全 文 ：江西农业大学学报 2014，36(6):1270－1274 http:/ / xuebao．jxau．edu．cn
Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis DOI:10．13836 / j．jjau．2014203
陶俊杰，李玮，郭青云．野胡萝卜水浸提液对两种禾本科杂草的化感作用［J］．江西农业大学学报，2014，36(6) :1270－1274．
野胡萝卜水浸提液对两种禾本科
杂草的化感作用
陶俊杰1，2，李 玮2，郭青云2*
(1．青海大学，青海 西宁 810016;2．青海农林科学院 农业部西宁作物有害生物科学观测实验站 /青海省农业有害
生物综合治理重点实验室，青海 西宁 810016)
摘要:本试验应用室内培养皿生物测定方法，研究了青海省野胡萝卜水浸提液对野燕麦及旱雀麦种子萌发和幼
苗生长的影响。结果表明野胡萝卜水浸提液对野燕麦及旱雀麦具有一定的化感效应。野胡萝卜水浸提液对旱
雀麦种子萌发和幼苗根长、苗高和鲜质量具有一定的影响，随着浸提液浓度的升高，其抑制效果越明显。对野
燕麦而言整体表现出了“低促高抑”现象，即低浓度下促进，高浓度下抑制。通过 ＲI 值比较可知:地下部分的
化感强度要大于地上部分。
关键词:野胡萝卜;野燕麦;旱雀麦;水浸提液;化感作用
中图分类号:S451．1 文献标志码:A 文章编号:1000－2286(2014)06－1270－05
The Allelopathic Effect of Daucus carota Linn．
Aquatic Extract on Two Gramineous Weeds
TAO Jun-jie1，2，LI Wei2，GUO Qing-yun2*
(1．Qinghai University，Xining 810016，China;2． Scientific Observing and Experimental Station of Crop
Pest in Xining，Ministry of Agriculture，Key Laboratory of Agricultural Integrated Pest Management，Qinghai
Province，Qinghai Academy of Agriculture and Forestry，Xining 810016，China)
Abstract:Indoor petri dish bioassay was adopted to study the impact of Daucus carota Linn．aquatic ex-
tract on the seed germination and seedling growth of wild oat and Bromus tectorum L．The results showed that
the Daucus carota Linn aquatic extract had a certain allelopathic effect on wild oats and Bromus tectorum L．．
The aquatic extract had a certain influence on seed germination，the seedling root length，the seedling height
and fresh weight of Bromus tectorum L．．The inhibitory effect became more obivious with the increase of aquatic
extract concentration．For wild oat，it was low－promoting and high－repressing．In other words，it was facilitating
when its contraction was low and inhibiting when its contraction was high．The allelopathic strength of under-
ground parts was higher than that of overground parts according to the comparison of ＲI values．
Key words:Daucus carota Linn．;wild oat;Bromus tectorum L．;aquatic extract;allelopathic effect
一些植物通过向周围环境中释放化感物质从而影响邻近植物的生长发育，这一自然想象称为植物
化感作用(Allelopathy)［1－4］。高等植物间的化感物质通过活体植物(供体植物)的茎叶挥发、茎叶淋溶、
收稿日期:2014－03－07 修回日期:2014－05－24
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划项目(2012BAD19B02)
作者简介:陶俊杰(1988—)男，硕士生，主要从事化感作用研究，E－mail:qintian．001@ 163．com;* 通信作者:郭青
云，研究员，E－mail:guoqingyunqh@ 163．com。
第 6期 陶俊杰等:野胡萝卜水浸提液对两种禾本科杂草的化感作用
根系分泌等途径释放到环境中，从而对周围邻近植物(受体植物)产生有害或有益的影响［5］，是广泛存
在于自然界中的一种重要的化学生态学防御机制。利用植物间的化感作用控制农田杂草对于在农业可
持续性发展中建立合理栽培技术与耕作制度［6－7］，及新一代环境友好型农药与植物生长发育调节剂的
研发等方面有着广泛的应用前景［8－9］
野胡萝卜(Daucus carota Linn)隶属于伞形花科，性寒、味苦微甘属二年生草本植物，分布广泛，主要
生于田野荒地、山坡、路旁，野生条件下生长迅速，全国各地均有分布。是我国北方甘肃、陕西，青海等地
的主要杂草，目前国内外还没有学者研究野胡萝卜水浸提取液对禾本科杂草的化感作用，但对野胡萝卜
的成分的研究已经相当成熟。秦巧慧等［10］对其化学成分研究报道了其对蚊幼虫具有毒杀活性。党俊
伟［11］对野胡萝卜净油化学成分进行了研究。野燕麦，旱雀麦均为禾本科［12］，均属一年生草本植物，是
青海省农田中常见的杂草，尤其是青藏高原的青稞地中较多。
本实验采用室内生物测定的方法，初步研究了不同浓度的野胡萝卜水浸提液对野燕麦，旱雀麦种
子发芽率和幼苗生长的影响，旨在为探寻杂草资源的综合开发利用和麦类作物杂草综合防控技术提供
理论和实践依据，同时筛选出化感潜力较强的高原野生植物，为研制植物源除草剂和开发青藏高原化感
植物资源提供理论依据。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 供体材料 野胡萝卜(Daucus carota L．)于 2013年 9月上旬采集于青海省海西蒙古族自治州境内。
1．1．2 受体材料 野燕麦，旱雀麦于 2013年 9月采集于青海省海北藏族自治州境内。
1．1．3 试验仪器及药品 SHB－Ⅲ循环水式多用真空泵、恒温循环器 HX－1050、EYELA(N－1100)旋转
蒸发仪、1 000 mL三角瓶、2%NaClO。
1．2 试验方法
1．2．1 野胡萝卜水浸提液的制备 将野胡萝卜全株采回，清水洗净泥土，室内自然晾干后，用剪刀将植
株剪成 4～5 cm长度。置于1 000 mL的三角瓶中用蒸馏水浸泡，3 d后，将浸泡液过滤，用旋转蒸发仪在
低温、真空下进行蒸干，将蒸干物分别配置成浓度为 5，2，1，0．5 mg /mL的溶液。
1．2．2 野胡萝卜水浸提液对野燕麦，旱雀麦种子萌发的测试 受体旱雀麦、野燕麦种子用 2% NaClO溶
液浸泡 10 min，取出后用蒸馏水冲洗 3～5次，催芽 24 h，挑选露白一致的种子进行测试。种子发芽法进行
测定。在直径为 9 cm 的培养皿中铺双层滤纸，分别加上上述不同浓度的野胡萝卜提取稀释液，以蒸馏水
为对照，每个浓度每皿各放置露白一致的旱雀麦种子 30 粒，野燕麦种子 20 粒，每个处理 3 次重复。
1．3 培养与测定
在分别播种了野燕麦和旱雀麦之后，将培养皿放在 24 ℃ 恒温培养箱中黑暗培养，每天光照 12 h，
无光照 12 h。培养期间加适量无菌水保持滤纸湿润，每天统计其发芽率，连续观察 6 d。野胡萝卜水浸
提液对野燕麦，旱雀麦幼苗的生长主要测试其根长、芽长、鲜质量和干质量的生长指标。统计野燕麦和
旱雀麦的发芽率，发芽势，及抑制率(%)［13］
发芽率(Gr)=(杂草发芽种子数 /供试杂草种子总数)×100% (1)
发芽势(Ge)=(前 3 d杂草发芽种子数 /供试种子数) (2)
抑制率= ［(对照的根、芽长度和鲜质量－处理的根、芽长度和鲜质量)/ 对照的根、芽长度和鲜质
量］× 100% (3)
然后将野燕麦和旱雀麦幼苗分别从培养皿中取出，用 20 cm长的直尺分别测量每株野燕麦及旱雀
麦幼苗的根长、芽长。记录所有数据后将每个浓度对应的野燕麦、旱雀麦幼苗分别称取鲜质量(g)，称
取鲜质量后放入烘箱中烘干并称取干质量，试验采用完全随机试验，所得数据用 SPSS20．0 进行方差分
析和显著性测验，并将测得的生长指标转换为 ＲI值［14］后进行比较，ＲI值的计算公式如下:
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江 西 农 业 大 学 学 报 第 36卷
ＲI=
1－C /T(TC)
T /C－1(T !C){ (4)
(4)式中，C为对照值，T为处理值，ＲI＞0表示促进作用，ＲI值＜0表示抑制作用，其绝对值的大小与
作用强度一致。
2 结果与分析
2．1 野胡萝卜水浸提液对野燕麦，旱雀麦种子发芽率、发芽势的影响
表 1 野胡萝卜水浸提液处理后杂草种子萌发特征
Tab．1 Wild carrot water leaching characteristics of germination of weed seeds extract treatment
提取液浓度(mg·mL－1)
Extract concentration
发芽率
Germination percentage
发芽势
Germinative force
旱雀麦 0．00(CK) 0．922 2±0．214 6a 0．877 8±3．214 6a
Silene jenisseensis Willd 5 0．811 1±0．154 7b 0．488 9±1．154 7b
2 0．922 2±0．577 4a 0．788 9±0．557 4a
1 0．942 4±0．501 3a 0．788 9±0．532 4a
0．5 0．955 6±0．547 1a 0．877 8±0．543 2a
野燕麦 0．00(CK) 0．766 0±0．081 7ab 0．600 0±0．511 1a
Avenafatua Linn 5 0．666 0±0．001 1ab 0．483 3±0．041 2a
2 0．700 0±0．527 5ab 0．633 0±0．511 6a
1 0．866 7±2．081 7a 0．716 7±0．001 2
0．5 0．633 0±0．110 3ab 0．550 0±0．511 9a
同列不同字母表示数据在 5%水平差异著性。
Different letters in the same column in the table indicate significant at 0．05 level．
图 1 野胡萝卜对旱雀麦、野燕麦种子的发芽影响
Fig．1 Effect of germination of wheat，wild carrot
dry lack of wild oat seeds
当水提取液浓度为 0．5 mg /mL 时，旱雀麦种
子的发芽率、发芽势均未受到影响，而且比对照还
相对具有较好的发芽率。当随着浓度逐渐增大时，
发芽率和发芽势开始逐渐减小。而野燕麦的萌发
特征表现出不同的趋势，在浓度为 1 mg /mL 时，发
芽率和发芽势达到最大，浓度越大其发芽率和发芽
势越小，但其在低浓度时表现为较低的萌发特征。
从图 1可以看出，6 d 后野胡萝卜不同浓度的
水浸提液对旱雀麦和野燕麦发芽率的影响不一致，
对于旱雀麦随着浓度的增加发芽率呈递减的趋势
在浓度为 0．5 mg /mL 时发芽率达到最大。对于野
燕麦在浓度为 1 mg /mL 时发芽率达到最大。旱雀
麦的发芽率于对照相比无明显的变化，野燕麦在不同的浓度时发芽率受到的影响较大。
2．2 野胡萝卜水浸提液对旱雀麦，野燕麦幼苗生长的影响
不同浓度的野胡萝卜水浸提液对绝大多数的根长、芽长、鲜质量、干质量均有一定程度的抑制作
用，且随着浓度的升高其抑制作用增强。在浓度达到 5 mg /mL 时，芽长生长的抑制率最大分别为
26．02%，50．4%。对于根长生长来说:旱雀麦在浓度为 2 mg /mL 时抑制率最大为 52．1%，野燕麦在浓度
为 5 mg /mL时抑制率最大为 77．14%，对于鲜质量旱雀麦在浓度为 5 mg /mL 时抑制率为 19．49%，野燕
麦鲜质量的抑制率为 46．74%。对于旱雀麦干质量而言，在浓度为 2 mg /mL 时，抑制率达到最大为
66．83%，野燕麦在浓度为 5 mg /mL时，抑制率为 53．79%，达到最大。可知野胡萝卜水提取液对旱雀麦、
野燕麦的根长、芽长、鲜质量、干质量均具有一定的抑制作用。相比而言对于根长生长的抑制率最大。
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第 6期 陶俊杰等:野胡萝卜水浸提液对两种禾本科杂草的化感作用
表 2 野胡萝卜水浸提液对旱雀麦，野燕麦幼苗生长的影响
Tab．2 Wild carrot water extract on the dry lack of wheat，effects of wild oat seedling growth
杂草名称
Weeds name
处理浓度 /(mg·mL－1)
Concentration
根长 /cm
Ｒoot length
芽长 /cm
Shoot length
鲜质量 /g
Fresh weight
干质量 /g
Dry weight
野燕麦 CK 5．560 0±0．453 6a 6．230 0±0．245 5ab 1．712 3±0．342 1a 0．489 7±0．510 2ab
Avenafatua Linn 5 1．270 0±0．727 5b 3．090 0±0．937 0b 0．912 0±0．325 6a 0．226 3±0．150 6b
2 4．183 3±2．737 9ab 4．510 0±0．717 6ab 1．567 0±0．445 0a 0．460 6±0．272 5b
1 3．093 3±2．634 4a 6．096 7±1．102 0a 1．681 6±0．576 3a 0．480 4±0．287 6ab
0．5 1．510 0±0．744 8b 3．390 0±1．031 6b 0．903 3±0．323 3a 0．238 0±0．159 1b
旱雀麦 CK 4．530 0±0．421 9a 4．960 0±0．768 8a 1．612 3±0．221 4a 0．356 4±0．372 4a
Silene jenisseensis 5 2．176 7±0．969 3ab 3．666 7±0．261 0ab 1．298 0±0．315 1a 0．126 4±0．024 7a
willd 2 2．173 3±0．693 0ab 4．096 7±0．831 5a 1．331 5±0．426 4a 0．118 2±0．031 3a
1 3．883 3±2．123 3ab 4．486 7±1．904 8a 1．544 4±0．561 1a 0．330 0±0．152 1ab
0．5 2．533 3±1．464 0ab 4．030 0±1．392 4a 1．294 8±0．470 2a 0．126 0±0．036 3a
同列不同字母表示数据在 5%水平差异著性。
Different letters in the same column in the table indicate significant at 0．05 level．
2．3 化感指数
将野胡萝卜水浸提液对旱雀麦、野燕麦测得的各项生理指标转化为 ＲI值，根长、芽长、鲜质量、干质
量的 ＲI值见图 2。
A:芽长;B:根长;C:鲜质量;D:干质量。
A:Shoot length;B:Ｒoot length;C:fresh weight;D:Dry weight．
图 2 旱雀麦、野燕麦芽长、根长、鲜质量、干质量 ＲI值比较
Fig．1 Dry lack of wheat，wild oat root length，fresh weight，dry weight of ＲI value
转换后的 ＲI值，排除了一些因试验条件造成的测试值之间的差异，可以在同一个标准下进行统一
比较。从图中可以看出芽长的 ＲI值在－0．504 0 ～ －0．021 4，根长的 ＲI 值在－0．771 4 ～ －0．142 8，鲜质量
的 ＲI值在－0．467 4～ －0．017 9，干质量的 ＲI值在－0．668 4～ －0．019 0。由此可知在同一个标准下野胡萝
卜水浸提液对旱雀麦、野燕麦的根长、芽长、鲜质量、干质量的化感强度，地下部分的化感强度要大于地
上部分。
3 讨 论
本实验中，野胡萝卜水浸提液对禾本科杂草旱雀麦和野燕麦种子的发芽率及幼苗生长的根长、芽
长、鲜质量、干质量的抑制作用，在浓度为 1 mg /mL时，两种杂草种子的发芽率都相对较高，野燕麦的种
子发芽率高于对照，表现出促进作用，旱雀麦的发芽率和对照差异不大。而野燕麦在浓度为 0．5 mg /mL
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江 西 农 业 大 学 学 报 第 36卷
时却表现出抑制作用，中浓度促进，高浓度抑制的生长趋势，还需进一步验证［15］。两种不同杂草对同种
处理表现出不同的生长趋势，此为 2种杂草对相同胁迫适应性策略的另一差异。
试验中发现，当野胡萝卜供试浓度较低时，对野燕麦、旱雀麦幼苗根长、鲜质量等生产有一定的促
进作用。由此可见生化他感作用的“高抑低促”恰当的反应了同一生境中不同植物间相互竞争的复杂
关系。植物化感物质及其作用机制是十分复杂的生理生化过程。受试验条件的限制，本试验仅从野胡
萝卜对野燕麦、旱雀麦的发芽率、根长、芽长、鲜质量、干质量等几个指标进行了初步探索，而对其受体的
化感作用机制和野胡萝卜化感物质的纯化鉴定分析，还有待于进一步研究。此外许多研究表明植物提
取液对种子的萌发大多具有抑制作用，且随着浓度的增大，抑制效果就越明显。然而本试验却发现在野
燕麦的种子萌发中低浓度具有轻微的促进作用。已有研究证明，低度干旱胁迫［16］能促进亚麻(Linum
usitatissimum)种子的萌发，然而在自然生境中，这一试验结果还未得到证实，仍需进一步验证。
通过野胡萝卜水浸提取液对旱雀麦、野燕麦各个生产指标的抑制率分析，可以得出对幼苗的生长
抑制作用从大到小依次为:根长、芽长、鲜质量，说明两种受体禾本科杂草对野胡萝卜的化感抑制作用反
应敏感，也说明野胡萝卜的化感物质具有较强的水溶性，可溶解在水中对野燕麦、旱雀麦产生化感作用。
通过对野燕麦、旱雀麦各生长指标的抑制率分析可以得出，受体的根长更能反映化感潜力的大小。这主
要是因为根系是化感物质分泌的主要途径，作用点就是受体的根部，这使得受体根部最先感受化感作
用，因此受影响也最大，而根部又是植物体吸收水分、养分等物质的重要部位，所以植株的地上部分所表
现出的化感胁迫症状也是通过根部吸收、传导造成的相应影响［17］。
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