扁穗牛鞭草對紅三葉化感作用研究

(成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)分院， 四川 成都 611130)

扁穗牛鞭草對紅三葉化感作用研究

李春龍
(成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)分院， 四川 成都 611130)

以紅三葉種子為受體，對比研究了扁穗牛鞭草根、莖和葉水浸液，不同處理濃度的化感作用。結(jié)果表明：扁穗牛鞭草根、莖和葉水浸液對紅三葉種子萌發(fā)和幼苗生長較對照均表現(xiàn)出相同的趨勢，即隨著水浸液濃度的增加，4 個所測指標(biāo)所受的抑制作用均有所增強，而在相同的處理濃度下，紅三葉種子萌發(fā)及幼苗生長對扁穗牛鞭草不同部位水浸液的敏感程度為葉最敏感，莖次之，根最不敏感。與對照相比，所有部位的扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉幼苗根系相對電導(dǎo)率和丙二醛含量均呈遞增趨勢，而對抗氧化酶(POD、SOD、ASA-POD)活性均呈遞減趨勢，并且在同一濃度下，扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉幼苗根系生理指標(biāo)的影響強度順序也為葉gt;莖gt;根。

扁穗牛鞭草； 化感作用； 紅三葉； 種子萌發(fā)； 幼苗生長； 生理指標(biāo)

physiological index

扁穗牛鞭草(Hemarthriacompressa)為禾本科牛鞭草屬多年生草本植物。扁穗牛鞭草產(chǎn)量高、葉片多、草質(zhì)柔嫩、營養(yǎng)豐富、適口性好，牛、羊、魚十分喜食[1]。既可放牧利用，又可調(diào)制干草、青貯[1]。作為禾本科牧草，其蛋白含量低，不能為家畜提供均衡的營養(yǎng)。把豆科牧草引入扁穗牛鞭草草地，不僅能提高牧草的營養(yǎng)價值，而且可增加草地的生產(chǎn)能力與利用水平[2]。

扁穗牛鞭草在生長過程中要分泌苯酚類等物質(zhì)，對豆科牧草的生長具有化感作用[3]?；凶饔檬侵敢环N植物通過向環(huán)境釋放某些化學(xué)物質(zhì)，在其周圍形成一個微環(huán)境區(qū)域，從而抑制或促進該區(qū)域內(nèi)其他植物(或其他微生物)生長的現(xiàn)象[4]。

表1 扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉種子萌發(fā)率的影響

水浸液部位水浸液濃度(g/L)010204080160根75．6±1．1a70．0±1．9a60．0±3．9b48．9±1．1c45．6±1．1c36．7±3．8d莖75．6±1．1a65．6±2．9a54．4±2．9b40．0±5．1c30．0±3．3c8．9±4．0d葉75．6±1．1a60．0±3．9b48．9±1．1c37．8±2．9d22．2±4．5e5．6±1．1f

表2 扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉根長和苗長的影響

水浸液濃度(g/L) 根水浸液 莖水浸液 葉水浸液 根長(cm)苗長(cm)根長(cm)苗長(cm)根長(cm)苗長(cm)02．7±0．0a2．9±0．1a2．7±0．0a2．9±0．1a2．7±0．0a2．9±0．1a102．3±0．0b3．0±0．2a2．2±0．0b2．9±0．1a2．2±0．2b2．8±0．0a202．2±0．1c2．6±0．1b2．1±0．1b2．5±0．1b1．9±0．1c2．5±0．1b402．0±0．0d2．3±0．1c1．9±0．1b2．3±0．1b1．7±0．1c1．9±0．1c801．6±0．0e2．1±0．1c1．3±0．2c1．8±0．0c1．2±0．2d1．5±0．1c1601．5±0．1f1．6±0．0d0．3±0．1d0．3±0．1d0．1±0．1e0．2±0．0d

本試驗主要研究了扁穗牛鞭草對其混播牧草紅三葉的化感作用，以期為減弱扁穗牛鞭草對其間作牧草紅三葉的化感效應(yīng)提供理論依據(jù)，從而實現(xiàn)扁穗牛鞭草草地的可持續(xù)利用。

1 材料與方法

1.1 材 料

參試的紅三葉種子購于四川省農(nóng)科院。

1.2 方 法

1.2.1 扁穗牛鞭草植物體收集及水浸液制備

本實驗所用的扁穗牛鞭草為野生扁穗牛鞭草，采自雅安，由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)張新全教授提供。扁穗牛鞭草植物體的收集及水浸液制備參照李春龍[5]的方法。

1.2.2 室內(nèi)生物檢測

于2013年6月14日在成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院農(nóng)學(xué)園藝分院七教四樓農(nóng)業(yè)綜合實訓(xùn)室實施該實驗。紅三葉種子經(jīng)鹽水浮選后，選取粒大、飽滿、大小一致的種子用蒸餾水清洗，晾干后備用。先用5.25 g/L的NaClO溶液對受試紅三葉種子進行消毒，時間為15 min，然后用蒸餾水清洗4 次，每次清洗1 min；將紅三葉種子放置在直徑為9 cm的皮氏培養(yǎng)皿中，內(nèi)墊2層濾紙，每個培養(yǎng)皿內(nèi)放30 粒種子，分別將根、莖、葉(處理濃度分別為0，10，20，40，80，160 g/L)的水浸液7 mL注入培養(yǎng)皿中，對照為蒸餾水，每個處理3 次重復(fù)[6]。共設(shè)2組，一組用于測定紅三葉幼苗發(fā)芽率、幼苗根長、苗長、干重，另一組用于測定紅三葉幼苗根系的生理指標(biāo)；然后將培養(yǎng)皿放置在恒溫恒濕培養(yǎng)箱[(25±1)℃，黑暗]中進行種子萌發(fā)實驗。待紅三葉種子萌芽3 d 后記錄萌發(fā)的種子數(shù)，記錄完測定所有萌發(fā)幼苗的根長和苗長[7]，最后將所有的幼苗自然風(fēng)干、稱重。另一組待紅三葉種子萌發(fā)7 d后，測定紅三葉幼苗根系的丙二醛(MDA)含量，采用硫代巴比妥酸法測定[8]；細胞膜透性即相對電導(dǎo)率用DDS-11 A型電導(dǎo)率儀測定[9]；同時測定超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、抗壞血酸過氧化物酶(ASA-POD)活性，均采用陳建勛等[10]的方法。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用SPSS 15.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差和多重比較分析(plt;0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉種子萌發(fā)率的影響

與對照相比，所有部位的扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉種子的萌發(fā)率均表現(xiàn)出抑制作用，并且隨著濃度的增加，抑制效應(yīng)增強(見表1)。根、莖水浸液在濃度達到20 g/L時，較對照顯著抑制了紅三葉種子的萌發(fā)，分別降低了20.6%和28.0%；而10 g/L的葉水浸液較對照顯著抑制了紅三葉種子的萌發(fā)率，降低了20.6%。而在相同的處理濃度下，紅三葉種子萌發(fā)率對扁穗牛鞭草不同部位水浸液的敏感程度為葉最敏感，莖次之，根最不敏感，此研究結(jié)果與李春龍[11]和駱躍[12]的研究結(jié)果一致。

2.2 扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉幼苗生長的影響

扁穗牛鞭草根、莖、葉水浸液對紅三葉幼苗的生長較對照均表現(xiàn)出抑制作用，并且隨著水浸液濃度的增加，其抑制效應(yīng)也有所增強，此研究結(jié)果與韓春梅[13]、陳志國[14]和李春龍[15]的研究結(jié)果相一致。

當(dāng)根、莖和葉水浸液濃度達到20 g/L時，顯著抑制了紅三葉幼苗的根長，分別較對照抑制了14.8%、18.5%和18.5%；低濃度(10 g/L)的根水浸液促進了紅三葉幼苗的苗長(較對照促進了3.5%)，但與對照差異不顯著，而當(dāng)根、莖和葉水浸液濃度達到20 g /L時，顯著抑制了紅三葉幼苗的苗長，分別較對照抑制了10.3%、13.8%和13.8%(見表2)。在相同的處理濃度下，紅三葉幼苗生長對扁穗牛鞭草不同部位水浸液的敏感程度也有所不同，葉最敏感，莖次之，根最不敏感。

表3 扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉幼苗根系生理指標(biāo)的影響

部位濃度(mg/kg)相對電導(dǎo)率(%)MDA(nmol/g)(FW)POD(U/mg)SOD(U/g)(FW)ASA?POD(U/mg)根011．13±2．47d13．52±0．24e1016±96a245±12a21．6±3．1a1015．30±2．11d16．29±0．22de871±22a197±13b12．2±0．8b2019．05±2．55d24．21±0．89d700±24b172±8b11．7±0．3bc4029．91±1．75c36．66±4．25c573±48bc137±8c9．4±0．5bc8041．02±3．37b50．81±1．89b478±56c120±8c8．6±1．3bc16056．89±4．52a62．03±4．50a413±35c87±5d6．3±2．1c莖011．13±2．47d13．52±0．24e1016±96a245±12a21．6±3．1a1016．61±2．73d17．59±1．41de838±21b186±13b11．7±0．4b2021．77±2．17d25．42±0．35d669±23c163±7b10．8±0．2b4033．12±1．92c38．10±4．44c533±50cd127±8c8．9±0．1bc8043．87±4．17b56．24±1．39b449±58d111±8c7．7±0．5bc16059．46±5．32a67．31±4．81a380±41d80±5d5．5±1．7c葉011．13±2．47e13．52±0．24e1016±96a245±12a21．6±3．1a1018．48±3．12de22．10±1．58de805±21b167±13b9．0±0．8b2025．49±3．48d30．98±1．49d638±23bc147±6b8．5±0．5b4044．84±2．20c46．13±6．74c493±52cd112±7c7．9±1．0b8065．19±3．39b63．64±2．06b419±60d97±7c6．4±0．4b16080．38±3．49a80．19±4．80a346±47d67±4d4．6±1．3b

2.3 扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉幼苗干重的影響

扁穗牛鞭草根、莖和葉水浸液對紅三葉幼苗干重較對照均表現(xiàn)為抑制作用，并且隨著水浸液濃度的增加，其抑制效應(yīng)也有所增強(見圖1)，此結(jié)果與Han等[16]的研究結(jié)果相一致。

圖1 不同部位、不同濃度扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉幼苗干重的影響

40 g/L的根和莖水浸液較對照顯著抑制了紅三葉幼苗的干重，分別為7.9%和12.9%；而10 g/L的葉水浸液較對照顯著抑制了紅三葉幼苗的干重(15.8%)。在相同的處理濃度下，紅三葉幼苗干重對扁穗牛鞭草根、莖、葉水浸液的敏感程度也有所不同，葉最敏感，莖次之，根最不敏感。

2.4 扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉幼苗根系生理指標(biāo)的影響

與對照相比，隨著水浸液濃度的增加，所有部位的扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉幼苗根系的相對電導(dǎo)率、丙二醛含量均呈遞增的趨勢(見表3)。根和莖水浸液濃度達到40 g/L時，相對電導(dǎo)率較對照顯著增加，分別為對照的2.69倍和2.98倍；而葉水浸液濃度達到20 g /L時與對照形成顯著性差異，為對照的2.29倍；當(dāng)根、莖、葉水浸液濃度達到20 g /L時，丙二醛含量均與對照形成顯著性差異，分別為對照的1.79倍、1.88倍和2.29倍。

與對照相比，隨著水浸液濃度的增加，所有部位的扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉幼苗根系的抗氧化酶活性(POD、SOD、ASA-POD)均呈遞減的趨勢(見表3)。根水浸液濃度達到20 g/L時，紅三葉幼苗根系POD活性較對照顯著降低，降低了31.10%，而莖和葉水浸液濃度達到10 g/L時，顯著降低了POD活性，分別較對照降低了17.52%和20.77%；而SOD活性均在根、莖、葉水浸液濃度達到10 g/L時顯著降低，分別較對照降低了19.59%、24.08%和31.84%；ASA-POD活性也是在根、莖、葉水浸液濃度達到10 g/L時顯著降低，分別較對照降低了43.52%、45.83%和58.33%。

3 討論與結(jié)論

3.1扁穗牛鞭草對豆科牧草紅三葉種子萌發(fā)具有化感作用，表現(xiàn)在發(fā)芽率、幼苗根長、苗長、幼苗干重等的差異上。但受試植物種子萌發(fā)及幼苗生長對扁穗牛鞭草根、莖、葉水浸液的敏感程度不同(葉最敏感，莖次之，根最不敏感)，同一部位水浸液在不同處理濃度下的作用也不同。為了減輕扁穗牛鞭草莖和葉通過雨水淋溶對其間作牧草紅三葉造成的化感抑制作用，建議在收獲扁穗牛鞭草時，將其殘留在混播草地的扁穗牛鞭草(主要是莖和葉)處理掉。此結(jié)果與劉金平等[2]的研究結(jié)果一致。

3.2隨著所有部位扁穗牛鞭草水浸液濃度的增加，紅三葉幼苗根系相對電導(dǎo)率和丙二醛含量均呈遞增趨勢，而抗氧化酶(POD、SOD、ASA-POD)活性均呈遞減趨勢，并且在同一濃度下，扁穗牛鞭草水浸液對紅三葉幼苗根系生理指標(biāo)的影響強度順序也為葉gt;莖gt;根。由此可見，扁穗牛鞭草水浸液不僅對紅三葉種子萌發(fā)及幼苗生長具有抑制作用，而且對紅三葉幼苗根系生理指標(biāo)也具有明顯的抑制作用。此結(jié)果與Han等[17]的研究結(jié)果一致。

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Allelopathic Study ofHemarthriacompressaon Red Clover

LIChunlong
(Chengdu Agricultural College,Department of Modern Agriculture，Chengdu Sichuan 611130，China)

Allelopathy ofHemarthriacompressawith different parts (root,stem and leaf) aqueous extracts at different concentrations (0，10，20，40，80 g/L and 160 g/L) was studied and Red clover seeds were as the accepted bodies.The results showed that compared with the control,effects of aqueous extracts with all parts ofHemarthriacompressaon seed germination rate,seedling growth (root length and shoot length) and dry weight of Red clover seedling tended to the same tendency.Namely inhibition by 4 measured index increased with the increase in concentration ofHemarthriacompressaaqueous extracts.While under the same concentration,the order of effect ofHemarthriacompressaaqueous extracts on seed germination and seedling growth of red clover was leafgt;stemgt;root.Compared with the control,relative electrical conductivity and MDA content of red clover seedling root tended to increase under the treatment of all parts ofHemarthriacompressaaqueous extracts while antioxidant enzyme namely POD,SOD,ASA-POD activities tended to decrease.At the same concentration,the order of effect ofHemarthriacompressaaqueous extracts on of physiological indexes of red clover seedling root was leafgt;stemgt;root.

Hemarthriacompressa; allelopathy; red clover; seed germination; seedling growth;

2015-12-20

四川省重點專業(yè)(作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè))建設(shè)項目。

李春龍(1976—)，男，內(nèi)蒙古通遼人；碩士，副教授，高級農(nóng)藝師，主要從事特種經(jīng)濟作物栽培、設(shè)施農(nóng)業(yè)等教學(xué)工作；E-mail：460826686@qq.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.07.034

S 543

A

1001-4705(2016)07-0034-04