王坤芳，程艷華，邰永久，王文成（.遼寧省草原監(jiān)理站，遼寧 沈陽 06；.遼寧省阜新市彰武縣阿爾鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站，遼寧 彰武 304）

少花蒺藜草水提液對(duì)3種植物種子萌發(fā)和幼苗生長的影響

王坤芳1，程艷華2，邰永久2，王文成1
（1.遼寧省草原監(jiān)理站，遼寧 沈陽 110161；2.遼寧省阜新市彰武縣阿爾鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站，遼寧 彰武 123204）

本試驗(yàn)研究少花蒺藜草水提液對(duì)苜蓿、無芒雀麥和馬唐3種植物種子的萌發(fā)和幼苗生長的化感作用。結(jié)果表明：少花蒺藜草莖葉水提液對(duì)苜蓿種子的萌發(fā)率無顯著影響（P＞0.05)；對(duì)無芒雀麥種子的萌發(fā)有不同程度的抑制作用；而對(duì)于馬唐種子的萌發(fā)有不同的促進(jìn)作用。少花蒺藜草莖葉水提液對(duì)于苜蓿、無芒雀麥和馬唐3種植物的胚根發(fā)育都有明顯的抑制作用（P＜0.05）；在胚芽生長過程中，水提液濃度0.1 g/mL時(shí)，3種植物的胚芽生長均受到明顯抑制（P＜0.05），當(dāng)濃度降低時(shí)，馬唐幼苗卻表現(xiàn)出了受抑不明顯，其他2種植物仍受抑顯著。

少花蒺藜草；水提液；化感作用；種子萌發(fā)；幼苗生長

少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）為禾本科蒺藜草屬一年生草本植物，是我國主要惡性入侵植物，原產(chǎn)于北美洲及熱帶沿海地區(qū)的沙質(zhì)土壤上[1]。我國第一次發(fā)現(xiàn)少花蒺藜草是在20世紀(jì)30年代[2]。少花蒺藜草在我國主要分布在遼寧省西北部、內(nèi)蒙古東部、吉林省南部三省交會(huì)地區(qū)。在遼寧省的分布主要集中在阜新、錦州、朝陽、鐵嶺以及沈陽周邊地區(qū)，在內(nèi)蒙古自治區(qū)主要分布在通遼市科爾沁區(qū)，在吉林主要分布在雙遼市周邊地區(qū)[3]。近年來，少花蒺藜草在科爾沁草原及周邊地區(qū)快速蔓延，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重破壞，也給畜牧業(yè)生產(chǎn)及人們出行帶來嚴(yán)重影響。

化感作用是各種植物（包括高等植物和微生物）通過向環(huán)境中釋放化感物質(zhì)，對(duì)周圍植物產(chǎn)生間接或直接的有害或有利的作用。研究表明，強(qiáng)入侵性的外來植物常有較強(qiáng)的化感作用[4]。豚草（Ambrosia artemisiifolia）可釋放酚酸類、聚乙炔、倍半萜內(nèi)脂及甾醇等化感物質(zhì)，對(duì)禾本科、菊科等一年生草本植物有明顯的抑制、排斥作用[5]。薇甘菊（Mikania micrantha）也可分泌化感物質(zhì)影響其他植物生長[6]。紫莖澤蘭（Eupatorium coelestinum）具有化感作用[7]。因此，以少花蒺藜草莖葉的水提液來對(duì)植物種子的萌發(fā)和幼苗生長的影響研究其化感作用，對(duì)少花蒺藜草的入侵機(jī)制及其防控研究具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料供試材料為2014年7月在遼寧彰武縣章古臺(tái)鎮(zhèn)304國線東采集的單優(yōu)群落的新鮮少花蒺藜草，采樣后陰干粉碎待用。供試植物為苜蓿（Medicago sativa）、無芒雀麥（Bromus inermis）和馬唐（Digitaria sanguinalis）。苜蓿和無芒雀麥種子購自遼寧沈陽富友種子公司，馬唐種子由沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)教研室提供。培養(yǎng)容器為直徑15 cm培養(yǎng)皿，光照培養(yǎng)箱為ZPG-280智能光照培養(yǎng)箱。

1.2 少花蒺藜草水提液的制備取少花蒺藜草莖葉粉末20 g，加入200 mL蒸餾水，每8 h攪拌1次，浸泡48 h，中速濾紙過濾提取0.1 g/mL母液，并稀釋為0.05、0.02、0.01 g/mL 3個(gè)濃度梯度溶液后置于4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為0.1 g/mL母液（TⅠ）、0.05 g/mL（TⅡ）、0.02 g/mL（TⅢ）和0.01 g/mL（TⅣ）稀釋溶液，以蒸餾水為對(duì)照（CK），對(duì)植物種子進(jìn)行處理，4次重復(fù)。

1.4 試驗(yàn)方法采用培養(yǎng)皿濾紙法進(jìn)行種子萌發(fā)試驗(yàn)。種子預(yù)先用0.1%NaCl溶液表面消毒10 min，蒸餾水沖洗3次，然后置于鋪有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿放置30粒種子，分別加入10 mL各濃度少花蒺藜草提取液，于25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，75%濕度，8:00～18:00光照2級(jí)，18:00至次日8:00無光照。

1.5 測(cè)定內(nèi)容及方法每天記錄發(fā)芽種子的數(shù)量，以胚芽沖破種皮為發(fā)芽，計(jì)算抑制率，培養(yǎng)期間注意及時(shí)添加相應(yīng)的水提液，以免干燥影響發(fā)芽，直至種子不再萌發(fā)時(shí)測(cè)定種子的根長和芽長，并計(jì)算抑制率。計(jì)算公式如下[8-10]。

發(fā)芽率（%）=發(fā)芽種子總數(shù)/供試種子總數(shù)×100

發(fā)芽率化感效應(yīng)敏感指數(shù)RI=1-C/T（T≥C）或RI= C/T-1（T＜C）

抑制率（%）=[對(duì)照芽長（根長）-處理芽長（根長）]/對(duì)照芽長（根長）×100

其中，C為對(duì)照值，T為處理值。RI表示化感作用強(qiáng)度大小，正值表示促進(jìn)效應(yīng)，負(fù)值表示抑制效應(yīng)，其絕對(duì)值大小反映化感作用的強(qiáng)弱。

2 結(jié)果與分析

不同濃度少花蒺藜草水提液對(duì)3種植物種子萌發(fā)、種子幼苗胚芽生長、種子幼苗胚根生長的影響見表1。

2.1 少花蒺藜草水提液對(duì)33種植物種子萌發(fā)的影響從表1可以看出，少花蒺藜草各濃度水提液對(duì)苜蓿種子的萌發(fā)率無顯著影響（P＞0.05)；少花蒺藜草水提液濃度在0.01～0.1 g/mL時(shí)，對(duì)無芒雀麥種子的萌發(fā)有明顯抑制作用（P＜0.05），且隨提取液濃度的增大，抑制作用呈越來越強(qiáng)的趨勢(shì)，當(dāng)提取液濃度為0.1 g/mL時(shí)，種子萌發(fā)率由78.33%降低為50.84%，降低27.49個(gè)百分點(diǎn)；而對(duì)于馬唐種子，少花蒺藜草水浸提液對(duì)其萌發(fā)不但無抑制作用，反而在各提取濃度表現(xiàn)為不同程度的促進(jìn)作用，其中0.05 g/mL和0.02 g/mL濃度對(duì)馬唐種子的萌發(fā)促進(jìn)作用最為明顯，分別提高萌發(fā)率13.33和14.99個(gè)百分點(diǎn)。

2.2 少花蒺藜草水提液對(duì)33種植物種子幼苗胚芽生長的影響從表1可以看出，少花蒺藜草各濃度水提液對(duì)苜蓿和無芒雀麥種子幼苗胚芽的生長都有明顯抑制作用（P＜0.05），與對(duì)照相比，對(duì)苜蓿和無芒雀麥的最高抑制率分別達(dá)44.00%和41.11%。在0.01～0.1 g/mL之間，隨著少花蒺藜草莖葉水提液濃度的增加，對(duì)無芒雀麥胚芽生長的抑制呈不斷增強(qiáng)的趨勢(shì)；而對(duì)于苜蓿種子，當(dāng)水提液濃度由0.01 g/mL增加至0.02 g/mL時(shí)，胚芽生長抑制率由20.67%迅速增強(qiáng)至44.00%，此后隨水提液濃度的繼續(xù)增加，其對(duì)苜蓿胚芽生長的抑制作用增強(qiáng)效果不明顯，成基本停滯狀態(tài)，0.02、0.05、0.1 g/mL 3個(gè)濃度處理之間差異不顯著（P＞0.05)。少花蒺藜草水提液0.1 g/mL時(shí)，對(duì)馬唐種子胚芽生長的抑制率達(dá)45.56%，而當(dāng)濃度降低時(shí)，少花蒺藜草莖葉水提液對(duì)馬唐的胚芽生長繼而產(chǎn)生了不同程度的促進(jìn)作用，但差異不顯著（P＞0.05)。

表1 不同濃度少花蒺藜草莖葉水提液對(duì)3種植物種子萌發(fā)和幼苗生長的影響Table1 Effect of different concentration water extracting solution ofCenchrus paucifloruson seed germination and seedling growth of 3 plants

2.3 少花蒺藜草水提液對(duì)33種植物種子幼苗胚根生長的影響從表1可以看出，少花蒺藜草莖葉水提液對(duì)苜蓿、無芒雀麥和馬唐3種植物根系生長有明顯的抑制作用（P＜0.05），與對(duì)照相比，水提液濃度為0.1 g/mL時(shí)，其對(duì)3種植物種子胚根生長的抑制率最大，分別為96.82%、95.30%和88.91%；且隨著少花蒺藜草莖葉水提液濃度的增加，對(duì)3種植物根系生長的抑制作用越明顯。

3 結(jié)論與討論

3.1 小結(jié)從試驗(yàn)結(jié)果來看，少花蒺藜草莖葉水提液對(duì)苜蓿種子的萌發(fā)率無顯著影響；對(duì)無芒雀麥種子的萌發(fā)有不同程度的抑制作用；而對(duì)于馬唐種子的萌發(fā)有不同的促進(jìn)作用。試驗(yàn)中觀察，在苜蓿種子和無芒雀麥種子的萌發(fā)過程中，少花蒺藜草水提液的濃度越大其發(fā)芽速度越慢。其中0.1、0.05 g/mL水提液對(duì)苜蓿種子的發(fā)芽速度影響最為明顯，試驗(yàn)第3天，0.1、0.05 g/mL處理，苜蓿種子的發(fā)芽率均為4.16%，而0.02、0.01 g/mL和對(duì)照處理，苜蓿種子的發(fā)芽率分別為52.5%、60%和84.17%，由此可見，當(dāng)少花蒺藜草莖葉水提液濃度達(dá)到一定程度時(shí)，將明顯降低苜蓿種子的發(fā)芽速率。試驗(yàn)第3天，各濃度0.1、0.05、0.02、0.1 g/mL和對(duì)照處理無芒雀麥種子的發(fā)芽率分別為0、6.67%、3.33%、10.83%和54.17%，可見，少花蒺藜草水提液對(duì)無芒雀麥種子除降低萌發(fā)率外，同樣明顯減慢了其發(fā)芽速度。此外，在試驗(yàn)中，馬唐的萌發(fā)時(shí)間較長，均在第4天開始萌發(fā)，且各處理之間未表現(xiàn)出明顯的進(jìn)度差異。

3.2 討論植物化感作用是通過向環(huán)境釋放化感物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)的，這些起作用的物質(zhì)稱為化感物質(zhì)。任何一化感物質(zhì)都可能影響植物的許多基本代謝過程和生長調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所謂的化感物質(zhì)對(duì)植物的作用機(jī)制是指對(duì)植物某一生理生化過程的主要影響；而且，任一化感物質(zhì)對(duì)植物的作用機(jī)制都與其濃度有關(guān)，低濃度促進(jìn)、高濃度抑制也是普遍的現(xiàn)象[11]。經(jīng)試驗(yàn)證明，在胚根生長和胚芽生長發(fā)育過程中，少花蒺藜草莖葉水提液對(duì)于苜蓿、無芒雀麥和馬唐3種植物的胚根發(fā)育都有明顯的抑制作用；在胚芽生長過程中，水提液濃度0.1 g/mL時(shí)，3種植物的胚芽生長均受到明顯抑制，當(dāng)濃度降低時(shí)，馬唐幼苗卻表現(xiàn)出了受抑不明顯，并有一定程度生長促進(jìn)作用。因此，不同植物及其不同發(fā)育階段和不同部位對(duì)少花蒺藜草化感作用的敏感程度不同，尋找篩選對(duì)少花蒺藜草不敏感或?qū)ι倩ㄝ疝疾萆L發(fā)育有抑制影響的植物，對(duì)于少花蒺藜草的生態(tài)防控具有重要意義。

[1]杜廣明，曹鳳琴，劉文斌.遼寧省草場(chǎng)的少花蒺藜草及其危害[J].中國草地，1995，（3）：71-73.

[2]李振宇，解焱.中國外來入侵生物[M].北京：中國林業(yè)出版社，2002.

[3]高曉萍，楊旋.疏花蒺藜在阜新的分布/危害及防控措施[J].植物檢疫，2008，22（1）：64-65.

[4]黃喬喬，沈奕德，李曉霞.外來入侵植物在中國的分布及入侵能力研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2012，21（5）：977-985.

[5]李迪強(qiáng).豚草對(duì)生物多樣性影響研究[A].首屆全國生物多樣性保護(hù)與持續(xù)利用研討會(huì)論文摘要匯編[C].北京：馬克平等（編輯），1994.

[6]王大力.豚草屬植物的化感作用研究綜述[J].生態(tài)學(xué)雜志，1995，14（4）：48-53.

[7]李國樹，馮建孟，浦雪梅，等.紫莖澤蘭水提液對(duì)4種作物種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[J].農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)，2011，（4）：32-33.

[8]張麗麗，王穎，王輝.側(cè)柏根際土壤提取物對(duì)4種植物種子萌發(fā)和幼苗生長的化感效應(yīng)[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，31（6）：83-86，94.

[9]孔垂華，胡飛.植物化感作用及其應(yīng)用[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001.

[10]張遠(yuǎn)莉，陳建群，衛(wèi)春.薄荷化感物質(zhì)的作用及其初步分離[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2003，9（6）：611-615.

[11]裴國平，雷建明，裴建文.植物化感物質(zhì)釋放途徑及開發(fā)利用研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012，（3）：13-15.

Effect of Water Extracting Solution ofCenchrus paucifloruson Seed Germination and Seedling growth of 3 plants

Wang Kunfang1,Cheng Yanhua2,Tai Yongjiu2,Wang Wencheng1
(1.Liaoning Grassland Supervision Station,Liaoning Shenyang 110161; 2.Animal Husbandry and Veterinary Staion of Aer Town Zhangwu county,Liaoning Zhangwu 123204)

The allelopathy effects of water extracting solution from leaves ofCenchrus pauciflorusspeng on the seed germination and seedling growth ofMedicago sativa,Bromus inermisandDigitaria sanguinalishad been studied in this paper.The results showed that water extracting solution from leaves ofCenchrus pauciflorushad no obvious influence(P＞0.05)to the seed germination ofMedicago sativa,but had varying levels inhibition forBromus inermisand had varying levels promotion forDigitaria sanguinalis.The water extracting solution from leaves ofCenchrus pauciflorushad strong inhibition(P＜0.05)to the growth of seedling roots of 3 plants,Medicago sativa,Bromus inermisandDigitaria sanguinalis.The 0.1 g/mL water extracting solution had significantly inhibition(P＜0.05)to the 3 plants,but the concentration of solution were lower than it,they had some inhibition for 2 plants,that wereMedicago sativaandBromus inermis,except forDigitaria sanguinalis.

Cenchrus pauciflorusBenth;Water extracting solution;Allelopathy;Germination; Seedling growth

S451

1672-9692(2015)12-0017-04

20105-11-05

王坤芳（1981-），女，碩士研究生，主要從事草原有害生物防控工作。