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柠檬草浸提液对烤烟种子萌发和植株生长的化感影响初报



全 文 :云南农业大学学报 Journal of Yunnan Agricultural University,2015,30 (6) :842 - 846 http:/ /xb. ynau. edu. cn
ISSN 1004 - 390X;CODEN YNDXAX E-mail:xb@ ynau. edu. cn
收稿日期:2014 - 12 - 25 修回日期:2015 - 01 - 31 网络出版时间:2015 - 11 - 03 14:26
* 基金项目:云南中烟工业有限责任公司科技项目 (2012JC07,2012FL02) ;云南省教育厅项目 (2013Z030)。
作者简介:陈微 (1979—) ,女,云南玉溪人,博士,工程师,主要从事卷烟原料研究。
E-mail:kibchenwei@ 126. com
**通信作者Corresponding author:彭晟 (1976—) ,男,湖南邵东人,博士,高级实验师,主要从事植物学相关研
究。E-mail:mollab@ sina. com
网络出版地址:http:/ /www. cnki. net /kcms /detail /53. 1044. S. 20151103. 1426. 003. html
DOI:10. 16211 / j. issn. 1004 - 390X(n). 2015. 06. 003
柠檬草浸提液对烤烟种子
萌发和植株生长的化感影响初报*
陈 微1,杨 莹1,陈 兴1,赵英良1,赵明富2,赵银河3,彭 晟2**
(1. 云南中烟工业有限责任公司,云南 昆明 650202;2. 云南农业大学 植物保护学院,云南 昆明 650201;
3. 云南农业大学 农学与生物技术学院,云南 昆明 650201)
摘要:为了解烤烟 -柠檬草间套作系统中柠檬草对烤烟的化感影响,本研究用 3 个不同质量浓度 (12. 5,25. 0,
50. 0 mg /mL)柠檬草 (Cymbopogon citratus)浸提液及对照 (0 mg /mL)共 4 个处理,对烤烟种子的萌发、幼苗
和植株的生长进行化感作用试验。结果表明,低质量浓度浸提液能够降低烤烟种子的发芽势,但不影响发芽率,
对幼苗和植株生长的影响均不显著;高质量浓度浸提液能够明显或完全抑制烤烟种子的萌发,也能明显抑制烤
烟幼苗和植株的生长。研究结果对柠檬草与烤烟或其他植物的间套种栽培有重要的理论和实践意义。
关键词:柠檬草;浸提液;化感作用;发芽率
中图分类号:S 572. 041 文献标志码:A 文章编号:1004 - 390X (2015)06 - 0842 - 05
Allelopathic Effects of Cymbopogon citratus Aqueous Extract on
Seed Germination and Growth of Flue-cured Tobacco
CHEN Wei1,YANG Ying1,CHEN Xing1,ZHAO Yingliang1,
ZHAO Mingfu2,ZHAO Yinhe3,PENG Sheng2
(1. China Tobacco Yunnan Industrial Co.,Ltd.,Kunming 650202,China;
2. College of Plant Protection,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China;
3. College of Agricultural Sciences and Biotechnology,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China)
Abstract:For exploring the allelopathic effect of Cymbopogon citratus on tobacco in their intercropping
system,this research used three treatments with different concentration (12. 5,25. 0,50. 0 mg /mL)
of C. citratus aqueous extract and the control (0 mg /mL)to study their allelopathic effect on seed ger-
mination,growth of seedling and plant of tobacco. The results showed that the lower concentration of
aqueous extract could inhibit seed germination energy,and it had no influence to the final germination
percentage and no significant difference between treatment and control on the growth of seedling and
plant. The higher concentration of aqueous extract could inhibit seed germination significantly even to 0
when the concentration was up to 50 mg /mL,while it could inhibited the growth of seedling and plant
significantly. This research has theoretic and practical significance to explore the intercropping between
C. citratus and tobacco or other plants.
Keywords:Cymbopogon citratus;aqueous extracts;allelopathic effect;germination percentage
柠檬草是一种多年生、具有柠檬香味的禾
本科植物,株高可达 2 m,丛生[1]。全草可入
药,用于风寒感冒,头痛头晕,食欲不振,接
骨舒筋[2 - 4];茎及叶含丰富挥发油,具有适宜
香气,可直接作为食物调料或制成香茶等,也
可提取精油并用作为日用品、香水等的香精
料[5];柠檬草内含物具有较强的抗菌、抗癌、
抗抑郁、利尿降压等作用,能用于许多医疗方
面的研究[6 - 10]。烤烟是我国重要的经济作物,
利用合适的植物与烤烟进行间作,有利于提高
烟叶品质和植烟地的经济价值,间作还有利于
控制病虫害的发生和发展[11 - 14]。有研究表明:
柠檬草精油对控制烤烟的黑胫病和花叶病毒病
有一定的作用[15 - 16],对许多农业害虫有胃毒、
拒食、忌避活性[17];柠檬草产香菌的发酵液
还能作为烟草添加剂增加香烟的香气和改善香
烟气质[18]。因此,柠檬草可能是一种适合与
烤烟间作的作物,这方面的工作也开展了有益
的探索与尝试[19]。在间套作系统中,某些植
物中的一些化学物质成分常常会对另外一种植
物产生化感作用并影响其生长和繁育[20 - 21],
如大蒜、空心莲子草等对烤烟的种子萌发具有
化感抑制作用[22 - 23],而柠檬草的水提物和挥
发物对一些作物和杂草的生长也有抑制作
用[24 - 25],因此,在开展间套作试验时,了解
植物间的化感影响是必要的。柠檬草茎叶富含
挥发油,这些物质对烤烟的化感作用影响还未
见报道。本试验开展柠檬草对烤烟的化感作用
研究,为发展烤烟与柠檬草以及类似的间套种
体系提供一定的理论基础。
1 材料与方法
1. 1 材料
选用健康成熟的柠檬草植株,从基部剪其叶
片。烤烟品种为‘K326’,种子为玉溪中烟种子有
限责任公司生产的包衣种子。烤烟幼苗选取同一批
育苗、长势整齐的植株,由云烟印象烟庄提供。
1. 2 化感试验
1. 2. 1 柠檬草浸提液的提取
将采集的柠檬草叶片去除杂质,用自来水快
速冲洗尘土后自然晾干,将干叶剪成小于 1 cm的
小段进行粉碎,粉碎后的样品直接试验或储存于
干燥器中备用。浸提采用水浸提法:准确称取
10 g样品,加入 100 mL 蒸馏水于室温下浸泡
48 h,用 0. 22 μm 水系微孔滤膜过滤,得到
100 mg /mL浸提母液,用蒸馏水稀释配制成质量
浓度梯度分别为 12. 5,25. 0,50. 0 mg /mL的供试
样品溶液,放入4 ℃冰箱中保存待用。
1. 2. 2 对种子萌发和幼苗生长的化感试验
采用培养皿滤纸床法进行种子萌发试验,培
养皿直径为 90 mm,铺 2 层滤纸作为发芽床,每
皿 30 粒均匀摆放,分别加入质量浓度为 12. 5,
25. 0,50. 0 mg /mL的浸提液 10 mL置于光照培养
箱中培养 (培养条件为温度 28 ℃,光照时间 12
h /d) ,每个处理设置 5 次重复。对照组 (CK)
加入蒸馏水进行处理。每隔 24 h 观察记录种子的
萌发生长情况,并适量补充相应质量浓度的浸提
液,第 3 天开始每天统计发芽数,一直到发芽率
不再变化 (本试验为 21 d)。然后计算发芽率、
发芽势、化感效应指数;同时测量各处理的幼苗
苗高、根长和鲜重 (0. 000 001 分析天平)并进
行统计和对比分析。数据计算方法如下:
(1)发芽率 (%) = (种子发芽数 /供试种
子数) × 100;
(2)发芽势 (%) = (7 d内发芽种子数 /受
检种子数) × 100;
(3)化感效应指数 (RI) :当 T≥C时,RI =
1 - C /T;当 T < C 时,RI = T /C - 1。其中 C 为对
照的发芽率,T 为处理的发芽率。RI > 0 为促进作
用,RI < 0 为抑制作用,RI 绝对值的大小与强度
一致。
1. 2. 3 浸提液对植株生长的影响试验
取播种后 60 d左右,株高整齐约 10 cm的烤烟
幼苗移栽入直径 20 cm花盆,每盆 1 株,分别用质
量浓度为 0 (对照) ,12. 5,25. 0和 50. 0 mg /mL的
柠檬草浸提液 4个处理作为供水 (浸提液的制备与
种子萌发化感试验中的方法一致,量根据需要同比
例制备) ,每个处理设 10 个重复;每隔 1 d 浇 1 次
水或浸提液,根据烟苗发育时期每次浇30 ~60 mL;
烤烟其他施肥与管理均按烟叶栽培普通管理方法进
行,供试肥料为烟草专用肥、硫酸钾和硝酸磷;移
栽 60 d后对烤烟的株高进行测量,以比较各处理
对烤烟生长发育的影响。
1. 3 数据统计与分析
数据的统计分析使用软件 Excel 2003 和
SPSS 16. 0。
348第 6 期 陈 微,等:柠檬草浸提液对烤烟种子萌发和植株生长的化感影响初报
2 结果与分析
2. 1 不同质量浓度的浸提液对烤烟种子萌发的
影响
不同质量浓度柠檬草浸提液处理烤烟种子
下的萌发结果统计如表 1。质量浓度为 0 (对
照)与 12. 5 mg /mL 的浸提液处理的烤烟种子
最终发芽率一致且均在第 14 天达到终值
98. 67%,但对照在第 3 天达到发芽高峰,而
12. 5 mg /mL 质量浓度浸提液处理在第 9 天达到
发芽高峰;质量浓度为 25. 0 mg /mL 的浸提液
处理并没有明显的发芽高峰期,且在第 21 天
发芽率才达最高值 68%;质量浓度为 50 mg /
mL 的处理完全不萌发。结果显示:浸提液对
烤烟种子的发芽势与发芽率均有明显的影响;
低质量浓度 (12. 5 mg /mL)浸提液对烤烟种子
的发芽势影响显著,但对其发芽率无影响
(RI = 0) ;中间质量浓度 (25 mg /mL)浸提液
对烤烟种子的发芽势和发芽率均显著抑制,降
低发芽率 31% (RI = - 0. 31) ;高质量浓度
(50 mg /mL)处理液使烤烟种子的萌发完全被
抑制,发芽率为 0 (RI = - 1)。
表 1 不同质量浓度柠檬草浸提液处理下烤烟种子的发芽率、发芽势和化感效应指数
Tab. 1 Seed germination percentage,germination energy and response index of tobacco under
treatment with different mass concentrations of C. citratus aqueous extract
ρ / (mg·mL -1)
发芽率 /% germination percentage
3 d 5 d 7 d 9 d 11 d 14 d 16 d 21 d
发芽势 /%
germination energy
化感效应指数
response index
0 (CK) 88. 5 92. 5 94. 7 97. 3 97. 3 98. 7 98. 7 98. 7 a 94. 7 a 0
12. 5 48. 3 58. 7 69. 3 89. 3 97. 3 98. 7 98. 7 98. 7 a 69. 3 b 0
25. 0 16. 3 24. 0 29. 3 29. 3 44. 0 50. 7 58. 7 68. 0 b 29. 3 c - 0. 31
50. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 c 0 d - 1
注:ρ为处理液质量浓度;小写字母表示在 5%水平差异;下同。
Note:ρ. Mass concentration of extract;the small letters stand for significant differences at 5% level;the same as below.
2. 2 不同质量浓度浸提液对烤烟幼苗生长的
影响
根据试验结果(表 2) ,低质量浓度(12. 5
mg /mL)浸提液处理的烤烟幼苗高与根长都比
对照分别高 11. 4%和 6. 1%,差异不显著,但单
株平均鲜重比对照低,表明低质量浓度浸提液
可能对于烤烟幼苗的纵向生长有一定促进作
用,但对其横向生长以及干物质积累方面并没
有出现相应作用。较高质量浓度(25. 0 mg /
mL)浸提液处理的烤烟幼苗在苗高与根长方面
分别比对照低 64. 8% 和 75. 8%,差异非常显
著,生长发育受到了非常明显的影响;50. 0 mg /
mL 质量浓度浸提液处理的烤烟种子没有萌发。
总体上柠檬草浸提液对烤烟幼苗的生长发育具
有影响,低质量浓度下可能不影响或有一定促
进纵向生长的作用,而高质量浓度则会明显抑
制烤烟幼苗的生长发育。
表 2 不同质量浓度柠檬草浸提液处理下烤烟幼苗的生长
Tab. 2 The effect under treatment with different mass
concentrations of C. citratus aqueous extract on the
growth of tobacco seedling
ρ /
(mg·mL -1)
平均苗高
/cm seedling
height
平均根长
/cm root
length
平均鲜量 /
(g·株 - 1)seedling
weight per plant
0(CK) 0. 88 a 0. 33 a 0. 001 2
12. 5 0. 98 a 0. 35 a 0. 001 0
25. 0 0. 31 b 0. 08 b 0. 000 9
50. 0 0 c 0 c 0
2. 3 不同质量浓度浸提液对烤烟植株生长的影响
不同质量浓度柠檬草浸提液的处理对烤烟
的生长发育的影响有明显的差异(表 3)。不同
质量浓度的浸提液处理的烤烟的株高均比对照
的低,但较低质量浓度 12. 5 mg /mL 浸提液对烤
448 云南农业大学学报 第 30 卷
烟的生长的影响不明显,与对照的株高差仅为
2. 3%;25. 0 mg /mL 质量浓度浸提液处理对烤
烟的生长具有较明显的抑制,株高比对照低
8. 6%;而质量浓度达到 50. 0 mg /mL 的浸提液
对烤烟的生长的抑制非常明显,株高比对照低
22. 1%。柠檬草浸提液对烤烟的生长具有抑制
作用,低质量浓度对生长的影响不显著,质量浓
度越高,对生长的抑制作用越显著。
表 3 不同质量浓度柠檬草浸提液处理下烤烟植株的株高
Tab. 3 The height of tobacco treating with different mass
concentrations of C. citratus aqueous extract
ρ /(mg·mL -1)
株高 /cm
plant height
差异 /%
difference with CK
0(CK) 59. 6 0. 0
12. 5 58. 2 2. 3
25. 0 54. 5 8. 6
50. 0 46. 4 22. 1
3 讨论
本研究首次进行了柠檬草对烤烟种子萌发的
化感作用检测并开展了土壤栽培的相关试验,表明
柠檬草浸提液对烤烟种子的萌发和植株的生长都
能产生化感作用,不同质量浓度的浸提液所产生的
作用不同。总体而言,低质量浓度浸提液对烤烟种
子萌发和植株生长的影响不明显,而高质量浓度浸
提液的抑制作用较强。其他一些化感作用研
究[26 - 28]也显示了相似结果。本研究中的土壤栽培
试验结果则具有更直接的说服力,对柠檬草与烤烟
间套种的栽培实践具有更强的指导作用。大田试
验中,柠檬草与烤烟的间作试验表现出抑制性与间
作年限的一定相关性(结果尚未发表) ,这是否与
柠檬草挥发物随时间在田间的积累量有关系也待
进一步验证,至少本试验表明了具有这种影响的可
能性。因此,在进行间套作栽培生产或试验时,很
有必要开展相关的化感作用研究和土壤种植化感
试验,以便了解不同间套作植物之间的相互影响,
科学地为相关生产实践提供有效的理论指导。
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