全 文 ：第 10 卷 第 1 期 衡水学院学报 Vol. 10, No. 1
2008 年 2 月 Journal of Hengshui University Feb. 2008

收稿日期：2007-09-15
基金项目：河北省科技厅科技攻关指导性课题(06220159)
作者简介：周文杰(1969-),男,河北武邑县人,衡水学院生命科学系副教授,理学硕士.
黄顶菊对小麦种子化感作用的初步研究
周 文 杰
（衡水学院 生命科学系，河北 衡水 053000）
摘 要：以衡水湖附近棉地、坡地的黄顶菊为样本，进行蒸馏水活性浸提，将浸提液配制成 10 %、50 %、100 %3 种浓
度蒸馏水作为对照,进行了黄顶菊对小麦种子化感作用影响研究.结果表明：黄顶菊器官内有化感物质存在，且不同生境
的黄顶菊不同器官浸提液对小麦种子化感作用有不同程度的促进或抑制作用：(1) 对发芽率的影响：坡地黄顶菊茎的各
浓度浸提液均对小麦种子的发芽率起促进作用，茎、花浸提液对发芽率的影响随浓度的升高而减少, 10 %、50 %根浸提
液有促进作用, 10 %、50 %花浸提液有抑制作用.棉地黄顶菊除 100 %根、花浸提液外均对发芽率起抑制作用,且 10 %浓度浸
提液的抑制作用大于 50 %、100 %浓度.(2) 对芽长的影响：坡地和棉地的地上部分均起抑制作用，坡地和棉地的 100 %根起
促进作用.
关键词：黄顶菊；小麦；浸提液；化感作用
中图分类号：Q948.1 文献标识码：A 文章编号: 1673-2065(2008)01-0059-04
黄顶菊(Flaveria bindentis 英文：Yellowtop)为菊科堆心菊族的一年生粗壮杂草[1]，茎直立常带紫色，
被微绒毛，叶交互对生，常绿色，头状花序紧密或松散地积聚在很短的花序梗顶端，通常呈平顶形伞房
状圆锥花序，或于叶腋，枝顶聚成伞状排列.花果期夏季至秋季，瘦果无冠毛，繁殖能力强（一株黄顶菊
年生 10 万多粒种子），在其分布及扩散的地区，黄顶菊被称之为农业或环境的杂草.该植物首先被发现
于河本省国家级湿地保护区——衡水湖、天津南开，后来相继在沧州、廊坊等地陆续发现[2].与其他侵入
物种一样，黄顶菊的生活环境非常广泛，生命力强，在很多生境中均可生长如荒地、厂矿迹地、建筑工
地和滨海等富含矿物质及盐分的生境，在河溪旁的水湿处、峡谷、悬崖、峭壁、原野、牧场、弃耕地、
街道附近、道路两旁及含砾岩或沙子的黏土都能生长，分布海拔高度范围为 250～2800 m.黄顶菊是 C4 植
物，它的光合作用很强，并和其他植物竞争养料和水分，使之迅速扩张.经调查发现，黄顶菊在光线充
足，土地湿润的地方长势很好，而土壤养分对其影响较小,其抗热性、抗践踏、抗病虫害、耐盐碱等能力
较强，现已大量侵入农田、场院[3]，因此，其入侵性不可低估.植物外来种入侵对我国的生态安全造成
严重的威胁[4]，外来入侵物种不仅有较高的生长速度而且还通过化感作用影响本地土著种的生长.化
感作用指植物主要通过茎叶挥发、茎叶淋浴、根系分泌物及植物残株的腐解等途径向环境中释放生
化物质来影响周围植物的生长和发育[5].植物化感物质属于次生代谢物质，往往由多种物质组成，生
境条件的变化对植物生理过程产生影响，而生理过程又会对植物代谢物的组成和数量产生影响[6].植
物化感作用是生态生物化学研究内容的一部分 [7].国内对外来入侵种化感作用研究颇多，如豚草
（Ambrosiaarte misrifolia）、加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)、紫茎泽兰等相当多菊科杂草能
够产生化感作用 [8-10]，可抑制种子的发芽和幼苗的生长，并且在不同生境表现出的化感作用强弱不
同 .据报道，豚草茎叶部分的水浸液对试验作物的种子萌发和幼苗的幼根伸长有明显的抑制作用，
同时使根系形态发生较大的变化，根的水浸液对作物的幼芽伸长有一定的促进作用[11]；高浓度的加
拿大一枝黄花浸提液对几种作物种子萌发和生长有明显的抑制作用，而低浓度下则对萝卜，长梗白
菜和番茄的种子生长有一定促进作用 .那么黄顶菊对小麦的发芽是否有化感作用？基于此，我们以
衡水湖附近生长的黄顶菊为材料进行了以下研究.
60 衡水学院学报 第 10 卷
1 材料和方法
1.1 材料的收集和处理
材料：于 2006 年 9 月 22 日采集黄顶菊于衡水湖观光码头和 106 国道交叉口附近的坡地和棉地，采
回的植株用蒸馏水洗净后风干供试化感作用.受体小麦种子购于衡水市种子站.
黄顶菊处理：为了使浸提液接近于外界雨水淋浴的效果，我们在试验中采用了蒸馏水浸泡法即用蒸
馏水分别浸泡剪碎的黄顶菊的根、茎、叶、花（各取 100 g 将它们分别放入盛有 1 L 蒸馏水的瓶中，封口
浸泡 24 h）该溶液作为原液.
小麦种子的处理：用 0.3%的高锰酸钾溶液将小麦种子浸泡 10 min，取出后用蒸馏水冲洗 2-3 次.
1.2 处理液的配制
试验以根、茎、叶、花原液为 100%，分别用蒸馏水稀释成 2 个浓度即 10 %、50 %，以蒸馏水为对照.
1.3 种子的萌发试验
采用培养皿滤纸法[12]，试验设 4 个处理，每种处理重复 3 次，培养皿用 0.15%的福尔马林溶液灭菌.
每个培养皿中放 100 粒种子，最后放入 25℃的培养箱中培养.观察种子的出芽情况，保持培养皿的湿度.
等蒸馏水中的种子发芽率达到 90%时测量种子的芽长和发芽率，试验重复 2 次，得出的结果计算平均值,
并分别用 origin5.0 作图.
2 结果及分析
2.1 坡地黄顶菊浸提液对小麦种子的化感
作用
2.1.1 坡地黄顶菊浸提液对小麦种子发芽率
的影响
由图 1 可知：坡地黄顶菊不同器官不同
浓度的浸提液对小麦种子的发芽率影响不
同，表现为既有促进又抑制作用.茎各浓度均
对小麦种子的发芽率起促进作用，且随着浓
度的升高越来越强，茎 100 %达到极显著；
根 10 %、50 %，花 100 %有促进作用，花
10%、50%，根 100%有抑制作用，且 50%浓
度浸提液对发芽率的影响小于 10 %浓度；
叶浸提液 50 %有促进作用，10 %、100 %作
用不明显，影响较小.
2.1.2 坡地黄顶菊对小麦种子芽长的影响
由图 2 可知：坡地黄顶菊不同器官的浸提
液对小麦种子芽长既有促进作用又有抑制作
用.根的各浓度均表现出对小麦芽长有促进作
用，且根 50 %作用很显著，其它，各器官的
不同浓度均对芽长有抑制作用，其中浓度为
10 %时，其抑制作用表现为：花＞叶＞茎；
浓度为 50 %、100 %时，叶表现极显著作
用，茎、花作用不明显，抑制作用大小为：
叶＞茎＞花.茎、花浸提液对芽长的抑制作用
随浓度的升高先减弱后增强，即呈倒“对
号”趋势；叶浸提液对芽长的抑制作用随浓
度的升高逐渐加强.总体观察来看，地上部分抑制芽的生长，地下部分促进芽的生长.
2.2 棉地黄顶菊浸提液对小麦种子的化感作用
10% 50% 100%
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
根
茎
叶
花
对照

%
发
芽
率
（
）
黄 顶 菊 不同器 官不同浓度浸 提液
图 1 坡地黄顶菊不同浓度浸提液对小麦种子发芽率的影响
10% 50% 1005
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
根
茎
叶
花
对照
cm
芽
长
（
）
黄 顶菊 不同器 官不同浓度浸提液
图 2 坡地黄顶菊不同浓度浸提液对小麦种子芽长的影响
第 1 期 周文杰 黄顶菊对小麦种子化感作用的初步研究 61
2.2.1 棉地黄顶菊浸提液对小麦种子发芽率的影响
由图 3 可知：棉地黄顶菊浸提液不
同器官不同浓度对小麦种子发芽率的影
响与坡地对发芽率的影响一样，既有促
进作用又有抑制作用，但影响程度不同.
除根、花 100 %有促进作用（根 100%作
用大于花 100 %）外，均对小麦的发芽
率表现为抑制作用（花 50 %、茎 100 %
作用不明显）.其中浓度为 10 %时，
茎、叶浸提液作用极显著，根、花浸提
液作用显著表现出抑制大小为：叶＞茎
＞花＝根；浓度为 50 %时，茎、叶浸提
液表现抑制作用显著，根、花浸提液与
对照组差异不明显；浓度为 100 %时叶
浸提液抑制作用显著.从总体上看，
10 %浓度的黄顶菊浸提液的抑制作用
大于 50 %、100 %浓度.
2.2.2 棉地黄顶菊浸提液对小麦种子芽
长的影响
由图 4 可知：棉地黄顶菊不同器官
不同浓度浸提液，除根 50 %、100 %有
促进作用（根 50 %作用大于根 100 %）
外，其它均对小麦芽长有抑制作用，其
中浓度为 10 %时，根浸提液作用与对照
组差异不明显，茎、叶、花浸提液作用
极显著；浓度为 50 %时，茎、叶、花浸
提液作用极显著；浓度为 100 %时，叶
作用极显著，茎作用显著，花不明显.
从总体上看，10 %浓度的浸提液的抑制
作用大于 50 %、100 %浓度.
3 讨论
从以上结果表明，黄顶菊确实存在
化感物质，其化感作用影响小麦种子的发芽率和芽的生长，且不同生境的黄顶菊的化感作用不同，既有
促进作用又有抑制作用.根据试验的结果及分析可知：
1）坡地黄顶菊浸提液茎不同浓度均对小麦种子的发芽率起促进作用，且随着浓度的升高越来越
强，茎 100%达到极显著.根、叶、花不同浓度对小麦种子发芽率既有促进作用又有抑制作用.地下部分浸
提液对芽长有促进作用，而地上部分有抑制作用，10%的茎、花影响最小，花 10%作用极显著.叶的浸提
液对芽长的影响随浓度的升高越来越强.
2）棉地不同器官 10%浓度黄顶菊浸提液均对小麦的发芽率和芽长起抑制作用，且 10%的叶、茎对发
芽率的抑制作用极显著.10%的茎、叶、花浸提液对芽长的抑制作用极显著.总体上看，10%浓度的浸提液
对发芽率和芽长的抑制作用大于 50%、100%浓度.
3）同一生境不同器官黄顶菊浸提液对小麦种子化感作用表现不同.
4）不同生境黄顶菊浸提液对小麦种子化感作用表现不同.棉地、坡地黄顶菊浸提液对小麦种子化感
作用表现一致的是：地下部分根均表现为对芽长的促进作用，地上部分不同浓度不同器官表现为抑制作
用或作用不显著.
不同生境不同浓度的黄顶菊浸提液对小麦种子发芽率和芽长的化感作用不同，其原因可能由于不同
生境土壤质地的不同，导致不同生境的黄顶菊植株含有的矿物质存在差异，使其释放的化感物质不同造
10% 50% 100%
85
90
95
100
根
茎
叶
花
对照

%
发
芽
率
（
）
黄 顶菊 不同器 官不同浓度浸 提液
图 3 棉地黄顶菊不同浓度浸提液对小麦种子发芽率的影响
10% 50% 100%
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
根
茎
叶
花
对照
cm
芽
长
（
）
黄 顶菊 不同器 官不同浓度浸 提液
图 4 棉地黄顶菊不同浓度浸提液对小麦种子芽长的影响
62 衡水学院学报 第 10 卷
成的.植物释放的化感物质往往不是单一的物质，不同条件下释放的化感物质的量（即作用浓度）也有差
异.据报道，银杏等某些植物处在不同环境，植物物候期会发生改变，次生代谢产物生理生化过程不同，
造成次生代谢产物的不同.
Rice 将化感物质对种子萌发和幼苗生长的影响概括为影响激素的合成和利用，改变了细胞的分裂、
伸长和亚显微镜结果，影响了膜的透性和蛋白质的合成.黄顶菊因种子量大粒小易于传播而且抗逆性很
强，其植株不易死亡，会将化感物质带进土壤.当化感物质在土壤中积累一定量后，就会抑制植物种子的
萌发和幼苗的生长，从而影响植物的竞争力，定会给农业带来危害.
黄顶菊对小麦种子发芽率和芽长既有促进作用又有抑制作用，在农业上，应该有效地利用其对小麦
的促进作用，同时加大力度控制和防治黄顶菊的蔓延，以降低和根除其对小麦的危害.
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Preliminary Study on Wheat Seed’s Allelopathic Effects of Flaveria Bidentis
ZHOU Wen-jie
(Department of Life Science, Hengshui University，Hengshui，Hebei 053000，China)
Abstract: Flaveria bident on the allelopathic effects of wheat seed is examined by the specimen in cotton field and hillside
place nearby Hengshui lake, by opposing two flaveria bidentis of different distilled water to progress activated material leaching,
compounding three kinds of density (10%、50%、100% ) of the original solution concentration. The result reveals: it has al-
lelopathic material in flaveria bindebtis, and flaveria bindebtis in different circumstances and different water extract of different
organs has different effect to promote or prohibit. (1) The effect on wheat germination percentage: Different densities of stem of
flaveria bidentis in hillside place all have promoting effect. And it reduces with rising of density of the water extract of stem、
flower. Root of 10%、50% have promoting action; flower in 10%、50% have inhibitory action. And flaveria bident in cotton
place, except for 100% root、flower water extract, all have inhibitory action and the inhibitory of 10% water extract is stronger
than 50%、100%.(2) The effect on sprout length: in flaveria bident in hillside place and the upper part on the ground in cotton
field has inhibitory action and promoting action in hillside place and 100% root in cotton field.
Key words: flaveria bidentis；wheat；extraction；allelopathic effect
（责任编校：魏彦红 英文校对：安晓红）