全 文 ：植物资源与环境学报 2010, 19(2):48-53, 91
JournalofPlantResourcesandEnvironment
外来入侵植物牛膝菊和野茼蒿水浸提液
化感作用的生物测定
董红云 , 李 亚① , 汪 庆 , 姚 淦 , 夏 冰
〔江苏省·中国科学院植物研究所(南京中山植物园), 江苏 南京 210014〕
摘要:采用培养皿滤纸法 , 以小麦(TriticumaestivumL.)和玉米(ZeamaysL.)为实验材料 ,以种子的发芽率 、发芽指
数 、活力指数以及幼苗的株高和根长为测定指标 , 结合化感效应指数的综合效应值 , 对外来入侵植物野茼蒿
〔Crassocephalumcrepidioides(Benth.)S.Moore〕和牛膝菊(GalinsogaparvifloraCav.)茎叶水浸提液的化感活性分别进
行了测定。结果表明 ,随野茼蒿和牛膝菊水浸提液质量浓度(0.01 ～ 0.10 g· mL-1)的提高 , 小麦和玉米种子的发
芽率 、发芽指数 、活力指数以及幼苗的株高和根长总体上逐渐减小;与对照组相比 , 0.01 g· mL-1牛膝菊水浸提液
对小麦的幼苗株高以及玉米的种子发芽率和幼苗株高具有一定的促进作用 , 但对小麦和玉米的幼苗根长有显著抑
制作用;而 0.01 g· mL-1野茼蒿水浸提液仅对小麦种子的发芽率略有促进作用。 0.04 ～ 0.10 g· mL-1野茼蒿和牛
膝菊水浸提液对小麦和玉米种子萌发及幼苗生长的各项指标基本上均有显著的抑制作用;野茼蒿和牛膝菊水浸提
液对玉米种子萌发和幼苗生长的抑制作用大于小麦。 0.01 ～ 0.10 g· mL-1野茼蒿和牛膝菊水浸提液对小麦和玉
米种子萌发和幼苗生长的化感效应指数的综合效应值均小于 0,表现为抑制作用 , 并随 2种植物水浸提液质量浓度
的提高综合效应值逐渐降低 ,且前者的化感效应指数的综合效应值大于后者。研究结果显示 ,野茼蒿和牛膝菊水
浸提液对小麦和玉米的化感活性均表现为抑制作用 , 且化感作用的强度与水浸提液的质量浓度相关;野茼蒿水浸
提液的化感作用效应大于牛膝菊。
关键词:外来入侵植物;野茼蒿;牛膝菊;生物测定;化感活性
中图分类号:Q948.12;Q949.783 文献标志码:A 文章编号:1674-7895(2010)02-0048-06
Bioassayofalelopathyofwaterextractsfrom alieninvasiveplantsCrassocephalumcrepidioides
andGalinsogaparviflora DONGHong-yun, LIYa① , WANGQing, YAOGan, XIABing(InstituteofBotany, JiangsuProvinceandtheChineseAcademyofSciences, Nanjing210014, China), J.PlantResour.＆Environ.2010, 19(2):48-53 , 91
Abstract:Usingwheat(TriticumaestivumL.)andmaize(ZeamaysL.)asexperimentalmaterialsand
usinggerminationrate, germinationindexandvigourindexofseed, heightandrootlengthofseedlingasdeterminationindexes, aswelascombinedwithsynthesisefectvalueofalelopathicresponseindex, thealelopathicactivityofwaterextractsfromleafandstemoftwoalieninvasiveplantsCrasocephalumcrepidioides(Benth.)S.MooreandGalinsogaparvifloraCav.wasstudiedrespectivelybytheculture
dish-filterpapermethod.Theresultsshowthatalofgerminationrate, germinationindexandvigourindexofseed, heightandrootlengthofseedlingofwheatandmaizegeneralyreducewithtwowater
extractconcentrationincreasing(0.01-0.10 g· mL-1).Comparingwiththecontrol, 0.01 g· mL-1waterextractfromG.parviflorahasacertainpromotiontoseedlingheightofwheatandseedgerminationrateandseedlingheightofmaize, buthasasignificantinhibitiontoseedlingrootlengthofwheatand
maize.Andonly0.01 g· mL-1 waterextractfromC.crepidioideshasaslightpromotiontoseed
germinationrateofwheat.Whilealof0.04-0.10 g· mL-1 waterextractsfromC.crepidioidesandG.parvifloraappearsignificantinhibitiontoseedgerminationandseedlinggrowthofwheatandmaize.On
收稿日期:2009-06-23
基金项目:国家环境保护部和江苏省环境保护厅环保科技项目 “江苏省外来入侵物种调查 ”专项资助
作者简介:董红云(1984—),女 ,山东枣庄人 ,硕士 ,主要从事入侵植物生态学研究。
①通信作者 E-mail:yalicnbg@yahoo.com.cn
thewhole, theinhibitionofwaterextractsfromC.crepidioidesandG.parvifloratoseedgerminationandseedlinggrowthofmaizeisstrongerthanthoseofwheat.Synthesisefectvaluesofalelopathicresponse
indexof0.01-0.10 g·mL-1 waterextractsfromC.crepidioidesandG.parvifloraarealbelowzero,showinginhibitionefectstoseedgerminationandseedlinggrowthofwheatandmaize, anddecrease
gradualywiththewaterextractconcentrationrising.Andthesynthesisefectvalueofalelopathicresponseindexoftheformerisbiggerthanthatofthelater.ItisconcludedthatalelopathicactivityofwaterextractsfromC.crepidioidesandG.parvifloraistheinhibitionefectstowheatandmaize, andtheinhibitionstrengthrelatestotheconcentrationofwaterextracts.Moreover, thealelopathicactivityof
waterextractfromC.crepidioidesisstrongerthanthatfromG.parviflora.
Keywords:alieninvasiveplant;Crassocephalumcrepidioides(Benth.)S.Moore;Galinsogaparviflora
Cav.;bioassay;alelopathicactivity
植物的化感作用(alelopathy)是植物通过淋溶 、
挥发 、残体分解和根系分泌等方式向环境释放化学物
质 ,从而对周围植物 (包括微生物)产生直接或间接
的 、有害或有利的作用 [ 1] 。外来入侵物种 (alien
invasivespecies)是指从原自然分布区通过有意或无
意的人类活动而被引入 、在当地的自然或半自然生态
系统中形成了自我再生能力 、给当地的生态系统或景
观造成明显损害或影响的物种 。外来入侵植物能够
在新栖息环境中成功排挤土著种 ,除通过占据当地物
种生态位 、降低当地物种多样性以及使当地物种没有
适宜的栖息环境外 ,外来植物还通过释放化感物质 ,
对新生境的土著生物进行抑制 、排挤和毒杀 ,为自身
营造更广阔的生存和发展空间 ,同时保护自身种群不
受其他生物的侵害[ 2] 。
菊科(Compositae)为外来入侵植物的优势科 ,在
中国共有菊科外来入侵植物 49种 ,为外来种最多的
科 [ 3] ;在江苏省的 33种入侵植物中菊科种类最多 ,占
总种数的三分之一[ 4] ;而在江苏省 3个自然保护区的
外来入侵植物中 ,菊科种类最多 ,占入侵植物总种数
的 48%,且由于菊科植物种子数量多并多具有冠毛 ,
易于传播和扩散 ,已经成为对自然保护区危害最大的
入侵植物 [ 5] 。菊科的加拿大一枝黄花 (Solidago
canadensisL.)、香丝 草 〔Conyza bonariensis(L.)
Cronq.〕、黄顶菊 〔Flaveriabidentis(L.)Kuntze〕及一年
蓬 〔Erigeronannuus(L.)Pers.〕等外来杂草能够产生
强烈的化感作用 ,抑制本土植物种子萌发和幼苗生
长 ,并使本土植物的抗胁迫能力降低 ,显示出化感作
用在外来种入侵过程中的重要作用[ 6-9] 。牛膝菊
(GalinsogaparvifloraCav.)为菊科一年生草本植物 ,原
产南美洲 ,该种适应能力强 、发生量大且难以去除 ,对
入侵地的农田 、菜园和果园等都有严重影响;野茼蒿
〔Crassocephalumcrepidioides(Benth.)S.Moore〕为菊
科多年生草本植物 ,原产非洲热带地区 ,目前在全球
温暖地区归化 ,是果园和蔬菜地的恶性杂草 [ 10] 。这
2种外来入侵植物均为恶性农田杂草 ,不但危害农作
物的生长 ,还严重威胁着农业生态系统安全 。
为探明菊科外来入侵植物的化感作用机制及对
农作物的危害程度 , 作者以小麦 (Triticumaestivum
L.)和玉米(ZeamaysL.)为实验材料 ,对外来入侵植
物野茼蒿和牛膝菊水浸提液的化感活性进行了生物
测定 ,为阐明外来植物入侵的化学机制 、制定合理的
治理办法以及维护农林生态系统安全提供科学依据 。
1 材料和方法
1.1 材料
牛膝菊采自南京中山植物园 ,野茼蒿采自宜兴龙
池山森林自然保护区。
供试小麦品种 `宁麦 13号 (` Ningmai13 )和
玉米品种 江`南花糯 (` Jiangnanhuanuo )的种子均
由江苏省农业科学院提供。
1.2 方法
于 2008年 10月随机选择多株长势良好的牛膝
菊和野茼蒿野生植株为样株 ,分别取地上茎叶部分 ,
用清水快速洗净后自然风干 ,剪成小段并粉碎成粉
末 ,备用 。分别称取牛膝菊和野茼蒿粉末样品各 50
g,按 W(样品)∶V(蒸馏水)=1∶10的比例加入蒸馏
水 ,并于恒温(25℃)条件下用摇床振荡提取 48 h,依
次用 3层纱布和定性滤纸过滤 ,滤液即为水浸提液母
液(0.10 g·mL-1),置于 -4 ℃冰箱内保存 、备用。
采用培养皿滤纸法 [ 11]进行种子萌发实验。挑选
籽粒饱满 、大小均一的小麦和玉米种子 ,分别用质量
49 第 2期 董红云等:外来入侵植物牛膝菊和野茼蒿水浸提液化感作用的生物测定
体积分数 0.5%的 KMnO4溶液浸泡消毒 2 min,然后
用蒸馏水清洗 3次 ,备用。将牛膝菊和野茼蒿的水浸
提液母液用蒸馏水分别稀释至 0.01、0.04、 0.07和
0.10g· mL-1 ,作为处理液 。在培养皿(直径 9 cm)
中铺 2层滤纸 ,分别加入适量的处理液(对照则加入
适量蒸馏水)至滤纸湿润 ,在每一培养皿中均匀放置
经过消毒的小麦或玉米种子 50粒 ,每处理 3次重复 。
将培养皿置于恒温(25℃)的培养箱中暗培养 3d,从
第 4天起置于温度 25 ℃、光照度 1 600 lx、光照时间
12 h· d-1的条件下培养 ,在培养过程中不定期补充
处理液或蒸馏水(对照)以保持滤纸湿润 。每隔 24 h
记录发芽的种子数(胚根或胚轴突破种皮 1 ～ 2 mm
即视为萌发)。 7 d后统计种子的发芽率 ,测量幼苗
的最大根长 、株高和鲜质量 ,并分别计算对照组和各
个处理组的种子发芽指数和活力指数 。
1.3 数据计算及处理
分别按下列公式计算种子的发芽率 、发芽指数和
活力指数[ 12] 。发芽率 =(发芽终期正常发芽的种子
总数 /供试种子总数)×100%。发芽指数 =∑t
1
Gt/Dt,
式中 , Gt表示第 t天的发芽种子数;Dt表示对应的发
芽天数 。活力指数 =GI×S,式中 , GI为种子的发芽
率;S为第 7天测得的幼苗鲜质量 。
用 Wiliamson等 [ 13]所提出的化感效应指数(RI,
responseindex)衡量野茼蒿和牛膝菊水浸提液对小麦
和玉米种子萌发和幼苗生长各项指标的影响 。以 C
为对照值 , T为处理值;当 T≥C时 , RI=1-C/T;当 T
制 ,其绝对值的大小与化感作用强度一致。综合效应
(SE, synthesisefect)为同一处理下受体种子的发芽
指数 、活力指数 、株高和根长的化感效应指数的算术
平均值 [ 14] 。
采用 SPSS13.0统计分析软件进行单因素多变
量方差分析 ,采用 Duncan新复极差法进行多重比较 。
2 结果和分析
2.1 野茼蒿水浸提液对小麦和玉米种子萌发和幼苗
生长的影响
2.1.1 对小麦种子萌发和幼苗生长的影响 不同质
量浓度野茼蒿水浸提液对小麦种子萌发和幼苗生长
的影响见表 1。由表 1可以看出 ,除 0.01g· mL-1野
茼蒿水浸提液处理组小麦种子的发芽率及幼苗根长
与对照组差异不显著外 , 0.01 ～ 0.10g· mL-1野茼蒿
水浸提液处理组小麦种子萌发及幼苗生长的各项指
标均显著低于对照组 ,且随野茼蒿水浸提液质量浓度
的提高 ,各指标的降低幅度显著增大 。结果显示 ,随
质量浓度的提高 ,野茼蒿水浸提液对小麦种子萌发和
幼苗生长各指标的抑制作用显著增强 。
表 1 不同质量浓度野茼蒿水浸提液对小麦种子萌发和幼苗生长的影响 1)
Table1 EffectofwaterextractsfromCrasocephalumcrepidioides(Benth.)S.Moorewithdiferentconcentrationsonseedgerminationand
seedlinggrowthofwheat(TriticumaestivumL.)1)
质量浓度 /g· mL-1
Concentration
发芽率 /%
Germinationrate
发芽指数
Germinationindex
活力指数
Vigourindex
株高 /cm
Seedlingheight
根长 /cm
Rootlength
0.00(CK) 92a 58.67a 12.25a 11.65a 6.68a
0.01 99a 47.44b 6.76b 10.91b 5.57a
0.04 86bc 38.00c 4.57c 6.13c 2.41b
0.07 78c 31.83d 3.71c 3.28d 0.40bc
0.10 46d 16.33e 1.33d 0.40e 0.20c
1)同列中不同的小写字母表示在 5%水平上差异显著 Diferentsmalletersinsamecolumnindicatethesignificantdiferenceat5%level.
虽然低浓度(0.01 g· mL-1)野茼蒿水浸提液对
小麦种子的发芽率有一定的促进作用 ,但发芽率与对
照差异不显著。当野茼蒿水浸提液质量浓度为 0.04
g· mL-1时 ,小麦种子的发芽率 、发芽指数 、活力指数
以及幼苗的株高和根长均显著低于对照组 ,分别为对
照组的 93.5%、64.8%、37.31%、52.62%和 36.08%。
当野茼蒿水浸提液质量浓度提高到 0.10 g· mL-1时 ,
小麦种子的发芽率 、发芽指数 、活力指数以及幼苗的
株高和根长分别仅为对照组的 50.00%、 27.83%、
10.86%、3.43%和 2.99%,且小麦幼苗的株高和根长
均在 1 cm以下 ,幼苗生长受到强烈抑制 。
结果显示 ,不同质量浓度的野茼蒿水浸提液对小
50 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 19卷
麦种子萌发和幼苗生长均有不同程度的抑制作用 ,且
这种抑制作用的强度与野茼蒿水浸提液的质量浓度
呈正相关。
2.1.2 对玉米种子萌发和幼苗生长的影响 不同质
量浓度野茼蒿水浸提液对玉米种子萌发和幼苗生长
的影响见表 2。由表 2可见 ,当野茼蒿水浸提液质量
浓度为 0.01 g· mL-1时 ,玉米种子的发芽率 、发芽指
数 、活力指数和幼苗株高分别为对照组的 49.32%、
46.55%、39.46%和 72.91%,而幼苗根长仅为对照组
的 13.70%;当野茼蒿水浸提液质量浓度为 0.07
g· mL-1时 ,玉米种子的发芽率 、发芽指数 、活力指数
以及幼苗的株高和根长分别仅为对照组的 23.29%、
19.99%、10.72%、52.71%和 5.33%,其中幼苗根长
仅为 0.65 cm;当野茼蒿水浸提液质量浓度为 0.10
g· mL-1时 ,玉米种子基本不萌发 ,发芽指数和活力指
数也分别仅为 0.33和 0.12,幼苗株高和根长分别仅
为 0.30和 0.10 cm。结果显示 ,野茼蒿水浸提液对玉
米种子萌发和幼苗生长的抑制作用随其质量浓度的
提高而增强 。
除 0.01与 0.04 g·mL-1处理组玉米种子的发芽
率 、发芽指数 、活力指数和幼苗根长的差异不显著以
及 0.04与 0.07 g·mL-1处理组玉米幼苗株高的差异
不显著外 ,各处理组的玉米种子萌发和幼苗生长各指
标显著小于对照 ,且各处理组间也有显著差异 。研究
结果显示 , 0.01 ～ 0.10 g· mL-1野茼蒿水浸提液对玉
米的种子萌发和幼苗生长总体上呈现出显著的抑制
作用 ,且抑制作用的强度与野茼蒿水浸提液的质量浓
度呈正相关 。
表 2 不同质量浓度野茼蒿水浸提液对玉米种子萌发和幼苗生长的影响 1)
Table2 EffectofwaterextractsfromCrasocephalumcrepidioides(Benth.)S.Moorewithdiferentconcentrationsonseedgerminationand
seedlinggrowthofmaize(ZeamaysL.)1)
质量浓度 /g· mL-1
Concentration
发芽率 /%
Germinationrate
发芽指数
Germinationindex
活力指数
Vigourindex
株高 /cm
Seedlingheight
根长 /cm
Rootlength
0.00(CK) 73a 16.11a 14.37a 10.15a 12.19a
0.01 36b 7.50b 5.67b 7.40b 1.67b
0.04 32b 6.61b 4.79b 5.43c 1.58b
0.07 17c 3.22c 1.54c 5.35c 0.65c
0.10 2d 0.33d 0.12c 0.30d 0.10d
1)同列中不同的小写字母表示在 5%水平上差异显著 Diferentsmalletersinsamecolumnindicatethesignificantdiferenceat5%level.
2.2 牛膝菊水浸提液对小麦和玉米种子萌发和幼苗
生长的影响
2.2.1 对小麦种子萌发和幼苗生长的影响 不同质
量浓度牛膝菊水浸提液对小麦种子萌发和幼苗生长
的影响见表 3。由表 3可见 ,用较低质量浓度(0.01 ～
0.04g· mL-1)牛膝菊水浸提液进行处理 ,小麦种子
的发芽率和活力指数与对照组没有显著差异 ,其中 ,
种子发芽率与对照组几乎相等 ,而种子活力指数则均
小于对照组但表现出随质量浓度提高而增大的趋势。
0.01 ～ 0.04 g· mL-1牛膝菊水浸提液对小麦幼苗株
高有一定的促进作用;在 0.01g·mL-1牛膝菊水浸提
液处理组中 ,幼苗株高较对照组增加了 20.55%,差异
显著;而在 0.04g· mL-1牛膝菊水浸提液处理组中 ,
幼苗株高仅较对照组增加了 0.82%,差异不显著。用
较高质量浓度(0.07 ～ 0.10 g· mL-1)牛膝菊水浸提
液进行处理 ,小麦种子的发芽率 、活力指数和幼苗株
高均显著低于对照组 ,且随牛膝菊水浸提液质量浓度
的提高降幅增大 。
牛膝菊水浸提液对小麦种子的发芽指数和幼苗
的根长有显著的抑制作用 ,在各处理组中小麦种子的
发芽指数和幼苗的根长均显著低于对照组且随水浸
提液的质量浓度的提高(0.01 ～ 0.10 g·mL-1)逐渐
降低。当牛膝菊水浸提液质量浓度为 0.10 g· mL-1
时 ,小麦种子的发芽率 、发芽指数 、活力指数以及幼苗
的株高和根长分别仅为对照组的 48.31%、27.83%、
18.16%、17.67%和 5.94%。
在 0.01 ～ 0.10 g·mL-1质量浓度范围内 ,较低质
量浓度的牛膝菊水浸提液对小麦种子萌发和幼苗生
长的各项指标表现出不同的效应 ,对种子的发芽率和
活力指数没有显著的抑制作用 ,对幼苗株高则有一定
的促进作用 ,而对种子的发芽指数和幼苗的根长则有
显著的抑制作用;较高质量浓度的牛膝菊水浸提液对
小麦种子萌发和幼苗生长的各项指标均有显著的抑
制作用 。
51 第 2期 董红云等:外来入侵植物牛膝菊和野茼蒿水浸提液化感作用的生物测定
表 3 不同质量浓度牛膝菊水浸提液对小麦种子萌发和幼苗生长的影响 1)
Table3 EfectofwaterextractsfromGalinsogaparvifloraCav.withdifferentconcentrationsonseedgerminationandseedlinggrowthofwheat(TriticumaestivumL.)1)
质量浓度 /g· mL-1
Concentration
发芽率 /%
Germinationrate
发芽指数
Germinationindex
活力指数
Vigourindex
株高 /cm
Seedlingheight
根长 /cm
Rootlength
0.00(CK) 89a 58.67a 5.01a 7.30b 6.73a
0.01 89a 47.44b 4.68a 8.80a 4.53b
0.04 90a 38.00c 4.88a 7.36b 1.86c
0.07 51b 31.83d 1.26b 1.62c 0.80d
0.10 43c 16.33e 0.91b 1.29c 0.40e
1)同列中不同的小写字母表示在 5%水平上差异显著 Diferentsmalletersinsamecolumnindicatethesignificantdiferenceat5%level.
2.2.2 对玉米种子萌发和幼苗生长的影响 不同质
量浓度牛膝菊水浸提液对玉米种子萌发和幼苗生长
的影响见表 4。由表 4可以看出 , 0.01 g·mL-1牛膝
菊水浸提液对玉米种子发芽率和幼苗株高有一定的
促进作用 ,对种子发芽指数 、活力指数及幼苗根长则
有一定的抑制作用;而 0.04 ～ 0.10 g·mL-1牛膝菊水
浸提液对玉米种子萌发及幼苗生长的各项指标均有
明显的抑制作用 ,且随质量浓度的提高抑制作用的强
度逐渐增大 。
在 0.01 g· mL-1牛膝菊水浸提液处理组中 ,玉米
种子发芽率和幼苗株高较对照组分别提高 5.56%和
17.23%,但幼苗株高与对照组差异不显著 ,而种子发
芽率则显著高于对照组;种子发芽指数 、活力指数及
幼苗根长均低于对照组 ,但活力指数与对照组差异不
显著 ,种子发芽指数和幼苗根长则与对照组有显著差
异。在 0.07 g·mL-1牛膝菊水浸提液处理组中 ,玉米
幼苗的株高和根长均小于 1 cm;在 0.10 g· mL-1牛
膝菊水浸提液处理组中 ,玉米种子的发芽率仅为 1%,
发芽指数为 0.11,活力指数为 0.04,基本不萌发 ,且
玉米种子的发芽率 、发芽指数 、活力指数以及幼苗的
株高和根长分别仅为对照组的 1.85%、 0.59%、 0.
33%、4.10%和 1.15%,抑制作用显著。
表 4 不同质量浓度牛膝菊水浸提液对玉米种子萌发和幼苗生长的影响 1)
Table4 EfectofwaterextractsfromGalinsogaparvifloraCav.withdiferentconcentrationsonseedgerminationandseedlinggrowthofmaize
(ZeamaysL.)1)
质量浓度 /g· mL-1
Concentration
发芽率 /%
Germinationrate
发芽指数
Germinationindex
活力指数
Vigourindex
株高 /cm
Seedlingheight
根长 /cm
Rootlength
0.00(CK) 54b 18.50a 12.08a 9.75a 8.67a
0.01 57a 12.78b 10.32a 11.43a 4.08b
0.04 45c 11.28b 4.93b 5.62ab 1.38bc
0.07 25d 5.78c 1.74bc 0.71b 0.31c
0.10 1e 0.11d 0.04c 0.40b 0.10c
1)同列中不同的小写字母表示在 5%水平上差异显著 Diferentsmalletersinsamecolumnindicatethesignificantdiferenceat5%level.
在 0.01 ～ 0.10 g· mL-1质量浓度范围内 ,低质量
浓度的牛膝菊水浸提液对玉米种子萌发和幼苗生长
的各项指标表现出不同的效应 ,对种子发芽率和幼苗
株高有一定的促进作用 ,对种子的发芽指数 、活力指
数及幼苗根长则有一定的抑制作用;较高质量浓度的
牛膝菊水浸提液对玉米种子萌发和幼苗生长的各项
指标有显著的抑制作用。
2.3 野茼蒿和牛膝菊水浸提液化感效应的综合分析
0.01 ～ 0.10 g· mL-1野茼蒿和牛膝菊水浸提液
对小麦和玉米化感效应指数的综合效应值见表 5。表
5的数据显示 , 0.01 ～ 0.10 g· mL-1野茼蒿和牛膝菊
水浸提液对小麦和玉米种子萌发和幼苗生长各项指
标的综合效应值均小于 0,表明野茼蒿和牛膝菊水浸
提液对小麦和玉米种子萌发和幼苗生长的综合化感
效应均为抑制效应 ,且这种化感抑制作用的强度随水
浸提液质量浓度的提高逐渐增强。其中 , 0.10 g·
mL-1牛膝菊水浸提液对玉米种子萌发和幼苗生长的
综合抑制作用最强 ,综合效应值为 -0.99;0.01 g·
mL-1牛膝菊水浸提液对小麦种子萌发和幼苗生长的
综合抑制作用最弱 ,综合效应值仅为 -0.08。
52 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 19卷
综合比较结果显示 ,野茼蒿水浸提液对小麦和玉
米种子萌发和幼苗生长的化感作用综合效应强于牛
膝菊水浸提液 ,玉米对 2种植物水浸提液化感作用的
敏感性大于小麦 。
表 5 野茼蒿和牛膝菊水浸提液对小麦和玉米化感效应指数的综合效
应值
Table5 Synthesiseffectvalueofalelopathicresponseindexofwater
extractsfrom Crassocephalumcrepidioides(Benth.)S.Mooreand
GalinsogaparvifloraCav.onwheat(TriticumaestivumL.)andmaize
(ZeamaysL.)
质量浓
度 /g·mL-1
Conc.
野茼蒿的综合效应值
Synthesisefectvalueof
C.crepidioides
小麦
Wheat
玉米
Maize
牛膝菊的综合效应值
Synthesisefectvalueof
G.parviflora
小麦
Wheat
玉米
Maize
0.00(CK) 0 0 0 0
0.01 -0.16 -0.56 -0.08 -0.16
0.04 -0.43 -0.63 -0.18 -0.48
0.07 -0.59 -0.78 -0.66 -0.79
0.10 -0.81 -0.98 -0.76 -0.99
3 讨 论
除低质量浓度野茼蒿水浸提液对小麦种子萌发
有一定的促进作用外 , 0.01 ～ 0.10 g· mL-1野茼蒿水
浸提液对小麦和玉米种子萌发和幼苗生长的各项指
标总体上均有不同程度的抑制作用 ,并随野茼蒿水浸
提液质量浓度的提高抑制作用不断增强 ,表明野茼蒿
水浸提液对小麦和玉米种子萌发和幼苗生长的化感
活性均表现为抑制作用 ,且这种抑制作用随质量浓度
提高不断增强。
郭振清等 [ 15] 的研究结果表明 , 牛膝菊对萝卜
(RaphanussativusL.)和油菜(BrasicacampestrisL.)种
子萌发和幼苗生长具有比较明显的抑制作用 ,对白菜
〔B.pekinensis(Lour.)Rupr.〕种子萌发和幼苗生长总
体上呈无规律的促进作用 ,对生菜 (LactucasativaL.
var.ramosaHort.)种子萌发和幼苗生长总体上呈低浓
度促进 、高浓度抑制的趋势 ,其化感作用有一定选择
性 。作者的研究结果显示 ,低质量浓度的牛膝菊水浸
提液对小麦幼苗株高以及玉米种子发芽率和幼苗株
高均有一定的促进作用 ,但较高质量浓度牛膝菊水浸
提液对小麦和玉米种子萌发和幼苗生长有十分显著
的抑制作用 ,这可能与不同供试植物对牛膝菊水浸提
液的化感作用敏感度不同有关。 0.01 ～ 0.10 g·
mL-1牛膝菊水浸提液对小麦和玉米种子萌发和幼苗
生长的综合化感效应均为抑制作用 ,并有明显的浓度
效应。根据本研究结果 ,建议在农作物耕作期间加强
田间管理 ,切勿长时间弃荒致使农田杂草丛生 ,导致
农作物种子发芽率和产量的降低。
在本研究中 ,作者选取的小麦和玉米种子萌发的
3项指标(发芽率 、发芽指数和活力指数)以及幼苗生
长的 2项指标(株高和根长)对野茼蒿和牛膝菊水浸
提液化感作用的敏感度不同 。陈圣宾等 [ 16] 认为 ,种
子的发芽率和发芽指数反映了外来入侵植物对种子
萌发的影响 ,发芽率降低会使植物多度降低 ,打乱种
群的更新和延续 。作者的研究结果显示 ,低质量浓度
牛膝菊水浸提液对小麦和玉米种子的发芽率没有影
响甚至有一定的促进作用 ,但是玉米和小麦种子的发
芽时间比对照组平均延后 1 ～ 3 d,发芽指数也显著低
于对照组并随牛膝菊水浸提液质量浓度的提高而显
著降低;在 5项测定指标中 ,小麦和玉米幼苗根长对
野茼蒿和牛膝菊水浸提液的化感作用最敏感;而种子
活力指数综合了发芽率和幼苗鲜质量等特征 ,也从一
定程度上反映了野茼蒿和牛膝菊水浸提液化感作用
对玉米和小麦种子萌发的影响。因此 ,不同测定指标
从不同角度反映了外来入侵植物对供试植物的化感
作用 ,但并不能全面反映化感作用的效应和强度 。为
此 ,有研究者采用化感效应指数评价外来入侵植物的
化感作用 [ 17 -18] ,以期对外来入侵植物化感作用的整
体效应进行分析和评估 。在本研究中作者也采用了
化感效应指数的综合效应值对野茼蒿和牛膝菊水浸
提液化感活性的效应和强度进行综合评价 ,但化感效
应指数的综合效应值是以实验中所选择的生物指标
为基础的 ,而选择适宜的生物指标对能否直观 、整体
地评价外来入侵植物的化感活性有重要影响 ,因此外
来入侵植物化感作用的生物测定须谨慎选择各项测
定指标 。
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