免费文献传递   相关文献

三裂叶蟛蜞菊挥发物对蔬菜的化感作用研究



全 文 :三裂叶蟛蜞菊挥发物对蔬菜的化感作用研究
陈少雄 江贵波 * 黄丹莹 郑燕丹 詹伟宏
(揭阳职业技术学院,广东揭阳 522000)
摘要 研究采用水蒸汽蒸馏法提取三裂叶蟛蜞菊地上部分的挥发油,以白菜、萝卜和油菜种子为受体,用种子萌发法测定三裂叶蟛蜞
菊挥发物对蔬菜的化感作用,试验结果表明:三裂叶蟛蜞菊的茎叶在密闭系统中产生的挥发性物质对白菜、油菜和萝卜的幼苗生长有一定
的化感作用。白菜的根长、苗高和鲜质量分别比对照减少 24.2%、25.0%和 21.7%;油菜的根长和鲜质量分别比对照减少 30.8%和 31.8%,但
苗高比对照增加 4.6%;萝卜的根长比对照减少 27.1%、苗高和鲜重分别比对照增加 21.2%和 8.2%。水蒸汽蒸馏法所得的挥发油对白菜、萝
卜和油菜的幼苗生长也有显著的抑制作用,与对照相比,白菜的根长、苗高和鲜质量分别减少 75.4%、13.2%和 34.8%;油菜的根长、苗高和
鲜重分别减少 81.2%、13.8%和 18.2%;萝卜的根长、苗高和鲜质量分别减少 81.1%、56.6%和 29.4%。而石油醚萃取物对白菜、油菜和萝卜的
幼苗根长、苗高和鲜质量的影响作用均不明显。
关键词 三裂叶蟛蜞菊;挥发物;蔬菜;化感作用
中图分类号 Q948;S634.3;S631.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)09-0077-02
三裂叶蟛蜞菊 (Wedelia trilobata L.)是菊科蟛蜞菊属
植物,是华南地区重要的杂草之一。三裂叶蟛蜞菊富含挥
发油 ,观察发现其生长旺盛 ,竞争力强 ,群落中很少有其
他杂草,抑制了本土植物的生长,其生长优势与化感作用
(Allelopathy)有关。目前,对三裂叶蟛蜞菊化感作用的报道
已经很多 [l-7],但是鲜有对三裂叶蟛蜞菊挥发物对蔬菜化感
作用研究的相关报道。对三裂叶蟛蜞菊地上部分的自然挥
发、挥发油和石油醚萃取物所产生的挥发物的化感作用进
行了研究,旨在为农业生产上能够有效地利用化感作用 ,
建立合理的耕作和轮作制度,提高农作物的产量,减少农业
生产的负面影响,为农业可持续发展奠定良好的基础。现将
研究结果总结如下。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试植物为三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata L.),采自揭
阳职业技术学院校园内。供试受体植物为白菜(SweetCabbage)、
油菜(Brassica Chinensis L.)和萝卜(Raphanus sativus L.),全
部购于揭东白塔农贸市场 。供试仪器:PL203 电子精密天
平;HH·S21-4 型电热恒温水浴锅;0~1000 μL 移液枪。供试
试剂:0.3% KMnO4溶液;氯化钠(AR);无水硫酸钠(AR);石
油醚(60~90℃,AR)。
1.2 试验方法
1.2.1 三裂叶蟛蜞菊挥发油的提取。收集三裂叶蟛蜞菊的
新鲜地上部分,经过洗涤、去尘、阴干等程序后,将其切碎
成<2 cm的片段,随机选取 12.8 kg经水蒸汽蒸馏提取 2~3 h,
向提取所得的挥发油水乳液中加入分析纯 NaCl 粉末至饱
和,充分搅拌后静置 24 h,待其充分分层后取出油层,用无
水硫酸钠干燥 ,即可获得浅黄绿色透明具有特殊有刺鼻
气味的油状液体(2.8 mL),密封挥发油,并置于冰箱内保存
备用。
1.2.2 三裂叶蟛蜞菊石油醚萃取物的提取。将提取好的三
裂叶蟛蜞菊挥发油加入分液漏斗中,再加入一定量的石油醚
进行萃取,待其分层后放出石油醚萃取物,再进行浓缩备用。
1.2.3 三裂叶蟛蜞菊挥发物的化感作用。选择直径和高分
别为 30、50 cm的干燥器,试验设 5个处理,分别为:将 250.0 g
新鲜茎叶放在其底部的干燥剂室内(A);将挥发油 0.5 mL
放在其底部的干燥剂室内(B);将石油醚萃取液 0.5 mL 放在
其底部的干燥剂室内(C);将石油醚 0.5 mL 放在其底部的干
燥剂室内 (D);以干燥器的底部不放置任何东西作对照
(CK)。种子萌发和幼苗生长在干燥器上部的贮藏室进行,选
择直径为 11 cm 的培养皿,在其中放置 1 张 9 cm 的滤纸,然
后再在每个培养皿中放入 12 粒预先已经过催芽(芽长 l~
2 mm)的供试种子,再加入 8.0 mL 的蒸馏水,敞开放置,3 次
重复。于室温(17~18 ℃)自然光照条件下培养 4~6 d(每天打
开干燥器通气 30 min)后记录幼苗根长、苗高和鲜重[8-9]。
1.3 数据统计分析方法
数据统计采用 SPSS11.0、Excel 等软件,用 DMRT 法测
验分析不同处理的差异显著性。
2 结果与分析
2.1 三裂叶蟛蜞菊自然挥发物的化感作用
2.1.1 对白菜的化感作用。三裂叶蟛蜞菊地上部的茎叶产
生的挥发性物质对白菜幼苗的根长 、苗高和鲜重都有显
著的抑制作用 ,在放有三裂叶蟛蜞菊茎叶容器中处理 A
白菜的根长、苗高和鲜重分别比 CK 减少 24.2%、25.0%和
21.7%(表 1)。
2.1.2 对油菜的化感作用。三裂叶蟛蜞菊地上部的茎叶产
生的挥发性物质对油菜的幼苗和根的生长以及鲜重都有显
著的抑制作用,处理 A 油菜的根长、鲜重分别比 CK 减少
30.8%、31.8%,但苗高比 CK 增加 4.6%(表 1)。
2.1.3 对萝卜的化感作用。三裂叶蟛蜞菊地上部的茎叶产
生的挥发性物质对萝卜的幼苗和根的生长以及鲜重都有显
著的抑制作用。在放有三裂叶蟛蜞菊茎叶容器中生长的处
理 A 萝卜的根长比 CK 减少 27.1%、苗高和鲜重分别比CK
增加 21.2%和 8.2%(表 1)。可能是由于三裂叶蟛蜞菊的茎
叶与受体植物没有直接接触,可见,其化感作用是由三裂叶
蟛蜞菊茎叶产生的挥发性物质引起的 [1-5]。
2.2 三裂叶蟛蜞菊挥发油的化感作用
2.2.1 对白菜的化感作用。水蒸汽蒸馏所得到的挥发油对
基金项目 揭阳市科技局项目(201127)。
作者简介 陈少雄(1953-),男,广东揭阳人,高级农艺师。研究方向:生
物技术教学与研究。
* 通讯作者
收稿日期 2013-04-03
园艺学现代农业科技 2013 年第 9期
77
园艺学 现代农业科技 2013年第 9期
注:FF0.01表示有极
显著差异。
表 4 随机区组设计试验方差分析
变异来源 自由度 平方和 均方 F 值 F0.05 F0.01
处理间 2 45.167 22.583 23.565 6.944 18.000
重复间 2 0.500 0.250 0.261 6.944 18.000
误差 4 3.833 0.958
总变异 8 49.500
注:微量元素水溶肥料(水剂)肥料成本按 5 000 元/t 计算,花椰菜 2.2 元/kg,喷施工资每次 360 元 hm2。
表 5 不同施肥处理经济效益分析
处理
产量
kg/hm2
产值
元/hm2
成本
元/hm2
较 CK1± 较 CK2±
产量
kg/hm2
产值
元/hm2
施肥利润
元/hm2 产投比
产量
kg/hm2
产值
元/hm2
施肥利润
元/hm2 产投比
A 25 800 56 760 375 1 410 3 102 2 727 8.27 1 440 3 168 2 793 8.45
CK1 24 390 53 658 - - - - - - - - -
CK2 24 360 53 592 - - - - - - - - -
2.4 经济效益
从表 5可以看出,处理 A与 CK1比较,施肥利润为 2 727
元/hm2,产投比为 8.27;与 CK2比较,施肥利润为2 793元/hm2,
产投比为 8.45。
3 结论
湖南省中科农业有限公司生产的微量元素水溶肥料
(水剂)含 Zn+Mn+B≥100 g/L,在花椰菜上试验,结果表明比
清水对照增产 1 410 kg/hm2,增产率为 5.78%,增产效果极显
著 ;施肥利润增加 2 727 元/hm2、产投比为 8.27,经济效益
好。在益阳市赫山区可以大力推广。
4 参考文献
[1] 中国农业科学院土壤肥料研究所.中国肥料[M].上海:上海科学技术
出版社,1994.
[2] 张道勇,王鹤平 .中国实用肥料学 [M].上海:上海科学技术出版社,
1997.
[3] 王家顺,赵承,陆引罡.生物有机无机复混肥对烤烟产量和品质的影
响[J].华北农学报,2009,24(S1):303-306.
[4] 范荣霞.几种微肥的作用及施用方法[J].农村科技,2013(1):20-21.
[5] 杜福斌.农作物如何科学施用微肥[J].农村实用科技信息,2012(11):
27.
[6] 岳素芳 .微肥的施用方法与技术 [J].安徽农学通报 ,2012,18(16):
88,152.
(上接第 76页)
注:表中数据为平均值±标准误,每列数字(每 5 个对应的处理做一比
较)后面小写字母不同表示差异显著性(DMRT:α=0.05)。
表 1 不同条件下的三裂叶蟛蜞菊挥发物对白菜、油菜
和萝卜幼苗生长的影响
受体植物 处理
根长(X±S.E)
mm
苗高(X±S.E)
mm
鲜重(X±S.E)
g
白菜 A 39.4±3.4 b 5.7±0.3 b 0.018±0.001 bc
B 12.8±1.6 c 6.6±0.5 ab 0.015±0.001 c
C 47.5±3.2 ab 7.4±0.8 ab 0.020±0.001 ab
D 46.8±3.8 ab 9.5±1.3 a 0.022±0.001 a
油菜 A 32.4±2.6 b 6.8±0.3 a 0.015±0.001 a
B 8.8 ±1.5 c 5.6±0.9 a 0.018±0.001 a
C 46.2±4.2 a 7.3±0.6 a 0.017±0.001 a
D 48.9±2.7 a 6.7±0.3 a 0.021±0.002 a
萝卜 A 63.9±5.3 b 22.9±1.8 ab 0.092±0.007 a
B 16.6±3.0 c 8.2±1.3 c 0.060±0.011 b
C 85.6±5.8 a 25.7±1.8 a 0.108±0.011 a
CK 52.0±3.9 a 7.6±0.7 ab 0.023±0.001 a
CK 46.8±4.1 a 6.5±0.8 a 0.022±0.001 a
D 70.3±6.1 ab 25.2±1.5 a 0.111±0.006 a
CK 87.7±9.9 a 18.9±1.5 b 0.085±0.006 a
白菜幼苗根长、苗高和鲜重均有显著的抑制作用。与 CK 相
比,处理 B 白菜的根长、苗高和鲜重分别减少 75.4%、13.2%
和 34.8%(表 1)。
2.2.2 对油菜的化感作用。通过水蒸汽蒸馏所得到的挥发
油对油菜幼苗根长、苗高和鲜重也均有显著的抑制作用,处
理 B 油菜根长、苗高和鲜重分别比 CK 减少 81.2%、13.8%和
18.2%(表 1)。
2.2.3 对萝卜的化感作用。通过水蒸汽蒸馏所得到的挥发
油对萝卜幼苗根长、苗高和鲜重也均有显著的抑制作用。与
CK相比,处理 B 的根长、苗高和鲜重分别减少 81.1%、56.6%
和 29.4%(表 1)。
2.3 萃取物的化感作用
通过石油醚萃取所得到的萃取物对白菜、油菜和萝卜
的幼苗根长、苗高和鲜重的影响不同,均没有明显的影响作
用(表 1)。
3 结论与讨论
本研究发现三裂叶蟛蜞菊的茎叶产生的挥发物和挥发
油对白菜、油菜和萝卜的幼苗根长、苗高和鲜重均有一定的
化感作用,挥发油的抑制作用较为明显,而石油醚萃取物对
白菜、油菜和萝卜的幼苗根长、苗高和鲜重均没有明显的影
响作用,这可能是因为其石油醚萃取物中少含或不含化感
物质。由于三裂叶蟛蜞菊的茎叶与受体植物没有直接接触,
化感作用应该是由其茎叶产生的挥发性物质所引起的。因
此,三裂叶蟛蜞菊在自然界可能通过挥发途径对邻近其他
植物产生化感作用, 这也很可能是三裂叶蟛蜞菊植株周围
很少有其他植物生长的原因之一 [6-9]。因此,在农业生产中,
要注意化感作用对周围环境可能会产生的负面影响,建立
合理的耕作和轮作制度,以免影响农作物的产量 [10-11]。
4 参考文献
[1] 江贵波,曾任森.入侵物种三裂叶蟛蜞菊挥发物的化感作用研究[J].
生态环境,2007,16(3):950-953.
[2] 聂呈荣,黎华寿,黄京华,等 .蟛蜞菊对花生和其他作物的化感作用
[J].花生学报,2002,31(1):30-32.
[3] 刘念江,吴莉宇,吴声敢.蟛蜞菊化感作用的初步研究[J].热带农业科
学,2006,26(6):24-25,29.
[4] 聂呈荣,曾任森,骆世明,等.三裂叶蟛蜞菊对水稻化感作用的初步研
究[J].作物学报,2004,30(9):942-946.
[5] 聂呈荣,曾任森,黎华寿,等.三裂叶蟛蜞菊对菜心化感作用的生理机
理[J].华南农业大学学报:自然科学版,2003,24(4):106-107.
[6] 张玉虎,刘梅芳,凌铁军,等.三裂蟛蜞菊中的倍半萜内酯成分及其化
感作用[J].热带亚热带植物学报,2004,12(6):533-537.
[7] 陈贤兴,丁炳扬,沈夕良,等.南美蟛蜞菊对几种经济作物的生化他感
作用[J].甘肃科学学报,2005,17(4):15-17.
[8] 曾任森,李蓬为.窿缘桉和尾叶桉的化感作用研究[J].华南农业大学
学报,1997,18(1):6-10.
[9] 江贵波,曾任森.艾的挥发性物质化感作用研究 [J].生态科学,2006,
25(2):106-108.
[10] 聂呈荣,曾任森,黎华寿,等.三裂叶蟛蜞菊对花生化感作用的生理
生化机理[J].花生学报,2002,31(3):1-5.
[11] 聂呈荣,甄畅迪,杨宣华,等.三裂叶蟛蜞菊根系分泌物对菜心的化
感作用[J].佛山科学技术学院学报:自然科学版,2010(6):1-3.
≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥
78