全 文 ：书多花黑麦草根系抑草潜力评价及其化感物质分析
董晓宁１，高承芳１，张晓佩１，刘远１，李文杨１，翁伯琦２
（１．福建省农业科学院畜牧兽医研究所，福建 福州３５００１３；２．福建省农业科学院农业生态研究所，福建 福州３５００１３）
摘要：以我国南方种植较普遍的多花黑麦草‘美克斯’和‘海克里斯’为供体试验材料，以杂草猪殃殃为受体材料，探
讨多花黑麦草根系浸提液的化感潜力及分析主要化感物质成分（ＧＣＭＳ鉴定）。结果表明，２个多花黑麦草根系浸
提液对猪殃殃具有化感抑制作用，对种子发芽率大小的影响与质量分数呈负相关，随着质量分数的增加，抑制作用
加强；美克斯对猪殃殃种子发芽率的抑制作用要强于海克里斯，美克斯对受体种子发芽抑制率为－０．５５，海克里斯
的为－０．５１；２个多花黑麦草根系浸提液对猪殃殃幼苗生长也存在明显的抑制作用，表现为随着质量分数的增加抑
制作用加强，在１０．０％时的综合抑制率最高，其次为７．５％，再次为５．０％；相同质量分数下不同品种间以美克斯的
抑制作用要强于海克里斯；美克斯根系浸提液中的化感物质包括１２类，与抑制作用相关的酚酸类物质占主要成
分，包括苯酚类和酸类物质。海克里斯根系分泌的化感物质中，脂肪族化合物占主要成分，包括草酸、甲醇、乙醇和
丁醇类。
关键词：多花黑麦草；化感作用；猪殃殃；化感物质
中图分类号：Ｓ５４３＋．６；Ｑ９４５．７９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１３）０４００６１０８
犇犗犐：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１３０４０７
化感作用是自然界普遍存在的一种重要的化学生态防御机制，是植物或微生物的代谢产物对环境中其他植
物或微生物所产生的有利或不利的作用［１，２］。化感抑草就是利用植物相互间的化感作用控制杂草，抑草植物通
过释放化感物质并与杂草竞争生存环境，进而对杂草的发芽和生长产生抑制作用。植物在某一个生长时期内表
现出的化感作用不同［３７］，其抑制杂草的能力也不同。利用化感作用物质开发出天然除草剂，可以减少化学农药
的大量使用，减轻农业生产对环境的压力，降低农作物中化学农药残留量，促进低碳农业的发展。开发牧草的化
感作用并充分利用植物化感作用的正效应进行生产是一项非常值得推广的技术措施，可为植物生长创造良好的
条件。许多牧草都被鉴定出有化感抑草作用，如苜蓿（犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪）、苏丹草（犇犪犮狋狔犾犻狊犵犾狅犿犲狉犪狋犪）、高粱
（犛狅狉犵犺狌犿狏狌犾犵犪狉犲）、毛苕子（犞犻犮犻犪狏犻犾犾狅狊犪）、白三叶（犜狉犻犳狅犾犻狌犿狉犲狆犲狀狊）和红三叶（犜狉犻犳狅犾犻狌犿狆狉犪狋犲狀狊犲）等［８１４］。
植物化感作用研究对于防除农田杂草，开发生物除草剂，维持农业可持续发展具有重要意义。
黑麦草（犔狅犾犻狌犿狆犲狉犲狀狀犲）是我国南方冬季种植最多的优良饲草品种之一，产量高，品质好。目前黑麦草种植
田间主要杂草为猪殃殃。猪殃殃（犌犪犾犻狌犿犪狆犪狉犻狀犲）为一年生或二年生蔓状或攀援状双子叶草本，多于冬前出苗，
为长江流域以南地区作物田恶性杂草，常与黑麦草争阳光、争空间，引起其倒伏，造成较大的减产。田间杂草防治
主要方法是化学除草，化学除草不仅会对黑麦草产生影响，而且长期使用会造成环境污染，危害人类健康，并使杂
草对除草剂产生抗性。对于化感抑草植物的研究，较多的是作物、入侵草种及少数的牧草品种；有关黑麦草化感
作用的报道主要集中在探讨黑麦草与豆科牧草的合理耕作方法，黑麦草与白三叶牧草间的化感竞争作用，作为受
体试验材料的选择等［１５１７］。而未见有关报道多花黑麦草作为供体试验材料进行抑草作用的研究。
为了充分开发多花黑麦草利用的新途径，本研究以多花黑麦草为供体试验材料，以猪殃殃为受体材料，研究
多花黑麦草的化感抑草作用，并通过ＧＣＭＳ（ｇａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍｅ）检测其根系水浸提液的主要
化学成分，探讨多花黑麦草根系浸提液的化感潜力及分析主要化感物质成分。本研究能够明确多花黑麦草的化
第２２卷 第４期
Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
６１－６８
２０１３年８月
收稿日期：２０１２０９０５；改回日期：２０１２１１２３
基金项目：福建省科技计划重大专项（２０１２ＮＺ０００２１２）和福建省农业科学院青年人才创新基金（２０１０ＱＡ５）资助。
作者简介：董晓宁（１９５６），男，山东荣成人，研究员。Ｅｍａｉｌ：ｇａｏｃｈｅｎｇｆａｎｇ６０２＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｂｏｑｉｗｅｎｇ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ
感作用，为化感抑制杂草开发一条新的途径。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
试验所用的供体材料为多花黑麦草：美克斯‘Ｍａｘｉｍｕｓ’、海克里斯‘Ｈｅｒｃｕｌｅｓ’，采自福建省农业科学院畜牧
兽医研究所试验基地。试验地位于福建省福州市晋安区郊区泉头试验场，Ｎ２６°０７′５８″，Ｅ１１９°２０′１７″，海拔４０～
４５ｍ。属中亚热带气候，年均温１９．７℃，最热月均温２８．８℃，最冷月均温９．０℃，极端低温－１．１℃，年活动积温
６５３０℃，年均降水量１３００ｍｍ。土壤为红壤旱地，肥力中等，排水良好。前茬植物为多花黑麦草。
受材料体为杂草猪殃殃种子。
１．２ 多花黑麦草根系化感作用的生物检测
１．２．１ 母液的制备 采取开花期（２０１１年５月２７日）的多花黑麦草地下部根系，用水冲洗干净后，剪成２ｃｍ的
小段，称取２０ｇ，用２００ｍＬ蒸馏水浸提，期间经常摇动，４８ｈ后过滤，第一重用定性滤纸过滤，第二重用滤元单位
为０．４５μｍ的滤膜过滤，得到的浸提液质量分数为１０．０％（ｇ／ｍＬ），把浸提液放入４℃冰箱中保存，进行生物测
定。
１．２．２ 生物测定 将质量分数为１０．０％的浸提液，用蒸馏水稀释成３个不同的质量分数５．０％，７．５％和
１０．０％，对照加入等量蒸馏水。把用１％次氯酸钠消毒３０ｍｉｎ后的受体植物猪殃殃种子，以１００粒／皿播入垫有
２层滤纸的培养皿中，加盖，在光照培养箱（２５℃，光照时间１２ｈ／ｄ）培养，每天加入适量的不同质量分数的浸提
液。试验采用完全随机区组设计，重复３次。播种７ｄ后测定发芽率，从每个培养皿中随机取１０株幼苗测定根
长及苗高，取平均值。称量每个培养皿中幼苗的总重，根据发芽率计算每株根和苗的鲜重。
使用文献［１１］的抑制率ＲＩ来衡量影响强度。Ｃ是对照值，Ｔ是处理值，ＲＩ＝Ｔ／Ｃ－１（Ｔ＜Ｃ）或１－Ｔ／Ｃ
（Ｔ≥Ｃ），ＲＩ＞０时表示促进作用，ＲＩ＜０时表示抑制作用。ＲＩ绝对值的大小表示化感作用强度的大小。化感综
合效应（ＳＥ）为多花黑麦草在同一处理时对受体杂草４个测试项目抑制率的算术平均值。
１．３ 多花黑麦草根系水浸提物化学成分分析
１．３．１ 材料及样品处理 试验前把上述过滤后的多花黑麦草根的浸提液中加入等量的乙醚萃取得到乙醚萃取
液。所得乙醚萃取液分别用旋转蒸发仪在４℃浓缩至干，再分别用１ｍＬ乙醚溶解，用于ＧＣＭＳ分析。
１．３．２ 仪器及分析条件 仪器：提取液组分分离与鉴定在福建农林大学应用生态研究所质谱室，采用美国Ｖａｒｉ
ａｎＧｃｓａｔｕｒｎ３９００／Ｓａｔｕｒｎ２１００气相色谱－质谱联用仪进行ＧＣＭＳ分析。
毛细管柱：ＤＢ５ＭＳ３０ｍ×０．２５ｍｍ×０．５μｍ；ＧＣＭＳ的操作条件为，进样方式：分流进样，进样量１μＬ，分
流比２０∶１；进样口温度：２５０℃；载气：９９．９９９％高纯氦气；流速：１ｍＬ／ｍｉｎ；色谱条件：柱温采用程序升温，７０℃
保留３ｍｉｎ，以８℃／ｍｉｎ上升到１３０℃，再以３℃／ｍｉｎ上升到２１０℃，然后以６℃／ｍｉｎ上升到２５０℃保留５ｍｉｎ；质
谱条件：ＧＣＭＳ接口温度：２８０℃；ＥＩ离子源、电离能为７０ｅＶ；扫描范围：４０～６００ａｕｍ；采集方式：全扫描。
１．４ 数据处理与分析
所得数据均采用Ｅｘｃｅｌ、ＤＰＳ等软件进行方差分析和显著性检验。
２ 结果与分析
２．１ 多花黑麦草根系浸提液对猪殃殃的化感作用
２．１．１ 美克斯、海克里斯根系浸提液对猪殃殃种子发芽率的影响 供试２个多花黑麦草根系浸提液对猪殃殃种
子发芽率大小的回归分析呈负相关。海克里斯品种根系不同质量分数与猪殃殃种子发芽率的相关系数小于美克
斯品种。相关系数越大，说明该品种根系质量分数对猪殃殃种子发芽的影响越大。
２个多花黑麦草品种根系在１０．０％质量分数处理时的化感抑制作用最强，其次是７．５％，再次是５．０％，可
见，多花黑麦草根系浸提液随着质量分数的增加，抑制作用加强；２个多花黑麦草品种间的化感抑制作用中，美克
斯对猪殃殃种子发芽的抑制作用要强于海克里斯，美克斯的平均发芽抑制率为－０．５５，而海克里斯的为－０．５１
（表１）。
２６ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４
２．１．２ 美克斯、海克里斯根系浸提液对猪殃殃幼苗生
长的影响 ２个多花黑麦草根系浸提液对猪殃殃幼苗
生长存在明显的抑制作用（表２）。美克斯在５．０％时
的综合效应为－０．１７，在７．５％时的综合效应为
－０．３５，在１０．０％时的综合效应为－０．４９；海克里斯在
５．０％时的综合效应为－０．１６，在７．５％时的综合效应
为－０．３０，在１０．０％时的综合效应为－０．４３；可知美
克斯和海克里斯２个多花黑麦草品种根系浸提液均随
着质量分数的增加，抑制作用加强，在１０．０％质量分
数时的抑制作用最强，其次是７．５％，再次是５．０％，相
比对照都达到了显著水平。相同质量分数不同品种间
以美克斯的综合抑制效应要强于海克里斯。
２．２ ２个多花黑麦草品种根系水浸提物的主要成分
２．２．１ 美克斯根系的主要成分 美克斯根系中，共检
测到烷烃、醇类、酸类、醛类、酮类、苯酚类、烯类、胺类、
表１ 不同质量分数２个多花黑麦草根系浸提液
对猪殃殃种子萌发的影响
犜犪犫犾犲１ 犐狀犳犾狌犲狀犮犲狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狉狅狅狋狊犲狓狋狉犪犮狋狊狅犳
狋狑狅犔．犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿狅狀犌．犪狆犪狉犻狀犲狊犲犲犱犵犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀
品种名称
Ｖａｒｉｅｔｙ
ｎａｍｅ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
发芽率
Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
ｒａｔｅ（％）
发芽抑制率
Ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｒａｔｅｏｆ
ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
美克斯
Ｍａｘｉｍｕｓ
０（ＣＫ） ７５
５．０％ ４６ －０．３９
７．５％ ３１ －０．５９
１０．０％ ２４ －０．６８
海克里斯
Ｈｅｒｃｕｌｅｓ
０（ＣＫ） ８２
５．０％ ５０ －０．３９
７．５％ ３７ －０．５１
１０．０％ ２９ －０．６１
酯类、醚类和其他菲类、酰肼类和茚类等物质（表３），这些水溶性化学物质中，仅有少数物质的匹配度未高于
７０％，其余大量酸类、烃类和苯酚类的匹配度均在７０％以上，且保留时间均在１０ｍｉｎ以上。这些物质中大量是
烷烃类、苯酚类和酸类，烷烃类物质１７个，苯酚类５个，酸类１２个。
表２ 不同质量分数２个多花黑麦草根系浸提液对猪殃殃幼苗生长的影响
犜犪犫犾犲２ 犐狀犳犾狌犲狀犮犲狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狉狅狅狋犲狓狋狉犪犮狋狊狅犳狋狑狅犔．犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿狅狀犌．犪狆犪狉犻狀犲狊犲犲犱犾犻狀犵犵狉狅狑狋犺
品种名称
Ｖａｒｉｅｔｙｎａｍｅ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
根长
Ｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ
（ｃｍ）
根长抑制率
Ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｒａｔｅ
ｏｆｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ
（ＲＩ）
苗高
Ｓｈｏｏｔｈｅｉｇｈｔ
（ｃｍ）
苗高抑制率
Ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｒａｔｅｏｆ
ｓｈｏｏｔｈｅｉｇｈｔ
（ＲＩ）
苗鲜重
Ｆｒｅｓｈｗｅｉｇｈｔ
（ｍｇ／株Ｐｌａｎｔ）
鲜重抑制率
Ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｒａｔｅ
ｏｆｆｒｅｓｈ
ｗｅｉｇｈｔ（ＲＩ）
综合效应
Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ
ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ｅｆｆｅｃｔ（ＳＥ）
美克斯
Ｍａｘｉｍｕｓ
０（ＣＫ） ７．５±０．３６ａ ３．１±０．３１ａ ８．６６±０．１７ａ
５．０％ ６．４±０．３４ｂ －０．１５ ２．４±０．４０ａ －０．２３ ７．６２±０．２６ｂ －０．１２ －０．１７
７．５％ ５．６±０．２３ｃ －０．２５ １．６±０．２３ｂ －０．４８ ５．９７±０．３１ｃ －０．３１ －０．３５
１０．０％ ４．２±０．２６ｄ －０．４４ １．２±０．３５ｃ －０．６１ ５．１３±０．２４ｄ －０．４１ －０．４９
海克里斯
Ｈｅｒｃｕｌｅｓ
０（ＣＫ） ８．６±１．１１ａ ４．５±０．２７ａ ９．５４±０．２４ａ
５．０％ ７．４±０．２９ｂ －０．１４ ３．７±０．３６ｂ －０．１８ ８．１２±０．２８ｂ －０．１５ －０．１６
７．５％ ６．７±０．３８ｃ －０．２２ ２．４±０．３５ｃ －０．４７ ７．４６±０．３１ｃ －０．２２ －０．３０
１０．０％ ５．４±０．３７ｄ －０．３７ １．８±０．２６ｄ －０．６０ ６．３７±０．１７ｄ －０．３３ －０．４３
注：表中数据分别为根长、苗高与苗鲜重的值±标准误差（３次重复）；不同小写字母分别表示相同品种不同浓度间在０．０５水平上的显著性差异。
Ｎｏｔｅ：Ｄａｔａｉｓｖａｌｕｅｓｏｆｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ，ｓｈｏｏｔｈｅｉｇｈｔａｎｄｆｒｅｓｈｗｅｉｇｈｔ±ｓｔａｎｄａｒｄｅｒｒｏｒ（狀＝３）ｉｎｔｈｅｔａｂｌｅ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｗｅｒｃａｓｅｌｅｔｔｅｒｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓａｔ０．０５ｌｅｖｅｌ．
２．２．２ 海克里斯根系水浸提液的主要成分 海克里斯根系中，共检测到烷烃、醇类、酸类、酚类、酮类、酯类、醛
类、苯类、胺类、烯类、萘类等１１类物质（表４），这些水溶性化学物质中，仅有少数物质的匹配度未高于７０％，其余
大量酸类、烃类和醇类的匹配度均在７０％以上，保留时间较短，仅在３ｍｉｎ以上。这些物质中大量是酸类、烷烃
类和醇类，酸类物质１５个，烷烃类１３个，醇类５个。
３６第２２卷第４期 草业学报２０１３年
表３ 美克斯根系浸提液犌犆犕犛分析结果
犜犪犫犾犲３ 犜犺犲狉犲狊狌犾狋狊狅犳‘犕犪狓犻犿狌狊’犳狉狅犿狉狅狅狋犲狓狋狉犪犮狋狊犌犆犕犛犪狀犪犾狔狊犻狊
种类
Ｓｐｅｃｉｅｓ
保留时间
Ｒｅｓｅｒｖｅｔｉｍｅ（ｍｉｎ）
匹配度
Ｍａｔｃｈｍｅａｓｕｒｅ（％）
化合物名称
Ｃｏｍｐｏｕｎｄ
烷烃类Ａｌｋａｎｅｓ １８．０ ６３．２ 十一烷Ｕｎｄｅｃａｎｅ
１３．４ ８９．１ 十四烷Ｔｅｔｒａｄｅｃａｎｅ
２３．３ ８２．５ 十五烷Ｐｅｎｔａｄｅｃａｎｅ
１９．６ ８７．２ 十六烷 Ｈｅｘａｄｅｃａｎｅ
１８．３ ８７．７ 二十烷Ｅｉｃｏｓａｎｅ
１８．９ ８９．４ 廿六烷Ｎｈｅｘａｃｏｓａｎｅ
２７．９ ８８．０ 三十六烷 Ｈｅｘａｔｒｉａｃｏｎｔａｎｅ
１６．０ ８３．２ １乙烯氧基正十八烷１（ｅｔｈｅｎｙｌｏｘｙ）ｏｃｔａｄｅｃａｎｅ
１６．７ ６５．９ ２，６，１０三甲基正十四碳烷２，６，１０ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｔｅｔｒａｄｅｃａｎｅ
１７．３ ８１．２ ２甲基十二烷２ｍｅｔｈｙｌｄｏｄｅｃａｎｅ
１７．３ ８１．９ １乙烯氧基正十八烷１（ｅｔｈｅｎｙｌｏｘｙ）ｏｃｔａｄｅｃａｎｅ
１７．４ ８５．９ ２，４，６三甲基辛烷２，４，６ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｃｔａｎｅ
１７．９ ８２．２ ２，６，１０，１４四甲基十七烷２，６，１０，１４ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｈｅｐｔａｄｅｃａｎｅ
２０．７ ７９．９ ２，３，５，８四甲基癸烷２，３，５，８ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｄｅｃａｎｅ
２０．９ ７２．４ ３，５，２４三甲基四十烷３，５，２４ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｔｅｔｒａｃｏｎｔａｎｅ
２６．１ ６４．４ ６甲基十八烷６ｍｅｔｈｙｌｏｃｔａｄｅｃａｎｅ
３７．５ ６０．１ 二十甲基环九硅氧烷Ｅｉｃｏｓａｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｄｅｃａｓｉｌｏｘａｎｅ
１２．８ ８５．２ ２丁基正辛醇１ｏｃｔａｎｏｌ，２ｂｕｔｙｌ
１９．４ ７９．１ ２己基１辛醇２ｈｅｘｙｌ１ｏｃｔａｎｏｌ
醇类Ａｌｃｏｈｏｌ ４２．２ ７４．９ 二十醇１ｅｉｃｏｓａｎｏｌ
１４．３ ８５．３ ２叔丁基４甲基苯酚２（１，１ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌ）４ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｏｌ
１９．１ ７３．５ ４，６二（１，１二甲基）苯酚４，６ｄｉ（１，１ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌ）２ｍｅｔｈ，ｐｈｅｎｏｌ
苯酚类Ｐｈｅｎｏｌｓ １９．２ ８１．２ ２，４二（１，１二甲基）苯酚２，４ｂｉｓ（１，１ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌ）ｐｈｅｎｏｌ
４７．９ ７３．１ ２，４二（１苯乙醇）苯酚２，４ｂｉｓ（１ｐｈｅｎｙｌｅｔｈｙｌ）ｐｈｅｎｏｌ
４６．９ ５８．３ ２，２亚甲基二６（１，１二甲基吡嗪）苯酚２，２’ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｉｓ［６（１，１ｄｉｍｅｔｈｙ）ｐｈｅｎｏｌ
１３．０ ７７．５ １亚乙基１Ｈ茚１ｅｔｈｙｌｉｄｅｎｅ１Ｈｉｎｄｅｎｅ
酸类Ａｃｉｄｓ １５．７ ８８．７ 异丁基壬基酯草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ｉｓｏｂｕｔｙｌｎｏｎｙｌｅｓｔｅｒ
１４．６ ８６．２ 二异丁基壬基酯草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ｄｉｓｉｓｏｂｕｔｙｌｎｏｎｙｌｅｓｔｅｒ
２０．４ ８０．８ 烯丙基辛基脂草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ａｌｙｌｏｃｔｙｌｅｓｔｅｒ
２４．７ ８７．０ 烯丙基壬基脂草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ａｌｙｌｎｏｎｙｌｅｓｔｅｒ
３２．６ ８１．４ 己基辛基酯亚硫酸Ｓｕｌｆｕｒｏｕｓａｃｉｄ，ｈｅｘｙｌｏｃｔｙｌｅｓｔｅｒ
２２．０ ８５．９ 邻苯二乙酯二甲酸Ｄｉｅｔｈｙｌｐｈｔｈａｌａｔｅ
３１．１ ８７．５ 邻苯二异辛酯二甲酸Ｄｉｎｏｃｔｙｌｐｈｔｈａｌａｔｅ
３３．４ ８６．０ ３，５二（１，１二甲基）苯丙酸３，５ｂｉｓ（１，１ｄｉｍｅｔｈｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅｐｒｏｐａｎｏｉｃａｃｉｄ
３８．５ ７６．８ 异丁基壬基酯草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ｉｓｏｂｕｔｙｌｎｏｎｙｌｅｓｔｅｒ
３９．１ ８４．７ 己基辛基酯亚硫酸Ｓｕｌｆｕｒｏｕｓａｃｉｄ，ｈｅｘｙｌｏｃｔｙｌｅｓｔｅｒ
３９．６ ６８．９ 己基辛基酯亚硫酸Ｓｕｌｆｕｒｏｕｓａｃｉｄ，ｈｅｘｙｌｏｃｔｙｌｅｓｔｅｒ
４４．２ ５８．０ ４（３甲基）凝血酸４（３ｍｅｔｈｙｌ）ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅｃａｒｂｏｘｙｌｉｃａｃｉｄ
酮类Ｋｅｔｏｎｅ ３０．３ ７０．３ ２［２二乙氨基乙氧基］芴９酮２（２ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｅｔｈｏｘｙ）ｆｌｕｏｒｅｎ９ｏｎｅ
２６．４ ６０．５ １［４（甲磺酰基）苯基］乙酰基乙酮１［４（ｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ］ｅｔｈａｎｏｎｅ
２８．３ ５７．９ 雌二醇１，３，５（１０）三乙四胺１７酮Ｅｓｔｒａ１，３，５（１０）ｔｒｉｅｎ１７ｏｎｅ
４６ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４
续表３ Ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ
种类
Ｓｐｅｃｉｅｓ
保留时间
Ｒｅｓｅｒｖｅｔｉｍｅ（ｍｉｎ）
匹配度
Ｍａｔｃｈｍｅａｓｕｒｅ（％）
化合物名称
Ｃｏｍｐｏｕｎｄ
醛类Ａｌｄｅｈｙｄｅｓ ３２．１ ６６．０ １，２，３，４，４ａ菲甲醛１ｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｅｃａｒｂｏｘａｌｄｅｈｙｄｅ，１，２，３，４，４ａ
２７．７ ７６．６ ３，５二叔丁基４水杨醛３，５ｄｉｔｅｒｔｂｕｔｙｌ４ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚａｌｄｅｈｙｄｅ
烯类Ｔｅｒｐｅｎｅｓ ４５．２ ８５．１ ４甲基十一碳烯４ｍｅｔｈｙｌ１ｕｎｄｅｃｅｎｅ
胺类Ｔｅｒｐｅｎｅｓ １５．６ ８２．５ 正癸基羟胺Ｏｄｅｃｙｌｈｙｄｒｏｘｙｌａｍｉｎｅ
３６．９ ７７．７ 十七胺１ｈｅｐｔａｄｅｃａｎａｍｉｎｅ
４６．０ ５７．０ ６异丙基苯并噻唑２基胺６ｉｓｏｐｒｏｐｙｌｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌ２ｙｌａｍｉｎｅ
菲类Ｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｅｓ ３４．８ ７５．４ ４，４ｂ，８二甲基２异丙基菲４，４ｂ，８ｄｉｍｅｔｈｙｌ２ｉｓｏｐｒｏｐｙｌｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｅ
苯类Ｂｅｎｚｅｎｅｃｌａｓｓ ３５．７ ６８．４ 丁羟甲苯Ｂｕｔｙｌａｔｅｄｈｙｄｒｏｘｙｔｏｌｕｅｎｅ
酰肼类 Ｈｙｄｒａｚｉｄｅｓ ４２．５ ６１．６ 丁二酸环酰肼Ｂｕｔａｎｅｄｉｏｉｃａｃｉｄ，ｃｙｃｌｉｃｈｙｄｒａｚｉｄｅ
酯类Ｅｓｔｅｒｓ ４６．６ ５８．５ ［５，１０，９］雄２甲氧基１，３，２鱼石脂（２ｍｅｔｈｏｘｙ１，３，２ｔｈｉｏｚｉｎ）［５，１０，９］ａｎｄｒｏｓｔ
４９．３ ８５．１ 二（２乙基己基）邻苯二甲酸酯Ｂｉｓ（２ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）ｐｈｔｈａｌａｔｅ
醚类Ｅｔｈｅｒｓ ４６．５ ５５．０ ２，６二异丙基茴香醚２，６ｄｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｎｉｓｏｌｅ
３ 结论与讨论
３．１ 结论
多花黑麦草“美克斯”和“海克里斯”根系水浸提液对猪殃殃的种子发芽以及幼苗的生长有抑制作用，且随着
浸提液质量分数的增加，抑制作用加强。在同一质量分数下，不同品种间 ‘美克斯’的抑制作用要强于‘海克里
斯’，在５．０％，７．５％和１０．０％三种质量分数下‘美克斯’和‘海克里斯’对猪殃殃幼苗生长的综合抑制效应分别为
－０．１７，－０．３５，－０．４９和－０．１６，－０．３０，－０．４３。
经ＧＣＭＳ结果分析表明，２种多花黑麦草品种‘美克斯’和‘海克里斯’根系水浸液检测到的化学成分中，以
酚酸类和脂肪族化合物为主，‘美克斯’根系浸提液的主要酚酸类成分有草酸、邻苯二甲酸及衍生物、苯酚等；‘海
克里斯’的化感物质中，脂肪族化合物占主要成分，有草酸、甲醇、乙醇和丁醇类。
３．２ 讨论
植物化感物质可以通过挥发、淋溶、根系分泌、植物残株腐解４种途径［１３１７］来抑制杂草。挥发、淋溶２种途径
受环境的影响较大，化感物质很难收集到，采用根系分泌法排除了环境和土壤及微生物的影响。根部分泌的化学
物质具有各种各样的功能，但至少部分根分泌物或其进一步分解物是显示化感作用的［１８］。受体杂草猪殃殃为南
方田间常见杂草，具有竞争力强、生长速度快等特点，一般在初春时种子即开始萌发。此时也是多花黑麦草花期，
两者在生态位上有一定的重复。
生物测定是化感作用研究中非常重要的一个环节，确定化感作用大小，化感物质的提取、分离、鉴定时的生物
活性跟踪，以及化感作用机理研究都必须进行生物测定［１９］。本研究用生物测定方法检测出２个多花黑麦草品种
根系浸提液对伴生杂草猪殃殃有不同程度的抑制作用，进而用乙醚等有机成分浸提根系后，用ＧＣＭＳ分析，比
较真实地反映多花黑麦草根系浸提液化感物质的成分，在其根系中共鉴定出化合物１２类次，分别包括烷烃、醇
类、酸类、醛类、醚类、酮类、苯酚类、烯类、胺类、酯类和其他菲类、酰肼类、茚类，尚不包括更多低含量的物质未被
鉴定出的化合物。迄今为止，所发现的化感物质的次生代谢产物，一般分子量较小，结构较简单。包括水溶性有
机酸、直链醉、脂肪族醛和酮、简单不饱和内酯、长链脂肪酸和多炔、内萜、氨基酸、生物碱、苯甲酸及其衍生物等
等。其中最常见的是低分子有机酸、酚酸类和内萜类化合物［２０，２１］。本试验所分离鉴定到的化合物不乏此类物
质，证明多花黑麦草根系中含有抑制杂草的化感物质。
５６第２２卷第４期 草业学报２０１３年
表４ 海克里斯根系浸提液犌犆犕犛分析结果
犜犪犫犾犲４ 犜犺犲狉犲狊狌犾狋狊狅犳’犎犲狉犮狌犾犲狊‘犳狉狅犿狉狅狅狋犲狓狋狉犪犮狋狊犌犆犕犛犪狀犪犾狔狊犻狊
类型
Ｓｐｅｃｉｅｓ
保留时间
Ｒｅｓｅｒｖｅｔｉｍｅ（ｍｉｎ）
匹配度
Ｍａｔｃｈｍｅａｓｕｒｅ（％）
化学名
Ｃｏｍｐｏｕｎｄ
烷烃类Ａｌｋａｎｅｓ ３．５ ８８．１ 二十烷Ｅｉｃｏｓａｎｅ
３．８ ８４．７ 十五烷Ｐｅｎｔａｄｅｃａｎｅ
３．１ ７０．８ 十七烷 Ｈｅｐｔａｄｅｃａｎｅ
３．２ ８６．３ 十六烷 Ｈｅｘａｄｅｃａｎｅ
５．５ ６９．８ 氯代十九烷１ｃｈｌｏｒｏｎｏｎａｄｅｃａｎｅ
１２．５ ７９．６ 十九烷Ｎｏｎａｄｅｃａｎｅ
３．５ ８８．０ 廿六烷Ｎｈｅｘａｃｏｓａｎｅ
３．７ ８４．４ １乙烯氧基正十八烷Ｏｃｔａｄｅｃａｎｅ，１（ｅｔｈｅｎｙｌｏｘｙ）
４．４ ８５．３ ２，４，６三甲基辛烷Ｏｃｔａｎｅ，２，４，６ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ
１０．０ ８７．９ 环己基二甲氧基硅烷Ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｄｉｍｅｔｈｏｘｙｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ
３．１ ８８．６ ２，６，１０，１４四甲基十七烷２，６，１０，１４ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｈｅｐｔａｄｅｃａｎｅ
１２．５ ７６．８ ２，３，５，８四甲基癸烷Ｄｅｃａｎｅ，２，３，５，８ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ
５．８ ８６．０ ２，４，６三甲基辛烷Ｏｃｔａｎｅ，２，４，６ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ
醇类Ａｌｃｏｈｏｌ ４．３ ８４．７ ２己基１辛醇２ｈｅｘｙｌ１ｏｃｔａｎｏｌ
３．４ ７１．２ ３，７，１１三甲基十二烷醇１ｄｏｄｅｃａｎｏｌ，３，７，１１ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ
３．６ ８５．７ ２己基１辛醇２ｈｅｘｙｌ１ｏｃｔａｎｏｌ
１２．５ ７３．８ ２十六醇２ｈｅｘａｄｅｃａｎｏｌ
４．５ ８４．４ 异雪松醇Ｅｐｉｃｅｄｒｏｌ
酸类Ｅｓｔｅｒｓ ４．１ ８７．７ 异辛酯草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ｉｓｏｂｕｔｙｌｎｏｎｙｌｅｓｔｅｒ
５．０ ８７．７ ２乙基己基酯草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，２ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌｈｅｘｙｌｅｓｔｅｒ
３．９ ７２．８ ３十三基酯，甲氧基乙酸 Ｍｅｔｈｏｘｙａｃｅｔｉｃａｃｉｄ，３ｔｒｉｄｅｃｙｌｅｓｔｅｒ
３．２ ８６．９ 烯丙基十三基酯草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ａｌｙｌｔｒｉｄｅｃｙｌｅｓｔｅｒ
４．５ ８３．９ 烯丙基壬基酯草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ａｌｙｌｎｏｎｙｌｅｓｔｅｒ
６．６ ６２．５ 次乙基酯十二碳酸Ｄｏｄｅｃａｎｏｉｃａｃｉｄ，ｅｔｈｅｎｙｌｅｓｔｅｒ
３．９ ８３．１ 烯丙基十一烷基酯草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ａｌｙｌｕｎｄｅｃｙｌｅｓｔｅｒ
４．７ ８２．２ ３，５二叔丁基水杨酸３，５ｄｉｔｅｒｔｂｕｔｙｌ４ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚａｌｄｅｈｙｄｅ
３．１ ８７．９ ４苯腈壬基脂邻苯二甲酸Ｐｈｔｈａｌｉｃａｃｉｄ，４ｃｙａｎｏｐｈｅｎｙｌｎｏｎｙｌｅｓｔｅｒ
５．４ ８８．０ 异丁基壬基酯草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ｉｓｏｂｕｔｙｌｎｏｎｙｌｅｓｔｅｒ
２．１ ７５．８ 异丁基十四基酯草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ｉｓｏｂｕｔｙｌｔｅｔｒａｄｅｃｙｌｅｓｔｅｒ
５．０ ６２．３ 酰肼丁二酸Ｂｕｔａｎｅｄｉｏｉｃａｃｉｄ，ｃｙｃｌｉｃｈｙｄｒａｚｉｄｅ
３．８ ６５．７ 甘氨酰基亮氨酸Ｄｌｌｅｕｃｉｎｅ，ｎｇｌｙｃｙｌ
８．１ ８３．３ 烯丙基壬基酯草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ａｌｙｌｎｏｎｙｌｅｓｔｅｒ
２．４ ８５．０ 烯丙基癸基酯草酸Ｏｘａｌｉｃａｃｉｄ，ａｌｙｌｄｅｃｙｌｅｓｔｅｒ
烯类Ｔｅｒｐｅｎｅｓ ９．６ ８５．６ ４甲基十一碳烯１ｕｎｄｅｃｅｎｅ，４ｍｅｔｈｙｌ
３．３ ８６．６ ４，６，８三甲基１壬烯４，６，８ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ１ｎｏｎｅｎｅ
酚类 ３．２ ８１．５ ２，４二（１，１二甲基）苯酚Ｐｈｅｎｏｌ，２，４ｂｉｓ（１，１ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌ）
２．８ ６２．４ ２，２’亚甲基二［６（１，１二）］苯酚Ｐｈｅｎｏｌ，２，２’ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｉｓ［６（１，１ｄｉｍｅｔｈｙ）］
萘类Ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｓ ５．６ ７０．３ １甲基萘１ｍｅｔｈｙｌｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ
酮类Ｋｅｔｏｎｅ ４．０ ６８．１ ２（２二乙氨基乙氧基）芴９酮２（２ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｅｔｈｏｘｙ）ｆｌｕｏｒｅｎ９ｏｎｅ
３．７ ６８．５ ２，６二（１，１二甲基），２，５环己二烯１，４二酮２，５ｃｙｃｌｏｈｅｘａｄｉｅｎｅ１，４ｄｉｏｎｅ，２，６
ｂｉｓ（１，１ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌ）
６６ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４
续表４ Ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ
类型
Ｓｐｅｃｉｅｓ
保留时间
Ｒｅｓｅｒｖｅｔｉｍｅ（ｍｉｎ）
匹配度
Ｍａｔｃｈｍｅａｓｕｒｅ（％）
化学名
Ｃｏｍｐｏｕｎｄ
苯类 ４．１ ７３．５ 二丁基羟基甲苯Ｂｕｔｙｌａｔｅｄｈｙｄｒｏｘｙｔｏｌｕｅｎｅ
胺类Ａｍｉｎｅ ３．７ ８２．５ 正癸基羟胺 Ｈｙｄｒｏｘｙｌａｍｉｎｅ，Ｏｄｅｃｙｌ
醛类Ａｌｄｅｈｙｄｅｓ １１．０ ８５．０ ２，４二甲基苯甲醛２，４ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚａｌｄｅｈｙｄｅ
酯类Ｅｓｔｅｒｓ ３．５ ８８．０ 邻苯二甲酸二乙酯Ｄｉｅｔｈｙｌｐｈｔｈａｌａｔｅ
３．４ ８８．５ 二乙基己基邻苯二甲酸酯Ｂ洒Ｂｉｓ（２ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）ｐｈｔｈａｌａｔｅ
酚酸类和脂肪族化合物被鉴定为化感物质［２２，２３］，在美克斯根系中大量存在，抑制作物生长发育中的种子萌
发［２４，２５］，对稗草（犈犮犺犻狀狅犮犺犾狅犪犮狉狌狊犵犪犾犾犻）、白茅（犐犿狆犲狉犪狋犪犮狔犾犻狀犱狉犻犮犪）［２６，２７］有抑制作用；同样，本研究较真实地反
映多花黑麦草根系浸提液化感物质的成分，酚酸类是化感活性较强的一类物质，包括苯酚类和酸类物质。美克斯
对猪殃殃种子发芽及幼苗生长的抑制作用可能与酚酸类物质有关。海克里斯根系分泌的化感物质中，脂肪族化
合物占主要成分，有草酸、甲醇、乙醇和丁醇类，酚类物质中４苯腈壬基脂邻苯二甲酸能抑制莴苣（犔犪犮狋狌犮犪狊犪狋犻
狏犪）［２８］的种子发芽及幼苗生长。
种间对化感物质敏感性的明显差别可表明实验室生测方法可以作为一个简单但很有效的筛选化感品种的方
法［２９］。尽管如此，由于气候、土壤类型、植物和微生物群落组成等的差异，实验室表现的化感作用与自然环境中
的作用存在差异。另一方面，在自然生境中通常也难以将植物直接化感作用和外来植物介导的微生物种群变化
影响区分开来［３０］。因此，本研究下一步的重点是在田间自然条件下观测黑麦草的抑草潜力，并鉴定出化感物质
间相互作用的影响，分析化感作用的释放机理，找到新型生物除草剂的基础物质成分。
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犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犪犾犲犾狅犮犺犲犿犻犮犪犾狊犪狀犱犪犾犲犾狅狆犪狋犺犻犮犲犳犳犲犮狋狊狅犳犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿狉狅狅狋狊狅狀狑犲犲犱狊
ＤＯＮＧＸｉａｏｎｉｎｇ１，ＧＡＯＣｈｅｎｇｆａｎｇ１，ＺＨＡＮＧＸｉａｏｐｅｉ１，ＬＩＵＹｕａｎ１，ＬＩＷｅｎｙａｎｇ１，ＷＥＮＧＢｏｑｉ２
（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｎｉｍａｌＨｕｓｂａｎｄｒｙａｎｄＶｅｔｅｒｉｎａｒｙＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＦｕｊｉａｎＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｆｕｚｈｏｕ３５００１３，Ｃｈｉｎａ；２．ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｃｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＦｕｊｉａｎＡｃａｄｅｍｙ
ｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｆｕｚｈｏｕ３５００１３，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ａｌｏｐａｔｈｉｃｐｌａｎｔｓｒｅｌｅａｓｅｍａｔｅｒｉａｌｉｎｔｏｔｈｅｓｏｉｌｔｈａｔｉｎｈｉｂｉｔｇｒｏｗｔｈｏｆｎｅｉｇｈｂｏｕｒｉｎｇｐｌａｎｔｓ，ａｎｄｃｏｕｌｄ
ａｆｆｅｃｔｓｅｅｄｌｉｎｇｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｇｒｏｗｔｈｏｆｗｅｅｄｓ．Ｍａｎｙｌｅｇｕｍｅｆｏｒａｇｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄａｓａｌｅｌｏｐａｔｈｉｃａｎｄ
ｉｎｈｉｂｉｔｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆａｃｃｏｍｐａｎｙｉｎｇｐｌａｎｔｓ．犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿ｈａｓｂｅｅｎｐｌａｎｔｅｄｗｉｄｅｌｙｉｎｓｏｕｔｈｅｒｎＣｈｉｎａ．Ｔｏ
ｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎｗｅｅｄｓ，ｔｗｏｖａｒｉｅｔｉｅｓ，‘Ｍａｘｉｍｕｓ’ａｎｄ‘Ｈｅｒｃｕｌｅｓ’ｏｆ犔．犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿ｗｅｒｅｕｓｅｄａｓｄｏｎｏｒ
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ｅｘｔｒａｃｔｓｏｆ犔．犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿ｏｎ犌．犪狆犪狉犻狀犲ｓｅｅｄｌｉｎｇｇｒｏｗｔｈｈａｄａｐｏｓｉｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎ，ｗｉｔｈａｎｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｃｏｎｃｅｎ
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８６ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４