全 文 ：不同植物对小麦、黄瓜和萝卜幼苗化感
作用潜力的初步评价 3
沈慧敏　郭鸿儒　黄高宝 3 3
(甘肃农业大学草业学院 农学院 ,兰州 730070)
【摘要】　以小麦、黄瓜、萝卜为受体植物 ,用室内和田间生物测定方法 ,研究了甘肃省农区 18 种植物的化
感作用. 结果表明 ,黄花蒿、龙葵、曼陀罗植株茎叶的水抽提物对 3 种受体植物化感作用最强 ,其抑制综合
效应 ( SE) 分别为 47166 %、32189 %和 26163 % ;其次是苍耳、马齿苋、刺儿菜、灰藜 ;其 SE 值分别为
21171 %、20193 %、20183 %、2012 %. 对受体植物化感作用较弱的是野豌豆 ( SE 315 %) 、狗尾草 ( SE
212 %) 、鹅绒藤 (SE 1197 %) ;土荆芥 (SE - 1103 %) 、丛枝蓼 (SE - 1163 %) 、燕麦 (SE 5133 %)对受体植物无
明显化感作用. 黄花蒿对受体萝卜、黄瓜、小麦、玉米的苗高、植株鲜重有显著影响 ,其 SE 值分别为
54107 %、38146 %、33135 %、20188 % ;黄花蒿对田间小麦植株生长抑制的综合效应为 44170 %. 可见黄花
蒿具有一定的开发利用价值.
关键词 　甘肃 　化感作用 　小麦 　黄瓜 　萝卜
文章编号 　1001 - 9332 (2005) 04 - 0740 - 04 　中图分类号 　Q948. 12 + 2. 1 　文献标识码 　A
Allelopathy of different plants on wheat , cucumber and radish seedlings. SHEN Huimin , GUO Hongru ,
HUAN G Gaobao ( Gansu A gricultural U niversity , L anz hou 730070 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2005 ,16
(4) :740～743.
By means of bioassay in laboratory and field , this paper studied the allelopathy of 18 kinds of plants in Gansu
Province on the seedlings of wheat ,cucumber and radish. The results showed that the aqueous extract of the
stems and leaves of A rtemisia annua , Solanum nigrum and Datura st ramonium had the strongest allelopathy
on test receptor plants ,and their synthetic inhibitory effect (SE) was 47. 66 % ,32. 89 % and 26. 63 % ,respec2
tively. The SE of Xanthium sibi ricum , Portulaca oleraca , Cephalanoplos segetum , and Chenopodium album
was 21. 71 % ,20. 93 % ,20. 83 % and 20. 2 % ,respectively ,while V icia amoena ( SE 3. 5 %) , Setaria vi ridis
(SE 212 %) ,and Cym amchum chinense ( SE 1. 97 %) had a weaker allelopathy. Chenopodium ambrosioides
(SE - 1103 %) , Polygonum caespitosum ( SE - 1. 63 %) and A vena f atua ( SE 5. 33 %) had no evident al2
lelopathy ,but A rtemisia annua affected the seedling height and fresh weight of radish ,cucumber , wheat and
maize ,with the SE being 54. 07 % , 38. 46 % , 33. 35 % and 20. 88 % , respectively. A rtemisia annua had a
44. 70 % of SE on wheat growth ,and thus ,had a certain value to develop and use.
Key words 　Allelopathy , Wheat , Cucumber , Radish.3 国家自然科学基金资助项目 (30170547) .3 3 通讯联系人.
2004 - 07 - 02 收稿 ,2004 - 11 - 18 接受.
1 　引 　　言
植物化感作用是普遍存在于自然界的一种重要
的化学生态防御机制 ,植物与周围的生物群落通过
次生代谢物质为媒介建立了稳固的化学作用关系 ,
研究和掌握这种化学作用规律 ,对认识植物群落结
构、演替 ,并合理开发利用 ,实现杂草和病虫害有效
控制 ,减少农业生态系统对化学农药的依赖具有重
要的意义[2 ,5 ,13 ,14 ] .
甘肃省植物资源丰富 ,由于大陆性季节气候的
影响 ,造就了干旱少雨、光热丰富、昼夜温差大 ,奠定
了植物抗逆性强的良好品质. 杂草种类多 ,植物生理
活性时间长 ,与作物共同形成的复合群落模式中建
立的小气候关系、养分关系和病虫害防御关系前人
已有研究 ,但这些模式中的化感作用却长期被忽
视[8 ,9 ] . 黄花蒿、龙葵、曼陀罗、刺儿菜、马齿苋、灰
藜、苍耳、田旋花等杂草是甘肃常见农田杂草 ,每年
给作物造成损失 20 %左右 ,研究这些杂草化感作
用 ,有助于揭示杂草在农田植物群落的演替规律、杂
草资源的利用途径及杂草生物防除具有重要指导意
义. 我国不少研究人员对香茅[16 ] 、胜红蓟[1 ,3 ,4 ,6 ] 、豚
草[12 ] 、蟛蜞菊[17 ,18 ] 、微甘菊[19 ,20 ]的化感作用进行
了一系列研究. 本文利用黄花蒿等 18 种杂草对小
麦、黄瓜和萝卜幼苗化感作用 ,筛选出化感潜力较强
的植物品种 ,为研制开发植物性天然除草剂提供理
论依据[22 ] .
应 用 生 态 学 报 　2005 年 4 月 　第 16 卷 　第 4 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Apr. 2005 ,16 (4)∶740～743
2 　材料与方法
211 　供试材料
本实验作为化感作用的供体植物为 :黄花蒿 ( A rtemisia
annua ) 、丛枝蓼 ( Polygonum caespitosum ) 、苍耳 ( Xanthium
sibi ricum) 、曼陀罗 ( Datura st ramonium ) 、野薄荷 ( Mentha
haplocalyx) 、龙葵 ( Solanum nigrum) 、野燕麦 ( A vena f atua) 、
反枝苋 ( A m aranthus ret rof lex us ) 、灰藜 ( Chenopodium al2
bum) 、刺儿菜 ( Cephalanoplos segetum) 、马齿苋 ( Portulaca ol2
eraca) 、野豌豆 ( V icia amoena) 、土荆荠 ( Chenopodium ambro2
sioides) 、鹅绒藤 ( Cym amchum chinense) 、狗尾草 ( Setaria
vi ridis) 、田旋花 ( Convolvulus arvensis) 、蒺藜 ( Tribulus ter2
rest ris) 、艾蒿 ( A rtemisia argyi)等 18 种植物采自于甘肃农业
大学校园及实验基地. 受体植物的种子选用小麦 (甘春 20
号) 、黄瓜 (新泰密刺)和萝卜 (翘头青) 、玉米 (凉单 1 号) .
212 　试验方法
21211 供体植物水抽提物化感作用 　8 月中旬采集初花期的
黄花蒿、曼陀罗、龙葵、狗尾草、刺儿菜、马齿苋、灰藜等健康
植株的茎叶 ,剔除枯黄叶、洗净、晾干 ,切成 2 cm 长的小段作
为供试样品. 称取 100 g 样品 ,用鲜重 4 倍量的蒸馏水在 18
～20 ℃下浸提过夜. 24 h 后倒出浸提液 ,抽滤过滤 ,滤液作
为浸出物. 用黄瓜、小麦、萝卜种子作为受体进行生物测定 ,3
次重复[16～18 ] .
21212 供体茎叶浸出物对受体植物的生物测定方法 　将催
芽后 20 粒受体植物种子均匀放入底垫滤纸的培养皿中 (直
径 9 cm) ,用移液管加入 5 ml 浸出物 ,盖上皿盖 ,置于培养箱
中恒温 28 ℃下保湿培养. 以蒸馏水为对照 ,3 次重复. 2 d 后
检查受体植物种子萌发率 (胚根或胚轴破皮 1～2 mm 时为
萌发) ,3 d 后记录根长和苗高 (mm) 和抑制率 ( %) [10 ,18 ,19 ] .
实验中测试指标是 :种子萌发率 ( %) 、幼苗根长 (mm) 和苗高
(mm) . 当胚根或胚轴突破种皮达 1～2 mm 时即为萌发. 萝
卜与黄瓜 2 d 后记录萌发率 ,3 d 后记录根长和苗高. 小麦 3
d 后记录萌发率 ,5 d 后记录根长和苗高. 将种子萌发数和根
长、苗高测定值换算成对照抑制百分率 :
对照抑制百分率 = (1 - 处理对照) ×100 %
综合效应 (SE)是供体对同一受体 3 个测试项目的对照抑制
百分率的算术平均值 [19 ] .
21213 黄花蒿对受体植物化感作用测定方法 　盆栽法 :将黄
花蒿条播于长形塑料花盆中 (35 cm ×25 cm ×18 cm) ,行距 10
cm ,待苗高 8 cm 时 (5 叶期) ,分别在黄花蒿行间植入受体小
麦、萝卜、黄瓜和玉米.以单种黄花蒿和受体植物为对照. 待受
体子叶展开后逐日记录苗高 ,30 d 后测定受体植株的鲜重和
干重[10 ] .田间试验法 :在野生黄花蒿苗高 8～10 cm 时于行间
分别种植受体植物小麦 (行距 18 cm) ,以单种黄花蒿和受体植
物为对照 ,重复 3 次 ,小区面积为 40 m2 .在小麦抽穗期每小区
5 点取样 ,每点取 20 株测量苗高和植株干、鲜重 [11 ] . 试验地势
平坦 ,肥力中等.田间试验管理 ,人工锄草 3 次 (黄花蒿以外杂
草) ,浇水 5～6 次 ,试验期间未施任何肥料.
3 　结果与分析
311 　不同植物水抽提液对黄瓜生长的影响
由表 1 可以看出 ,18 种供体植株茎叶的水抽提
物对黄瓜受体抑制作用的综合效应由强到弱的顺序
为 :黄花蒿 > 曼陀罗 > 刺儿菜 > 龙葵 > 灰藜 > 田旋
花 > 马齿苋 > 艾蒿 > 蒺藜 > 野豌豆 > 土荆芥 > 狗尾
草 > 苍耳 > 丛枝蓼 > 燕麦、反枝苋 > 薄荷 > 鹅绒藤 ,
其中黄化蒿化感作用最强 ,对黄瓜种子萌发率、根长
和苗高的抑制率分别为 1916 %、6518 %、4219 % ,表
现出较强的抑制作用. 表 1 还显示出野豌豆、狗尾
草、鹅绒藤、燕麦等对黄瓜幼苗生长有一定的促进作
用 ,其抑制率分别为 - 2110 %、- 1912 %、- 1715 %
和 - 1112 %.
表 1 　不同植物水抽提液对黄瓜( A) 、小麦( B)和罗卜( C)种子、根长和苗高的影响(对照抑制百分率)
Table 1 Effect of aqueous extract of different plants on seeds ,roots length and seedling height of cucumber( A) , wheat( B) and radish( C) ( percentage
of control)
供　体
Donor
萌发 Germination ( %)
A B C
根长 Roots length ( %)
A B C
苗高 Seedling height ( %)
A B C
综合效应 Synthesis effect
A B C
苍 　耳 Xanthium sibi ricum 315 313 2316 - 1218 314 5015 014 118 3419 2518 219 3614
曼陀罗 Dat ura st ramonium 1213 813 4316 2917 912 9018 2613 1218 7011 116 1011 6812
薄 　荷 Mentha haplocalyx 1015 617 1415 - 1617 418 1515 - 617 2518 1512 915 1214 1511
龙 　葵 Solanum nigrum 1719 813 3810 3115 3416 8416 214 1713 7619 1210 2011 6615
黄花蒿 A rtemisia annua 1916 3117 7210 6518 7418 8211 4219 6610 9017 319 5715 8116
燕 　麦 A vena f at ua 010 117 810 - 012 419 - 5812 - 1112 - 110 - 013 1011 119 - 1619
反枝苋 A maranthus ret rof lex us 619 010 119 - 1113 1415 4010 - 619 212 2919 911 516 2319
灰 　藜 Chenopodium album 816 511 318 1716 3313 4119 1318 2214 3516 1312 2013 2711
刺儿菜 Cephalanoplos seget um 314 010 - 119 3013 4017 4217 2411 3116 3811 1211 2411 2613
马齿苋 Port ulaca oleraca 512 - 117 - 318 1512 4315 4310 1210 3517 3912 1018 2518 2612
丛枝蓼 Polygonum caespitosum - 118 117 715 - 418 018 - 3916 - 311 212 - 815 - 312 116 - 1315
野豌豆 V icia amoena 711 117 010 2213 1619 613 - 2110 919 - 1119 218 915 - 118
土荆荠 Chenopodium ambrosioides 118 117 2018 819 2117 - 4412 - 518 1216 - 2616 116 1210 - 1617
鹅绒藤 Cy mamchum chinense 010 117 2614 - 316 610 015 - 1715 410 015 - 711 319 911
狗尾草 Setaria vi ri dis 1017 510 1511 1015 1910 - 1813 - 1912 613 - 914 017 911 - 412
田旋花 Convolv ulus arvensis - 119 117 010 2218 1413 1816 1212 1112 2310 1110 911 1319
蒺 　藜 Tribulus terrest ris 010 117 916 2211 2616 4111 411 1112 1913 817 1312 2313
艾 　蒿 A rtemisia argyi 317 618 119 1316 1616 1417 1311 1218 2017 1011 1211 1214
1474 期 　　　　　　　　　沈慧敏等 :不同植物对小麦、黄瓜和萝卜幼苗化感作用潜力的初步评价 　　　　　　　　　　　
312 　不同种植物水抽提液对小麦生长的影响
由表 1 可以看出 ,18 种供体植株茎叶的水抽提
物对小麦受体抑制作用的综合效应由强到弱的顺序
为 :黄花蒿 > 马齿苋 > 刺儿菜 > 灰藜 > 龙葵 > 蒺藜
>薄荷 > 艾蒿 > 土荆芥 > 曼陀罗、狗尾草 > 野豌豆
>田旋花 > 反枝苋 > 鹅绒藤 > 苍耳 > 燕麦 > 丛枝
蓼 ;其中黄花蒿对受体植物小麦种子萌发、苗高和根
长都表现出较高的化感作用 , 其抑制率分别为
3117 %、7418 %和 6610 %.
313 　不同植物水抽提液对萝卜生长的影响
由表 1 可以看出 ,18 种供体植物地上部水抽提
物对萝卜种子萌发率、根长和苗高均有一定抑制作
用. 苍耳、曼陀罗、龙葵、黄花蒿、土荆荠和鹅绒藤对
萝卜种子萌发抑制率均大于 20 % ;对萝卜幼苗根长
抑制率大于 40 %的有苍耳、曼陀罗、龙葵、黄花蒿、
反枝苋、灰藜、刺儿菜、马齿苋和蒺藜 ,其中曼陀罗、
龙葵、黄 花 蒿 抑 制 率 分 别 为 9018 %、8416 %、
8211 % ,表现出很强的抑制作用 ;对萝卜苗高抑制率
大于 20 %的有苍耳、曼陀罗、龙葵、黄花蒿、反枝苋、
灰藜、刺儿菜、马齿苋、田旋花和艾蒿 ,其中黄花蒿、
龙葵、曼 陀 罗 抑 制 率 分 别 为 9017 %、7619 %、
7011 %. 黄花蒿、曼陀罗、龙葵、苍耳对萝卜种子萌发
和幼苗生长综合效应分别为 8116 %、6812 %、
6615 %和 3614 %. 燕麦、土荆荠、丛枝蓼对萝卜幼苗
根长略有促进作用 ,其 SE 值为 - 1619 %、- 1617 %
和 - 1315 %.
314 　不同植物水抽提液对 3 种受体植物综合效应
比较
18 种植物水抽提液对 3 种受体植物综合效应
比较见表 2. 由表 2 可见 ,黄花蒿、龙葵、曼陀罗、苍
耳、马齿苋、刺儿菜、灰藜地上部水抽提物对黄瓜、小
麦、萝卜种子萌发率、根长和苗高的化感作用最强 ,
其综 合 抑 制 效 应 分 别 为 47166 %、32189 %、
26163 %、21171 %、20193 %、20183 %和 2012 %.
315 　黄花蒿对受体植物化感作用测定结果
黄花蒿对受体植物苗高和植株重量的盆栽试验
测定结果见表 3. 由表 3 可看出 ,黄花蒿对受体萝
卜、黄瓜、小麦、玉米幼苗高度、植株重量有显著影
响. 出苗第 30d 时 ,黄花蒿对受体萝卜、黄瓜、小麦和
玉米植株生长的抑制综合效应分别为54107 %、
表 2 　植物水抽提液对 3 种受体植物综合效应比较
Table 2 Comparison of synthesis effect on aqueous extract of different plant to three receptor plants
供体
Donor
黄瓜
Cucumber
小麦
Wheat
萝卜
Radish
综合效应
Synthesis effect
供体
Donor
黄瓜
Cucumber
小麦
Wheat
萝卜
Radish
综合效应
Synthesis Effect
苍 　耳 Xanthium sibiricum 2518 219 3614 21171 马齿苋 Port ulaca oleraca 1018 2518 2612 20193
曼陀罗 Dat ura st ramonium 116 1011 6812 26163 丛枝蓼Polygonum
caespitosum
- 312 116 - 1315 - 5133
薄 　荷 Mentha haplocalyx 915 1214 1511 12133 野豌豆 V icia amoena 218 915 - 118 315
龙 　葵
Solanum nigrum 1210 2011 6615 32189 土荆荠Chenopodium ambrosioides 116 1210 - 1617 - 1103
黄花蒿
A rtemisia annua 319 5715 8116 47166 鹅绒藤Cy mamchum chinense - 711 319 911 1197
燕 　麦
A rtemisia annua 1011 119 - 1619 - 1163 狗尾草Setaria vi ri dis 017 1011 - 412 212
反枝苋
A maranthus ret rof lex us 911 516 2319 12187 田旋 　花Convolv ulus arvensis 1110 911 1319 11133
灰 　藜
Chenopodium album 1312 2013 2711 2012 蒺 　藜Tribulus terrest ris 817 1312 2313 15107
刺儿菜
Cephalanoplos seget um 1211 2411 2613 20183 艾 　蒿A rtemisia argyi 1011 1211 1214 11153
表 3 　黄花蒿对受体植物的幼苗生长影响(对照抑制百分率)
Table 3 Effect of Artemisia annua on seedling height of four receptors ( percentage of control)
受　体
Receptor
植株高度
Plant height (30d)
苗高
Plant height
(cm)
抑制率
Inhibition rate
( %)
植株重量
Plant weight (30d)
鲜重
Fresh weight
(g)
抑制率
Inhibition rate
( %)
干重
Dry weight
(g)
抑制率
Inhibition rate
( %)
综合效应
Synthesis
effect
萝　卜
Radish
TR
CK
13189
16148 15171 313012130 73117 01200175 73133 54107
黄　瓜
Cucumber
TR
CK
13197
18170 25129 713016100 54138 01901140 35171 38146
小　麦
Wheat
TR
CK
30150
40156 24180 21404150 46167 01500170 28157 33135
玉　米
Maize TR 49157 6162 19190 17177 2110 38124 20188
247　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　16 卷
表 4 　黄花蒿对小麦植株生长的影响
Table 4 Effect of Artemisia annua on wheat growth
处理
Treatment
株高
Plant height
(cm)
抑制率
Inhibition rate
( %)
植株鲜重
Fresh weight
(g)
抑制率
Inhibition rate
( %)
植株干重
Dry weight
(g)
抑制率
Inhibition rate
( %)
综合效应
Synthesis
effect
小麦 + 黄花蒿
Wheat + A rtemisia annua 7313 19189 3212 60125 1212 53196 44170
CK(小麦)
Control (wheat) 9115 81 2615
38146 %、33135 %、20188 %.
黄花蒿对小麦植株生长影响的田间试验测定结
果见表 4. 由表 4 可看出 ,处理区小麦植株平均株高
7313 cm、鲜重 3212 g、干重 1212 g ,抑制率分别为
19. 89 %、60125 %、53196 % ,黄花蒿对小麦植株生长
抑制的综合效应为 44170 %.
4 　结 　　语
本试验通过 18 种供体植物的地上部 (茎叶) 的
水抽提物对萝卜、黄瓜和小麦种子化感潜力初步评
价 ,可以看出黄花蒿具有较强的化感作用 ;通过黄花
蒿与受体植物套种的室内盆栽和田间试验 ,黄花蒿
对受体植物苗高和植株重量和干物质积累有一定影
响 ,试验证实了黄花蒿有一定开发利用价值.
本试验仅仅是以作物作为受体植物进行了初步
筛选 ,黄花蒿是否对杂草有抑制作用及黄花蒿化感
物质的可能释放途径还需在后续试验中进一步研究
证实.
参考文献
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作者简介 　沈慧敏 ,女 ,1958 年生 ,在读博士 ,教授. 主要从
事害虫抗药性和生物农药开发利用研究 ,发表论文 35 篇. E2
mail :ndshm @gsau. edu. cn
3474 期 　　　　　　　　　沈慧敏等 :不同植物对小麦、黄瓜和萝卜幼苗化感作用潜力的初步评价