全 文 ：基金项目： 国家自然科学基金（30860054）， 江西省教育厅科技计划项目（GJJ09592）， 井冈山大学博士科研启动项目， 井冈山大学校自然科
学基金（JZ09019）资助。
第一作者简介： 周 兵， 男， 1977 年生， 湖北黄梅人， 博士， 主要从事化学生态学和植物保护学研究。 E-mail: zhoubing113@126.com.
收稿日期： 2010-07-01 修回日期： 2010-09-07
第 31 卷 第 9 期 热 带 作 物 学 报 Vol．31 No．9
2010 年 9 月 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL CROPS Sep .2010
3种莎草属伴生杂草提取物对水稻种子
萌发和幼苗生长的影响
周 兵， 闫小红， 钟 娟， 许冬梅， 曹裕松， 郑 卓
井冈山大学生命科学学院， 江西吉安 343009
摘要 通过室内生物测定的方法就异型莎草、 扁穗莎草和褐穗莎草 3 种莎草属伴生杂草提取物对水稻种子萌发和
幼苗生长的影响进行研究。 结果表明， 与对照相比， 250~4 000 μg/mL的 3种伴生杂草提取物对水稻种子萌发率基
本不产生显著影响， 但 2 000~4 000 μg/mL的异型莎草提取物对水稻种子发芽势产生显著抑制作用。 异型莎草 250~
4 000 μg/mL的水提物对水稻幼苗根长， 1 000~4 000 μg/mL的水提物对水稻幼苗苗高和鲜重以及 2 000~4 000 μg/mL
的醇提物对水稻幼苗鲜重均产生显著抑制作用 ， 相对应的最高抑制率分别为 78.64％、 39.28％、 36.65％、
22.65％。 扁穗莎草 250~ 4 000 μg/mL 的醇提物和 500~4 000 μg/mL 的水提物对水稻幼苗根长， 250~ 2 000 μg/mL
的水提物对水稻幼苗苗高以及 1 000~2 000 μg/mL 的水提物对水稻幼苗鲜重均产生显著促进作用， 相对应的最大
促进率分别为 83.76％、 76.85％、 21.14％、 10.57％。 褐穗莎草 250~4 000 μg/mL 的醇提物和 2 000~4 000 μg/mL
的水提物对水稻幼苗根长， 1 000~4 000 μg/mL 的水提物对水稻幼苗苗高以及 2 000 μg/mL 的水提物对水稻幼苗鲜
重均产生显著促进作用， 相对应的最大促进率分别为 85.18％、 78.22％、 18.53％、 14.77％。
关键词 伴生杂草； 提取物； 水稻； 种子萌发； 幼苗生长
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2010.09.020
中图分类号 Q948； S45
水稻和杂草是农田生态系统的 2 种重要组成部分， 两者之间存在伴生关系。 水稻与伴生杂草之间不
仅为获取水分、 营养、 光照等进行相互竞争， 还会通过向环境中释放某些化学物质影响对方的生长 [1]， 即
化感作用。 近年来， 已有研究结果表明， 稗草（Echinochloa crus-galli L.） [2-5]、 旱稗 [E. hispidula（Retz.）
Nees] [6]、 鸭舌草 [Monochoria vaginalis（Burm. f.）Preslex Kunth] [7]、 空心莲子草 [Alternanthera philoxeroides
（Mart.）Griseb][8]、 香附子（Cyperus rotundus L.）[9]和碎米莎草（iria L.）[10-11]等水稻常见伴生杂草均可通过向体
外释放次生代谢物质来影响水稻的生长和发育。 莎草科 （Cyperaceae）杂草是水稻伴生杂草中主要类群之
一， 已有研究报道了水莎草[Juncellus serotinus（Rottb.） C. B. Clarke] 和扁杆藨草 （Scirpus planiculmis Fr.
Schmidt）与水稻之间存在资源竞争关系， 并造成水稻产量的损失 [12-13]， 但关于莎草对水稻的化感效应少见
报道。
异型莎草（Cyperus difformis L.）、 扁穗莎草（C. compressus）和褐穗莎草（C. fuscus）为莎草科莎草属
（Cyperus sp.）， 一年生草本植物， 稻田常见杂草[14]。 目前的研究主要集中在生物学特性[15-16]和化学防治 [17-18]
等方面， 关于其对水稻的化感效应未见报道。 为此， 本研究通过室内生物测定的方法研究 3 种莎草提取
物对水稻种子萌发和幼苗生长的影响， 一方面为揭示莎草对水稻的化感效应提供初步的理论依据， 另一
方面也为稻田莎草类杂草的防除提供参考。
９ 期 周 兵等： 3 种莎草属伴生杂草提取物对水稻种子萌发和幼苗生长的影响
1 材料与方法
1.1 材料
异型莎草、 扁穗莎草和褐穗莎草（由浙江林学院园林学院何云核教授鉴定）种子近成熟植株， 于 2007
年 9 月~10 月， 从吉安市赣江边农田采集。 水稻（Oryza sativa L.）种子由江西先农种业有限公司提供， 品
种为 “先农 37号”， 本实验室低温保存（4 ℃）。
1.2 方法
1.2.1提取物的制备和不同浓度溶液的配制
将采集回的莎草植株清洗干净， 于室内通风处自然晾干， 剪成 1~2 cm 长度的小段， 再用 JZ-7114 型
粉碎机粉碎成粉末。 取粉碎后的植株粉末 2 kg， 先用 95％乙醇超声波振荡浸提， 重复 3 次， 每次 6 h， 收
集浸提液， 过滤除残渣， 减压浓缩回收乙醇得棕色膏状物， 浸提后植物材料再用水浸提， 操作方法同乙
醇提取， 最终同样得棕色膏状物。 称取适量的醇提物和水提物， 用水配制成 4 000、 2 000、 1 000、 500、
250 μg/mL不同浓度的提取物溶液（超声波助溶）， 备用。
1.2.2不同浓度提取物溶液对水稻种子萌发的生物测定
采用培养皿滤纸法进行种子萌发试验， 供试的水稻种子先用 0.5％的 KMnO4溶液消毒 10 min， 选取
30 粒籽粒饱满、 大小均一的水稻种子置于铺有两层滤纸直径 12 cm 的培养皿中， 每处理 3 个重复， 每
重复 1 皿， 每皿加入不同浓度的提取物溶液 10 mL。 然后置于（25±1）℃的光照培养箱中进行培养， L/D=
12 h ∶ 12 h。 每天记录发芽种子的数量， 以胚根突破种皮 1 mm 即视为萌发， 培养 4 d 后计算其发芽势， 培
养 7 d后统计萌发率。 同时设加入蒸馏水对照 CK， 计算抑制率。 其中：
发芽势=第 4 天已萌发种子数/供试种子数×100％
萌发率=第 7 天已萌发种子数/供试种子数×100％
抑制率=（对照组种子萌发率-处理组种子萌发率）/对照组种子萌发率×100％
1.2.3不同浓度提取物溶液对水稻幼苗生长影响的生物测定
采用 “小杯法” 测定提取物对水稻幼苗生长的影响 [19]。 在 50 mL 的烧杯底部铺上一层直径 0.05 cm 的
玻璃珠， 在玻璃珠上垫上一层滤纸， 加入 5 mL 不同浓度的提取物溶液， 再放 10 粒胚根突破种皮 1 mm 的
水稻种子， 然后置于（25±1） ℃的光照培养箱中进行培养， L/D=12 h ∶ 12 h， 6 d 后测定幼苗的根长、 苗高
和鲜重。 每处理 3个重复， 每重复 1烧杯， 同时设加入蒸馏水对照 CK。
1.2.4数据统计分析 采用 SPSS13.0统计软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 提取物对水稻种子萌发的影响
2.1.1提取物对水稻种子萌发率的影响 表 1显示了异型莎草、 扁穗莎草和褐穗莎草提取物对水稻种子
萌发率的影响。 结果表明， 3种伴生杂草提取物对水稻种子萌发率产生了不同程度的影响， 随着浓度的升
高， 水稻种子萌发率降低。 在醇提取物中， 不论何种莎草何种浓度（250~4 000 μg/mL）的醇提取物均对水
稻种子的萌发率无显著抑制作用； 在水提取物中， 除了异型莎草的高浓度（4 000 μg/mL）水提取物对水稻
种子的萌发率有显著抑制作用（相对抑制率为 19.77％）， 其它浓度的水提取物以及扁穗莎草和褐穗莎草的
250~4 000 μg/mL范围内所有水提取物均对水稻种子的萌发率无显著影响。
2.1.2提取物对水稻种子发芽势的影响 异型莎草、 扁穗莎草和褐穗莎草提取物对水稻种子发芽势的影响
见表 2。 结果表明， 3种伴生杂草提取物对水稻种子发芽势产生了不同程度的影响。 与对照相比， 扁穗莎草和
褐穗莎草 250~4 000μg/mL的醇提取物和水提取物对水稻种子发芽势均不产生显著影响， 相对抑制率均小于
5％； 而 2 000~4 000μg/mL浓度的异型莎草醇提取物和水提取物对水稻种子发芽势均产生显著抑制作用， 醇提
取物相对应的相对抑制率为 5.75％~6.90％， 水提取物相对应的相对抑制率为12.79％~24.42％。
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热 带 作 物 学 报 31 卷
2.2 提取物对水稻幼苗生长的影响
2.2.1提取物对水稻幼苗根长的影响 不同浓度的异型莎草、 扁穗莎草和褐穗莎草提取物溶液对水稻幼
苗根长产生不同程度的影响（表 3）。 从表 3 可见， 与对照相比， 250~4 000 μg/mL 的异型莎草醇提物对水
稻幼苗根长不产生显著影响， 而水提物对水稻幼苗根长产生显著抑制作用， 在最高浓度 4 000 μg/mL 时，
相对抑制率分别为 9.72％和 78.64％。 250~4 000 μg/mL 的扁穗莎草醇提物溶液和 500~4 000 μg/mL 的水提
物溶液对水稻幼苗根长产生显著促进作用， 促进作用随浓度升高而增强， 在 2 000 μg/mL 时促进作用最
强， 促进率分别为 83.76％和 76.85％， 浓度进一步升高， 促进作用又有所降低。 250~4 000 μg/mL 的褐穗
莎草醇提物溶液和 200~4 000 μg/mL的水提物溶液对水稻幼苗根长产生显著促进作用， 促进作用随浓度升
高而增强， 在 4 000 μg/mL时促进作用达到最强， 促进率分别为 85.18％和 78.22％。
2.2.2提取物对水稻幼苗苗高的影响 表 4显示了异型莎草、 扁穗莎草和褐穗莎草提取物溶液对水稻幼
杂草 CK
提取物浓度/（μg/mL）
250 500 1 000 2 000 4 000
异型莎草
C. difformis
醇提物
发芽势/％ 96.67±1.93 a 95.56±1.11 ab 93.33±1.93 abc 92.22±2.202 abc 91.11±1.11 bc 90±0.00 c
抑制率/％ 0 1.15 3.45 4.60 5.75 6.90
水提物
发芽势/％ 95.56±2.94 a 94.44±2.94 a 92.22±4.45 ab 88.89±2.94 ab 83.33±1.93 b 72.22±4.01 c
扁穗莎草
C. compressus
醇提物
发芽势/％ 98.89±1.11 ab 100±0.00 a 97.78±1.11 ab 97.78±1.11 ab 95.55±2.22 b 95.56±1.11 b
抑制率/％ 0 -1.12 1.12 1.12 3.37 3.37
水提物
发芽势/％ 98.89±1.11 a 100±0.00 a 100±0.00 a 98.89±1.11 a 96.67±0.00 a 96.67±1.93 a
褐穗莎草
C. fuscus
醇提物
发芽势/％ 97.78±1.11 a 97.78±1.11 a 96.67±0.00 a 96.67±1.93 a 95.56±1.11 a 93.33±1.93 a
抑制率/％ 0 0 1.14 1.14 2.27 4.55
水提物
发芽势/％ 97.78±2.22 a 96.67±1.93 a 96.67±1.93 a 95.56±1.11 a 94.45±2.22 a 93.33±1.93 a
抑制率/％ 0 1.14 1.14 2.27 3.41 4.54
抑制率/％ 0 1.17 3.49 6.98 12.79 24.42
抑制率/％ 0 -1.12 -1.12 0 2.24 2.24
表 2 3 种莎草属杂草提取物对水稻种子发芽势的影响
杂草 CK
提取物浓度/（μg/mL）
250 500 1 000 2 000 4 000
异型莎草
C. difformis
醇提物
萌发率/％ 96.67±1.93 a 95.56±1.11 a 95.55±2.22 a 93.33±1.93 a 92.22±2.22 a 91.11±1.11 a
抑制率/％ 0 1.15 1.15 3.45 4.60 5.75
水提物
萌发率/％ 95.56±2.94 a 95.56±2.94 a 94.45±4.01 a 93.33±1.93 a 87.78±2.22 a 76.66±3.33 b
扁穗莎草
C. compressus
醇提物
萌发率/％ 98.89±1.11 a 100±0.00 a 98.89±1.11 a 97.78±1.11 a 96.67±1.93 a 96.67±1.93 a
抑制率/％ 0 -1.12 0 1.12 2.25 2.25
水提物
萌发率/％ 98.89±1.11 a 100±0.00 a 100±0.00 a 98.89±1.11 a 98.89±1.11 a 97.78±1.11 a
褐穗莎草
C. fuscus
醇提物
萌发率/％ 98.89±1.11 a 98.89±1.11 a 97.78±1.11 a 97.78±1.11 a 96.67±0.00 a 95.56±1.11 a
抑制率/％ 0 0 1.12 1.12 2.24 3.37
水提物
萌发率/％ 97.78±2.22 a 98.89±1.11 a 97.78±2.22 a 96.67±1.93 a 96.67±1.93 a 94.44±2.94 a
抑制率/％ 0 -1.14 0 1.14 1.14 3.41
抑制率/％ 0 0 1.16 2.33 8.14 19.77
抑制率/％ 0 -1.12 -1.12 0 0 1.12
表 1 3 种莎草属杂草提取物对水稻种子萌发率的影响
说明： 表中不同的小写字母表示差异显著（P<0.05）， 数值为平均值 ±SE。 下同。
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９ 期 周 兵等： 3 种莎草属伴生杂草提取物对水稻种子萌发和幼苗生长的影响
苗苗高的影响。 结果表明， 不同浓度不同杂草提取物溶液对水稻幼苗苗高产生不同程度的影响， 有促进
作用也有抑制作用。 与对照相比， 250~4 000 μg/mL 的 3 种莎草醇提物溶液对水稻幼苗苗高不产生显著影
响， 且较低浓度时有促进作用， 而在较高浓度时有抑制作用， 在最高浓度 4 000 μg/mL 时相对应的抑制率
分别为 14.94％、 9.06％和 4.55％。 250~4 000 μg/mL的异型莎草水提物对水稻幼苗苗高产生抑制作用， 随
着浓度的升高， 抑制作用增强， 与对照相比， 1 000~4 000 μg/mL 时差异达显著水平（P<0.05）， 最高浓度 4
000 μg/mL 时， 其抑制率为 39.28％； 250~4 000 μg/mL 的扁穗莎草和褐穗莎草水提物溶液对水稻幼苗产生
促进作用， 扁穗莎草水提物溶液导致的促进作用随浓度升高而增强， 在 2 000 μg/mL 时促进作用最强， 达
差异显著水平（P<0.05）， 促进率为 21.14％， 浓度进一步升高， 促进作用又有所降低， 而褐穗莎草水提物
溶液导致的促进作用随浓度升高而增强， 1 000~4 000 μg/mL时促进作用达显著水平 （P<0.05），最高浓度 4
000 μg/mL时， 其促进率为18.53％。
杂草 CK
提取物浓度/（μg/mL）
250 500 1 000 2 000 4 000
异型莎草
C. difformis
醇提物
根长/cm 5.77±0.31 ab 6.63±0.41 a 6.32±0.47 ab 6.24±0.25 ab 6.17±0.35 ab 5.21±0.44 b
抑制率/％ 0 -14.78 -9.53 -8.11 -6.93 9.72
水提物
根长/cm 5.79±0.34 a 4.81±0.25 b 3.77±0.23 c 2.91±0.20 d 1.92±0.18 e 1.24±0.10 f
扁穗莎草
C. compressus
醇提物
根长/cm 5.82±0.37 a 7.50±0.35 b 7.85±0.39 b 9.13±0.34 c 10.69±0.45 d 8.60±0.34 bc
抑制率/％ 0 -28.86 -34.99 -56.92 -83.76 -47.75
水提物
根长/cm 5.51±0.32 a 5.99±0.36 ab 6.66±0.32 bc 7.92±0.34 d 9.74±0.43 e 7.37±0.26 cd
褐穗莎草
C. fuscus
醇提物
根长/cm 5.92±0.36 a 7.94±0.35 b 8.06±0.36 b 9.38±0.35 c 10.41±0.43 d 10.96±0.24 d
抑制率/％ 0 -34.07 -36.13 -58.44 -75.94 -85.18
水提物
根长/cm 5.49±0.24 a 5.63±0.33 a 5.97±0.28 a 6.38±0.25 a 7.49±0.32 b 9.78±0.46 c
抑制率/％ 0 -2.67 -8.77 -16.40 -36.55 -78.22
抑制率/％ 0 16.89 34.90 49.71 66.89 78.64
抑制率/％ 0 -8.67 -20.85 -43.75 -76.85 -33.80
表 3 3 种莎草属杂草提取物对水稻幼苗根长的影响
杂草 CK
提取物浓度/（μg/mL）
250 500 1 000 2 000 4 000
异型莎草
C. difformis
醇提物
苗高/cm 5.68±0.33 ab 6.39±0.40 a 6.02±0.45 a 5.78±0.26 ab 5.36±0.31 ab 4.83±0.36 b
抑制率/％ 0 -12.53 -6.04 -1.85 5.65 14.94
水提物
苗高/cm 5.72±0.25 a 5.33±0.20 ab 5.10±0.23 abc 5.01±0.25 bc 4.44±0.22 c 3.47±0.20 d
扁穗莎草
C.compressus
醇提物
苗高/cm 5.77±0.18 abc 5.80±0.20 abc 5.84±0.25 bc 6.10±0.17 c 5.47±0.16 ab 5.25±0.18 a
抑制率/％ 0 -0.57 -1.32 -5.81 5.22 9.06
水提物
苗高/cm 5.35±0.14 a 5.97±0.13 bc 6.01±0.23 bc 6.17±0.20 bc 6.48±0.17 c 5.62±0.25 ab
褐穗莎草
C. fuscus
醇提物
苗高/cm 5.43±0.19 ab 5.96±0.18 b 5.86±0.14 b 5.78±0.15 b 5.47±0.25 ab 5.18±0.19 a
抑制率/％ 0 -9.79 -7.95 -6.35 -0.69 4.55
水提物
苗高/cm 5.57±0.17 a 5.88±0.17 ab 5.98±0.15 ab 6.13±0.11 bc 6.34±0.20 bc 6.60±0.21 c
抑制率/％ 0 -5.61 -7.52 -10.05 -13.92 -18.53
抑制率/％ 0 6.78 10.85 12.43 22.33 39.28
抑制率/％ 0 -11.60 -12.40 -15.44 -21.14 -5.10
表 4 3 种莎草属杂草提取物对水稻幼苗苗高的影响
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热 带 作 物 学 报 31 卷
2.2.3提取物对水稻幼苗鲜重的影响 异型莎草、 扁穗莎草和褐穗莎草提取物溶液对水稻幼苗鲜重的影
响见表 5。 可以看出， 不同浓度不同杂草提取物溶液对水稻幼苗鲜重产生不同程度的影响。 与对照相比，
2 000~4 000 μg/mL的异型莎草醇提物溶液和 1 000~4 000 μg/mL 的水提物溶液对水稻幼苗鲜重产生显著抑
制作用， 抑制强度随浓度的升高而增强， 在最高浓度 4 000 μg/mL 时， 抑制率分别为 22.65％和 36.65％。
250~4 000 μg/mL 的扁穗莎草水提物、 褐穗莎草醇提物和水提物对水稻幼苗鲜重产生促进作用， 且促进作
用随浓度升高而增强， 2 000 μg/mL 时， 促进作用最强， 促进率分别为 10.57％、 10.42％、 14.77％。 之
后， 浓度进一步升高， 促进作用又有所降低。
3 讨论
目前， 普遍认为大多数伴生杂草对作物产生化学抑制作用。 中国南方重要杂草胜红蓟（Ageratum
conyzoides）就是通过挥发、 雨雾淋溶和残株降解等途径向环境中释放各种次生物质抑制其它植物的生长而
成功侵入耕作地影响作物的生长 [20-21]。 麦田重要杂草三裂叶豚草（Ambrosia trifida）也是通过向空气和土壤
中释放二萜氧化物危害小麦等作物的生长 [22-23]。 同样， 麦田主要杂草播娘蒿（Descurainia sophia）、 宝盖草
（Lamium amplexicaule）、 麦瓶草（Silene conoidea）和荠菜（Capsella bursa-pastoris）的水提物均显著抑制小
麦种子的萌发和幼苗生长， 这一结果表明， 小麦伴生杂草对小麦可能存在化学抑制作用 [24]。 伴生杂草香附
子和空心莲子草水提物 [8-9]、 碎米莎草植株中的生物碱类物质 [10-11]、 稗草 [2-5]和旱稗 [6]提取物对水稻幼苗的生
长均产生一定的抑制作用。 而本研究也证实了这一点， 在设定的 250~4 000 μg/mL 的浓度范围内， 异型莎
草水提物对水稻种子萌发率、 发芽势、 幼苗根长、 苗高和鲜重均产生不同程度的抑制作用， 且在较高浓
度下， 与对照相比， 抑制作用达显著水平（P<0.05）。 可以推测， 异型莎草水提物可以延迟和降低水稻种子
萌发， 抑制水稻生长， 有利于其对空间的占领和时间上的优先， 从而更有利于自身的生长。 同时， 在研
究中笔者还发现， 受到显著抑制作用的水稻幼苗叶片出现黄化现象， 表明异型莎草提取物对水稻叶片的
光合作用产生抑制作用， 而具体的光合作用机理有待于进一步研究， 同时， 对水稻植株的呼吸作用等生
理生化过程是否产生影响需进一步研究探讨。
然而， 不可否认， 还有少量伴生杂草所产生的次生物质能促进作物的生长。 麦田主要杂草麦仙翁
（Agrostemma githago） 能通过根系向土壤中分泌释放赤霉素、 麦仙翁素和尿囊素来促进小麦的生长发育、
增加产量和改善品质 [25]。 稗草通过产生化学信息物质诱导水稻化感品种合成释放更多的化感物质 [26]。 王艳
杂草 CK
提取物浓度/（μg/mL）
250 500 1 000 2 000 4 000
异型莎草
C. difformis
醇提物
单株鲜重/mg 101.35±2.26 a 103.39±1.46 a 99.71±2.32 a 98.27±4.02 a 86.09±1.11 b 78.39±3.07 b
抑制率/％ 0 -2.01 1.62 3.04 15.05 22.65
水提物
单株鲜重/mg 106.90±2.83 a 104.59±0.90 a 101.64±8.37 ab 87.73±2.18 bc 82.62±6.39 cd 67.72±4.77 d
扁穗莎草
C. compressus
醇提物
单株鲜重/mg 108.64±1.22 a 111.22±2.21a 111.59±2.52 a 112.60±3.18 a 110.60±2.31 a 99.51±1.22 b
抑制率/％ 0 -2.38 -2.72 -3.65 -1.80 8.40
水提物
单株鲜重/mg 107.96±3.57 a 111.94±2.59 ab 112.99±2.45 ab 116.97±1.91 b 119.37±2.85 b 114.36±2.01 ab
褐穗莎草
C. fuscus
醇提物
单株鲜重/mg 100.52±4.10 a 106.21±5.74 a 107.11±0.73 a 108.23±4.98 a 111.00±1.76 a 106.70±2.37 a
抑制率/％ 0 -5.65 -6.55 -7.66 -10.42 -6.15
水提物
单株鲜重/mg 104.97±4.80 a 110.98±2.56 ab 111.57±4.62 ab 116.89±3.83 ab 120.47±2.32 b 117.20±6.27 ab
抑制率/％ 0 -5.73 -6.29 -11.35 -14.77 -11.65
抑制率/％ 0 2.15 4.92 17.93 22.71 36.65
抑制率/％ 0 -3.69 -4.66 -8.34 -10.57 -5.93
表 5 3 种莎草属杂草提取物对水稻幼苗单株鲜重的影响
1546
９ 期 周 兵等： 3 种莎草属伴生杂草提取物对水稻种子萌发和幼苗生长的影响
平等 [7]的研究也发现稗草和鸭舌草（Monochria vaginalis）能诱导增强水稻的化感抑制作用。 本研究结果显
示， 在设定的 250~4 000 μg/mL的浓度范围内， 伴生杂草扁穗莎草和褐穗莎草提取物虽然对水稻种子萌发
率和发芽势不产生显著影响， 但其提取物对水稻幼苗根长、 苗高和鲜重产生了促进作用， 且在一定浓度
范围内， 与对照相比， 促进作用达显著水平（P<0.05）。 可以推测， 扁穗莎草和褐穗莎草可以通过产生次生
代谢物质诱导水稻幼苗根长生长从而加强其对土壤水分和无机养分的吸收， 同时增强水稻幼苗叶片的生
长加强其光合作用， 促进水稻植株物质的积累增加鲜重， 从而促进水稻的生长。 这一结果将为伴生杂草
对作物存在促进作用提供了又一个佐证。
以化感作用、 种间识别和化学通讯为主要内容的伴生杂草与水稻之间化学作用关系的阐明必将对农
业生产发挥积极作用。 水稻化感抑草作用的发现为稻田杂草的控制提供了新的途径 [1, 27]， 然而， 经千百年
的驯化培育， 现代水稻品种的化感特性大多已丧失或特征基因不再表达， 只有极少数品种的化感特性被
无意识地保留下来[28]， 能在田间真正地对杂草显示化感抑制效应的品种不足 1％， 而且这些从众多种质资
源中筛选的化感品种在产量、 品质和农艺性状等方面已不能满足目前生产种植的要求 [26]， 这必将为其在杂
草控制方面的应用带来一定的局限性。 而伴生杂草对水稻化感作用的揭示将为稻田杂草的控制管理提供
另外一个思路。 异型莎草提取物对水稻生长的抑制作用， 扁穗莎草和褐穗莎草提取物对水稻生长的促进
作用从两个方面初步揭示了伴生杂草对水稻的化学作用关系。 针对有害杂草的控制是需要根据杂草经济
危害允许水平及经济阈值来确定的[29]， 将杂草控制在一定的数量范围内即可， 从我们的研究结果来看， 异
型莎草的防除即应采取这种措施， 异型莎草对水稻的经济危害允许水平及经济阈值有待于研究。 而对于
对水稻生长有促进作用的扁穗莎草和褐穗莎草， 可加以引导和利用， 尤其是其中对水稻生长产生促进作
用的次生代谢物质， 在水稻生产中具有非常好的应用潜力。
本研究目前的结果只是一个初步的探索， 试验处于实验室阶段， 同时， 关于 3 种莎草属伴生杂草对
水稻的化感作用的研究中， 比如具体的作用物质、 作用物质之间的相互关系、 作用机理、 作用物质对稻
田其它生物的影响等都有待于进一步研究和探索。
参 考 文 献
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Effects of Extracts from Three Companion Weeds in Cyperus sp. on Rice
Seed Germination and Seedling Growth
Zhou Bing, Yan Xiaohong, Zhong Juan, Xu Dongmei, Cao Yusong, Zheng Zhuo
School of Life Sciences, Jinggangshan University, Jian, Jiangxi 343009
Abstract Effects of extracts from Cyperus difformis, C. compressus and C. fuscus companion weeds in
Cyperus sp. on rice seed germination and seedling growth were studied by bioassays in laboratory
condition. The results suggested that, compared with control, 250 ~ 4 000 μg/mL extracts from three weeds
basically had no significant effects on rice seed germination rate, but 2 000 ~ 4 000 μg/mL extracts from
C. difformis significantly inhibited rice seed germinability. As C. difformis, 250~4 000 μg/mL water extracts
on rice seedling root length, 1 000~4 000 μg/mL water extracts on rice seedling height and fresh weight, 2
000 ~ 4 000 μg/mL ethanol extracts on rice seedling fresh weight all showed significant inhibition, the
relative highest inhibition rates were respectively 78.64%, 39.28%, 36.65% and 22.65%. As C. compressus,
250~4 000 μg/mL ethanol extracts and 500~4 000 μg/mL water extracts on rice seedling root length, 250~
2 000 μg/mL water extracts on rice seedling height, 1 000 ~ 2 000 μg/mL water extracts on rice seedling
fresh weight all showed significant promotion, the relative highest promotion rates were 83.76%, 76.85%,
21.14% and 10.57%. As C. fuscus, 250 ~ 4 000 μg/mL ethanol extracts and 2 000 ~ 4 000 μg/mL on rice
seedling root length, 1 000~4 000 μg/mL water extracts on rice seedling height, 2 000 μg/mL water extracts
on rice seedling fresh weight all showed significant promotion, the relative highest promotion rates were
85.18%, 78.22%, 18.53% and 14.77%.
Key words Companion weed; Extract; rice; Seed germination; Seedling growth 责任编辑： 赵军明
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