全 文 ：少花蒺藜草种子水浸提液对3种
禾本科牧草种子萌发的化感效应
朱爱民，任秀珍，周立业
（内蒙古民族大学农学院，内蒙古 通辽 028042）
摘要：为了解少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）的化感潜力，试验采用生物测定法研究了不同浓度（0、
25%、50%、75%、100%） 的少花蒺藜草种子水浸提液对无芒雀麦 （Bromus inermis）、 梯牧草（Phleum
pratense）及冰草（Agropyron cristatum）种子的化感作用。 结果表明，少花蒺藜草种子水浸提液对 3 种受
体植物种子萌发和幼苗生长均有不同影响。 少花蒺藜草种子水浸提液对无芒雀麦种子的发芽势、发芽
指数无显著影响，但对其根芽比有显著影响；少花蒺藜草种子水浸提液对梯牧草种子的发芽率、发芽指
数、发芽势影响不大，但对根芽比影响显著（P＜0.05）；少花蒺藜草种子水浸提液对冰草种子的发芽率、
发芽指数、发芽势及根芽比均有显著影响（P＜0.05），在 100%水浸提液浓度下发芽率仅为 18.6%，比对
照组低 56.8%，发芽势和发芽指数分别为 6.7%、3.24，比对照组分别低 39.3%、8.94。
关键词：少花蒺藜草种子；化感效应；水浸提液；无芒雀麦种子；梯牧草种子；冰草种子
中图分类号：Q949.714.2；Q948.12；S543 文献标识码：A 文章顺序编号：1672-5190（2016）12-0001-04
Allelopathic Effect of Seed Aqueous Extracts from Cenchrus pauciflorus on Seed
Germination of Three Gramineous Grasses
ZHU Ai-min，REN Xiu-zhen，ZHOU Li-ye
（College of Agronomy，Inner Mongolia University for the Nationalities，Tongliao 028042，China）
Abstract：To understand the allelopathic potential of Cenchrus pauciflorus, the allelopathy of different concentrations （0、25%、
50%、75%、100%） of seed aqueous extracts from Cenchrus pauciflorus on seed germination of Bromus inermis, Phleum pratense
and Agropyron cristatum was assessed by bioassay. The results showed that the seed aqueous extracts from Cenchrus pauciflorus
had effects on seed germination and seedling growth of the three gramineous grasses in different degrees. The seed aqueous
extracts from Cenchrus pauciflorus had no significant effects on germination potential and germination index of Bromus inermis,
but had significant effects on its ratio of root to sprout. The seed aqueous extracts from Cenchrus pauciflorus had no significant
effects on germination rate, germination index and germination potential of Phleum pratense, but had significant effects on its ratio
of root to sprout （P＜0.05）. The seed aqueous extracts from Cenchrus pauciflorus had significant effects on germination rate,
germination index, germination potential and ratio of root to sprout of Agropyron cristatum （P＜0.05）; the germination rate of
Agropyron cristatum seed in 100% seed aqueous extracts from Cenchrus paucifloru was 18.6%, which was decreased by 56.8%
than that of control; the germination potential and germination index was 6.7% and 3.24, which was decreased by 39.3% and 8.94
than that of control, respectively.
Key words：Cenchrus pauciflorus seed；allelopathic effect；aqueous extract； Bromus inermis seed；Phleum pretense seed；
Agropyron cristatum seed
少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus），原产于北
美洲及热带沿海地区，是一种生命力极强的恶性入
侵一年生禾本科杂草 ［1］。 少花蒺藜草自 1983 年传
入科尔沁沙地以来，与当地土著植物争水、争光、争
肥，并强势蔓延，形成单一优势种群，不仅导致当地
优良牧草品质下降，而且对原有生态系统结构和功
能形成了极大威胁［2］。 在研究外来植物的入侵机制
中，化感作用发挥了比在原产地对土著植物更大的
作用， 是外来种在入侵地入侵和扩散的强大武器，
近年来备受研究者的重视［3-4］。
关于少花蒺藜草化感作用的研究，国内已有较
多报道。 因植物中化感物质属于次生代谢物质，由
多种物质组成［5］，以往的研究大多侧重于外来植物
对土著物种竞争优势，较少考虑外来植物对当地植
物的化感效应［6］。 由于考虑到少花蒺藜草具有较强
的竞争优势及对生态的破坏能力，该试验采用室内
生物测试法，选取天然牧草中 3 种优良的禾本科牧
草——无芒雀麦（Bromus inermis）、梯牧草（Phleum
pratense）及冰草（Agropyron cristatum）种子作为受
体材料，利用当年收集的少花蒺藜草种子水浸提液
对 3 种牧草种子萌发和幼苗生长进行化感作用研
收稿日期：2016－11－17
项目来源：内蒙古民族大学博士启动基金（BS235）；国家自
然科学基金项目 （31460634）； 市校合作项目
（SXYB2012078）。
作者简介：朱爱民（1992—），男，硕士研究生，主要研究方向
为牧草种质资源与利用。
通讯作者：周立业（1969—），女，教授，博士，主要从事草地生
态方面的研究工作。
Animal Husbandry and Feed Science畜牧与饲料科学 2016，37（12）：1-4
DOI:10.16003/j.cnki.issn1672-5190.2016.12.050
究，旨在揭示少花蒺藜草种子分泌物对天然牧草的
化感机制，从而为科学制订防除少花蒺藜草的方案
提供试验依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料 供体材料为当年采集的少花蒺藜
草种子，发芽整齐良好。 受试材料为发芽率均良好
的无芒雀麦种子、梯牧草种子及冰草种子。
1.2 方法
1.2.1 少花蒺藜草种子水浸提液的制备：用容量瓶
量取 1 000 mL 蒸馏水， 再将其倒入 1 000 mL 烧杯
中备用。 取自然风干后的少花蒺藜草种子，准确称
取（50.00±0.1）g，将称取好的少花蒺藜草种子缓慢
放入盛有蒸馏水的烧杯中，均匀混合，静置后用保
鲜膜密封放入 4℃保鲜冰箱里浸泡 48 h。 用定性滤
纸过滤， 过滤后的溶液为少花蒺藜草种子水浸提
液原液（浓度为 100%），将原液和蒸馏水按比例配
制成浓度分别为 25%、50%、75%的水浸提液装入
200 mL 锥形瓶中，封口贴上标签，蒸馏水作为空白
对照， 得到 5 种不同浓度 （0、25% 、50% 、75% 、
100%）的少花蒺藜草种子水浸提液，保存在 4 ℃冰
箱中备用。
1.2.2 受体种子处理： 选择饱满无虫的无芒雀麦、
梯牧草及冰草种子各 750 粒， 用预先配好的 0.1%
的 NaClO 消毒 15 min，用自来水冲洗 2~3 次，再用
蒸馏水冲洗 5次，备用。
1.2.3 萌发试验：采用种子培养皿滤纸发芽法进行
少花蒺藜草化感作用的生物检测［7］。取直径 9 cm的
培养皿 75 个，在培养皿中铺上 2 层定量滤纸，分别
加入不同浓度 5 mL 少花蒺藜草种子水浸提液，盖
上皿盖，以蒸馏水作为对照。 然后在每个培养皿中
分别放置大小均匀的无芒雀麦种子、 梯牧草种子、
冰草种子各 50 粒，设置 5 个重复，每天补充适量少
花蒺藜草种子水浸提液。试验采取完全随机区组设
计，3 种受试种子加对照组共 4 个试验组， 每个试
验组设 3 次重复， 培养皿置于 25 ℃光照培养箱
（GXZ智能型）中光照 10 h/d进行发芽试验。
1.2.4 测定项目：观察种子的萌发起始日期，逐日
统计发芽数，种子的萌发标准为胚根露出种皮 1mm，
并于试验的第 2 天测定根长和芽长， 计算发芽率、
发芽指数、发芽势。 萌发起始日期是指供试种子中
第 1粒种子开始萌发所需的天数（d）［8］。
发芽率 （%）=（发芽种子总数/供试种子总数）×
100%
发芽指数（Gt）=∑Gt/Dt（Gt 为第 t 日的发芽数，
Dt为相应的发芽日数）［9］
发芽势=发芽高峰期发芽的种子数/供试种子
数 （用来评价种子的发芽速度和发芽整齐度的指
标）
1.2.5 数据统计与分析： 数据用 Microsoft Excel 进
行处理、作图，用 DPS 9.50软件进行处理，差异显著
性采用 LSD法分析。
2 结果与分析
2.1 少花蒺藜草种子水浸提液对无芒雀麦、 梯牧
草、冰草种子首芽日、终芽日的影响 少花蒺藜草
种子水浸提液对无芒雀麦、梯牧草、冰草种子首芽
日、终芽日均无显著影响，高浓度下延迟了梯牧草
种子首芽日（见表 1）。
2.2 少花蒺藜草种子水浸提液对无芒雀麦、 梯牧
草、冰草种子发芽率的影响 无芒雀麦、梯牧草、冰
草种子的萌发对少花蒺藜草种子水浸提液化感效
应的响应不同。 由图 1 可知，无芒雀麦种子发芽率
与少花蒺藜草种子水浸提液的浓度呈现出负相关
的趋势，但差异不显著（P>0.05）；少花蒺藜草种子
水浸提液对梯牧草种子发芽率无显著影响 （P>
0.05）； 但少花蒺藜草种子水浸提液显著抑制了冰
草种子的萌发，100%水浸提液浓度下其发芽率仅
为 18.6%，与对照组相比降低了 56.8%，表明少花蒺
藜草种子水浸提液对其有较强的化感效应。
2.3 少花蒺藜草种子水浸提液对无芒雀麦、 梯牧
草、冰草种子发芽指数的影响 各浓度少花蒺藜草
种子水浸提液对无芒雀麦、梯牧草、冰草种子的发
植物种子种类
无芒雀麦种子
梯牧草种子
冰草种子
指 标
首芽日（d）
终芽日（d）
首芽日（d）
终芽日（d）
首芽日（d）
终芽日（d）
CK
2
6
2
4
2
7
25
2
7
2
4
2
7
50
2
6
2
4
2
7
75
2
6
2
4
2
7
100
2
7
3
4
2
7
水浸提液浓度（%）
表 1 不同浓度少花蒺藜草种子水浸提液对
3 种牧草种子首芽日、终芽日的影响
120
100
80
60
40
20
0
发
芽
率
（ %
）
不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。 下图同
图 1 不同浓度少花蒺藜草种子水浸提液对无
芒雀麦、梯牧草、冰草种子发芽率的影响
植物种子种类
无芒雀麦种子 冰草种子梯牧草种子
a a a a a
a a a a a
a
b b b
b
CK
25%
50%
75%
100%
畜牧与饲料科学 第 37 卷2
20
15
10
5
0
发
芽
指
数
图 2 不同浓度少花蒺藜草种子水浸提液对无
芒雀麦、梯牧草、冰草种子发芽指数的影响
植物种子种类
无芒雀麦种子 冰草种子梯牧草种子
a
CK
25%
50%
75%
100%a a a a
a a a a a
a
b b b
b



















日期（d）
1 2 3 4 5 6
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
根
芽
比
图 4 不同浓度少花蒺藜草种子水浸提
液对无芒雀麦种子根芽比的影响


















3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
根
芽
比
日期（d）
4 5 62 31
图 6 不同浓度少花蒺藜草种子水浸
提液对冰草种子根芽比的影响


















2.0
1.5
1.0
0.5
0
根
芽
比
日期（d）
1 2 3 4 5 6
图 5 不同浓度少花蒺藜草种子水浸提
液对梯牧草种子根芽比的影响
芽指数影响不同（见图 2）。 无芒雀麦和梯牧草种子
的发芽指数未受到少花蒺藜草种子水浸提液的影
响（P>0.05）；少花蒺藜草种子水浸提液显著降低了
冰草种子的发芽指数（P<0.05），100%水浸提液浓度
下冰草种子发芽指数最低，仅为 3.24，与对照组相
比相差 8.94。
2.4 少花蒺藜草种子水浸提液对无芒雀麦、 梯牧
草、冰草种子发芽势的影响 由图 3 可知，不同浓
度少花蒺藜草种子水浸提液对无芒雀麦种子发芽
势影响相同，与对照组相比差异显著（P<0.05）；少
花蒺藜草种子水浸提液对梯牧草种子发芽势无显
著影响； 随着少花蒺藜草种子水浸提液浓度的增
加，其对冰草种子发芽势的影响也逐渐增强，且差
异显著（P<0.05），最低发芽势为 6.7%，比对照组低
39.3%。
2.5 少花蒺藜草种子水浸提液对无芒雀麦、 梯牧
草、冰草种子根芽比的影响 由图 4 可知，不同浓
度少花蒺藜草种子水浸提液对无芒雀麦种子的根
芽比有显著的抑制作用（P<0.05），且随着水浸提液
浓度的增加，其根芽比逐渐降低，100%浓度下的抑
制率达到最大；各浓度下无芒雀麦种子的根芽比均
在培养的第 2 日达到最大，之后逐渐减小。
由图 5 可知， 梯牧草种子根芽比在第 2 日最
大，该日少花蒺藜草种子水浸提液浸泡过的梯牧草
种子根芽比较对照组小，且差异显著（P<0.05）。第 2
日至第 3 日对照组根芽比下降速度较处理组快，之
后对照组根芽比明显低于少花蒺藜草种子水浸提
液浸泡过的梯牧草种子根芽比。根据处理记录数据
可知，少花蒺藜草种子水浸提液对梯牧草种子根芽
比有促进作用，能够明显促进其根的生长，且差异
显著（P<0.05）。
由图 6 可知，不同浓度少花蒺藜草种子水浸提
液对冰草种子根芽比影响不同，随着水浸提液浓度
的增加， 其对冰草种子根芽比的抑制作用逐渐增
强，且差异显著（P<0.05）。 冰草种子根芽比在第 2
日均达到最大， 且对照组根芽比显著大于处理组，
之后与对照组相比， 处理组根芽比的下降趋势缓
慢。
3 讨论与结论
化感作用是植株通过淋溶、残体分解、根系分
泌等方式向环境中释放化学物质，从而对自身或其
他植物产生间接或直接的有利或有害影响［10］。杂草
在入侵过程中常常伴随着化感作用［11-12］。 淋溶作为
植物活体和残体释放化感物质的主要途径，已在许
多植物中得到证实［13-18］。 余婷等［19］在白三叶根系分
泌物对 5 种草坪草的生化效应研究中表明，白三叶
对禾本科草坪草的入侵现象是竞争、化感作用等多
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
发
芽
势
图 3 不同浓度少花蒺藜草种子水浸提液对无
芒雀麦、梯牧草、冰草种子发芽势的影响
a
CK
25%
50%
75%
100%b b b b
a aa aa
a
b bbcc
植物种子种类
无芒雀麦种子 冰草种子梯牧草种子
第 12 期 3朱爱民等：少花蒺藜草种子水浸提液对 3 种禾本科牧草种子萌发的化感效应
刘新民，赵哈林，赵爱芬 .科尔沁沙地风沙环境与植被
［M］.北京：科学出版社，1996：116-271.
杜广明，曹凤芹，刘文斌，等.辽宁省草场的少花蒺藜草
及其危害［J］.中国草地，1995（3）：71-73.
于兴军，于丹，马克平 .不同生境条件下紫茎泽兰化感
作用的变化与入侵力关系的研究 ［J］. 植物生态学报，
2004，28（6）：773-780.
周立业，刘海宇，高鸿蒙，等.少花蒺藜草全生育期生长
特性研究 ［J］. 内蒙古民族大学学报 （自然科学版），
2012，27（6）：674-676.
徐军，李青丰，王树彦，等.少花蒺藜草开花习性与种子
萌发特性研究［J］.中国草地学报，2011，33（2）：14-18.
周立业，汪丽萍，刘庭玉 .科尔沁沙地人工固沙林群落
中少花蒺藜草种群动态及群落多样性研究［J］.草地学
报，2013，21（1）：87-91.
曾任森.化感作用研究中的生物测定方法综述［J］.应用
生态学报，1999，10（1）：123-126.
张风娟，李继泉，徐兴友，等.环境因子对黄顶菊种子萌
种因素共同造成的，化感作用又是通过根系分泌植
株腐解、淋溶、挥发等多种途径协同作用而实现的。
少花蒺藜草在科尔沁沙地强势蔓延并与土著植物
争夺资源形成单一优势种群， 从该试验中可以看
出，高浓度的少花蒺藜草种子水浸提液对 3 种禾本
科牧草种子萌发均有一定的抑制作用，其原因有可
能与重度入侵下少花蒺藜草大量刺包作为植物残
体散落在地面经过淋溶向土壤中释放化感物质而
影响植物生长有关［20］。
化感物质的浓度效应是化感作用研究的重要
内容。 大量研究表明，植物化感作用对受体植物的
影响因浓度而异，具有明显的浓度效应 ［21-23］，即化
感作用强度随化感物质浓度的升高而增加。该试验
中，少花蒺藜草种子水浸提液对无芒雀麦、梯牧草、
冰草种子的首芽日和终芽日影响不大。对无芒雀麦
和冰草种子的发芽率、发芽势、发芽指数的抑制作
用随着少花蒺藜草种子水浸提液浓度的增加而增
强；对梯牧草种子的发芽率、发芽势影响不显著，但
高浓度水浸提液下会降低其发芽指数。少花蒺藜草
种子水浸提液降低了无芒雀麦、 冰草种子的根芽
比，显著抑制根的生长，且抑制作用较强；相反，少
花蒺藜草种子水浸提液却增加了梯牧草种子的根
芽比，显著促进其根的生长。
从研究结果来看，少花蒺藜草对植物的化感作
用具有双重效应。 在天然草地中，少花蒺藜草可能
会作为梯牧草的伴生种出现。
参考文献：
［1］
［2］
［3］
［4］
［5］
［6］
［7］
［8］
［9］
［10］
［11］
［12］
［13］
［14］
［15］
［16］
［17］
［18］
［19］
［20］
［21］
［22］
［23］
发的影响［J］.生态学报，2009，29（4）：1947-1953.
郑艳玲，马焕成，SCHELLER ROBERT，等.环境因子对
木棉种子萌发的影响［J］.生态学报，2013，33（2）：382-
388.
孔垂华 ，胡飞 .植物化感 （相生相克 ）作用及其应用
［M］.北京：中国农业出版社，2001： 161-163.
CALLAWAY R M，ASCHEHOUG E T. Invasive plants
versus their new and old neighbors：A mechanism for exot-
ic invasion［J］.Science，2000，290：521-523.
RICE E L. Allelopathy ［M］.2nd Edition. New York：Aca-
demic Press，1984.
胡飞，孔垂华.胜红蓟化感作用研究Ⅰ.水溶物的化感
作用及其化感物质分离鉴定 ［J］. 应用生态学报 ，
1997，8（3）：304-308.
JEFFERSON L V，PENNACCHIO M.Allelopathic effects
of foliage extracts from four Chenopodiaceae species on
seed germination［J］.J Arid Environ，2003，55：275-285.
MALLIK A U，PRESCOTT C E. Growth inhibitory effects
of salal on western hemlock and western red cedar［J］.A-
gron J，2001，93：85-92.
马瑞君，王明理，赵坤，等 .高寒草场优势杂草黄帚橐
吾水浸液对牧草的化感作用 ［J］. 应用生态学报 ，
2006，17（5）：845-850.
PRATI D，BOSSDORF O. Allelopathic inhibition of ger-
mination by Alliaria petiolata （Brassicaceae） ［J］.Am J
Bot，2004，91（2）：285-288.
RIDENOUR W M，CALLAWAY R M.The relative impor-
tance of allelopathy in interference： The effects of an in-
vasive weed on a native bunchgrass ［J］.Oecologia，
2001，126：444-450.
余婷，温艳斌，孟焕文，等 .白三叶根系分泌物对 5 种
草坪草的生化效应 ［J］.草地学报 ，2014，22（1）：158-
165.
YU J Q，MATSUI Y. Effects of root exudates of cucumber
（Cucumis sativus）and allelochemicals on ion uptake by
cucumber seedlings［J］.J Chem Ecol，1997，23（3）： 817-
827.
孔垂华，徐涛，胡飞.胜红蓟化感作用研究Ⅱ.主要化感
物质的释放途径和活性 ［J］. 应用生态学报，1998，9
（3）：257-260.
曾任森，骆世明，石木标，等 .彩色豆马勃子实体的化
感作用及其化感物质的分离鉴定［J］.应用生态学报，
1999，10（2）：206-208.
韩丽梅，沈其荣，鞠会艳，等 .大豆地上部水浸液的化
感作用及化感物质的鉴定［J］.生态学报，2002，22（9）：
1425-1432.
（责任编辑：慕宗杰）
畜牧与饲料科学 第 37 卷4