全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2006) 04-0356-04
几种豆科牧草地上部水浸提液对稗草
种子和幼苗的化感效应
郭晓霞, 沈益新* , 李志华
(南京农业大学动物科技学院, 南京　210095)
摘要: 用砂培法研究毛苕子( V icia villosa)、紫花苜蓿 (Medicago sativa. )、白三叶( T r if olium rep ens)、红三叶( T rif olium
p ratense )和黄花草木樨(Melilotus of f icinalis)花期地上部水浸提液对稗草 (Echinochloa crusgalli)的化感效应。结果表
明, 供试草种水浸提液对稗草种子萌发和幼苗生长的化感作用具有明显的种间差异; 其中对毛苕子和黄花草木樨种子发
芽的抑制作用强于其它 3种, 抑制率达 60%以上;紫花苜蓿对稗草幼苗生长的抑制作用强, 特别是对根的抑制作用显著
强于其它4 个草种; 白三叶和红三叶仅在水浸提液浓度 0. 1 g / mL 时 ,对稗草鲜根重表现出显著的抑制效应(P < 0. 05) ;
此外, 供试草种浸提液对稗草的化感作用,随着浓度的升高,抑制作用随之增强。
关键词: 豆科牧草; 水浸提液; 稗草; 化感效应
中图分类号: S 812　　　　文献标识码: A
A Study on the Allelopathic Effect of Water Extracts from Aerial Part
of Legume Herbages on Germination and Seedling Growth of Barnyard Grass
GUO Xiao-xia, SHEN Yi-xin
* , L I Zhi-hua
(C ol lege of Animal Science and T echnolog y, Nanjing Agriculture U nivers ity , Nanjing, Jiangsu Province 210095, Ch ina)
Abstract: The allelopathic effect of w ater ex t racts of f iv e legume fo rages, i. e. , V icia villosa,M edicago sativa,
Tr if olium rep ens, T . p r atense , and M elilotus of f icinalis, of differ ent concentrat ions: 0, 0. 050, 0. 075, and 0.
100 g / mL( w / v ) , on the seed germ inat ion and seedling g row th of barnyard grass ( Echinochloa crusgalli ) , w as
investig ated. Results indicate that the allelopathic ef fects of dif ferent legume species on barnyard grass varied.
Seed germ inat ion of barnyard g rass w as signif icant ly inhibited by the w ater ext racts o f hairy v etch and yellow
sw eet clo ver, and the inhibit ion r ate exceeded 60% . Seedling grow th, especially that of the r oot , w as greatly
retar ded by the w ater ex tract of alfalfa. T he resul ts also show that the allelopathic inhibit ion rate increased
w ith intense concentration of the water ex tr acts.
Key words : Legume her bage; Water ext racts; Barnyard gr ass; Allelopathic effect
　　在杂草的生物防除中, 利用植物化感作用抑制杂
草生长正在受到学者们的关注。化感抑草的研究已成
为化感研究的一个重要内容 [ 1]。与国外的研究相比, 我
国化感研究起步晚, 其报道主要集中在水稻( Oryz a
sativ a)、小麦( Trit icum aest ivum ) 等农作物。事实上,
许多牧草及饲料作物具有化感潜力, 用以防除杂草在
农业生态系统中具有极大的应用前景。
生产中广泛种植的优质草种如毛苕子 [ 2, 3]、紫花苜
蓿[ 4, 5]、白三叶 [ 6]、红三叶 [ 7]等都具有化感抑草潜力。在
引草入田,饲草与粮经作物轮、间、混、套作的栽培模式
中,合理组合,充分发挥牧草及饲料作物的化感抑草潜
力,不仅有利于畜牧业的持续发展,而且可减少杂草对
粮经作物的危害, 提高农业生产的经济效益。本研究就
豆科牧草对稗草 ( Echinochloa crusgall i )的化感作用
潜力进行了探讨,为生产实践中牧草与粮经作物科学
搭配、合理种植提供依据。
收稿日期: 2006-03-03;修回日期: 2006-7-7
基金项目:江苏省自然科学基金( Q200528)
作者简介:郭晓霞( 1979-) ,女,汉,内蒙古人,硕士研究生,主要从事牧草栽培与育种方面的研究; * 通讯作者Auth or for correspondance E-mail:
yxshen@ njau. edu. cn
第14卷　第 4期
　Vo l. 14　 No . 4
草　地　学　报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
　　　2006年　 12 月
　Dec. 　　 2006
1　材料和方法
1. 1　供试材料
供体材料为毛苕子、紫花苜蓿 (下称苜蓿)、白三
叶、红三叶和黄花草木樨。受体材料为稗草(采自黄河
三角洲)。
1. 2　试验方法
1. 2. 1　供试草种于2004年10月在南京农业大学江浦
实验农场播种, 2005年6月采集花期地上部,将其剪成
2 cm 长的小段混匀后, 以50 g : 500 mL 蒸馏水室温下
浸提48 h。浸提液经2重过滤, 第1重用定量滤纸过滤,
第2重经滤膜( 0. 45滤元单位)过滤。得到0. 100 g / mL
的浸提液作为母液,保存在4℃的冰箱中备用。
1. 2. 2　稗草种子用1%的NaClO消毒30 m in, 冲洗2～
3次, 再用蒸馏水冲洗3次,备用。
1. 3　生物检测
在
9 cm 的培养皿中装入适量洗净的石英砂, 每皿
加15 mL 0. 100、0. 075 或0. 050 g / mL 供体牧草浸提
液,再播入50粒稗草种子。对照用蒸馏水处理。各重复
3次。培养皿置于光照培养箱( 25℃、光照12 h/ d)中培
养。7 d 后计数发芽数 [ 8] ,在各皿中随机取10株幼苗测
试叶长和根长。再将幼苗的叶和根分开,在70℃烘干至
恒重, 测叶、根鲜重。计算化感综合效应指数( S E)。
SE 为同一处理下稗草的发芽率、叶长、叶鲜重、
根长和根鲜重的化感效应指数( R I )的平均值[ 9]。
RI= 1- C/ T( T≥C)或R I= T / C- 1( T< C)
式中, C 为对照, T 为处理值; RI> 0为促进作用,
RI< 0为抑制作用[ 10]。
1. 4　数据处理
采用SPSS( 11. 5版)软件对数据进行统计分析。
2　结果与分析
2. 1　供试草种水浸提液对稗草种子和幼苗的化感作用
2. 1. 1　供试草种间水浸提液对稗草种子发芽率的影
响存在较大差异(图1A)。与对照相比,苜蓿、白三叶和
红三叶的水浸提液对稗草种子发芽率有一定影响, 但
不显著,而毛苕子和黄花草木樨则有显著的抑制作用,
发芽率分别比对照降低了75. 1%和62. 8%。
2. 1. 2　毛苕子、苜蓿和黄花草木樨水浸提液显著抑制
了稗草幼根的生长(图1B)。其中,苜蓿对幼根的影响
最大,幼根长比对照减少了96. 1%,而白三叶和红三叶
的影响不大。5种牧草水浸提液对稗草幼苗根量积累
的影响十分显著(图 1C) , 与对照相比,其鲜根重分别
降低了95. 6%、98. 5%、65. 4%、66. 2%和87. 3%。
2. 1. 3　苜蓿浸提液对稗草幼苗叶生长的抑制作用较
大(图1D) , 叶长比对照降低了 44. 0%; 但其它草种的
影响不大,但叶长与对照间差异不显著。毛苕子、苜蓿
和草木樨对稗草幼苗叶生物量积累有显著的影响(图
1E) , 比对照分别降低了73. 5%、49. 8%和60. 8%。但
白三叶和红三叶对稗草幼叶鲜重增长影响不大, 与对
照间差异不显著。
2. 2　供试草种浸提液浓度对稗草的化感作用
2. 2. 1　供试草种水浸提液对稗草种子发芽率的化感
抑制效应因浓度而异(表1)。其中,毛苕子和黄花草木
樨的浓度效应最为显著。与对照相比,在0. 050、0. 075
和0. 100 g/ mL 浓度下,毛苕子使稗草发芽率分别降低
了 42. 5%、62. 8%和 75. 1%; 黄花草木樨降低了 51.
4%、29. 0%和62. 8%。白三叶和红三叶浸提液在0. 050
g / mL 下与对照间差异不显著,但在0. 100 g / mL 时对
种子发芽率有显著抑制作用。
2. 2. 2　毛苕子水浸提液随着浓度的升高对稗草幼苗
的化感效应随之显著增强, 0. 100 g/ mL 浓度对幼叶生
长有显著的抑制效应, 其它浓度则不显著。毛苕子显著
降低了稗草幼苗的鲜叶重, 其降低程度随着浓度的升
高而加大。苜蓿水浸提液在各个浓度下均降低了稗草
的幼叶长, 3个浓度分别比对照降低了22. 0%、42. 6%
和44. 0%。但对稗草幼叶重增长的抑制效应不显著。红
三叶只在0. 100 g/ mL 浓度下对幼叶生长有显著的抑
制作用。黄花草木樨对幼叶生长影响不大,但在0. 100
g / mL 浓度下显著降低了幼苗鲜叶重(表1)。
2. 2. 3　供试草种水浸提液对稗草幼根生长均产生较
强的化感抑制效应。随着浓度的升高,毛苕子对幼根的
抑制效应逐渐增强, 且各浓度之间差异显著 ( P <
0. 05)。苜蓿在0. 050 g / mL 浓度下就显著抑制了幼根
的生长,但随着浓度的升高抑制效应的增强不显著。白
三叶和红三叶在0. 050 g/ mL 浓度下对根长无显著影
响,但浓度升高后则抑制作用显著;各浓度对鲜根重的
增长均有显著的抑制效应。黄花草木樨对根长的影响
在0. 100 g/ mL 浓度下才显著, 而对鲜根重的影响在
0. 050 g/ mL下就很强。
357第 4期 郭晓霞等:几种豆科牧草地上部水浸提液对稗草种子和幼苗的化感效应
图 1　供试草种浸提液对稗草种子萌发和幼苗生长的化感效应
F ig . 1　Allelopathic effect o f ex tracts o f legume herbages on the germination and the g rowt h o f seedling of barnyard gr ass
注:浸提液浓度为 0. 100 g/ m L,图中柱顶不同字母间表示差异显著( P < 0. 05)。Note: Concent rat ion of the ext ract s is 0. 100 g/ mL ; dif f erent
let ters on top of the column s indicate that the data dif fered s ignif icant ly at a 0. 05 level
表 1　供试草种水浸提液浓度对稗草的化感效应
T able 1　Allelopa thic effect of differ ent concentr ations of ex tr act s fr om legum e herbages on seedling gr owth o f barnyard gr ass
供体
Donor
浓度
Concent rat ion
( g/ ml )
发芽率
Germination
r ate( %)
叶长
Leaf length
( cm )
鲜叶重
Leaf fresh
w eigh t (g )
根长
Root length
( cm)
鲜根重
Root f resh
w eight ( g)
SE
S ynthes is
effect
对照 Cont rol 0 59. 1a 2. 77a 0. 1343a 2. 57a 0. 1239a
毛苕子 0. 050 34. 0b 2. 93a 0. 1048b 2. 19a 0. 0311b - 0. 82
Hairy vetch 0. 075 22. 0bc 2. 46ab 0. 0606c 1. 61b 0. 0138c - 2. 32
0. 100 14. 7c 2. 18b 0. 0356c 0. 84c 0. 0054c - 6. 01
紫花苜蓿 0. 050 46. 7a 2. 16ab 0. 0971a 0. 62b 0. 0159b - 2. 17
Alfalfa 0. 075 36. 0a 1. 59b 0. 0524a 0. 34bc 0. 0041b - 7. 74
0. 100 46. 0a 1. 55b 0. 0674a 0. 10c 0. 0019b - 18. 19
白三叶 0. 050 48. 7ab 3. 03a 0. 1426a 3. 46a 0. 0670b - 0. 13
White clover 0. 075 42. 7b 2. 84a 0. 1081a 2. 78ab 0. 0472b - 0. 43
0. 100 42. 7b 2. 67a 0. 1108a 2. 41b 0. 0429b - 0. 52
红三叶 0. 050 44. 0ab 3. 00a 0. 1744a 2. 50ab 0. 0624b - 0. 21
Red clover 0. 075 52. 0ab 2. 90a 0. 1873a 1. 86c 0. 0568b - 0. 28
0. 100 36. 7b 2. 52b 0. 1185b 2. 18bc 0. 0419b - 0. 59
黄花草木樨 0. 050 28. 7bc 2. 72a 0. 0930ab 2. 32ab 0. 0299bc - 0. 95
Yel low sw eetclover 0. 075 42. 0b 3. 38a 0. 1286a 2. 14ab 0. 0347b - 0. 61
0. 100 22. 0c 2. 10a 0. 0527b 1. 82b 0. 0157c - 2. 17
　　注:同列中不同字母间差异显著( P < 0. 05) ; Note: Dif ferent let ter s with in the same column mean signif icant dif feren ces at a 0. 05 level
2. 2. 4　综合效应指数( S E)分析: 供试草种水浸提液
的浓度效应比较明显。即随着浓度的升高, 化感抑制效
应随之增强。其中,以苜蓿的化感抑制潜力最大,浓度
由低到高综合效应指数分别为- 2. 17、- 7. 74和-
18. 19, 其次是毛苕子和黄花草木樨, 再次为白三叶和
红三叶。
358 草　地　学　报 第 14卷
3　结论与讨论
3. 1　试验结果表明, 水浸提液对稗草的化感效应在供
试草种间差异显著。毛苕子和黄花草木樨对发芽率影响
较大, 0. 1 g / mL 浓度可降低发芽率60%以上。苜蓿虽
对种子萌发影响不大,但可有效地抑制幼苗的生长。白
三叶和红三叶对稗草的化感潜力相对较弱, 对种子萌
发、叶和根生长的影响均不明显,仅在0. 1 g / mL 浓度下
对根重增长产生显著的抑制效应。化感作用的强弱与植
物的种类和品种有关[ 11]。不同植物产生和释放化感物
质的种类不同,对杂草的化感抑制能力各异。因此,筛选
化感抑制能力较强的草种或品种是生物除草的重要方
法之一。苜蓿能够有效地减少下茬谷类作物中野燕麦
( A vena f atua)、加拿大蓟 ( Crisium ar vense )、野芥菜
( B rasscia kaber ) 和猪殃殃 ( Gal ium apar ine ) 等杂
草[ 12]。研究报道,苜蓿颗粒可作为天然除草剂,运用于
水稻田可以显著地抑制杂草萌发[ 13]。豆科植物作绿肥
控制农田杂草是可行的, 红三叶腐解物可以显著地抑制
杂草野芥菜根的生长[ 14]。用绛三叶( T rif olium incar-
natum)和毛苕子作绿肥可显著减少洼地薯( Ip omoea
lacunosa)的危害[ 15]。本试验结果预测, 种植苜蓿、毛苕
子和黄花草木樨, 或将其用作绿肥植物,对在我国农田
常见杂草-稗草的防治具有较大的应用潜力。
3. 2　供试草种对稗草的化感作用存在显著的浓度效
应。其中,以毛苕子最为典型,随着水浸提液浓度的升
高,对种子萌发和幼苗生长的化感抑制作用随之增强,
且各浓度之间差异显著。白三叶和红三叶在低浓度下
对稗草抑制效应不明显,高浓度则对幼根量的积累产
生显著抑制作用。Chung 等[ 16]用7个品种的苜蓿水浸
提液进行的自毒试验表明, 化感抑制作用随着浓度的
升高而增强。此外,化感物质的含量不仅与植物种类有
关,并与其生育期密切相关,通常生殖生长期的化感作
用强于营养期 [ 17]。因此,在应用牧草化感抑制杂草时,
除选用适宜的草种或品种外,还需适时、足量利用才能
有效控制杂草。
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(责任编辑　孟昭仪)
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