全 文 :基金项目:国家自然科学基金(30860066);海南省自然科学基金(30612);科技部科研院所社会公益研究专项资助项目(2004DIA4J012)。
第一作者简介:李光义,男,1983年出生,硕士,从事农业生态学研究。通信地址:571737海南省儋州市中国热带业科学院环境与植物保护研究所,
Tel: 0898-23306827。
通讯作者:李勤奋,女,副研究员,硕士生导师,主要从事农业环境保护研究。Tel:0898-23306827,E-mail: qinfenli@sina.com。
收稿日期:2009-07-22,修回日期:2009-10-20。
除草剂对蟛蜞菊化感作用的影响研究
李光义 1,侯宪文 1,邓 晓 1,王 中 1,2,张桂花 1,2,李勤奋 1
(1中国热带农业科学院环境与植物保护研究所,农业部热带农林有害生物入侵监测与控制重点实验室,
海南省热带农业有害生物检测监控重点实验室,海南儋州 571737;
2海南大学环境与植物保护学院,海南儋州 571737)
摘 要:化感作用是形成植物群落、决定植物群落中植物种类组成、引起植物群落演替的重要内在因素,
是外来植物成功入侵的重要机制。植物化感物质的产生、释放及其效应强弱除了与植物的内在特性有
关外,在很大程度上取决于植物生存的环境。研究运用野外实验和室内生测法,以触杀型除草剂百草
枯、传导型除草剂草甘膦和选择型除草剂稳杀得的不同剂量(1/4倍推荐剂量、1/2倍推荐剂量、1倍推荐
剂量)的药液处理蟛蜞菊,对施药蟛蜞菊进行动态取样,以小白菜为受体检测其化感作用在不同除草剂
胁迫下的化感变化规律。研究结果表明:(1)在施药后40天内,施药蟛蜞菊的化感作用强度变化幅度大
于对照,但这种表现在质量浓度为0.5g/ml提取液下才明显;(2)不同种类除草剂使蟛蜞菊化感作用强度
达到最大的时间均在施药后的第20天;(3)施药蟛蜞菊的化感作用强度经一定的波动后,最后几乎都恢
复到对照水平;(4)不同除草剂相同施药水平(1/4倍推荐剂量、1/2倍推荐剂量、1倍推荐剂量)下的同质
量浓度提取液的化感作用强度有很大的差异,这可能与除草剂的作用强度和机理有关;(5)蟛蜞菊的化
感成分不随施药与否、施药浓度高低、生长阶段而改变。综上所述,化学除草剂在一定的时间内增强了
蟛蜞菊的化感作用,从而增强了其入侵潜力。
关键词:除草剂;蟛蜞菊;化感作用;入侵潜力
中图分类号:S3 文献标识码:A 论文编号:2009-1486
The Effect on Allelopathy of Wedelia chinensis Merr. Resulting from Herbicide
Li Guangyi1, Hou Xianwen1, Deng Xiao1, Wang Zhong1,2, Zhang Guihua1,2, Li Qinfen1
(1 Environment and Plant Protection Institute, CATAS; Key Laboratory of Monitoring and Control of Tropical Agricultural and
Forest Invasive Alien Pests, Ministry of Agriculture, Key Laboratory for Baleful Biology Detection and Monitor of Tropical
Agriculture of Hainan Province, Danzhou Hainan 571737;
2Environment and Plant Protection College, Hainan University, Danzhou Hainan 571737)
Abstract: Allelopathy is the important intrinsic factor in forming plants community, deciding the plants
categories on plants community and causing the plants community to evolve, and it is also the important
mechanism in the successfully invading of invasive plants. To produce and release the allelochemicals and the
strength of its effect of plants largely depend on their living environment besides their inherent characteristics.
Wedelia chinensis Merr., which was proved to have allelopathy, has spread throughout the agroecosystem and
wilderness in Liaoning, Jiangsu, Zhejiang, south China etc. Herbicide, a stronger environmental factor for most
weeds, was widely used in the prevention of C. chinensis. But if herbicide will affect its exudation and change
the allelopathic effect eventually? The present research was projected to answer it. In this study three different
categories of herbicides, Paraquat, Glyphosate and Fluazifop-butyl,were selected and sprayed to the C.
中国农学通报 2010,26(01):173-181
Chinese Agricultural Science Bulletin
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
0 引言
入侵杂草入侵潜力一方面取决于入侵地的环境和
原产地生物种,另一方面取决于入侵杂草自身的生物
生态学特性[1]。在入侵杂草的生物生态学特性中,化
感作用占据着重要地位,是形成植物群落、决定植物群
落中植物种类组成、引起植物群落演替的重要内在因
素,是外来植物成功入侵的重要机制[2]。
植物化感物质的产生、释放及其效应强弱除了与
植物的内在特性有关外,在很大程度上取决于植物生
存的环境[3]。研究[4-5]表明,植物在环境胁迫条件下,其
次生代谢物会增加,化感作用会增强。如光照[6]、温度
[7]、湿度[8]、病虫害[9]、营养[10-11]等。化学除草剂在目前的
农田杂草管理中广泛应用,作为一种环境胁迫因子它
是否也会对植物的化感作用产生影响,目前还未见研
究报道。
蟛蜞菊(Wedelia chinensis Merr.),菊科蟛蜞菊属,
多年生草本植物,现广泛分布于中国辽宁、江苏、浙江
及华南地区。蟛蜞菊可以无性和有性生殖,茎节以至
节间都能生根长成新的植株,侧枝和主枝一样,生命力
强,生长极其迅速,其根系可分泌化感物质,抑制其他
植物生长[12-13],所到之处其他植物迅速灭绝[14]。目前,
蟛蜞菊在华南地区已迅速蔓延进入各种生态系统,专
家预测[15]:这种作为观赏植物引进的草本植物已经发
生了变异,如不及早加以有效控制,很可能成为新的危
害严重的入侵植物。喷洒化学除草剂是目前防治农田
杂草的主要途径,但由于施药技术落后等原因,在防治
目标杂草时,作为非目标杂草的蟛蜞菊难免接触一定
量的除草剂,这些除草剂是否会引起其化感作用的改
变进而增强其入侵潜力尚未见研究。此研究通过模拟
试验,以农田杂草防治中常用的三种除草剂作用于蟛
蜞菊,探讨化学除草剂对蟛蜞菊化感作用的影响,进而
初步揭示化学防治对其入侵潜力的影响。
1 材料与方法
1.1 实验材料
供体植物为蟛蜞菊,受体植物为小白菜种子,购于
儋州市种子公司;供试除草剂为触杀型除草剂百草枯、
传导内吸型除草剂草甘膦和选择型除草剂稳杀得,均
购于儋州市农药专卖店。
1.2 研究方法
1.2.1 除草剂对小白菜种子发芽率影响预实验 根据说
明书,将三种除草剂分别配制成1/2、1/4、1/8、1/16、0倍
推荐剂量的 5个梯度,每种除草剂每个梯度溶液 150
ml,置于200 ml烧杯中,将烧杯置于实验大棚内(顶带
遮阴网),放置当天做一次发芽实验,具体操作:每皿
10 ml除草剂溶液、30粒小白菜种子,每种除草剂每个
梯度 3次重复,用保鲜袋封好,于培养箱中培养
(28±1℃、日光灯照射 12 h/天),5天后统计种子萌发
率(每次实验后,用记号笔记下溶液面的位置),以后每
隔 5天取烧杯中的溶液做小白菜种子发芽实验(取溶
液前,先用自来水补充溶液至上一次的体积,摇匀),共
实验5次。
1.2.2 预实验结果分析 试验所用三种除草剂对小白菜
种子发芽率没有显著影响。虽然在有的处理下,小白
菜的发芽率低于对照,但这并不是除草剂在起作用,而
是小白菜种子引起的系统误差(见表 1)。因此,可以
认为,按照该研究方法(详见“1.2.3、1.2.4”),以百草枯、
草甘膦和稳杀得作为环境胁迫因子研究蟛蜞菊的化感
作用,三种除草剂对小白菜种子发芽率是没有显著影
响的。
1.2.3 野外实验 研究样地于2006年12月25日设置于
chinensis populations in field at three different concentrations (one fourths of recommend dosage, half of dosage
and recommend dosage). The C. chinensis was sampled every 10 days after sprayed herbicides. Cabbage seeds
were used to test the allelopathic trends. The results demonstrated: (1) Within 40 days after sprayed herbicides,
the variation range of allelopathy from sprayed C. chinensis population was wider than contrasting ones, but this
characteristic only appeared apparently at 0.5g/ml; (2) Three different categories of herbicides resulting in a
same peak allelopathy time, the 20th day; (3) Allelopathy of C. chinensis stressed by herbicides almost
rebounded to contrasting samples after certain fluctuation; (4) Significant differences of allelopathy appeared at
the same concentration extracts stressed by the same level (one fourths of recommend dosage, half of dosage
and recommend dosage) of different categories of herbicides, it maybe have relations with the mechanism and
intensity of the herbicides; (5) The components of allelochemicals did not change with the herbicide, the
concentrations of herbicide and the stage of plants. All the above indicate chemical herbicides strengthen the
allelopathy of C. chinensis within some period and make its invasive potential strengthen.
Key words: herbicide, Wedelia chinensis Merr., allelopathy, invasive potential
·· 174
海南大学儋州校区胶片厂旁橡胶林,每种除草剂设 3
个剂量梯度,每一剂量梯度 3个重复,样方大小为
1m×1m,另设3个对照,样方随机排列。每个处理样方
喷洒 1000ml药液,除草剂的施药剂量根据说明书,分
别为防治常见大田杂草推荐剂量的 1/4倍、1/2倍、1
倍,具体稀释方法为:(1)百草枯:分别取 0.03125 ml、
0.0625 ml、0.125 ml药剂加自来水分别配成 1000 ml
溶液;(2)草甘膦:分别取 0.67 g、1.34 g、2.68 g药剂
分别配成 1000 ml溶液;(3)稳杀得:分别取 0.67 ml、
1.34 ml、2.68 ml药剂配成1000 ml溶液;0为对照(自来
水喷洒)。于施药后第 1、10、20、30、40天对蟛蜞菊地
上部分采样,供生测用。
1.2.4 浸提液的制备 蟛蜞菊样品用自来水洗净、自然
风干后,将其剪至长约2 cm小段,加入蒸馏水,使其质
量浓度为 0.5 g/ml,在常温下振荡(120 r/s)提取 36 h,
抽滤。将水浸提液稀释至质量浓度为0.5、0.25、0.125、
0.0625 g/ml的溶液,存于4℃冰箱待用。
1.2.5 化感作用测定 于直径为12 cm的培养皿中铺两
层滤纸作为培养床,湿热灭菌后,每皿分别加入不同质
量浓度的水浸提液 10 ml,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小白菜种子,置于
保鲜袋,密封,于培养箱中培养(28±1℃、日光灯照射
12h/天),每个处理的每个质量浓度 3次重复。5天后
计算种子萌发率。
1.2.6 化感物质定性研究 按照植物化学预示方法进行
判断[16]。检查生物碱,用碘化铋钾试剂显色,呈橘红色
斑点为正反应;检查酚性成分,用2%三氯化铁乙醇液
与2%铁氰化钾水溶液,临用时等量混合喷雾显色,呈
蓝色斑点为正反应;检查有机酸用 0.1%溴酚蓝试剂,
在蓝色背景上显黄色斑点为正反应;检查蒽醌类,喷
5%KOH试剂呈红色为正反应;检查强心苷先喷2%的
3,5-二硝基苯甲酸乙醇液,再喷 4% NaOH乙醇液,显
紫色斑点为正反应;检查氨基酸,用 0.2%茚三酮醇溶
液喷匀后在 80-95℃下烘干 10 min,呈红色、蓝色或紫
色斑点为正反应;检查挥发油,观察样品点在纸上加热
后油斑是否消失,不消失为脂肪油,消失为挥发油。检
查蛋白质、多肽,水浸液加 40%氢氧化钠溶液 2滴,摇
匀,再加 1%硫酸铜溶液 1~2滴,显紫色、红色或紫红
色,为正反应。检查内酯、香豆素,向溶液中加NaOH
溶液,溶液呈黄色为正反应。检查甾体、三萜类,将样
品溶于氯仿,沿管壁滴入浓硫酸,在氯仿层呈现血红色
或青色,硫酸层有绿色荧光出现。检查黄酮类,取1 ml
样品的乙醇溶液,加少许镁粉,振摇,滴1滴浓盐酸,1~
2 min内显黄色、橙色或红色为正反应。
1.2.7 数据分析方法 试验结果用 SAS 软件进行
Duncan新复全距测验[17-18]。
表1 除草剂对小白菜发芽率的影响
除草剂种类
百草枯
草甘膦
稳杀得
处理后所经时间/
d
0
5
10
15
20
0
5
10
15
20
0
5
10
15
20
各除草剂各剂量下小白菜的发芽率/%
CK
98.33
98.33
91.67
96.67
88.33
98.33
98.33
91.67
96.67
88.33
98.33
98.33
91.67
96.67
88.33
1/16倍
96.67
96.67
90.00
86.67
95.00
95.00*
96.67
91.67
91.67
90.00
91.67*
100.00*
93.33*
91.67
91.67
1/8倍
95.00*
93.33
96.67
93.33
95.00
91.67*
96.67
81.67
93.33
90.00
96.67*
91.67*
93.33*
91.67
95.00
1/4倍
98.33*
93.33
91.67
93.33
91.67
95.00*
100.00
85.00
91.67
90.00
98.33*
91.67*
86.67*
88.33*
96.67*
1/2倍
90.00*
95.00
85.00
88.33
81.67
91.67*
100.00
85.00
90.00
98.33
96.67*
95.00*
91.67*
91.67*
86.67*
注:表中同一行数字经Duncan新复全距测验法(LSR)检验(P=0.05)差异均不显著;带“*”的数字表示小白菜种子发芽后第5天逐渐变黄。
李光义等:除草剂对蟛蜞菊化感作用的影响研究 ·· 175
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2 结果与分析
2.1 不同种类除草剂对蟛蜞菊化感作用的影响
2.1.1 百草枯对蟛蜞菊化感作用的影响 百草枯对蟛蜞
菊的化感作用强度影响不大。由表 2可见,喷百草枯
后,施药蟛蜞菊的化感抑制作用只有在第20天的1倍
推荐剂量的 0.5 g/ml提取液下显著强于对照蟛蜞菊,
而在其他质量浓度提取液、施药剂量和取样时间之间
均没有显著差异,这可能是蟛蜞菊对百草枯有强的抗
性(耐性),也可能是百草枯的施药剂量过低,不足以使
蟛蜞菊处于胁迫环境。随着采样时间的变化,蟛蜞菊
表2 百草枯对蟛蜞菊化感作用的影响
采样时间
/d
1
10
20
30
40
喷药剂量(倍)
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
各质量浓度(g/ml)提取液下小白菜发芽率(%)
0.0625
93.3a
95.0a
95.0a
95.0a
95.0a
98.3a
98.3a
95.0a
100.0a
100.0a
100.0a
100.0a
90.0a
91.7a
95.0a
95.0a
95.0a
100.0a
96.7a
96.7a
0.125
98.3a
98.3a
93.3a
95.0a
91.7a
96.7a
95.0a
93.3a
100.0a
98.3a
100.0a
100.0a
96.7a
96.7a
93.3a
95.0a
90.0a
96.7a
95.0a
93.3a
0.25
93.3a
93.3a
90.0a
93.3a
88.3a
96.7a
96.7a
98.3a
94.6a
92.3a
91.6a
80.0b
93.3a
91.7a
91.7a
90.0a
91.7a
96.7a
96.7a
98.3a
0.5
85.0a
91.7a
88.3a
88.3a
88.3a
93.3a
96.7a
93.3a
70.0a
63.3ab
48.3ab
41.3b
88.3a
86.2a
85.0a
88.3a
88.3a
93.3a
98.3a
93.3a
的化感作用强度也随着变化,施药 40天后,施药蟛蜞
菊的化感作用强度逐渐趋近对照的化感作用强度,几
乎处于同一水平。
2.1.2 草甘膦对蟛蜞菊化感作用的影响 由表 3可见,
施草甘膦前10天,施药蟛蜞菊与对照蟛蜞菊的化感作
用强度在同质量浓度提取液下没有显著差异;第 20
天,施药蟛蜞菊与对照蟛蜞菊的化感作用强度在 0.25
g/ml、0.5 g/ml提取液下出现显著差异,施药蟛蜞菊的
化感抑制作用显著强于对照蟛蜞菊的化感抑制作用,
且施药剂量之间也出现了显著差异;在其他质量浓度
提取液下,虽然施药蟛蜞菊的化感作用强于对照,但并
没有达到显著差异;施药 30天后,施药蟛蜞菊与对照
的化感作用强度在所有质量浓度提取液下再没有显著
差异。
2.1.3 稳杀得对蟛蜞菊化感作用的影响 蟛蜞菊的化感
抑制作用随着稳杀得剂量的升高而增强。由表 4可
见,施用稳杀得后 10天内,在所有质量浓度的提取液
下,施药蟛蜞菊与对照的化感作用强度只有在0.5g/ml
提取液下有显著差异;第 20天,施药蟛蜞菊与对照的
化感作用强度的差异达到最大,在0.25g/ml、0.5g/ml提
取液下均有显著差异,且 1倍推荐剂量样品提取液下
生测受体的发芽率达到最低,仅为 26.7%;施药 30天
后,施药蟛蜞菊与对照的化感作用强度在所有质量浓
度提取液下均无显著差异,生测受体的发芽率恢复到
与对照相当的水平。
2.2 不同作用类型、同剂量除草剂对蟛蜞菊化感作用
的影响
在1/4倍推荐剂量下,只有在高质量浓度(0.5 g/ml)
注:表中同一采样时间同一质量浓度提取液数字后面字母相同者,经Duncan新复全距测验法(LSR)检验(P=0.05)差异不显著。表3、表4同。
·· 176
采样时间
/d
1
10
20
30
40
喷药剂量(倍)
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
各浓度(g/ml)提取液下小白菜发芽率(%)
0.0625
93.3a
88.3a
93.3a
93.3a
95.0a
91.7a
91.7a
93.3a
100.0a
91.7a
93.3a
93.3a
90.0a
90.0a
93.3a
95.0a
95.0a
93.3a
91.7a
93.3a
0.125
98.3a
96.7a
95.0a
95.0a
91.7a
88.3a
91.7a
86.7a
100.0a
88.3a
86.7a
86.7a
96.7a
95.0a
95.0a
96.7a
90.0a
88.3a
93.3a
90.0a
0.25
93.3a
90.0a
93.3a
95.0a
88.3a
83.3a
90.0a
86.7a
100.0a
83.3ab
75.0ab
60.0b
93.3a
96.7a
93.3a
96.7a
91.7a
88.3a
90.0a
88.3a
0.5
85.0a
88.3a
91.7a
90.0a
88.3a
88.3a
86.7a
86.7a
81.3a
76.7a
66.7b
50.0c
88.3a
90.0a
91.7a
91.7a
88.3a
81.7a
86.7a
86.7a
表3 草甘膦对蟛蜞菊化感作用的影响
采样时间
/d
1
10
20
30
40
喷药剂量(倍)
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
各浓度(g/ml)提取液下小白菜发芽率(%)
0.0625
93.3a
88.3a
96.7a
90.0a
95.0a
95.0a
95.0a
95.0a
100.0a
90.0a
93.3a
85.0a
90.0a
95.0a
98.3a
91.7a
95.0a
95.0a
98.3a
98.3a
0.125
98.3a
91.7ab
90.0b
88.3b
91.7a
95.0a
100.0a
96.7a
100.0a
93.3a
95.0a
76.7a
96.7a
93.3a
95.0a
90.0a
90.0a
95.0a
100.0a
96.7a
0.25
93.3a
93.3a
95.0a
88.3a
88.3a
95.0a
98.3a
90.0a
100.0a
98.3a
93.3b
26.7c
93.3a
91.7a
90.0a
86.7a
91.7a
95.0a
95.0a
93.3a
0.5
85.0a
95.0a
88.3a
70.0a
88.3a
86.7a
93.3a
68.3b
70.0a
88.3a
81.7a
26.7b
88.3a
88.3a
90.0a
85.0a
88.3a
86.7a
93.3a
91.7a
表4 稳杀得对蟛蜞菊化感作用的影响
李光义等:除草剂对蟛蜞菊化感作用的影响研究 ·· 177
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
稳杀得百甘瞵百草枯ck
(a) 0.0625g/ml
010
2030
4050
6070
8090
100
1 10 20 30 40
采样时间(d)
小
白
菜
发
芽
率
(%)
(b) 0.125g/ml
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 10 20 30 40
采样时间(d)
小
白
菜
发
芽
率
(
%
)
(d) 0.5g/ml
010
2030
4050
6070
8090
100
1 10 20 30 40
采样时间(d)
小
白
菜
发
芽
率
(%)
40
(a) 0.0625g/ml 采样时间(d)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
小
白
菜
发
芽
率
(%
)
(c) 0.25g/ml
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 10 20 30 40
采样时间(d)
小
白
菜
发
芽
率
(
%
)
1
60
50
小
白
菜
发
芽
率
(%
)
1 10 20 30 40
(a) 0.0625g/ml
采样时间(d)
图2 不同种类除草剂1/2推荐浓度对蟛蜞菊化感作用的影响
稳杀得百甘瞵百草枯ck
(a)0.0625g/ml
010
2030
4050
6070
8090
100
1 10 20 30 40
采样时间(d)
小
白
菜
发
芽
率
(%)
(b)0.125g/ml
010
2030
4050
6070
8090100
1 10 20 30 40
采样时间(d)
小
白
菜
发
芽
率
(%)
(c)0.25g/ml
010
2030
4050
6070
8090
100
1 10 20 30 40
采样时间(d)
小
白
菜
发
芽
率
(%)
(d) 0.5g/ml
010
2030
4050
6070
8090
100
1 10 20 30 40
采样时间(d)
小
白
菜
发
芽
率
(%)
图1 不同种类除草剂1/4倍推荐浓度对蟛蜞菊化感作用的影响
·· 178
提取液下显示出对蟛蜞菊化感作用较强的刺激作用
(见图 1),说明这三种除草剂在低施药剂量下对蟛蜞
菊化感作用的影响较小。
由图2可见,1/2倍推荐剂量下三种除草剂对蟛蜞
菊化感作用的影响规律与 1/4倍推荐剂量完全相似,
只是在第 20天的作用强度要明显强于 1/4倍推荐剂
量。另外,由图2还可见,三种除草剂处理的蟛蜞菊的
化感作用最后回复结果相似,接近对照。
以 3种除草剂的 1倍推荐剂量施于蟛蜞菊,其对
蟛蜞菊化感作用的动态影响有很大不同(见图 3):在
0.0625 g/ml提取液下,施药蟛蜞菊和对照蟛蜞菊的化
感作用随采样时间的变化非常小;在 0.125 g/ml提取
液下,对照蟛蜞菊的化感作用随采样时间变化的起伏
仍然很小,但施药蟛蜞菊的化感作用随时间变化的幅
度已经较大,且不同类型除草剂处理的蟛蜞菊波动情
形不一样,稳杀得处理的蟛蜞菊的化感作用波动最
大;在 0.25 g/ml提取液下,对照蟛蜞菊和百草枯处理
的蟛蜞菊化感作用波动很小,草甘膦处理的蟛蜞菊化
感作用波动较大,而稳杀得处理的蟛蜞菊化感作用波
动幅度最大;在 0.5 g/ml提取液下,施药蟛蜞菊的化
感作用随采样时间的推移均有了大幅度的波动:草甘
膦处理样品波动最小,其次为百草枯处理样品,稳杀
得处理样品的波动幅度最大。另外,从图 3还可见,
尽管三种除草剂的作用类型不同,但其所处理的蟛蜞
菊样品的化感作用波动最大的时间都在施药后第 20
天;三种除草剂处理的蟛蜞菊化感作用虽然在第 1天
(a) 0.0625g/ml
010
2030
4050
6070
8090
100
1 10 20 30 40
采样时间(d)
小
白
菜
发
芽
率
(%)
(b) 0.125g/ml
010
2030
4050
6070
8090
100
1 10 20 30 40
采样时间(d)
小
白
菜
发
芽
率
(%)
(c) 0.25g/ml
010
2030
4050
6070
8090
100
1 10 20 30 40
采样时间(d)
小
白
菜
发
芽
率
(%)
(d) 0.5g/ml
010
2030
4050
6070
8090
100
1 10 20 30 40
采样时间(d)
小
白
菜
发
芽
率
(%)
图3 不同种类除草剂1倍推荐浓度对蟛蜞菊化感作用的影响
有很大的差异,但经过大波动时期后,逐渐回复到对
照蟛蜞菊的化感水平,40天后,各样品的化感作用强
度趋于稳定。
2.3 蟛蜞菊化感物质的定性分析
蟛蜞菊的化感物质成分有类黄酮、酚性类、有机酸、
甾体三萜类、内酯香豆素类、蒽醌类、氨基酸;蟛蜞菊的化
感物质成分在整个试验期均没有改变(见表5);由此可
见,蟛蜞菊的化感成分不因而施百草枯与否、百草枯浓
度高低、以及生长阶段而改变。草甘膦和稳杀得处理的
蟛蜞菊的化感成分与百草枯处理的蟛蜞菊完全相同。
3 结论与讨论
在研究中,3种除草剂对蟛蜞菊化感作用影响的
李光义等:除草剂对蟛蜞菊化感作用的影响研究
稳杀得百甘瞵百草枯ck
·· 179
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
规律均是先刺激其产生大量的化感物质,使其抑制作
用在短期内急剧增强,到最大作用点后开始恢复,然后
维持到一个相对恒定的水平。这可能主要是因为除草
剂经过一定时间后被降解,其在蟛蜞菊体内有效的残
留量减少,所起的作用也逐渐减弱,植株逐渐恢复到原
来的代谢水平。当然也不排除植株经过一定时间的抗
性锻炼后,植株本身的适应性增强的原因。另外,虽然
除草剂对蟛蜞菊的化感作用强度影响很大,但其化感
成分却没有变,由此可见,环境胁迫下植物化感物质的
量发生改变,而化感成分却没有改变。总之,化学除草
剂短期胁迫能使蟛蜞菊化感作用在一定的时间内增
强,而化感作用是蟛蜞菊得以成功入侵的武器之一[19],
因此,化学除草剂在一定程度上增强了蟛蜞菊的入侵
潜力。
不同农药种类引起化感强度及变化过程不同,总
体表现如下:在 1/4倍推荐剂量和 1/2倍推荐剂量下,
百草枯引起的化感作用最强,草甘膦次之,稳杀得最
弱;而在 1倍推荐浓度下,稳杀得引起的化感作用最
强,百草枯次之,草甘膦最弱;这可能与除草剂的作用
机制有很大的关系。从受几种农药胁迫后的恢复结果
来看,三种除草剂处理的蟛蜞菊的化感作用在施药后
40天内均恢复到或接近对照蟛蜞菊的化感作用。因
此,短期内使用这几种除草剂可能不会对蟛蜞菊化感
特性产生大的影响。有研究[20-23]指出,农田杂草管理中
长期使用除草剂很容易使杂草产生抗药性。除草剂频
繁使用是否会使其增强的化感作用在遗传上固定下
来,或者每次高强度的刺激是否会使化感物质在土壤
中大量积累,从而更有利于其维持已入侵系统的稳定,
这些问题很值得探讨。
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表5 百草枯对蟛蜞菊化感成分的影响
采样
时间/d
1
10
20
30
40
喷药剂
量(倍)
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
0
1/4
1/2
1
化感物质成分
强心甘
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
生物碱
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
类黄酮
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
酚性类
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
有机酸
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
甾体萜类
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
内酯香豆素
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
蒽醌类
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
氨基酸
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
脂肪油
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
蛋白质多肽
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
·· 180
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