野老鸛草水提取物對(duì)11 種蔬菜的化感作用

葛應(yīng)蘭 李建波 郝雨

（南陽(yáng)農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，河南 南陽(yáng) 473003）

化感作用是植物或微生物代謝分泌物,對(duì)環(huán)境中其它植物或微生物產(chǎn)生的一種有益或不利的影響。植物化感作用主要通過(guò)淋溶、揮發(fā)、根系分泌和殘留分解，向環(huán)境中釋放化學(xué)物質(zhì)，從而對(duì)周?chē)参锂a(chǎn)生有益或有害、直接或間接的影響[1]。研究雜草的化感作用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)雜草的有效防治，減少農(nóng)藥對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的不利影響具有重要意義[2]。作物的化感抗（耐）性被視為發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)重要生物工程技術(shù)，是世界各國(guó)科學(xué)家重要研究領(lǐng)域之一[3]。

野老鸛草（Geranium carolinianum L.）原產(chǎn)北美，現(xiàn)已侵入我國(guó)華東、華中、華北和華南及西南10 多個(gè)?。ㄊ校?，成為油菜和小麥田間的主要惡性雜草[4]，并且該種擴(kuò)散潛力大[5]。本試驗(yàn)研究了野老鸛草莖水提物，對(duì)甘藍(lán)等11 種蔬菜種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響，分析了不同受體對(duì)蔬菜化感作用的差異，探討了野老鸛草化感作用的機(jī)理，為研究其入侵機(jī)理和生態(tài)危害提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

從南陽(yáng)農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院試驗(yàn)田采集供體植物野老鸛草，受體植物白菜、莧菜、生菜、甜菜心、小白菜、結(jié)球甘藍(lán)、苤藍(lán)、荊芥、辣椒、黃瓜、番茄，11 種蔬菜種子由南陽(yáng)市種子公司提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 制備提取物。取野老鸛草的莖剪成1cm 小段，稱取20g浸泡于200mL 蒸餾水中，通過(guò)在振蕩器上振蕩48h（25℃），用3 層紗布過(guò)濾，得到濃度為0.1g/mL 的野老鸛草莖水提取物，放入冰箱中（4℃）待用。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。利用培養(yǎng)皿紙上發(fā)芽的方法，各受體蔬菜種子用0.5%H202消毒3min 后，將完整均勻的種子放入直徑為9cm 墊有2 層濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿放入50 粒種子，加入5mL 0.1g/mL 的提取物。將培養(yǎng)皿放入（25±1）℃的人工智能培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，以蒸餾水為對(duì)照，重復(fù)3 次。每天定時(shí)記錄發(fā)芽種子數(shù)，適當(dāng)添加提取物濃度，以保持濾紙和種子濕潤(rùn)，并去除霉變種子。測(cè)定4d 發(fā)芽勢(shì)和7d 發(fā)芽率及幼苗的莖長(zhǎng)和根高，并稱量幼苗總鮮質(zhì)量。

Gt：第td 的發(fā)芽量；Dt：相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。

采用Williamson G.B.(1988) 的方法對(duì)化感效應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。即：

其中，C 為對(duì)照值，T 為處理值，RI 是化感作用的指標(biāo)，RI ＜0 為抑制作用，RI ＞0 為促進(jìn)作用，絕對(duì)值與強(qiáng)度一致。

化感作用的綜合效應(yīng)用綜合化感指數(shù)來(lái)表示，其大小是發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、幼苗莖長(zhǎng)、根高和幼苗鮮質(zhì)量的算術(shù)平均值。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析。利用SPSS19 軟件對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 野老鸛草對(duì)蔬菜種子萌發(fā)的影響

從表1 可以看出，各受體蔬菜種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均與0.1g/mL 野老鸛草莖水浸提取液不同，0.1g/mL野老鸛草莖水浸提取液，對(duì)白菜、莧菜種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均有促進(jìn)作用，其中對(duì)白菜種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的促進(jìn)作用大于莧菜，而促進(jìn)莧菜種子發(fā)芽指數(shù)的作用大于白菜。

0.1 g/mL 野老鸛草莖水浸提取液，對(duì)生菜、荊芥、甜菜心、黃瓜、苤藍(lán)、小白菜、辣椒、結(jié)球甘藍(lán)、番茄的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均表現(xiàn)出抑制作用。對(duì)發(fā)芽勢(shì)的抑制作用大小順序?yàn)椋悍眩窘Y(jié)球甘藍(lán)＞苤藍(lán)＞生菜＞小白菜＞甜菜心＞辣椒＞荊芥＞黃瓜；對(duì)發(fā)芽率的抑制作用大小順序?yàn)椋很炙{(lán)＞番茄＞小白菜＞結(jié)球甘藍(lán)＞生菜＞黃瓜＞甜菜心＞辣椒＞荊芥；對(duì)發(fā)芽指數(shù)的抑制作用大小順序?yàn)椋悍眩窘Y(jié)球甘藍(lán)＞苤藍(lán)＞生菜＞小白菜＞甜菜心＞荊芥＞黃瓜＞辣椒。

2.2 野老鸛草對(duì)受體植物幼苗生長(zhǎng)的影響

表2 野老鸛草莖浸提液對(duì)受體蔬菜幼苗生長(zhǎng)的化感效應(yīng)

由表2 可以看出，不同受體蔬菜莖和根的生長(zhǎng)，對(duì)0.1g/mL 野老鸛草莖浸提液有2 種反應(yīng)：對(duì)生菜、荊芥、白菜、莧菜、甜菜心、黃瓜幼苗的莖和根的生長(zhǎng)表現(xiàn)出促進(jìn)作用。對(duì)莖長(zhǎng)的促進(jìn)作用大小順序?yàn)椋荷耍景撞耍咎鸩诵模厩{菜＞黃瓜＞荊芥；對(duì)根長(zhǎng)的促進(jìn)作用大小順序?yàn)椋荷耍厩{菜＞黃瓜＞荊芥＞甜菜心＞白菜；對(duì)幼苗鮮質(zhì)量的促進(jìn)作用大小順序?yàn)椋喊撞耍旧耍咎鸩诵模军S瓜＞莧菜＞荊芥。

對(duì)苤藍(lán)、小白菜、辣椒、結(jié)球甘藍(lán)、番茄幼苗的莖和根的生長(zhǎng)表現(xiàn)出抑制作用，對(duì)莖長(zhǎng)的抑制作用大小順序?yàn)椋悍眩纠苯罚窘Y(jié)球甘藍(lán)＞小白菜＞苤藍(lán)；對(duì)根長(zhǎng)的抑制作用大小順序?yàn)椋航Y(jié)球甘藍(lán)＞番茄＞小白菜＞辣椒＞苤藍(lán)；對(duì)幼苗鮮質(zhì)量的抑制作用大小順序?yàn)椋航Y(jié)球甘藍(lán)＞番茄＞辣椒＞小白菜＞苤藍(lán)。

2.3 野老鸛草對(duì)受體蔬菜的化感綜合效應(yīng)

0.1g/mL 野老鸛草莖浸提液，對(duì)11 種受體蔬菜的化感綜合效應(yīng)作用不同，對(duì)番茄、結(jié)球甘藍(lán)、苤藍(lán)、小白菜、辣椒5 種受體蔬菜化感綜合效應(yīng)為負(fù)值，說(shuō)明對(duì)荊芥、莧菜、黃瓜、甜菜心、生菜、白菜等6 種受體的化感綜合效應(yīng)為正值。對(duì)番茄抑制作用最大，而對(duì)白菜促進(jìn)作用最大?；凶饔镁C合效應(yīng)的平均值大小順序?yàn)椋喊撞耍?.33）＞莧菜（0.25）＞生菜（0.18）＞黃瓜（0.13）＞甜菜心（0.10）＞荊芥（0.05）＞辣椒（-0.21）＞小白菜（-0.30）＞苤藍(lán)（-0.33）＞結(jié)球甘藍(lán)（-0.44）＞番茄（-0.50）。

利用發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、苗高、根長(zhǎng)的RI 值，對(duì)11 個(gè)受體蔬菜進(jìn)行系統(tǒng)聚類，可將11 個(gè)受體蔬菜分為4 類。第Ⅰ類為甜菜心、黃瓜、荊芥、莧菜、白菜，野老鸛草對(duì)其促進(jìn)作用較強(qiáng)；第Ⅱ類為生菜，野老鸛草對(duì)其促進(jìn)作用較弱；第Ⅲ類為番茄、結(jié)球甘藍(lán)、苤藍(lán)、小白菜，野老鸛草對(duì)其抑制作用較強(qiáng)；第Ⅳ類為辣椒，野老鸛草對(duì)其抑制作用較弱。

圖1 不同受體蔬菜聚類分析

3 結(jié)論與討論

野老鸛草對(duì)受體蔬菜番茄、結(jié)球甘藍(lán)、苤藍(lán)、小白菜、辣椒的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和幼苗莖和根的生長(zhǎng)及鮮質(zhì)量均表現(xiàn)出抑制作用；對(duì)荊芥、甜菜心、黃瓜、生菜的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)表現(xiàn)出抑制作用，但促進(jìn)了幼苗莖、根的生長(zhǎng)及鮮質(zhì)量，其化感綜合效應(yīng)為促進(jìn)生長(zhǎng)；對(duì)莧菜、白菜的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和幼苗莖和根的生長(zhǎng)及鮮質(zhì)量均表現(xiàn)出促進(jìn)作用。

該試驗(yàn)只采用了野老鸛草莖的水浸提液，并且用一種濃度對(duì)11 種受體蔬菜種子和幼苗影響進(jìn)行研究。野老鸛草的不同器官、不同濃度提取液的化感作用有待進(jìn)一步闡明，野老鸛草對(duì)植物的化感物質(zhì)也需要進(jìn)一步研究。