全 文 ：湖 北 农 业 科 学 2012 年
小飞蓬对三种杂草种子萌发和幼苗生长的化感作用
高 源 1，朱朝华 1，李雪枫 1，雷照鸣 2，余树华 2
（1．海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室 ／环境与植物保护学院，海口 570228；
2．中国热带农业科学院试验场，海南 儋州 571737）
摘要：以稗草［Echinochloa crusgalli （L．） Beauv．］、鬼针草（Bidens pilosa L．）、含羞草（Mimosa pudica L．）
3 种杂草种子为受体，以小飞蓬［Conyza canadensis （L．） Cronq．］全株为供体，采用培养皿滤纸培养法研
究小飞蓬水提取液的乙酸乙酯、正丁醇和水萃取物对受体植物种子萌发和幼苗生长的化感作用。 结果表
明，小飞蓬的乙酸乙酯萃取物强烈抑制稗草和鬼针草的种子萌发和幼苗生长，且抑制效应随萃取物浓度
的升高而提高，高浓度的乙酸乙酯萃取物对含羞草的种子萌发和幼苗生长抑制作用明显。 乙酸乙酯萃取
物浓度为 0．5 mg ／ mL 时，其对 3 种杂草幼苗的根长、茎长和鲜重的抑制作用与对照组比较就有显著差异。
乙酸乙酯萃取物浓度为 2．0 mg ／ mL 时，其对稗草和鬼针草根长的化感效应指数（RI）值均为－1．00，对茎长
的 RI 值分别为－0．97 和－0．78；二者种子的萌发率平均值分别为 3．3％和 2．2％。 小飞蓬的正丁醇萃取物抑
制 3 种杂草的种子萌发和幼苗生长，但比乙酸乙酯萃取物的抑制作用弱。 高浓度小飞蓬水萃取物强烈促
进 3 种杂草的幼苗生长。 说明小飞蓬水提取液中的除草活性物质可能存在于乙酸乙酯和正丁醇萃取物
中。
关键词：小飞蓬［Conyza canadensis（L．）Cronq．］；化感作用；萃取物；幼苗生长
中图分类号：S452 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2012）15－3230-04
Allelopathy of Conyza canadensis on Seed Germination and Seedling Growth of Three
Types of Weed
GAO Yuan1，ZHU Chao－hua1，LI Xue－feng1，LEI Zhao－ming2，YU Shu－hua2
（1． College of Environment and Plant Protection， Hainan University， Haikou 570228，China；
2． Test Site of Chinese Academy of Tropical Agricultural Science， Danzhou 571737， Hainan，China）
Abstract： Ethyl acetate， butanol and water extracts from Conyza canadensis were used to test their allelopathic effects on the
seed germination and seedling growth of three types of weed ［Echinochloa crusgalli （L．） Beauv， Bidens pilosa L， and Mi-
mosa pudica L］． The results showed that ethyl acetate extract could strongly inhibited the seed germination and seedling
growth of E． crusgalli and B． pilosa． The inhibition increased with the increasing concentration of extract． High concentration
of the ethyl acetate extract could effectively inhibit the seed germination and seedling growth of M． pudica L． When the con-
centration of ethyl acetate reached 0．5 mg ／ mL， significant differences of seedlings of the 3 species emerged on their root
length， stem length and fresh weight compared with the control． When the concentration of ethyl acetate reached 2．0 mg ／ mL，
the respond indexes of allelopathy （RI） of the root length of E． crusgalli and B． pilosa were both －1．00； while the RI of the
stem length was －0．97 and －0．78 respectively． The average germination rate of two seeds was 3．3％ and 2．2％ respectively．
The butanol extract could inhibit the seed germination and seedling growth of three weeds， but its inhibition was weaker than
the ethyl acetate extract． High concentration of the aqueous extract could effectively promote seedling growth of three weeds．
It could be concluded that herbicidal active substances from C. canadensis were probably existing in extracts of ethyl acetate．
Key words： Conyza canadensis； allelopathy； extracts； seedling growth
收稿日期：2012－01－07
基金项目：海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室资助项目；海南大学“211 工程”建设项目
作者简介：高 源（1986－），男，山东济南人，在读硕士研究生，研究方向为植物源农药，（电话）19789181193（电子信箱）gyuan＿1986＠163．com；
通讯作者，朱朝华（1959－），男，副教授，广西玉林人，主要从事植物保护、植物化感作用及杂草学研究工作，（电话）0898－66192975
（电子信箱）zch200518＠21cn．com。
第 51卷第 15期
2012年 8 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 51 No.15
Aug．，2012
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2012.15.051
第 15 期
植物化感作用指各种植物之间存在的一种化学
相互作用，包括促进和抑制两个方面 ［1］。 至今，植物
化感作用研究已成为化学和生态学最活跃的领域之
一，而菊科植物的化感作用，特别是化感物质在杂草
控制和可持续发展农业上的应用成为一个新的研究
热点［2］。 小飞蓬［Conyza canadensis （L．） Cronq．］，别
名小白酒草、小蓬草、小飞莲，俗称狼尾蒿，为菊科
（Compositae）白酒菊属（Conyza）植物。小飞蓬原产于
北美，19世纪末先后传入中国［3］。小飞蓬能产生大量
瘦果，蔓延极快，一旦形成种群优势，其他杂草很难
生长，是我国主要恶性杂草之一，已经引起相关研究
人员的重视。 小飞蓬具有细胞毒性、抑菌和除草活
性 ［4-7］。 高兴祥等［5］发现小飞蓬乙酸乙酯和乙醇提取
物对高粱［Sorghum bicolor （L．） Moench］等 4 种作
物的幼苗具有抑制作用。 为了系统研究小飞蓬化感
作用和其除草活性潜力， 本试验选取的受体植物均
来自野外采集，用小飞蓬乙酸乙酯、正丁醇和水萃取
物测定其对杂草种子萌发和幼苗生长的影响， 利用
小飞蓬的化感潜力， 为开发新型植物源除草剂和生
物防治杂草提供科学依据。
1 材料与方法
1．1 材料
供体植物小飞蓬植株， 化感作用受体植物鬼针
草 （Bidens pilosa L．）、 稗草 ［Echinochloa crusgalli
（L．） Beauv．］和含羞草（Mimosa pudica L．）的种子均
采集自中国热带农业科学院试验场。
1．2 方法
1．2．1 小飞蓬水提取液各萃取物的制备 选取健康
的全株小飞蓬洗净， 待其表面水分晾干后， 剪成 5
cm 左右的小段，加入蒸馏水先浸泡 48 h，倒出浸泡
液，再加入蒸馏水浸泡 24 h，期间反复振荡，合并两
次的浸泡液连续抽滤 2 次， 得到的滤液依次用乙酸
乙酯和正丁醇萃取，得到乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃
取物， 经乙酸乙酯和正丁醇萃取后剩余部分为水萃
取物，蒸干后得浸膏。各萃取物及浸膏用丙酮稀释成
2．5、5．0、10．0和 20．0 mg ／ mL萃取液备用。
1．2．2 化感活性生物测定 采用种子萌发法 ［8］。 在
直径 9 cm的培养皿中加入 1 mL 备用萃取液， 待溶
剂挥发后加入 10 mL蒸馏水， 使各萃取液浓度分别
达到 0．25、0．5、1．0 和 2．0 mg ／ mL， 以蒸馏水为对照
（CK），每个培养皿摆入 30 粒经预处理的种子，在温
度为（26±1）℃恒温培养箱中黑暗培养，每天调查种
子发芽数，记录到第八天。 4 d后测量杂草种子幼苗
根长、茎长和鲜重（鲜重为每个培养皿中 30 粒种子
总重量）。
1．3 数据分析
萌发率＝（发芽种子总数 ／供试种子总数）×100％
化感效应指数 （RI）：RI＝1－C ／ T （T≥C）， 或者
RI＝T ／ C－1（T＜C）
公式中，C 为对照值，T 为处理值。 RI 表示化感
作用强度大小，正值表示促进效应，负值表示抑制效
应，其绝对值大小反映化感作用的强弱。
小飞蓬水浸提液对杂草种子萌发率影响的数据
为 3 次测定的平均值±标准误；对幼苗生长影响的数
据采用 SAS软件 9．1 版进行方差分析， 处理间的差
异显著性用 Duncan氏法分析。
2 结果与分析
2．1 小飞蓬水提取液各萃取物对杂草种子萌发的
影响
小飞蓬的乙酸乙酯萃取物对 3 种杂草种子萌发
均有很强的抑制作用， 但是由于 3 种杂草种子隶属
于不同科属，表现出的受抑制程度也不同。稗草和鬼
针草种子在乙酸乙酯萃取物中萌发率受抑制程度较
含羞草强，抑制萌发的程度随着浓度的增大而增强，
在最高浓度 2．0 mg ／ mL 下稗草、 鬼针草和含羞草的
萌发率分别为 3．3％、2．2％和 18．7％， 低浓度下的含
羞草种子萌发率与对照相比差异不显著。
小飞蓬的正丁醇萃取物对于 3 种杂草种子的萌
发具有抑制作用， 抑制萌发的程度随着浓度的增大
而增强（图 2）。 3 种杂草中稗草最为敏感，在浓度为
2．0 mg ／ mL 下萌发率为 16．8％；鬼针草和含羞草在低
浓度的正丁醇萃取物中萌发率与对照相比差异不显
著 ， 在 2．0 mg ／ mL 下的萌发率分别为 43．3％和
41．1％（图 2）。
小飞蓬的水萃取物对 3 种杂草种子的萌发率影
响情况见图 3， 依次经过乙酸乙酯和正丁醇萃取过
的水提取液对杂草种子萌发率的影响不显著。
2．2 小飞蓬水提取液各萃取物对杂草幼苗生长的
影响
小飞蓬不同浓度的乙酸乙酯和正丁醇萃取物
图 1 小飞蓬乙酸乙酯萃取物对杂草种子萌发率的影响
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
萌
发
率
//%
稗草 鬼针草 含羞草
CK
0.25 mg/mL
0.5 mg/mL
1.0 mg/mL
2.0 mg/mL
高 源等：小飞蓬对三种杂草种子萌发和幼苗生长的化感作用 3231
湖 北 农 业 科 学 2012 年
图 3 小飞蓬水萃取物对杂草种子萌发率的影响
图 2 小飞蓬正丁醇萃取物对杂草种子萌发率的影响
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
萌
发
率
//%
稗草 鬼针草 含羞草
CK
0.25 mg/mL
0.5 mg/mL
1.0 mg/mL
2.0 mg/mL
表 1 小飞蓬各萃取物对杂草幼苗根长和茎长的影响 （单位：cm）
萃取溶剂
乙酸乙酯
正丁醇
水
浓度
mg/mL
CK
0.25
0.5
1.0
2.0
CK
0.25
0.5
1.0
2.0
CK
0.25
0.5
1.0
2.0
根长
2.55±0.06 aA
1.64±0.11 bB
1.54±0.10 bB
1.18±0.05 cC
0±0.00 dD
2.55±0.06 aA
1.74±0.17 bB
1.59±0.09 bcB
1.26±0.08 cC
1.24±0.06 cC
2.55±0.06 bA
2.47±0.08 bA
2.49±0.22 bA
2.55±0.60 bA
3.61±0.55 aA
茎长
2.88±0.09aA
2.26±0.13bB
2.03±0.09 bcBC
1.77±0.02 cC
0.24±0.02 dD
2.88±0.09 aA
2.13±0.08 bB
2.02±0.17 bB
1.88±0.17 bcB
1.62±0.26 cB
2.88±0.09 abA
2.60±0.05 bA
2.65±0.00 bA
2.88±0.09 abA
3.72±0.60 aA
根长
2.89±0.02aA
2.53±0.27abA
2.23±0.07 bA
0.84±0.06 cB
0±0.00 dC
2.89±0.02 aA
2.84±0.04 aA
2.74±0.01 aA
2.20±0.04 bB
1.50±0.24 cC
2.89±0.02 cC
2.92±0.01 cC
3.02±0.10 cC
3.35±0.06 bB
3.72±0.06 aA
茎长
2.94±0.08aA
2.64±0.20abAB
2.41±0.19 bB
1.85±0.05 cC
0.66±0.02 dD
2.94±0.08 aA
2.87±0.01 aA
2.57±0.07 bB
2.24±0.03 cC
1.81±0.02 dD
2.94±0.08 cC
2.93±0.03 cC
3.05±0.04 cC
3.38±0.11 bB
3.90±0.09 aA
根长
1.46±0.05aA
1.31±0.02bAB
1.29±0.02bAB
1.29±0.02 bAB
1.24±0.04 bB
1.46±0.05 aA
1.31±0.09 abA
1.28±0.06 abA
1.15±0.06 bAB
0.90±0.08 cB
1.46±0.05 bB
1.29±0.02 cB
1.29±0.02 cB
1.68±0.05 aA
1.75±0.07 aA
茎长
2.11±0.04 aA
1.99±0.03 abAB
1.84±0.12 bB
1.19±0.08 cC
0.64±0.04 dD
2.11±0.04 aA
2.09±0.13 aA
1.94±0.13 aA
1.86±0.13 aA
1.73±0.13 aA
2.11±0.04 bB
1.99±0.03 bAB
1.84±0.12 bAB
2.93±0.08 aA
2.86±0.38 aA
稗草 鬼针草 含羞草
注：表中数据后小写和大写字母分别表示 0.05 和 0.01 显著水平。 下同。
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
萌
发
率
//%
稗草 鬼针草 含羞草
CK
0.25 mg/mL
0.5 mg/mL
1.0 mg/mL
2.0 mg/mL
中，3 种杂草幼苗的根茎长 RI 值均为负值， 所以这
两种萃取物的化感效应均为抑制作用， 其中乙酸乙
酯萃取物的化感效应强于正丁醇萃取物的化感效
应，并随着浓度的增加化感作用依次增强（表 1）。 在
0．5 mg ／ mL乙酸乙酯萃取物中，3 种杂草的根长和茎
长与对照相比差异显著； 在 2．0 mg ／ mL 下化感效应
达到最大，稗草、鬼针草和含羞草根长的 RI 值分
别为－1．00、－1．00和－0．15，茎长的 RI值分别为－0．92，
－0．78 和－0．70， 乙酸乙酯萃取物对含羞草根的化感
效应较弱。 杂草幼苗在水萃取物中的生长情况基本
表现为低浓度轻微抑制高浓度促进， 在浓度为 1．0
和 2．0 mg ／ mL下杂草幼苗的根茎长 RI 值都为正值，
在 2．0 mg ／ mL下促进效果显著。
小飞蓬各萃取物对杂草幼苗鲜重的影响情况见
表 2，在设定的 4 个浓度下，杂草幼苗的鲜重在乙酸
乙酯和正丁醇萃取物中的 RI值全部为负值，说明这
两种萃取物的化感效应为抑制作用， 并随着浓度的
增大化感效应逐渐增强，0．5 mg ／ mL 乙酸乙酯萃取
物对杂草幼苗鲜重的抑制作用显著， 在 2．0 mg ／ mL
下达到最强，稗草、鬼针草和含羞草鲜重的 RI 值分
别为－0．48、－0．44 和－0．29。 杂草幼苗的鲜重在水萃
取物中表现出低浓度抑制高浓度促进， 在最大浓度
2．0 mg ／ mL 下的稗草、鬼针草和含羞草鲜重的 RI 值
分别为 0．26、0．43和 0．28，促进效果与对照相比差异
显著。
3 讨论
菊科是被子植物中最大的一个科， 约有 1 000
个属，粗略统计约有 37 个属存在化感作用，显示出
菊科植物在化感机理研究及化感物质开发上的重要
性［2］。 目前国内外对菊科植物化感研究重点放在入
侵性强的杂草上 ， 例如紫茎泽兰 （Eupatorium
adenophorum Sprengel）［9，10］、薇甘菊（Mikania micran-
tha H．B．K）［11］、胜红蓟（Ageratum conyzoides L．）［12］和
豚草（Ambrosia artemisiifolia L．）［13］等，而小飞蓬是我
国分布最广的菊科入侵物种之一，广泛分布于东北、
华北、华东和华中地区的果园、桑园、茶园等，也发生
3232
第 15 期
（责任编辑 王贵春）
表 2 小飞蓬各萃取物对杂草幼苗鲜重的影响
萃取溶剂
乙酸乙酯
正丁醇
水
浓度
mg/mL
CK
0.25
0.5
1.0
2.0
CK
0.25
0.5
1.0
2.0
CK
0.25
0.5
1.0
2.0
稗草
0.281±0.003 aA
0.274±0.002 abA
0.272±0.001 bA
0.231±0.001 cB
0.145±0.004 dC
0.281±0.003 aA
0.272±0.002 aA
0.271±0.007 aA
0.263±0.001 abA
0.239±0.017 bA
0.281±0.003 bA
0.275±0.002 bA
0.294±0.006 abA
0.297±0.007 abA
0.353±0.039 aA
鬼针草
0.210±0.001 aA
0.204±0.003 aA
0.180±0.003 bB
0.163±0.004 cC
0.118±0.006 dD
0.210±0.001 aA
0.202±0.004 bA
0.184±0.004 cB
0.170±0.001 dC
0.160±0.004 eD
0.210±0.001 bcB
0.203±0.002 cB
0.214±0.009 bcB
0.236±0.010 bB
0.301±0.010 aA
含羞草
0.761±0.010 aA
0.752±0.012 aA
0.689±0.018 bAB
0.656±0.016 bB
0.540±0.023 cC
0.761±0.010 aA
0.757±0.013 aA
0.707±0.011 bB
0.695±0.007 bB
0.680±0.006 bB
0.761±0.010 bB
0.749±0.008 bB
0.760±0.007 bB
0.809±0.019 bB
0.971±0.064 aA
鲜重//g
在路边、宅旁及废弃地［14］。 因此，研究小飞蓬对杂草
的化感作用，为综合防治田间杂草、开发新型生物除
草剂提供理论依据具有重要意义。
本试验采用蒸馏水直接提取小飞蓬后依次用乙
酸乙酯和正丁醇萃取得到各萃取物浸膏， 直接用乙
酸乙酯和正丁醇依次萃取得到萃取物浸膏的最高
设定浓度为 100．0 mg ／ mL ［5］，是本试验最高设定浓
度 2．0 mg ／ mL 的 50 倍， 说明采用先水提取再萃取
的方法能更好地获得小飞蓬内除草活性物质。 受体
植物均为在野外采集的杂草种子培养获得， 有很强
的抗逆性，更能体现出小飞蓬化感活性的强弱。
初步研究结果表明， 小飞蓬的 3种萃取物中乙
酸乙酯和正丁醇萃取物对种子萌发和幼苗生长具有
抑制作用，前者的抑制作用更强。当乙酸乙酯萃取物
浓度达到 2．0 mg ／ mL，杂草幼苗明显变黄、卷曲、生
长缓慢。 低浓度的乙酸乙酯萃取物对稗草和鬼针草
种子萌发和幼苗生长的影响与对照相比差异显著，
但对豆科杂草含羞草的化感效应较弱， 在高浓度下
对含羞草的化感效应也要弱于稗草和鬼针草。朱朝
华等 ［15］研究发现小飞蓬水提取液对绿豆［Vigna ra-
diate （L．） Wilclzek］的种子萌发率和萌发速率抑制
效果不显著，由此可见，小飞蓬对豆科类植物的化感
作用较弱。 水萃取物对杂草幼苗生长表现出低浓度
抑制高浓度促进的效果， 经过乙酸乙酯和正丁醇萃
取后的水萃取物中化感活性物质的含量已经很少，
可能含有一些易溶于水的营养物质， 在高浓度下促
进种子萌发和幼苗生长效果明显。
小飞蓬水提取液乙酸乙酯萃取物具有很强的化
感效应和除草活性潜力， 但是还需要通过研究其活
性成分和田间药效试验， 才能确定其除草活性物质
是否能开发成新型除草剂。
参考文献：
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