全 文 :ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.22No.72006July
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使用化学除草剂防除田间杂草,不仅破坏了农田
生态系统,也使杂草的抗性不断增强,以致引发抗性杂
草的进一步蔓延。近年来,人们迫切希望利用植物体自
身产生的化感物质来控制田间杂草,以保护生态环境,
促进农业的可持续发展[1]。化感物质是植物化感作用
的“ 媒介”。它主要是植物通过挥发、雨雾,从植物表面
淋溶、植物根系分泌、植物残体或调落物分解四种途径
释放并进入环境,被受体植物吸收而起作用[1~4]。
前人的研究表明,小麦是一种具有天然化感物质
的植物,它的活体或残体能够产生化感物质,对杂草
起抑制作用[5]。研究还表明,酚酸类物质是小麦化感物
质的重要组成部分,在小麦的活体、残体或提取物中
都有其存在,小麦中含有的酚酸类化感物质主要是阿
魏酸、香草酸、丁香酸、对羟基苯甲酸[6-8]。Tsuomu[9]、
Rimando[10]、孔垂华[11]等认为,酚酸类物质是一类具有
较强抑草作用潜力的化感物质。目前酚酸类物质对麦
田杂草的影响方面未见报道。此项研究选择小麦中含
有的4种主要酚酸类化感物质作为替代物,研究其对
麦田中的重要杂草之一大巢菜种子萌发以及幼苗生
长的影响,以期为麦田杂草的生物防除找到突破口。
1材料与方法
1.1试验材料
以4种酚酸类化合物A( 阿魏酸)、B( 香草酸)、C
( 丁香酸)和D( 对羟基苯甲酸)( 均为分析纯)为感化
物质替代物,以收集于田间的大巢菜( 均采收自安徽
科技学院植物种植园的麦田中)为受体植物。
1.2研究方法
试验于2005年11月—2006年 3月在安徽科技
学院进行。采用完全随机设计。阿魏酸、香草酸、丁香
酸、对羟基苯甲酸各设置两个浓度处理,分别为
几种化感物质对大巢菜种子萌发及幼苗生长的影响
邵庆勤,李孟良,杨安中
( 安徽科技学院植物科学学院,安徽凤阳233100)
摘 要:试验研究了酚酸类化感物质(阿魏酸、香草酸、丁香酸和对羟基苯甲酸)对麦田杂草大巢菜种
子萌发及幼苗生长的影响,结果表明:阿魏酸、香草酸、丁香酸、对羟基苯甲酸能够延缓大巢菜种子的
萌发,抑制大巢菜种子的萌发率、出苗率以及幼苗的生长,并且随着浓度的增加抑制作用加强;四种
酚酸类化感物质的抑制效果表现为香草酸>丁香酸>对羟基苯甲酸>阿魏酸。
关键词:化感物质;大巢菜;种子萌发;幼苗生长
中图分类号:S542.3,S482.49 文献标识码:A
TheEfectsofAlelochemicalsonCommonVetchSeedGerminationandSeedlingGrowth
ShaoQingqin,LiMengliang,YangAnzhong
(DepartmentofBotanyAnhuiScienceandTechnologyUniversity,Fengyang233100)
Abstract:Theexperimentstudiedtheefectsofcommonvetchseedgerminationandseedlinggrowthun-
deralelochemicalsferulicacid,vanilicacid,syringicacidandp-Hydroxybenzoicacid.Resultindicated
thatferulicacid,vanilicacid,syringicacidandp-Hydroxybenzoicacidcouldleavecommonvetchseed
germination,couldrestraintherateofgermination,emergenceandseedlinggrowth.Thehigherconcentra-
tion,thestrongeristheinhibition.Theinhibitionefectsoffouralelochemicalsshowedthatvanilicacid>
syringicacid>p-Hydroxybenzoicacid>ferulicacid.
Keywords:Alelochemicals,Commonvetch,Seedgermination,SeedlingGrowth
基金项目:安徽科技学院引进人才基金项目“ 酚酸类物质对小麦田间杂草的影响研究”(2RC200556)。
第一作者简介:邵庆勤,女,1978年出生。安徽科技学院植物科学学院教师,硕士研究生,主要从事作物栽培方面的研究。通信地址:233100安徽凤
阳安徽科技学院植物科学学院栽培教研室,Tel:0550-6732106,E-mail:shqqin2001@yahoo.com.cn。
收稿日期:2006-03-27,修回日期:2006-03-29。
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2.5mmol/l、5mmol/l。处理液的配置参照曹光球等的方
法[12]。
1.2.1种子萌发试验 在每个培养皿( 直径 9cm)的底
部铺上2张滤纸,准确加入4ml处理液,均匀点播经
75%酒精消毒并浸种4h后的大巢菜种子20粒,3次
重复,以蒸馏水培养为对照,置入18℃的光照培养箱
中,每天光照12h,3d后开始记录发芽率。
1.2.2幼苗生长试验 在每个培养皿( 直径9cm)中先
放入40g高温消毒的石英砂,加入10ml处理液,均匀
点播经 75%酒精消毒并浸种 4h后的大巢菜种子 20
粒,再放入40g高温消毒的石英砂,加入10ml处理
液,以蒸馏水为对照,3次重复。置入28℃的光照培养
箱中,每天光照12h,生长期间,用蒸馏水补充水分。为
了使幼苗生长良好,10d后加霍格蓝营养液一次,20d
后测定幼苗的出苗率、根数目、根长、苗长以及干重。
1.2.3数据统计分析方法 数据分析中化感作用抑制
率的计算方法如下:
IR( %)=
Ti-T0
Ti
×100
IR绝对值越大,其化感作用潜力( 促进或抑制效
果)也越大,其中为Ti测试项目处理值,T0为对照值,
IR≥0表示不存在抑制作用即呈促进作用,IR<0表示存
在抑制作用[13]。
数据处理用DPS数据处理系统进行。
2结果分析
2.1供试化感物质对大巢菜种子萌发的影响
由表1可以看出,阿魏酸、香草酸、丁香酸、对羟
基苯甲酸可以显著延缓大巢菜种子的萌发,随着浓度
的增加效果越明显。在播种后3d,对照的萌发率就接
近90%,萌发快而整齐;在2.5mmol/l的浓度下,在播
种后3d,四种酚酸处理萌发率都达到50%以上,与对
照相比差异显著,但酚酸处理之间的差异不显著;在
5mmol./l的浓度下,阿魏酸、香草酸、丁香酸和对羟基
苯甲酸分别在播种后4d、6d、4d和5d达到50%左右,
但从播种后4d起,除香草酸外,酚酸处理之间的差异
不显著。随着浓度的增加,酚酸处理后大巢菜种子的
最终萌发率有所下降,香草酸的效果最明显,比对照
组减少38%。
2.2供试化感物质对大巢菜幼苗生长的影响
2.2.1供试化感物质对出苗率的影响 由图1可知,4
种酚酸类物质对大巢菜的出苗率有明显的抑制作用,
随着浓度的增加,抑制作用越明显。在浓度为
2.5mmol/l水平下,阿魏酸、香草酸、丁香酸、对羟基苯
甲酸对大巢菜根数目的化感作用抑制率分别为
-17%、-72%、-33%、-28%;在浓度为5mmol/l水平下,
阿魏酸、香草酸、丁香酸、对羟基苯甲酸对大巢菜根数
目的化感作用抑制率分别为 -17%、-100%、-89%、
-50%。
表 1供试化感物质对种子萌发的影响
图 1供试化感物质对出苗率的影响 图 2供试化感物质对根数目的影响
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2.2.2供试化感物质对根数目的影响 由图2可知,四
种酚酸类物质对大巢菜的根数目有明显的抑制作用,
抑制作用随着浓度的增加而增加,差异达到极显著水
平。在浓度为2.5mmol/l水平下,阿魏酸、香草酸、丁香
酸、对羟基苯甲酸对大巢菜根数目的化感作用抑制率
分别为-18%、-81%、-70%、-60%;在浓度为5mmol/l水
平下,阿魏酸、香草酸、丁香酸、对羟基苯甲酸对大巢
菜根数目的化感作用抑制率分别为 -55%、-100%、
-82%、-65%。
2.2.3供试化感物质对根长度的影响 由图3可知,4
种酚酸类物质对大巢菜的根长度有明显的抑制作用,
随着浓度的增加,抑制作用越明显,差异达到极显著
水平。在浓度为2.5mmol/l水平下,阿魏酸、香草酸、丁
香酸、对羟基苯甲酸对大巢菜根数目的化感作用抑制
率分别为-15%、-74%、-66%、-56%;在浓度为5mmol/l
水平下,阿魏酸、香草酸、丁香酸、对羟基苯甲酸对大
巢菜根数目的化感作用抑制率分别为 -31%、-100%、
-69%、-72%。
2.2.4供试化感物质对苗长度的影响 由图3可知,4
种酚酸类物质对大巢菜的苗长度有明显的抑制作用,
随着浓度的增加,抑制作用越明显,差异达到极显著
水平。在浓度为2.5mmol/l水平下,阿魏酸、香草酸、丁
香酸、对羟基苯甲酸对大巢菜根数目的化感作用抑制
率分别为-24%、-84%、-75%、-60%;在浓度为5mmol/l
水平下,阿魏酸、香草酸、丁香酸、对羟基苯甲酸对大
巢菜根数目的化感作用抑制率分别为 -59%、-100%、
-86%、-72%。
2.3供试化感物质对总干物质积累的影响
由图可知,4种酚酸类物质对大巢菜的总干物质
积累有明显的抑制作用,随着浓度的增加,抑制作用
越明显。在浓度为2.5mmol/l水平下,阿魏酸、香草酸、
丁香酸、对羟基苯甲酸对大巢菜根数目的化感作用抑
制率分别为 -16%、-75%、-41%、-48%;在浓度为
5mmol/l水平下,阿魏酸、香草酸、丁香酸、对羟基苯甲
酸对大巢菜根数目的化感作用抑制率分别为-48%、
-100%、-83%、-66%。
3结论
3.1酚酸类化感物质阿魏酸、香草酸、丁香酸、对羟基
苯甲酸能够显著延缓大巢菜种子的萌发,并且随着浓
度的增加,最终的萌发率也有所下降。
3.2酚酸类化感物质阿魏酸、香草酸、丁香酸、对羟基
苯甲酸抑制了大巢菜的出苗率以及幼苗的生长,并且
随着浓度的增加效果越明显。四种酚酸类化感物质对
大巢菜的出苗率以及幼苗的生长的抑制效果表现为
香草酸>丁香酸>对羟基苯甲酸>阿魏酸。
3.3由于酚酸类化感物质能够显著抑制大巢菜的出
苗率以及幼苗的生长,5mmol/l的香草酸对大巢菜出
苗率的化感作用抑制率达到-100%。因此可利用酚酸
类化感物质来控制麦田杂草,为人类开发利用新型的
无公害植物除草剂提供新的途径。
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图 3供试化感物质对根长度的影响 图 4供试化感物质对苗长度的影响
图 5供试化感物质对总干物质积累的影响
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(责任编辑:杜宏)
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