半夏對不同禾草的化感效應

聶亞華+金文進

摘 要 研究了半夏對產地黑麥草、黑麥草和高羊茅3種常見禾草的種間化感作用，結果顯示：半夏葉子和塊莖的浸提液均能抑制3種帶菌禾草的萌發(fā)，低濃度有促進作用，高濃度有抑制效應。這為探討半夏連作障礙的原因、建立合理的輪作或間作制度及進一步研究半夏次生物質提供了一定的理論依據。

關鍵詞 半夏；連作障礙；禾草；化感效應

中圖分類號：S567；S451 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.33.052

本部分采用化感效應的研究方法，模擬雨霧淋溶和浸溶途徑，研究半夏對產地黑麥草、黑麥草和高羊茅3種常見禾草的種間化感作用，為探討半夏連作障礙的原因、建立合理的輪作或間作制度及進一步研究半夏次生物質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為半夏種、半夏地上部葉子（含葉柄）和地下塊莖，2016年7月采于甘肅省西和縣草坪鄉(xiāng)。帶菌醉馬草、黑麥草和高羊茅種子，由蘭州大學草地農業(yè)科技學院提供。

1.2 方法

1.2.1 半夏水浸液的制備

第一，半夏塊莖、葉水浸液粗提物的制備。將成熟的半夏植株剪斷，自來水沖洗干凈，并將葉子切成約1 cm長的小段，并在蒸餾水下沖洗20 s，用做浸提材料。半夏塊莖清洗干凈自然晾干。將半夏葉子和塊莖充分粉碎后過20 mm篩，后分別稱取50 g和200 g加入1 000 mL蒸餾水室溫浸泡48 h后離心2 min棄沉淀，將上清液分別定容至

500 mL和1 000 mL的容量瓶中，得到濃度為100 mg/mL和200 mg/mL半夏葉和莖浸提液，置4 ℃冰箱中備用。

第二，半夏不同組織浸提液的制備。將半夏葉和塊莖粗提液用蒸餾水分別繼續(xù)稀釋至50 mg/mL、80 mg/mL兩個不同濃度，置于4℃冰箱中供后續(xù)化感自毒試驗使用。

1.2.2 種子萌發(fā)試驗

在培養(yǎng)皿（半夏采用直徑12 cm，其他種子采用直徑9 cm）底部墊放兩張濾紙，于105 ℃高溫滅菌；半夏、醉馬草、黑麥草和高羊茅種子用3%次氯酸鈉溶液消毒后，在相應培養(yǎng)皿內各均勻擺放50粒（半夏15粒），每器皿分別加入10 mL（半夏加入30 mL）不同濃度的半夏或黑麥草水浸液，以蒸餾水作為對照。重復3次，放在25 ℃恒溫箱中黑暗培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中所有處理及時補充相應濃度浸提液，保持紙床濕潤。從種子萌發(fā)之日開始記錄萌發(fā)種子數，每24 h調查一次，直至種子不再萌發(fā)。發(fā)芽結束后測量3種禾草種子的苗長、根長。半夏提前浸泡12 h，3種禾草提前放置在5 ℃冰箱48 h破除休眠。

發(fā)芽指數=∑（Gt/Dt），式中，Gt為第t天萌發(fā)種子數，Dt為相應種子萌發(fā)天數；

發(fā)芽率（%）=（萌發(fā)種子總數/供試種子總數）×100。

其中，禾草發(fā)芽率以10 d內計數，半夏20 d計數；半夏發(fā)芽勢12 d計數。

參照鄭麗[1]等的方法，采用化感響應指數（RI）度量化感作用強度：

RI=1-C/T （T≥C），或RI=T/C-1 （T

式中，C為對照值，T為處理值。RI<0為抑制，RI>0為促進，絕對值的大小與作用強度一致。

1.3 數據處理

采用Excel 2010和SPSS15.0軟件對數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 半夏葉子浸提液對三種帶菌種子發(fā)芽特性的影響

由表1可以看出，半夏葉子浸提液對3種帶菌禾草種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數均有抑制作用。其中，發(fā)芽率分別下降了7.69%、4.65%和9.67%；發(fā)芽指數分別下降了14.24%、2.01%和18.00%，對3種帶菌禾草苗長均有較顯著促進作用，與對照相比，分別增加了17.83%、6.18%和15.47%，醉馬草和黑麥草根長與對照相比分別增加了3.32%和0.87，高羊茅根長則下降了8.99%?；兄笖凳呛饬炕凶饔脧娙醯闹笜?，由表1可以看出，半夏葉子浸提液對3種禾草的種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數均具有一定的抑制，其中，對高羊茅發(fā)芽率抑制最強，為-0.097，黑麥草抑制作用最弱-0.037，發(fā)芽指數化感指數分別為-0.132、-0.020和-0.180。綜合化感指數分別為0.004、0.012和-0.233。

2.1.2 半夏塊莖浸提液對三種帶菌種子發(fā)芽特性的影響

由表2可以看出，半夏塊莖浸提液對3種禾草種子發(fā)芽均有化感作用。無論高濃度或低濃度對發(fā)芽率和發(fā)芽指數均有抑制作用。且隨著濃度梯度升高化感抑制力呈上升趨勢。低濃度對3種草的苗長和根長均有顯著促進作用，而高濃度則表現出抑制作用。在低濃度50 mg/mL時，3種禾草的發(fā)芽率比對照分別下降了7.32%、2.64%和10.47%；發(fā)芽指數降低了7.09%、8.11%和18.00%；苗長分別升高27.30%、7.10%和0.66%；根長升高了2.37%、1.55%和6.34%。在80mg/mL時，3種禾草的發(fā)芽率比對照分別降低了22.28%、15.41%和25.53%；發(fā)芽指數降低了35.76%、21.99%和34.93%；苗長分別降低了11.42%、3.55%和29.49%；根長降低了51.66%、7.96%和35.68%?？傮w來說，綜合化感指數高羊茅為-1.254，醉馬草-1.212，黑麥草-0.490。

3 討論

本試驗表明，半夏葉子和塊莖的浸提液均能抑制3種帶菌禾草的萌發(fā)。低濃度有促進作用，高濃度有抑制效應。由此可以解釋連作半夏能抑制作物生長，且造成減產的現象。低濃度的葉子浸提液對.種禾草的萌發(fā)抑制表現不明顯，但莖提取液對3種種子的萌發(fā)抑制顯著，說明化感物質在塊莖中含量較多，活性較高，這可能是由于塊莖是半夏在生長后期同化有機物的主要代謝庫，是有機物貯藏中心，化感物質作為植物次生代謝物質在塊莖貯藏較多。這與王田濤[2]用當歸水浸提物對蠶豆的影響結果相反，但對小麥或油菜種子影響一致。這可能與各類植物對化感物質的代謝不同有關。張亮[3]、汪之波[4]、王宏霞[5]等研究半夏塊莖的化感效應的結果相同時。本試驗結果還證實半夏不同部位浸提液對帶菌黑麥草的化感作用較弱，可以考慮將帶菌黑麥草用于半夏間作或輪作體系，緩解因自毒作用而引起的連作障礙。

參考文獻

[1]鄭麗，馮玉龍.紫莖澤蘭葉片化感作用對10種草本植物種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[J].生態(tài)學報，2005，25（10）：2782-2787.

[2]王田濤，王琦，王惠珍，等.連作條件下間作模式對當歸生長特性和產量的影響[J].草業(yè)學報，2013，22（2）：54-61.

[3]張亮，林寧，周幸.半夏塊莖提取液對3種十字花科蔬菜的化感效應[J].貴州農業(yè)科學，2015，43（4）：48-53.

[4]汪之波，王萬里.半夏提取物對3種雜草的化感效應[J].種子，2010，29（12）：87-88，91.

[5]王宏霞，蔡子平，王國祥，等.半夏水浸提液對小麥種子萌發(fā)與幼苗生長的影響[J].浙江農業(yè)科學，2013（11）：1529-1535.

（責任編輯：趙中正）