全 文 ：化感作用是指植物植株向环境中释放某些化学物
质，影响周围其他植株生理生化代谢及生长过程的现
象[1]。化感作用广泛地存在于自然界中，并已成为当今
国内外的研究热点，在农业生产中的轮作、间作、套作
等的合理安排以及农作物病虫草害的防治方面起着重
要的作用，对促进农业可持续发展有着十分重要的意
义和广阔的应用前景。同时，化感作用既是许多外来植
物成功入侵的重要机制[2-3]，也是这些入侵植物危害作
物和生态环境的生理基础。空心莲子草地下茎浸提液
对水莎草、千金子、青葙、油菜、小旱稗均有不同程度的
影响[4]。紫茎泽兰叶片水浸提液可显著降低细叶苦荬、
莎草砖子苗、无芒虎尾草、紫花大翼豆、白三叶的发芽
基金项目：河南农业大学博士科研启动基金（30400246）。
第一作者简介：程月琴，1974年出生，女，河南叶县人，实验师，在读硕士，从事植物保护学研究。
通讯作者：王红卫，1969年出生，男，河南驻马店人，博士，副教授，从事植物学和植物保护的教学和研究。通信地址：450002河南省郑州市文化路95号
河南农业大学植物保护学院，E-mail：whwcas@ yahoo.cn。
收稿日期：2008-10-14，修回日期：2008-10-22。
入侵植物斑地锦浸提液对几种蔬菜的
化感作用研究
程月琴，王红卫，郑红军，李文静
（河南农业大学植物保护学院，河南郑州450002）
摘 要：为了深入理解斑地锦对入侵地作物的危害及其入侵机制，用蒸馏水浸提斑地锦茎叶内地有效成
分，以番茄、辣椒、苋菜和荆芥为受体，利用培养皿滤纸法研究斑地锦浸提液对种子萌发和幼苗生长的影
响。 结果表明，斑地锦浸提液可降低四种蔬菜种子的发芽速率，抑制番茄、辣椒和荆芥的发芽率，并且这
种抑制作用随处理浓度的提高而加强， 而对苋菜种子的发芽率无显著影响；0.4g/ml的斑地锦浸提液强
烈抑制了四种蔬菜根的生长，却不同程度地促进了辣椒、荆芥和苋菜茎的生长，对根/茎比的影响与对种
子发芽率的影响类似。
关键词：斑地锦；化感作用；种子萌发
中图分类号：Q945；S451文献标识码：A
Allelopathy of Aqueous Extracts from Euphorbia maculata L.
on Several Vegetable Species
Cheng Yueqin, Wang Hongwei, Zheng Hongjun, Li Wenjing
(College of Plant Protection, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002)
Abstract: For comprehensive understanding the harm of Euphorbia maculata L. to native species and its
invasive mechanism, it were conducted that the allelopathy of aqueous shoot extracts from E. maculata on
seed germination and seedling growth in four vegetable species. The results showed aqueous shoot extracts of
E. maculata could inhibit seed germination speed in all the four species, reduce seed germination rate in
Lycopersicon esculentum, Nepeta cataria and Capsicum annuum, and its effects increased with the increase
of extracts concentration, while having no effects on seed germination of Amaranthus tricolor. High
concentration (0.4g/ml) of extracts of E. maculata intensively inhibited root growth in all four species, while it
stimulated shoot growth in Amaranthus tricolor, Capsicum annuum and Nepeta cataria, and showed same
influencing pattern on root/shoot rates as seed germination speed.
Key words: Euphorbia maculata L., allelopathy, seed germination
中国农学通报 2009,25(02):81-84
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率和胚根长度[5]。梅玲笑等[6]的研究也表明，加拿大一
枝黄花的根状茎提取物对11个物种的种子萌发均有
显著抑制作用，这意味着化感作用在加拿大一枝黄花
的入侵竞争中具有重要意义。
斑地锦原生长于北美洲，后归化于欧亚大陆，现在
全国各地都有分布[7-8]。斑地锦入侵城市草坪后常形成
单优群落，降低物种多样性，破坏景观的自然性和完整
性。进入农田和果园后，将影响产量和品质。此外，斑地
锦全株有毒，能诱发人体细胞组织癌变。为了深入理解
斑地锦的入侵机制和对作物的危害，笔者以北方重要
蔬菜番茄、辣椒、苋菜和荆芥为受体，探讨斑地锦对蔬
菜的化感效应。
1 材料和方法
1.1实验材料
斑地锦（Euphorbia maculata L.）新鲜植株，辣椒
（Capsicum annuum L.）、番茄（Lycopersicon esculentum
M ill）、苋菜（Amaranthus tricolor L.）和荆芥（Nepeta
catariaL.）种子。其中斑地锦植株于2007年8月中旬
采于河南省郑州市河南农业大学校园；番茄、辣椒、荆
芥和苋菜种子于2007年8月中旬购自河南省农业科
学院。
1.2实验方法
1.2.1斑地锦茎叶水浸提液的制取与配制 室内实验于
2007年8—12月在河南农业大学植物保护学院中心实
验室完成。选取生长良好的斑地锦植株，剪去枯枝败叶
和根，用蒸馏水冲洗干净。茎叶自然风干后剪成2cm 的
小段，称重后按0.4g:1ml的比例加入蒸馏水，在26~28
℃温度下浸泡24h。4层纱布过滤后既得0.4g/ml的斑
地锦茎叶水浸提液，将此母液置于4℃的冰箱内冷藏
备用。实验时取部分母液稀释成0.2g/ml浓度。
1.2.2材料的预处理 选取饱满、大小一致的番茄、辣
椒、荆芥和苋菜种子在0.02mol/L KM nO4溶液中消毒
10min，用无菌水漂洗3遍备用。
1.2.3斑地锦茎叶水浸提液对蔬菜种子萌发影响 采
取培养皿滤纸法进行种子萌发实验。以蒸馏水作对
照，分别用0.2g/ml和0.4g/ml斑地锦茎叶提取液处
理，每一处理3个重复。处理时，每皿加入20mL 相应
的溶液或蒸馏水，均匀放入消过毒的种子50粒，置于
28℃的恒温培养箱内培养。实验过程中，适时补加蒸
馏水使滤纸保持湿润。从第一粒种子萌发开始，每天
记录发芽种子的数量，直到萌发种子数不再变化为
止。所得数据采用发芽率和发芽速度指数（I）来定量，
公式计算如下：
发芽率=（发芽种子数/供试种子数）×100%
发芽速度指数I=（5×X1+4×X2+3×X3+2×X4+1×X5）
X为每隔24h发芽的种子数（公式为发芽过程延
续5天的计算公式）。
1.2.4斑地锦茎叶水浸提液对蔬菜幼苗生长的影响 选
取饱满、大小一致的番茄、辣椒、荆芥和苋菜种子各
300粒，经0.02mol/L KM nO4消毒、漂洗后均匀散播于
铺有两层滤纸的培养皿中，加人适量无菌水，于28℃
温箱中催芽萌发。
种子萌发后，采用培养皿滤纸法进行幼苗生长实
验。对照及处理设置同上，每培养皿放入20粒萌发一
致的种子，于25℃下光照培养。实验过程中，适时加入
蒸馏水使滤纸保持湿润。5天后，测量根长和苗高。
2 结果与分析
2.1斑地锦茎叶水浸提液对蔬菜种子萌发的影响
斑地锦茎叶水浸提液对四种蔬菜种子发芽率的影
响差别很大（表1）。在0.2g/ml斑地锦茎叶浸提液处理
下，番茄和辣椒种子的萌发率就受到了抑制，受抑制最
强烈的是番茄种子，其萌发率比对照降低了56% ，辣椒
的萌发率降低幅度较小，为29% ；同样浓度的处理则对
荆芥和苋菜的萌发率没有明显影响，其最终萌发率分
别是对照的104% 和97%。高浓度（0.4g/ml）斑地锦浸
提液加剧了对种子萌发率的抑制作用，与对照相比，番
茄种子的萌发率下降幅度高达98％，辣椒和荆芥的萌
发率也都降低了一半，分别为50% 和48% ；与上述三
物种不一样的是，苋菜种子的发芽率没有受到高浓度
斑地锦浸提液的影响（表1）。
4种蔬菜种子的发芽速率对斑地锦化感作用都很
敏感。在斑地锦浸提液处理下，番茄、辣椒、荆芥和苋菜
的萌发时间都比对照延迟，且随着处理浓度的提高延
迟效果更显著（表1）。在0.2g/ml斑地锦浸提液处理
下，番茄、辣椒、荆芥和苋菜种子的发芽指数分别是对
照的28%、58%、70% 和89%。在用高浓度（0.4g/ml）处
理时，4种蔬菜的发芽速度指数降低幅度更大，分别只
有对照的1%、26%、32% 和67%。然而，所有物种种子
达到终萌发率的时间则不受浸提液的影响，即两种浓
度处理下的种子萌发率与对照在同一时间达到最高萌
发率。
2.2斑地锦茎叶水浸提液对蔬菜幼苗生长的影响
斑地锦茎叶浸提液对4种测试植物根的生长有抑
制作用，且随浸提液浓度的提高抑制作用增强（图1）。
0.2g/ml的低浓度浸提液就明显抑制了番茄、辣椒和荆
芥根的生长，其中对番茄的根抑制作用最强，其根长只
有对照的28% ，其次是辣椒（58%）和荆芥（70%），对苋
菜根长影响最弱（89%）。高浓度（0.4 g/ml）的斑地锦
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表 1 斑地锦茎叶水浸提液对蔬菜种子萌发的影响
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注：重复处理间差异不显著（P＞0.05），取其平均值，图1、 2和图3同。
茎叶浸提液强烈抑制四种蔬菜根的生长，其根长只有
对照的 1/4 或更少。对斑地锦浸提液最敏感的是番
茄，根长仅有对照的10% ，受影响最弱的为辣椒，其根
长为对照的25% ，荆芥和和苋菜根长分别为对照的
23% 和22%。
与根的反应不同，4种蔬菜中有3种植物茎的长
度在斑地锦浸提液处理下反而比对照增加（图2）。苋
菜茎长增加最明显，0.2g/ml和0.4g/ml浓度下的茎长
分别是对照茎长的220% 和160% ；荆芥次之，0.2g/ml
和 0.4 g/ml浓度浸提液处理下的茎长都比对照增加
了50% ；辣椒最弱，仅比对照增加了11% 到20%。只
有番茄的茎长在斑地锦茎叶浸提液处理下表现出了
下降，且随浓度的提高抑制作用加强，0.2g/ml斑地锦
浸提液对番茄的抑制率为20% ，0.4 g/ml浸提液抑制
率增大到32%。
图 1 斑地锦茎叶浸提液对植物根生长的影响 图 2 斑地锦茎叶浸提液对植物茎生长的影响
根/茎比的变化趋势与根相似。0.2 g/ml的低浓
度斑地锦茎浸提液就显著降低了四种蔬菜根 /茎比
（图 3）。与对照相比，番茄、辣椒、荆芥和苋菜的根 /
茎比下降幅度达到了50% 及其以上，辣椒和荆芥的
下降幅度最小，均为51% ，番茄和苋菜的下降幅度相
近，分别为65% 和61%。随着处理浓度的提高，根/茎
比值进一步下降，荆芥、番茄和苋菜的下降幅度分别
高达 85%、84% 和 83% ，即使是下降幅度最小的辣
椒，也达到了77%。
程月琴等：入侵植物斑地锦浸提液对几种蔬菜的化感作用研究 83· ·
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3 讨论
(1)化感影响的物种差异 不同植物对同种化感作
用的敏感程度不同，这可能与物种的进化历史有关[5]。
无芒虎尾草、白三叶、细叶苦荬和莎草砖子苗对紫茎泽
兰化感作用较敏感，紫花苜蓿则不敏感[5]。梅玲笑等[6]
通过研究加拿大一枝黄花对入侵地植物的化感效应发
现，低浓度加拿大一枝黄花根状茎提取物对鸡眼草、剌
苋和苇状羊茅幼芽起抑制作用，而对黑麦草、北美车
前、胜红蓟、马齿苋和剌苋幼芽无显著抑制作用，却对
白三叶、红三叶、天蓝苜蓿的幼芽生长起促进作用。黄
花蒿水抽提液对萝卜种子萌发和幼苗生长的综合抑制
效应高达81.6，而对黄瓜的综合抑制效应只有3.9％[9]。
该研究中，斑地锦茎叶浸提液对番茄、辣椒和荆芥种子
的萌发率有显著抑制作用，而对苋菜种子的萌发无影
响。同为0.4g/ml斑地锦茎叶浸提液处理，辣椒茎长比
对照降低32% ，而苋菜茎长却比对照增加了60% ，荆
芥茎长提高了50%。同时，苋菜根的生长受斑地锦浸提
液的抑制较弱。总体分析表明斑地锦浸提液对苋菜的
化感抑制作用最弱，因此在斑地锦泛滥的菜地可优先
考虑种植苋菜。
(2)生理指标对化感作用的敏感性差异 在用来检
测化感作用的几个生理指标中，发芽速率、根的生长和
根/茎比是抑制效果最敏感的参数。低浓度加拿大一
枝黄花根状茎提取物对11个物种的种子萌发和幼根
生长均有显著抑制作用，而对幼芽生长的影响，有的表
现为抑制，有的无显著抑制，而有的却表现为促进[6]。郑
丽[5]在对紫茎泽兰叶片化感作用研究中揭示，高浓度的
紫茎泽兰叶片提取液能降低种子发芽率、发芽速率、胚
轴和胚根长度，增加幼苗丙二醛含量，其中发芽速率更
敏感。因此，他们推测发芽速率可能是衡量化感作用的
最敏感指标。笔者还发现，番茄、辣椒、荆芥和苋菜4种
蔬菜种子的发芽速率受到斑地锦浸提液的抑制，其萌
发速度指数显著降低。根的生长被斑地锦浸提液显著
抑制，随着浓度的提高，抑制作用增强。然而，茎的生长
对斑地锦茎叶浸提液化感作用的反应截然不同，辣椒、
荆芥和苋菜的茎长都呈现出被促进的效应，只有番茄
表现出受抑制。
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图 3 斑地锦茎叶浸提液对植物根/茎比的影响
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