了薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分对狗牙根（Ｃｙｎｏｄｏｎ　ｄａｃｔｙｌｏｎ）、稗草（Ｅｃｈｉｎｏｃｈｌｏａ　ｃｒｕｓｇａｌｌｉ）和
牛筋草（Ｅｌｅｕｓｉｎｅ　ｉｎｄｉｃａ）３种常见农田杂草以及水稻（Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ）种子萌发和幼苗生长的化感作
用。结果表明，干物质质量浓度为０．００５～０．１００ｇ／ｍＬ的薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分对狗牙
根、稗草和牛筋草种子萌发和幼苗生长均有抑制作用，且随着溶液质量浓度的增加抑制作用增强，
其中０．０５０～０．１００ｇ／ｍＬ的薇甘菊提取物表现出显著的抑制效应；干物质质量浓度为０．０２５～
０．１００ｇ／ｍＬ的薇甘菊提取物对水稻种子萌发和幼苗生长有不同程度的抑制作用，其中０．０５０～
０．１００ｇ／ｍＬ的薇甘菊提取物表现出显著的抑制效应，而质量浓度为０．００５ｇ／ｍＬ的薇甘菊提取物
则对水稻幼苗生长表现出一定的促进作用。因此，施加少量薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分溶液可
以有效控制稻田杂草，且不会对水稻生长产生明显的抑制作用。
关键词：薇甘菊；化感作用；植物源农药；除草剂；水稻；杂草
中图分类号：Ｓ４５１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００４－３２６８（２０１３）１０－００８８－０３
Ａｌｅｌｏｐａｔｈｉｃ　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｍｉｋａｎｉａ　ｍｉｃｒａｎｔｈａ　ｏｎ
Ｃｏｍｍｏｎ　Ｃｒｏｐｌａｎｄ　Ｗｅｅｄｓ　ａｎｄ　Ｒｉｃｅ
ＷＡＮＧ　Ｊｉａｎ－ｇｕｏ１，ＬＩ　Ｙｏｎｇ－ｊｕｎ２＊，ＧＵＯ　Ｆｏ－ｙａｎｇ１，ＧＯＮＧ　Ｘｉａｏ－ｚｈｅｎ１
（１．Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ　Ｔｏｒｃｈ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ　５２８４３６，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　＆Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ　５２８４０３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｏｆ　Ｍｉｋａｎｉａ　ｍｉｃｒａｎｔｈａ　ｏｎ
ｐｌａｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ，ｔｈｅ　ａｌｅｌｏｐａｔｈｉｃ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｏｆ　ｎｏｒｍａｌ　ｂｕｔａｎｏｌ　ｐｏｒｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｉｋａｎｉａ　ｍｉｃｒａｎｔｈａ　ｅｔｈａｎｏｌ
ｌｅａｃｈａｔｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ　ａｎｄ　ｔｈｒｅｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｃｒｏｐｌａｎｄ
ｗｅｅｄｓ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　Ｃｙｎｏｄｏｎ　ｄａｃｔｙｌｏｎ，Ｅｃｈｉｎｏｃｈｌｏａ　ｃｒｕｓｇａｌｌｉ，ａｎｄ　Ｅｌｅｕｓｉｎｅ　ｉｎｄｉｃａ　ｗａｓ　ｅｖａｌｕａｔｅｄ　ｉｎ
ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ．Ｔｈｅ　Ｍｉｋａｎｉａ　ｍｉｃｒａｎｔｈａ　ｌｅａｃｈａｔｅ　ｏｆ　０．００５－０．１００ｇ／ｍＬ　ｄｉｓｐｌａｙｅｄ　ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ　ｅｆｆｅｃｔｓ
ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｃｒｏｐｌａｎｄ　ｗｅｅｄｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｈｉｂｉ－
ｔｏｒｙ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅａｃｈａｔｅ，ｉｎ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
ｏｆ　０．０５０－０．１００ｇ／ｍＬ　ｄｉｓｐｌａｙｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ　ｅｆｆｅｃｔｓ．Ｔｈｅ　Ｍｉｋａｎｉａｍｉｃｒａｎｔｈａｌｅａｃｈａｔｅ　ｏｆ
０．０２５－０．１００ｇ／ｍＬ　ａｌｓｏ　ｄｉｓｐｌａｙｅｄ　ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ
ｏｆ　Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　０．０５０－０．１００ｇ／ｍＬ　ｄｉｓｐｌａｙｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ
ｅｆｆｅｃｔｓ；Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ　ｌｅａｃｈａｔｅ　ｏｆ　Ｍｉｋａｎｉａ　ｍｉｃｒａｎｔｈａａｔ　０．００５ｇ／ｍＬ　ｐｒｏｍｏｔｅｄ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ
Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ．Ｔｈｅｓｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｔｈａｎｏｌ　ｌｅａｃｈａｔｅ　ｏｆ　Ｍｉｋａｎｉａ
ｍｉｃｒａｎｔｈａｉｎ　ｐａｄｄｙ　ｆｉｅｌｄ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｗｅｅｄｓ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｎｏｔ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ｉｎｈｉｂｉｔ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ
ｏｆ　Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｍｉｋａｎｉａ　ｍｉｃｒａｎｔｈａ；ａｌｅｌｏｐａｔｈｉｃ　ｅｆｅｃｔｓ；ｂｏｔａｎｉｃａｌ　ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ；ｈｅｒｂｉｃｉｄｅ；Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ；ｗｅｅｄｓ
　河南农业科学，２０１３，４２（１０）：８８－９０
　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｎａｎ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
DOI:10.15933/j.cnki.1004-3268.2013.10.013
　　化感作用（ａｌｅｌｏｐａｔｈｙ）是指植物通过释放次生化
合物而产生相互作用，以保护自己有利的生态环境。
在自然界，几乎所有植物都或多或少含有化感作用的
物质成分（化感物质），会产生不同程度的化感作用，
这是物种进化过程中竞争生存的必然［１］。广义的化
感作用既包括对植物的化感作用，也包括对其他生物
的化感作用。植物化感作用对于研究植物的进化及
其开发应用具有重要的意义［２］。
薇甘菊（Ｍｉｋａｎｉａ　ｍｉｃｒａｎｔｈａ）为菊科假泽兰属多
年生藤本植物，原产于中南美洲，２０世纪８０年代侵入
我国并在香港、广东、云南等地相继暴发，严重危害经
济作物和森林植被，是世界上公认的最具入侵性和危
害性的恶性杂草［３－４］。邵华等［５］研究表明，薇甘菊地
上部分的乙酸乙酯提取物对黑麦草、白三叶等受体植
物表现出很强的抑制作用，可使种子发芽过程受阻，
幼苗生长受抑制程度高达９０％以上。梁斌等［６］研究
表明，薇甘菊提取物对水稻、萝卜、黄瓜、菜心具有不
同程度的化感作用，总体上呈现出低促高抑的现象，
且抑制作用随着溶液浓度增大而增强。李拥军等［７］
采用活性跟踪法，从薇甘菊地上部分石油醚萃取液中
分离得到３个具有化感活性的化合物。为了进一步
研究薇甘菊这种外来入侵杂草对其他植物危害的化
学机制，筛选出对华南地区农田常见杂草萌发或幼苗
生长具有化感作用的活性成分，研究薇甘菊乙醇提取
物正丁醇部分对狗牙根（Ｃｙｎｏｄｏｎ　ｄａｃｔｙｌｏｎ）、稗草
（Ｅｃｈｉｎｏｃｈｌｏａ　ｃｒｕｓｇａｌｌｉ）、牛筋草（Ｅｌｅｕｓｉｎｅ　ｉｎｄｉｃａ）３种
华南地区常见农田杂草以及水稻（Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ）种子
萌发和幼苗生长的影响，旨在了解薇甘菊中次生化合
物对植物生长的影响，并探索其作为除草剂先导化合
物的可能性。
１　材料和方法
１．１　试验材料
供体植物薇甘菊采自中山市五桂山办事处大尖
山，采样时期为盛花期。受试植物狗牙根和水稻种子
购于广州市种子公司门市部，稗草和牛筋草种子采自
中山市南朗镇崖口村。
１．２　试验方法
１．２．１　薇甘菊提取液的制备　采集薇甘菊新鲜茎叶
５ｋｇ，在４５℃左右烘干，用植物试样粉碎机粉碎，在
自制的索氏提取器中用９５％乙醇回流提取４次，每次
５ｄ，提取液合并浓缩得浸膏。将浸膏拌少量硅胶，依
次分别用１　０００ｍＬ石油醚、乙酸乙酯、正丁醇各浸泡
３次，每次２ｈ。抽滤，各个部分滤液合并，正丁醇部
分滤液浓缩后，再用正丁醇准确定容至０．１ｇ／ｍＬ（即
１００ｍＬ正丁醇中含有１０ｇ植物干物质），冷藏待用。
１．２．２　薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分对植物种子萌
发的影响试验　取底部直径为９ｃｍ的玻璃培养皿，
垫上２层滤纸，分别加入２．５ｍＬ不同质量浓度
（０．１００、０．０５０、０．０２５、０．００５ｇ／ｍＬ）的薇甘菊乙醇提
取物正丁醇部分的稀释液，待溶剂挥干后，于玻璃培
养皿中加入２．５ｍＬ　０．１％的土温－２０（助溶作用）水溶
液，对照组中加入等量的蒸馏水。受试植物种子先用
０．５％的ＫＭｎＯ４ 消毒１０ｍｉｎ，再用蒸馏水冲洗干净
后于蒸馏水中浸泡４ｈ。选取浸泡过的饱满受试植物
种子３０粒，均匀地放在培养皿中，２６～３１℃下暗培
养，每个处理设３个重复。种子萌发过程中，适当补
加清水，使滤纸保持湿润。３ｄ后调查种子萌发（露
白）情况，计算各处理的种子萌发率并进行比较。
１．２．３　薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分对植物幼苗根
长和苗长的影响试验　幼苗培养试验同１．２．２设置５
个处理。先按照１．２．２中对照组种子培养方法培养
受试植物种子至刚发芽（露白），然后选取３０粒均匀
地放在各培养皿中，２６～３１℃下暗培养，每个处理设
３个重复。种子萌发过程中，适当补加清水，使滤纸
保持湿润。５ｄ后分别测量幼苗的根长和苗长，将薇
甘菊提取物处理与对照进行比较。
１．２．４　数据分析方法　各处理数据均取３个重复的
平均值，并用Ｄｐｓｗｉｎ软件进行邓肯氏分析［８］。
２　结果与分析
２．１　薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分对植物种子萌发
的影响
薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分对狗牙根、稗草、牛
筋草和水稻４种植物种子萌发具有不同程度的影响
（表１）。其中，干物质质量浓度为０．０５０、０．１００ｇ／ｍＬ
的薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分溶液对４种受试植物
种子均具有显著的抑制萌发作用；干物质质量浓度为
０．０２５ｇ／ｍＬ的薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分溶液对
狗牙根和牛筋草２种植物种子具有显著的抑制萌发作
用；干物质质量浓度为０．００５ｇ／ｍＬ的薇甘菊乙醇提取
物正丁醇部分溶液仅对牛筋草种子具有显著的抑制萌
发作用；干物质质量浓度为０．０２５、０．００５ｇ／ｍＬ的薇甘
菊乙醇提取物正丁醇部分溶液对稗草和水稻２种植物
种子萌发率的影响均不显著。
表１　不同处理下４种受试植物种子的萌发率 ％　
干物质质量浓
度／（ｇ／ｍＬ）
狗牙根 稗草 牛筋草 水稻
０．１００　 ２２．８±１．９ｄ １０．４±２．９ｃ １６．４±２．３ｄ ３５．２±４．２ｃ
０．０５０　 ４２．６±３．２ｃ ４８．５±４．０ｂ １７．２±２．１ｄ ５３．１±１．４ｂ
０．０２５　 ６１．８±２．３ｂ ８５．２±３．１ａ ５７．６±２．１ｃ ８４．３±３．７ａ
０．００５　 ７８．４±３．６ａ ８３．１±５．８ａ ６７．０±２．４ｂ ８８．５±２．０ａ
对照 ８１．５±２．７ａ ８６．６±３．７ａ ８６．７±２．５ａ ８９．８±４．９ａ
　注：同列数据后不同字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５），下同。
９８　第１０期 王建国等：薇甘菊对农田常见杂草和水稻化感作用的研究
２．２　薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分对植物幼苗根
长的影响
薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分对狗牙根、稗草、
牛筋草和水稻４种植物幼苗根的生长具有不同程度
的影响（表２）。其中，干物质质量浓度为０．０５０、
０．１００ｇ／ｍＬ的薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分溶液对
４种受试植物幼苗根的生长均具有显著的抑制作用，
且随着溶液质量浓度的增加，抑制作用增强；干物质
质量浓度为０．０２５ｇ／ｍＬ的薇甘菊乙醇提取物正丁醇
部分溶液对狗牙根、稗草和水稻３种植物幼苗根的生
长具有显著的抑制作用，而对牛筋草幼苗根的生长抑
制作用不显著；干物质质量浓度为０．００５ｇ／ｍＬ的薇
甘菊乙醇提取物正丁醇部分溶液对狗牙根和稗草２
种植物幼苗根的生长具有显著的抑制作用，而对牛筋
草和水稻２种植物幼苗根的生长抑制作用不显著。
表２　不同处理下４种受试植物幼苗的根长 ｃｍ　
干物质质量浓
度／（ｇ／ｍＬ）
狗牙根 稗草 牛筋草 水稻
０．１００　 １．８±０．２ｄ ０．６±０．２ｄ ０．７±０．２ｃ １．０±０．１ｄ
０．０５０　 ２．１±０．３ｄ ０．８±０．１ｄ ２．３±０．１ｂ １．８±０．２ｃ
０．０２５　 ３．０±０．１ｃ ２．３±０．１ｃ ３．５±０．２ａ ２．７±０．２ｂ
０．００５　 ４．３±０．２ｂ ３．２±０．１ｂ ３．８±０．１ａ ３．７±０．１ａ
对照 ５．４±０．２ａ ４．５±０．２ａ ４．０±０．２ａ ３．８±０．２ａ
２．３　薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分对植物幼苗苗
长的影响
薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分对狗牙根、稗草、
牛筋草和水稻４种植物幼苗苗长具有不同程度的影
响（表３）。其中，干物质质量浓度为０．０２５、０．０５０、
０．１００ｇ／ｍＬ的薇甘菊乙醇提取物正丁醇部分溶液对
４种受试植物幼苗地上部分生长均具有显著的抑制
作用，随着溶液质量浓度的增加，抑制作用增强；干物
质质量浓度为０．００５ｇ／ｍＬ的薇甘菊乙醇提取物正丁
醇部分溶液对狗牙根、稗草和牛筋草３种植物幼苗地
上部分生长也具有显著的抑制作用，而对水稻幼苗生
长则具有一定的促进作用。薇甘菊乙醇提取物正丁
醇部分对水稻幼苗生长呈现出低促高抑现象。
表３　不同处理下４种受试植物幼苗的苗长 ｃｍ　
干物质质量浓
度／（ｇ／ｍＬ）
狗牙根 稗草 牛筋草 水稻
０．１００　 ０．８±０．２ｅ ０．４±０．１ｄ ０．５±０．２ｅ ０．６±０．１ｄ
０．０５０　 １．２±０．１ｄ ０．５±０．２ｄ １．３±０．１ｄ １．４±０．２ｃ
０．０２５　 １．８±０．１ｃ １．６±０．１ｃ ２．４±０．２ｃ ２．１±０．１ｂ
０．００５　 ２．４±０．２ｂ ２．５±０．２ｂ ２．９±０．１ｂ ３．２±０．２ａ
对照 ２．９±０．２ａ ３．８±０．１ａ ３．５±０．２ａ ３．１±０．２ａ
３　结论与讨论
植物化感物质是天然的除草剂，由于其来自于植
物体，是环境长期选择的结果，因此对环境不会造成不
利的影响，是未来农业中极具开发价值的环保型农
药［１］。在自然生态系统中，化感作用受环境因素影响，
通常来源于不同资源的化感物质成分是相当复杂的，
化感作用取决于所有化感成分之间的作用。本研究结
果显示，干物质质量浓度为０．００５～０．１００ｇ／ｍＬ的薇甘
菊乙醇提取物正丁醇部分对狗牙根、稗草和牛筋草３
种受试植物种子萌发和幼苗生长均有抑制作用，其中
质量浓度０．０５０～０．１００ｇ／ｍＬ时表现出显著的抑制效
应；干物质质量浓度为０．０５０～０．１００ｇ／ｍＬ的薇甘菊
提取物正丁醇部分对水稻种子萌发和幼苗生长均有显
著的抑制作用，而质量浓度为０．００５ｇ／ｍＬ时则对水稻
幼苗生长表现出一定的促进作用。表明薇甘菊对植物
的化感作用具有明显的浓度效应，同时其对水稻的化
感作用还表现出低促高抑现象。薇甘菊乙醇提取物正
丁醇部分可以抑制杂草的萌发和生长，还可以促进水
稻幼苗的生长，这与其中含有Ｎ、Ｐ、Ｋ等营养元素有
关。但随着使用量的增加，化感物质的含量增加，对水
稻生长产生抑制作用。在大田生产中如果用薇甘菊乙
醇提取物作为保护剂，应该注意控制其使用浓度，达到
既可以控制杂草生长，又不会对水稻生长产生抑制作
用，甚至可能产生一定促进作用的目的。
本研究仅通过实验室培养评价了薇甘菊的化感潜
力，还需进一步通过大面积田间试验进行验证。薇甘
菊具有的化感作用可以减少水稻生产中化学除草剂的
使用量，实现对杂草的生态防除。同时，还可以通过对
化感物质的提取、分离和鉴定，模拟其结构，合成天然
的具有选择性的除草剂，不但可以减少化学农药的使
用量，还能更有效地控制杂草生长，保护生态环境。因
此，利用薇甘菊化感作用的特性防除杂草在未来可持
续生态农业发展中具有广阔的应用前景。
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ｗｅｅｄｓ　ｏｎ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｍａｉｚｅ　ａｎｄ　ｓｏｙ－
ｂｅａｎ［Ｊ］．Ｉｎｄｉａｎ　Ｊ　Ｗｅｅｄ　Ｓｃｉ，１９８８，２０（２）：８２－８７．
０９ 河南农业科学 第４２卷