幾種植物水提液對油菜和蘿卜幼苗的化感作用

江貴波 楊丹娜 黃振鑫 林海燕

（揭陽職業技術學院，廣東揭陽，522000）

幾種植物水提液對油菜和蘿卜幼苗的化感作用

江貴波 楊丹娜 黃振鑫 林海燕

（揭陽職業技術學院，廣東揭陽，522000）

以三裂葉蟛蜞菊（Wedelia trilobataL.）、艾草（Artemisia lavandulaefoliaDC.Prodr）和五爪金龍（Ipomoea cairica（L.）Sweet）為供試植物，以其地上部水提液為化感物質，分別以油菜（Brassica ChinensisL.）和蘿卜（Raphanus sativusL.）種子為受體,采用培養皿濾紙法進行化感試驗，測定了三裂葉蟛蜞菊、艾草和五爪金龍的莖葉水提液對油菜和蘿卜幼苗的根長、苗高和鮮質量的影響。結果表明，三裂葉蟛蜞菊、艾草和五爪金龍的地上部的水提液對油菜和蘿卜幼苗生長有明顯的化感作用，且不同濃度水提液對不同蔬菜的影響存在差異?？傮w上，對根的生長都有明顯的抑制作用，且隨著濃度的增大抑制作用明顯增強；而對苗高的影響則表現為“低促高抑”。

三裂葉蟛蜞菊 艾草 五爪金龍 化感作用 水提液

化感作用 （Allelopathy）最早是由奧地利科學家Molish于1937年提出來的[1]，又稱他感作用、異株克生作用，是指高等植物次生代謝產生的化學物質釋放到環境中，對其臨近植物或自身產生不利或有利的作用[2]，包括抑制、促進和自毒等作用，是生態系統中植物的自然化學調控現象和植物適應環境的一種生態機制[3]，也是一種重要的化學生態防御與競爭機制，化感作用作為適應、生存與競爭的一種重要手段，廣泛地存在于自然界中，已成為國內外關注和研究的熱點。

三裂葉蟛蜞菊是菊科 （Compositae）蟛蜞菊屬（Wedelia Jacq.）多年生草本植物；艾草，又名野艾，屬菊科多年生草本藥用植物；五爪金龍是旋花科（Convolvulaceae）多年生草質藤本植物。在潮汕地區這三種植物分布廣泛，觀察表明，其根系發達，生長速度快，耐寒耐旱，繁衍能力較強，易形成優勢種群，且在其群落中少有其他雜草，常是純種成片生長。已有實驗證實了三裂葉蟛蜞菊和艾草的揮發物具有明顯的化感作用[4～7]，現階段也有不少關于三裂葉蟛蜞菊、艾草和五爪金龍化感作用的研究報道[8～10]，但仍未見有系統開展潮汕地區植物間化感作用的研究。本文以油菜和蘿卜種子為受體，以潮汕地區的三裂葉蟛蜞菊、艾草和五爪金龍地上部水提液作為化感物質，探討了三裂葉蟛蜞菊、艾草和五爪金龍的次生代謝產物對蔬菜作物的潛在化感作用，以期為進一步合理利用三裂葉蟛蜞菊、艾草和五爪金龍等野生植物資源進行合理開發利用提供理論依據，同時，為化感作用在農業生產中的耕作制度合理性安排、農田雜草控制以及減少連作障礙為害等方面提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

①供試植物 三裂葉蟛蜞菊 （Wedelia trilobata L.）、艾草（Artemisia lavandulaefoliaDC.Prodr）和五爪金龍（Ipomoea cairica（L.）Sweet）均采自廣東揭陽職業技術學院校園內。

②受體植物 油菜（Brassica ChinensisL.）和蘿卜（Raphanus sativusL.）購于揭東白塔農貿市場。

1.2 儀器與試劑

儀器：PL203電子精密天平；LRZ智能型人工氣候箱；DGX-9143BC-1型電熱鼓風干燥箱；HH·S21-4型電熱恒溫水浴鍋；TS-2000A脫色搖床。試劑：0.3% KMnO4溶液。

1.3 試驗方法

①種子消毒 播種前用0.3%KMnO4液消毒10 min后再用水沖洗干凈，置于40～45℃的恒溫水浴鍋中20 min。然后放人工培養箱中培養至剛剛露白。

②水提液的制備 采集生長良好植株的供試植物地上部分，洗凈、去塵，陰干，剪碎至1～2 mm長度后，稱取200.000 g，然后加入400.0 mL蒸餾水充分搖勻，間歇震蕩，每12 h震蕩30 min，浸泡48 h后，用3層紗布過濾，得到水提液原液，濃度為0.50 g/mL（鮮質量），裝入棕色細口瓶中，將其密封，置于4℃的冰箱中保存備用。

③化感作用 將水提液原液進行稀釋，設4個處理，濃度分別為0.00（蒸餾水，CK），0.10，0.25，0.50 g/mL，在底部墊有一張濾紙已消毒備用的培養皿 （d=9 cm）中，加入8.00 mL不同濃度的水提液，選取剛露白的受試種子10粒，均勻放入培養皿中，每個處理重復3次，置于人工氣候箱（白天：24～28℃，12 h；黑夜：20～24℃，12 h）中培養，培養2～4 d后分別記錄幼苗的根長、苗高和鮮質量。

④數據分析 采用EXCEL、SPSS11.0等軟件進行數據處理，用鄧肯氏新復極差法DMRT（Duncan's Multi ple Range Test，簡稱DMRT法）測進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 三裂葉蟛蜞菊水提液對蔬菜幼苗生長的化感作用

①不同濃度三裂葉蟛蜞菊水提液對蘿卜幼苗生長的化感作用 結果表明，三裂葉蟛蜞菊的莖葉水提液對蘿卜幼苗的生長顯示出較強的化感作用，對根生長抑制作用尤為顯著，且隨著濃度的增大其抑制作用增強。與對照相比，當濃度為0.10，0.25，0.50 g/mL時，根長分別減少37.9%，70.7%和86.0%；而對苗高則呈現出“低促高抑”的現象。當濃度為0.10 g/mL時，與對照相比，蘿卜的苗高增加14.1%，而當濃度為0.25 g/mL和0.50 g/mL時，苗高則分別減少19.2%和34.3%（表1）。

②不同濃度三裂葉蟛蜞菊水提液對油菜幼苗生長的化感作用 研究結果表明，三裂葉蟛蜞菊莖葉水提液對油菜幼苗的生長具有較強的化感作用，高濃度的水提液對油菜幼苗根生長抑制作用尤為顯著，隨著濃度的增高其抑制作用增強。與對照相比，當濃度為0.10，0.25，0.50 g/mL時,根長分別減少0.43%，54.3%和79.1%；鮮質量分別減少0.0%，11.1%和44.4%；不同濃度的水提液對幼苗的苗高也呈現出“低促高抑”的現象：當濃度為0.10 g/mL時，苗高增大47.1%，而當濃度為0.25 g/mL和0.50 g/mL時，苗高則分別減少3.9%和41.2%（表1）。

2.2 艾草水提液對蔬菜幼苗生長的化感作用

①不同濃度艾草水提液對蘿卜幼苗生長的化感作用 從表2可知，艾草水提液對蘿卜的根長、苗高和鮮質量都有明顯的抑制作用，且隨著水提液濃度的升高抑制作用增強。當水提液濃度為0.10 g/mL時，蘿卜幼苗的根長、苗高和鮮質量分別比對照減少65.2%，13.4%和19.2%；當濃度為0.25 g/mL時，蘿卜幼苗的根長、苗高和鮮質量分別比對照減少92.1%，34.0%和51.9%；當濃度為0.50 g/mL時，蘿卜幼苗的根長、苗高和鮮質量分別比對照減少100.0%，96.9%和96.2%。

②不同濃度艾草水提液對油菜種子萌發及幼苗生長的化感作用 從表2可知，艾草水提液對油菜的根長和鮮質量有抑制作用，但是對苗高卻表現為“低促高抑”的現象，當水提液濃度為0.10 g/mL時，油菜的根長比對照減少23.5%，鮮質量減少22.2%，而苗高增加8.9%；當濃度為0.25 g/mL時，油菜幼苗的根長、苗高和鮮質量分別比對照減少 63.0%，30.4%和44.4%；當濃度為0.50 g/mL時，油菜幼苗停止生長。

表1 不同濃度的三裂葉蟛蜞菊水提液對蘿卜和油菜幼苗生長的影響

表2 不同濃度的艾草水提液對蘿卜和油菜幼苗生長的影響

表3 不同濃度的五爪金龍水提液對蘿卜和油菜幼苗生長的影響

2.3 五爪金龍水提液對蔬菜幼苗生長的化感作用

①不同濃度五爪金龍水提液對蘿卜幼苗生長的化感作用 試驗結果表明（表3），不同濃度的五爪金龍水提液對蘿卜幼苗的生長具有較強的化感作用，水提液對蘿卜幼苗根生長抑制作用尤為顯著，隨著水提液濃度的增高其抑制作用增強。與對照相比，當濃度為 0.10，0.25，0.50 g/mL時，蘿卜的根長分別減少48.6%，82.3%和95.9%，苗高分別減少14.0%，25.6%和54.3%，鮮質量分別減少11.1%、39.7%和65.1%。

②不同濃度五爪金龍水提液對油菜幼苗生長的化感作用 表3表明，五爪金龍水提液對油菜幼苗的生長具有較強的化感作用，水提液對油菜幼苗根生長抑制作用尤為顯著，且隨著濃度的增高抑制作用增強。與對照相比，當濃度為0.10，0.25，0.50 g/mL時，根長分別減少41.5%，80.8%，97.9%；鮮質量分別減少11.1%，44.4%，88.9%；對苗高也呈現出“低促高抑”的現象。當濃度為0.10 g/mL時，苗高增大17.5%，當濃度為0.25 g/mL和0.50 g/mL時，苗高則減少26.3%和80.7%。

3 結論與討論

研究結果表明，通過浸提法所得到的三裂葉蟛蜞菊、艾草和五爪金龍的水提液對蘿卜和油菜2種蔬菜均具有較強的化感作用，且不同供體植物對不同蔬菜的化感作用存在差異，同一濃度水提液對不同種類的蔬菜幼苗生長影響不同，不同濃度的供試植物水提液對受體蔬菜幼苗的根長均有明顯的抑制作用，且在一定的濃度范圍內隨濃度的增加其抑制作用逐漸增強，而對于苗高則總體上表現出“低促高抑”的趨勢。

由此說明三裂葉蟛蜞菊、艾草和五爪金龍體內可能含有某些可溶性化感物質通過水溶物影響鄰近生物的生長，因此，在農業生產中若能考慮植物間的化感作用，可以利用其對雜草的抑制作用，通過輪作、間作、覆蓋等栽培措施減少蔬菜種植中化學除草劑的使用。但必須注意防止它們之間的異株克生效應，以免使蔬菜減產。此外，植物產生化感作用的途徑和方式多樣，化感物質的種類和成分各異，應用植物化感作用服務于生態農業的生產還需要更進一步深入研究。

[1]江貴波，曾任森.化感物質及其收集方法綜述[J].河南農業科學，2006（6）：24-27.

[2]周凱，郭文明，徐迎春．菊科植物化感作用研究進展[J]．生態學報，2004，24（8）：1 776-1 784.

[3]呂福堂，段玉梅.化感作用在生產中的應用[J].生物學通報，2005，40（2）：22-23.

[4]江貴波，曾任森.艾的揮發性物質化感作用研究[J].生態科學,2006，25（2）：106-108.

[5]江貴波，曾任森．入侵物種三裂葉蟛蜞菊揮發物的化感作用研究[J]．生態環境，2007，16（3）：950-953.

[6]江貴波，陳實，曾任森．入侵物種三裂葉蟛蜞菊揮發物質的鑒定及其抗菌活性[J]．中國生態農業學報，2008，16（4）：905-908.

[7]江貴波，曾任森，陳少雄．中藥野艾揮發性物質的抗菌活性與成分鑒定[J]．沈陽農業大學學報，2008，39（4）：495-498.

[8]劉偉，侯任昭，葉蕙，等.五爪金龍的化感作用[J].華南農業大學學報，1997，18（2）：119-120，122.

[9]陳賢興，丁炳揚，沈夕良，等.南美蟛蜞菊對幾種經濟作物的生化他感作用[J].甘肅科學學報，2005，17（4）：15-17.

[10]聶呈榮，黎華壽，黃京華，等.蟛蜞菊對花生和其他作物的化感作用[J].花生學報，2002，31（1）：30-32.

Effect of Allelopathy of Some Plants Water Extract on Seedling Growth ofRrassica ChinensisL.andRaphanus sativusL.

JIANG Guibo,YANG Danna,HUANG Zhenxin,LIN Haiyan(Jieyang Vocational and Technical College,Jieyang,Guangdong 522000)

Wedelia trilobataL.,Artemisia lavandulaefoliaDC.Prodr andIpomoea cairica(L.)Sweet for donor plant,their overground parts of water extraction were used as allelochemical respectively,Brassica ChinensisL.andRaphanus sativusL.seeds were as receptor,allelopathy effects tests was carried out by thefilter paper method using petri dishes.Mensuration the effect of water extraction of the stems and leaves fromWedelia trilobataL.,Artemisia lavandulaefoliaDC.Prodr andIpomoea cairica(L.)Sweet were tested onBrassica ChinensisL.andRaphanus sativusL.seedling root length, seedling height,fresh weight.The results showed thatWedelia trilobataL.,Artemisia lavandulaefoliaDC.Prodr andIpomoea cairica(L.)Sweet water extract of overground parts has obvious allelopathy onBrassica ChinensisL.andRaphanus sativusL.seedling growth,and different concentrations of water extract had different effect on different vegetables.As a whole,they obviously inhibited the growth of root,and the inhibition was increased as the concentration increased,while there is"low to promote,high to inhibit"phenomenon in seedling height.

Wedelia trilobataL.;Artemisia lavandulaefoliaDC.Prodr;Ipomoea cairica(L.)Sweet;Allelopathy;Water extract

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.24.026

揭陽職業技術學院科研課題（JYCKY0708）

江貴波（1973-），男，副教授，碩士，主要從事化學教學和化學生態學方面的研究工作。E-mail：jgb168@126.com

2009-07-28