3種雜草種子對紫花苜蓿種子化感作用的研究

李海玲，惠文森，哈斯其美格，王康英

(1.西北民族大學實驗中心，甘肅蘭州 730030;2.西北民族大學生命科學與工程學院，甘肅蘭州 730030)

化感作用是植物或微生物的代謝分泌物對環(huán)境中其他植物或微生物的有利和不利的影響，是植物間傳遞信息的一種方式［1－5］。紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是世界上栽培最廣泛、最重要的栽培牧草，具有營養(yǎng)豐富、適口性好、產草量高等特點，在我國栽培歷史悠久，具有很高的經濟價值，被譽為“牧草之王”，并具有生物固氮、培肥地力、改良土壤結構、防止水土流失等生態(tài)功能［6－8］。然而，近年來紫花苜蓿的產量因田間雜草的侵害而減產，田間管理成本也快速增加，嚴重影響了種植者的經濟收入。雜草的適應性極強，生長迅速，與紫花苜蓿爭奪養(yǎng)料、水分、陽光和空間，影響田間通風透光。此外，雜草還可以通過二次代謝物來抵制其他生物的生長，通過釋放、分泌化感物質直接或間接地抑制紫花苜蓿的生長［9－11］。筆者采用藜、反枝莧、駱駝蓬的種子與紫花苜蓿種子進行培養(yǎng)床混合播種，分析這3種雜草對紫花苜蓿種子萌發(fā)的影響，研究藜、反枝莧、駱駝蓬對紫花苜蓿的化感作用，了解它們之間相互作用的關系，旨在為紫花苜蓿栽培及雜草防除提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試紫花苜蓿種子、藜(Chenopodium album L.)種子、駱駝蓬(Peganum harmala L.)種子以及反枝莧(Amaranthus retroflexus L.)種子于2014年9月均采自西北民族大學榆中校區(qū)(甘肅省蘭州市榆中縣夏官營鎮(zhèn)，104°09.93'E，35°51.18'N)草地。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗材料的處理。采集的種子放置在滅菌的紗布試驗臺上，將紗布包好，并用繩子系上，室溫浸泡在配好的5%的次氯酸鈉溶液中［12］。20 min后用無菌水沖洗3次，并用無菌濾紙吸干水分，備用。

1.2.2 測定項目與方法。在培養(yǎng)皿(d=9 cm)中放1層濾紙，用蒸餾水潤濕。將培養(yǎng)皿放置于25℃恒溫培養(yǎng)箱連續(xù)培養(yǎng)8 d，固定時間觀察，發(fā)現(xiàn)種子培養(yǎng)皿中有缺水跡象時及時補充水，發(fā)現(xiàn)種子發(fā)霉時立即將發(fā)霉的種子挑出并更換濾紙。

按照以下公式計算種子發(fā)芽率:種子發(fā)芽率=(發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù))×100%

種子發(fā)芽的標準是胚根突破種皮1～2 mm，發(fā)芽的時間一般為1～7 d，用種子發(fā)芽的百分率來表示。

藜種子與苜蓿種子的混播比例分別為:0∶100、10∶50、20∶50、30∶50、40∶50、50∶50 和100∶0 共7 個處理，每個處理設置3組對照。

反枝莧種子與苜蓿種子混播比例分別為0∶100、10∶50、20∶50、30∶50、40∶50、50∶50、0∶100，共 7 個處理，每個處理設置3組對照。

駱駝蓬種子與苜蓿種子混播比例分別為0∶100、10∶50、20∶50、30∶50、40∶50、50∶50、0∶100，共 7 個處理，每個處理設置3組對照。

1.2.3 數(shù)據統(tǒng)計與分析。使用SPSS 12.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據統(tǒng)計與分析。

2 結果與分析

2.1 藜種子和苜蓿種子不同比例混播對苜蓿種子發(fā)芽的影響 由表1可知，藜種子和紫花苜蓿種子在培養(yǎng)皿中按不同的比例混播對紫花苜蓿種子的發(fā)芽率、根長及芽長有很大影響。藜種子單獨培養(yǎng)時的發(fā)芽率只與藜種子與苜蓿種子混播比例為10∶50時有顯著性差異(P＜0.05)，總體發(fā)芽率小于35%。紫花苜蓿的發(fā)芽率單獨培養(yǎng)時只與藜種子與苜蓿種子混播比例為10∶50時有顯著差異(P＜0.05)，隨著藜種子密度的增加，紫花苜蓿種子的發(fā)芽率有升高趨勢，都比對照組紫花苜蓿種子的發(fā)芽率高，在藜與苜蓿種子混播比例為10∶50 時最高，達到(77.33 ±4.62)cm。紫花苜蓿的根長單獨培養(yǎng)時與混播培養(yǎng)的根長都有顯著差異(P＜0.05)，苜蓿根長也是在藜與苜蓿種子混播比例為10∶50時根長達到最大值，紫花苜蓿的根長隨著藜密度的增加有下降的趨勢。紫花苜蓿的芽長隨著藜密度的增加有下降的趨勢，都沒有單獨培養(yǎng)時的芽長長，所以藜對苜蓿的芽長有抑制作用。紫花苜蓿的芽長在單獨培養(yǎng)時與藜與苜?；觳ケ壤秊?0∶50和40∶50處理組有極顯著性差異(P＜0.01)。由此可見，藜種子和紫花苜蓿種子按不同比例混播時，雖然苜蓿的發(fā)芽率有上升的趨勢，但苜蓿的根長和芽長都有下降的趨勢，藜種子對紫花苜蓿種子有較強的化感作用，一定程度上促進了苜蓿的生長。

表1 培養(yǎng)皿中藜和苜蓿種子不同比例混播對苜蓿種子發(fā)芽的影響

2.2 反枝莧和苜蓿種子不同比例混播對苜蓿種子發(fā)芽的影響 由表2可知，反枝莧和紫花苜蓿種子在培養(yǎng)皿中不同比例混播對紫花苜蓿種子的發(fā)芽率、根長及芽長有很大影響。單獨培養(yǎng)反枝莧與混播培養(yǎng)時，反枝莧的平均發(fā)芽率大于85%，說明混播對反枝莧種子的發(fā)芽率影響不大。單獨培養(yǎng)紫花苜蓿與混播培養(yǎng)時發(fā)芽率都有顯著差異(P＜0.05)，隨著反枝莧密度的增加，紫花苜蓿種子的發(fā)芽率除反枝莧與苜蓿種子混播比例為10∶50處理外有升高的趨勢。在反枝莧與苜蓿種子混播比例為20∶50時，苜蓿種子的發(fā)芽率達到最大值(75.33%)。單獨培養(yǎng)紫花苜蓿與混播時根長與反枝莧與紫花苜?；觳ケ壤秊?0∶50和50∶50處理的密度有顯著差異;與單獨培養(yǎng)反枝莧相比，隨著反枝莧種子密度的增加，苜蓿根長總體是上升的趨勢，在反枝莧與苜蓿種子混播比例為50∶50時紫花苜蓿的根長達到最大值(4.12 cm)。芽長在單獨培養(yǎng)紫花苜蓿與混播時都有顯著差異(P＜0.05);紫花苜蓿的芽長隨著反枝莧密度的增加呈上升趨勢，隨著反枝莧種子密度的增大，紫花苜蓿的芽長再降低，并且都沒有單獨培養(yǎng)紫花苜蓿時苜蓿的芽長長，在反枝莧與紫花苜蓿種子混播比例為20∶50時，紫花苜蓿的芽長達到最大值(4.07 cm)，但小于單獨培養(yǎng)紫花苜蓿的芽長。由此可見，反枝莧種子不同比例混播對苜蓿種子的生長沒有明顯的化感作用，從發(fā)芽率和根長來看有促進苜蓿生長的作用。因此，控制好混播的密度對苜蓿種子的生長有益。

2.3 駱駝蓬和苜蓿種子不同比例混播對苜蓿種子發(fā)芽的影響 由表3可知，駱駝蓬種子和紫花苜蓿種子在培養(yǎng)皿中按不同比例混播對紫花苜蓿種子的發(fā)芽率、根長及芽長有很大影響。與單獨培養(yǎng)駱駝蓬種子相比，在混播培養(yǎng)條件下駱駝蓬種子的發(fā)芽率有下降的趨勢。單獨培養(yǎng)紫花苜蓿的發(fā)芽率與混播培養(yǎng)條件下，駱駝蓬與苜蓿種子混播比例為30∶50和40∶50時與單獨培養(yǎng)紫花苜蓿的發(fā)芽率有顯著差異(P＜0.05);紫花苜蓿在混播培養(yǎng)時的發(fā)芽率比單獨培養(yǎng)時高，隨著密度的增大，紫花苜蓿的發(fā)芽率先降低后升高，在駝駝蓬與苜蓿種子混播比例為40∶50處理紫花苜蓿的發(fā)芽率達到最高。紫花苜蓿的根長在單獨培養(yǎng)與混播培養(yǎng)時無顯著差異，隨著駱駝蓬種子混播密度的增加，苜蓿的根長降低。紫花苜蓿的芽長在單獨培養(yǎng)時與混播培養(yǎng)時在駝駝蓬與苜蓿種子混播比例為40∶50處理有顯著差異(P＜0.05)，隨著混播密度的增加，紫花苜蓿的芽長降低，在駝駝蓬與苜蓿種子混播比例為40∶50處理紫花苜蓿的芽長達到最小值(3.04 cm)。駱駝蓬種子對紫花苜蓿種子的生長有著較強的化感作用，這與劉建新等［13］的多裂駱駝蓬對紫花苜蓿的種子萌發(fā)和幼苗生長具有抑制效應的結論相符。隨著駱駝蓬種子密度的增加，紫花苜蓿的發(fā)芽率和根長級芽長都有下降的趨勢，說明駱駝蓬的生長對紫花苜蓿的生長有一定的抑制作用，在生產中應該除去駱駝蓬。

表3 培養(yǎng)皿中駱駝蓬和苜蓿種子不同比例混播對苜蓿種子發(fā)芽的影響

3 小結

3種雜草對紫花苜蓿的生長均有一定的化感作用。藜種子對紫花苜蓿種子的化感作用較強，混播密度越大，越有利于紫花苜蓿種子的生長;反枝莧種子對紫花苜蓿種子有一定的化感作用，但是沒有藜種子對苜蓿的化感作用強，在選取適當?shù)拿芏冗M行混播時有助于紫花苜蓿種子的生長;駱駝蓬種子對苜蓿的化感作用沒有藜與反枝莧種子的化感作用強，但是駱駝蓬種子與苜蓿種子混播時駱駝蓬種子對苜蓿種子有抑制作用，抑制了紫花苜蓿種子的生長，因而在種植紫花苜蓿時應該避免與駱駝蓬混合生長，最好除去。

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