蒙山萵苣化感作用對4種草坪草種子萌發(fā)的影響

王 棟， 劉平平， 馬春暉， 張 玲

(新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室/塔里木大學動物科學學院，新疆阿拉爾 843300)

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蒙山萵苣化感作用對4種草坪草種子萌發(fā)的影響

王 棟， 劉平平， 馬春暉， 張 玲

(新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室/塔里木大學動物科學學院，新疆阿拉爾 843300)

為了合理地控制草坪生長與管理草坪，初步研究蒙山萵苣[Mulgediumtataricum(L.)DC.]根、葉、莖的浸提液及5個不同濃度莖浸提液對校園內采的高羊茅(FestucaarundinaceaSchreb.)、高羊茅千年盛世(Millennium)、一年生黑麥草(LoliummultiflorumL.)藍天堂(Blue Heaven)、多年生黑麥草(L.perenneL.)球道(Fairway)4種草坪草的化感作用，通過對受體種子發(fā)芽率、幼苗長度、根長以及幼苗中過氧化氫酶活性、可溶性蛋白含量等指標的測定發(fā)現(xiàn)：蒙山萵苣浸提液對草坪草的種子萌發(fā)以及幼苗的生長均表現(xiàn)出抑制作用，其強度為莖>葉>根?？傮w上隨著莖浸提液濃度的增大，草坪草受抑制作用有所增強。蒙山萵苣浸提液對幼苗中CAT活性影響各異，且抑制幼苗中可溶性蛋白合成，其中莖浸提液抑制作用最大。

化感作用； 蒙山萵苣； 浸提液； 草坪草

草坪雜草的入侵是草坪建植管理過程中的一大難題，草坪雜草在與草坪草爭光、爭水、爭養(yǎng)分、爭空間，影響草坪植物正常生長發(fā)育的同時，還會不斷地降低草坪的觀賞質量，甚至導致草坪退化、雜草化[1]。草坪雜草給草坪建植造成了巨大障礙，一些研究表明，雜草是由于具有化感作用而對周圍草坪產生直接或間接的有害作用[2-3]。因此，研究草坪雜草對草坪草的作用和影響，特別是化感作用，具有重要的理論和實踐意義。

蒙山萵苣[Mulgediumtataricum(L.) DC.]又名乳苣、紫花山萵苣、苦菜等，為菊科乳苣屬的一種多年生草本植物[4-5]。目前，蒙山萵苣已成為新疆阿拉爾市周邊草坪中的一種常見草坪雜草。初步調查發(fā)現(xiàn)，在塔里木大學校園部分草坪中蒙山萵苣出現(xiàn)的頻率及蓋度較大，且出現(xiàn)蒙山萵苣的草坪都不同程度地表現(xiàn)出退化現(xiàn)象。本試驗通過研究蒙山萵苣對4種草坪草種子萌發(fā)的影響，探討蒙山萵苣的化感作用和其作為雜草入侵草坪的關系，從而為蒙山萵苣的防除與草坪養(yǎng)護管理提供一些可行建議，并為更深入地研究其化感作用提供一些參考[6-9]。

1 材料與方法

1.1 材料

供體材料：蒙山萵苣。

受體材料為塔里木大學校園內采集的高羊茅(FestucaarundinaceaSchreb.)、高羊茅千年盛世(Millennium)、一年生黑麥草(LoliummultiflorumL.)藍天堂(Blue Heaven)、多年生黑麥草(LoliumperenneL.)球道(Fairway)。

1.2 方法

1.2.1 蒙山萵苣浸提液的制備 試驗用蒙山萵苣于2009年8月在塔里木大學草坪采集，帶回室內后用清水沖洗干凈，分別取根、葉、莖剪成2 cm的小段，加蒸餾水浸提48 h(每隔12 h搖動5 min)后，經(jīng)雙層濾紙過濾，分別獲得濃度為0.01 g/mL的蒙山萵苣根、葉、莖浸提液，將浸提液貯于4 ℃冰箱中備用[10]。

1.2.2 4種草坪草種子的萌發(fā)試驗 在直徑90 mm的培養(yǎng)皿中，底層鋪適量蛭石作為基質，每皿加入40 mL蒙山萵苣根浸提液后播種50粒同種受體材料。葉浸提液與莖浸提液處理方法同上。對照組加等量蒸餾水。將培養(yǎng)皿置于人工培養(yǎng)箱內培養(yǎng)(日溫25 ℃，夜溫20 ℃,光照8 h)。

另取蒙山萵苣莖浸提液母液稀釋0.5倍、1倍、1.5倍、2倍，每種受體材料分別加入40 mL稀釋液，方法與培養(yǎng)條件同前。

1.3 測定項目

1.3.1 發(fā)芽率的測定 按照《國際種子發(fā)芽規(guī)程》(ISTA1999)，7 d后統(tǒng)計種子的發(fā)芽數(shù)。測定完發(fā)芽率后，在每皿中隨機抽取30株測定根長與苗長。重復3次。

1.3.2 生理指標的測定 過氧化氫酶(CAT)活性的測定采用高錳酸鉀法[11]，可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍G-250法[12]。重復3次，結果取其平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結果與分析

2.1 蒙山萵苣根、葉、莖浸提液對4種草坪草種子萌發(fā)的影響

如表1所示，與對照相比，蒙山萵苣莖浸提液對高羊茅種子的發(fā)芽率抑制作用明顯，根浸提液和葉浸提液抑制作用不明顯，但仍有微弱的抑制表現(xiàn)。莖、葉浸提液對校園高羊茅種子根長有明顯抑制作用，而根浸提液對校園高羊茅根長的影響不明顯，但仍有一定抑制表現(xiàn)。根、葉、莖浸提液對校園高羊茅苗長影響不明顯，但與對照相比，各處理對校園高羊茅苗長均表現(xiàn)出微弱抑制，其中仍以莖浸提液抑制作用最大，根浸提液次之，葉浸提液抑制作用最小。

與對照相比，蒙山萵苣莖浸提液對千年盛世種子發(fā)芽率有極明顯抑制作用，而根、葉浸提液雖然對千年盛世種子發(fā)芽率抑制作用不明顯，但對千年盛世種子發(fā)芽仍有抑制表現(xiàn)。莖浸提液對千年盛世種子根長抑制作用極明顯，根浸提液、葉浸提液對千年盛世種子根長也有明顯抑制表現(xiàn)。與對照相比，莖浸提液對千年盛世種子苗長有明顯的抑制作用(表1)。

蒙山萵苣根、葉、莖浸提液對藍天堂種子的發(fā)芽率相較于對照其抑制作用不明顯，但各處理均表現(xiàn)出對藍天堂種子的發(fā)芽率有微弱抑制表現(xiàn)。莖浸提液對藍天堂種子根長、苗長有明顯的抑制作用。雖然根、葉浸提液對藍天堂種子根長、苗長作用不明顯，但也同樣表現(xiàn)出微弱抑制效應(表1)。蒙山萵苣根、葉、莖浸提液對球道種子發(fā)芽率、根長、苗長的影響，與其對校園高羊茅的作用基本相似。

2.2 過氧化氫酶活性與可溶性蛋白含量的變化

如圖1、圖2所示， 4種草坪草種子經(jīng)蒙山萵苣不同部位浸提液處理后，各類草坪草的幼苗CAT含量、可溶性蛋白含量差異不明顯。但分別與各自對照相比，各草坪草幼苗中可溶性蛋白含量均有所減少，表明在經(jīng)蒙山萵苣根、葉、莖浸提液處理后，幼苗細胞內的水解作用增強，合成能力減弱，其中莖浸提液處理的幼苗中可溶性蛋白含量減少較多。

表1 蒙山萵苣浸提液對4種草坪草萌發(fā)的影響

注：不同浸提液對同一草坪草處理間的單因素方差分析，不同小寫字母表示P<0.05，不同大寫字母表示P<0.01。表2同。

2.3 蒙山萵苣不同濃度莖浸提液對4種草坪草萌發(fā)的影響

與對照比較，蒙山萵苣不同濃度莖浸提液對高羊茅種子的發(fā)芽率、幼苗的根長和苗長有明顯的抑制作用，且隨莖浸提液濃度的升高其抑制作用有增強的趨勢(表2)。

如表2所示，分別與各自的對照相比，蒙山萵苣不同濃度莖浸提液分別對千年盛世、藍天堂、球道3種草坪草種子的發(fā)芽率、幼苗的根長和苗長的抑制作用不明顯，但總體上表現(xiàn)出隨莖浸提液濃度的升高抑制效應有增大的趨勢。

3 結果與討論

蒙山萵苣根、葉、莖浸提液對4種草坪草種子萌發(fā)表現(xiàn)出不同程度的抑制作用，總體來看，莖>葉>根，莖浸提液抑制作用明顯，萌發(fā)抑制率達到49.02%～70.83%。這可能是由于植株莖稈中含有較多的化感物質，因而對草坪草種子萌發(fā)有強烈抑制作用。另外，由蒙山萵苣浸提液對4種草坪草種子萌發(fā)及過氧化氫酶、可溶性蛋白含量變化的影響，也表明4種草坪草自身的抗脅迫能力不同。本研究還發(fā)現(xiàn)除校園高羊茅外，其他3種草坪草與對照相比所受抑制作用不明顯，但隨著蒙山萵苣莖浸提液濃度增大，仍在總體上表現(xiàn)出種子的萌發(fā)所受微弱的抑制作用有所增強。因此，我們設想在草坪養(yǎng)護管理過程中，對含有蒙山萵苣的草坪在修剪后需立即灌溉，或許有利于對蒙山萵苣植株特別是其莖部的化感物質稀釋，從而減少蒙山萵苣對草坪草的危害。也可以篩選一些對蒙山萵苣的化感作用耐受能力強，且適應本地條件的草種對相應草坪進行補播和修復。

草坪雜草與草坪草間的化感作用機制是一個非常復雜的生理生化過程，對蒙山萵苣而言今后必須進行多方面更深層的研究，特別是對蒙山萵苣中所含有的化感物質進行分析。

表2 蒙山萵苣不同濃度莖浸提液對4種草坪草種子萌發(fā)的影響

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Allelopathic Effects ofMulgediumtataricum(L.) DC. on Seed Germination of Four Kinds of Turf Grass

WANG Dong，LIU Ping-ping，MA Chun-hui,ZHANG Ling

(Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology,Xinjiang Production and Construction Group/College of Animal Science，Tarim University，Alar843300,China)

MulgediumtatricumL. DC. is a harmful turf weed and the allelopathic effects of its aqueous extracts on four turf grasses containingFesttucaarundinacea(Schreb.)，Millennium，Blue Heaven and Fairway were studied，so as to find some reasonable ways to control it and to provide an appropriate turf management. Allelopathic effects of the aqueous extracts from root，leaf and stem of M. tataricum particularly the stem extracts with different concentration on seeds germination rate and the seedling length，root length，catalase (CAT) activity and dissoluble albumen content of the four turf grasses were analyzed in detail. Result indicated that seeds germination and seedling growth of the four turfgrass were inhibited by the aqueous extracts ofM.tataricumwith allelophathic effects in the order of stem>leaf>root. As the aqueous extracts concentration increaseed the lelopathic suppression effots on turfgrasses had become strongger . Aqueous extracts ofM.tataricumpresented a suppression effect on seedling CAC activity and dissoluble albumen synthesis，with a maximal inhibiting effet from stem extracts.

allelopathy;Mulgediumtataricum; aqueous extracts; turfgrass

2011-02-23

王 棟(1982—)，男，山西陽泉人，講師，主要研究方向為草坪養(yǎng)護管理。E-mail:wangdongdky@sina.com。

馬春暉，教授，博士，主要從事牧草、草坪草種子生產等方面的研究。E-mail:chunhuima@126.com。

S451

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1003-935X(2011)02-0019-04