劉振迪 李光義 李勤奮 劉強
摘要:利用生物檢測法研究海南和廣東幾個不同地區假臭草(Eupatorium catarium Veldkamp)的化感作用,研究結果表明,不同地區的假臭草水提液對受試種子的萌發和幼苗生長的化感作用差異明顯;海南地區的假臭草化感作用強于廣東地區的假臭草的化感作用;廣東不同地區假臭草化感作用由強到弱順序為鶴山,陽江,徐聞;海南不同地區假臭草化感作用由強到弱順序為瓊中,瓊海,儋州,三亞,海口。推測各地區假臭草化感作用差異可能是假臭草生境不同所致。
關鍵詞:化感作用;假臭草;水提液;海南;廣東
中圖分類號:Q948.1文獻標志碼:A文章編號:0439-8114(2012)14-3000-04
Different Allelopathy of Eupatorium catarium Veldkamp in Hainan and
Guangdong Regions
LIU Zhen-di1,LI Guang-yi2,LI Qin-fen2,LIU Qiang1
(1. College of Life Science,Hainan Normal University, Haikou 571158,China;
2. Environment and Plant Protection Institute / Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Hainan Key Laboratory for Monitoring and Control of Tropical Agricultural Pests, Danzhou 571737, Hainan, China)
Abstract: Use of biological test methods to determine the plant allelopathy differences of Eupatorium catarium Veldkamp from several different areas in Hainan and Guangdong regions, the results of the study showed that, the water extraction liquid of E. catarium from different regions showed significant differences in allelopathy in germination of seeds and seedling growth; and E. catarium in Hainan areas had stronger allelopathy than in Guangdong areas. In Guangdong, allelopathy of E. catarium from different areas could be ordered as Heshan>Yangjiang>Xuwen. In Hainan, allelopathy of E. catarium from different areas could be ordered as Qiongzhong>Qionghai>Danzhou>Sanya>Haikou. The different allelopathy of E. catarium with different areas maight be as the result of the different habitats.
Key words: allelopathy; Eupatorium catarium Veldkamp; water extraction liquid; Hainan; Guangdong
假臭草(Eupatorium catarium Veldkamp)原產南美洲,主要分布于阿根廷、巴西以及其他一些南美國家。目前假臭草在我國廣東、福建、澳門、香港、臺灣[1]、海南[2]等地廣泛分布, 分布之處種群發展迅速,吸肥力強,與果樹及農作物爭肥水,對土壤肥力破壞極大,嚴重影響果樹及農作物的生長[4]。在我國已被定為惡性雜草[3]。假臭草早已被證實具有強烈的化感作用[5],對某些作物及其他雜草的生長具有抑制排擠作用[6]。目前對其化感作用的研究多集中于單一特定區域,而對不同地區的假臭草的化感作用比較研究鮮見報道。本研究利用生物檢測法對海南和廣東幾個不同區域的假臭草的化感作用進行研究,為探究不同生境中同種入侵植物的化感作用提供科學依據。
1材料與方法
1.1試驗材料
受試種子為小白菜和蘿卜種子;濾紙;培養皿。
1.2研究方法
1.2.1采樣假臭草在海南和廣東選擇不同的區域進行采樣,海南選擇海口、儋州、瓊海、瓊中、三亞5個采樣區,廣東選擇鶴山、陽江、徐聞3個采樣區。每個采樣區各挖取不同生境(林緣,林中和荒地)中的假臭草9株,帶回實驗室風干待用。
1.2.2水提液制備將風干的假臭草樣品剪成長約2 cm小段,分別以干樣∶蒸餾水=1.0(g)∶10(mL)、干樣∶蒸餾水=1.0(g)∶20(mL)兩個濃度進行浸提,36 h后過濾,濾液置于4 ℃冰箱保存。
1.2.3化感作用測定直徑12 cm的培養皿中鋪兩層濾紙作為培養床,濕熱滅菌,每皿分別加入不同濃度的水提液10 mL,然后每皿均勻地放入30粒經0.5%次氯酸鈉溶液消毒過的受試種子,培養皿裝于塑料保鮮袋內,于培養箱中培養,培養溫度(28±1)℃,日光燈照射12 h/d,每個濃度設3次重復。以蒸餾水處理為對照,10 d后檢查種子萌發和幼苗生長情況。
1.2.4數據與分析記錄各處理小白菜和蘿卜種子的發芽率以及蘿卜幼苗的根長和莖長,數據用SARS軟件進行分析。
2結果與分析
不同地區假臭草水提液對小白菜發芽率的影響不同,水提液濃度為0.05 g/mL時,儋州地區假臭草水提液處理的小白菜的發芽率顯著低于其他地區假臭草水提液處理的小白菜的發芽率,而其他地區假臭草水提液處理的小白菜的發芽率間無顯著差異(圖1);水提液濃度為0.10 g/mL時,瓊中、儋州、瓊海地區假臭草水提液處理的小白菜的發芽率顯著低于海口、三亞、徐聞、陽江、鶴山地區假臭草水提液處理的小白菜的發芽率(圖2)。小白菜發芽率的高低與化感作用的強弱密切相關,對小白菜發芽,瓊中、儋州、瓊海地區假臭草的化感作用強于海口、三亞、徐聞、陽江、鶴山地區假臭草的化感作用。
不同地區假臭草水提液對蘿卜發芽率的影響不同。水提液濃度為0.05 g/mL時,瓊海、儋州、瓊中地區假臭草水提液處理的蘿卜的發芽率顯著低于海口、徐聞、鶴山地區假臭草水提液處理的蘿卜的發芽率,而三亞、陽江地區假臭草水提液處理的蘿卜的發芽率處于以上二者之間(圖3);水提液濃度為0.10 g/mL時,蘿卜的發芽率與0.05 g/mL處理的趨勢基本相同,但瓊海、瓊中地區假臭草水提液完全抑制了蘿卜種子的萌發(圖4)。由此可見,瓊海、儋州、瓊中地區假臭草化感作用較強,其次為三亞、陽江、鶴山地區,海口、徐聞地區假臭草化感作用弱。
不同地區假臭草水提液對蘿卜根長的影響不同。水提液濃度為0.05 g/mL時,瓊海、三亞地區假臭草水提液對蘿卜根長的抑制作用顯著強于鶴山、徐聞、海口、儋州、瓊中、陽江地區假臭草的化感抑制作用;海口、儋州、瓊中、陽江地區假臭草的化感抑制作用又顯著強于徐聞、鶴山地區假臭草的化感作用;徐聞、鶴山地區假臭草水提液對蘿卜根長無化感抑制作用,甚至呈現生長促進作用(圖5)。水提液濃度為0.10 g/mL時,各地區假臭草水提液對蘿卜根長均有顯著的化感抑制作用,尤其以瓊海、儋州、瓊中、三亞地區假臭草的化感抑制作用最強,完全抑制了蘿卜根的生長(圖6)。
不同地區假臭草水提液對蘿卜莖長與根長的影響有所不同。水提液濃度為0.05 g/mL時,除了瓊海地區假臭草對蘿卜莖長有顯著的抑制作用外,其他地區假臭草對蘿卜莖長均有促進作用,且多數有顯著的促進作用(圖7);濃度為0.10 g/mL時,徐聞地區假臭草水提液對蘿卜莖長有促進作用,陽江地區假臭草水提液對蘿卜莖長幾乎沒有影響,海口、鶴山地區假臭草水提液對蘿卜莖長有顯著的抑制作用,而瓊海、儋州、瓊中、三亞地區假臭草水提液完全抑制了蘿卜莖生長(圖8)。
3小結與討論
無論是以小白菜種子為受體還是以蘿卜種子為受體,各地區假臭草水提液對發芽率、根長、莖長的影響均有很大的差異,說明不同地區的假臭草的化感作用不同,即同種植物的化感作用具有地域差異性,這可能是由于植物生長環境差異導致。有研究[7]表明,植物化感作用的強弱除了與植物本身特性有關外,還與植物生長的環境有密切關系。光照[8]、溫度[9]、濕度[10]、病蟲害[11]、營養[12,13]等對植物化感作用均有影響,還有研究表明,化學除草劑的施用[14,15]、植株附著微生物的差異[16]對植物的化感作用有明顯的影響。另外,植物的不同生長期、遺傳特性、細胞結構等也可能是導致不同地區假臭草化感作用有差異的原因。
不同地區的假臭草化感作用強度在兩個濃度梯度下呈現出的強弱順序不同,可能與不同地區的假臭草體內化感物質種類及化感物質含量有關。假臭草的化感物質并非單一成分[17],表現的化感作用是多種成分共同作用的結果,某些化感成分的量不同,甚至某一化感成分的量的差異均會導致化感作用強度的差異。另外,具有化感活性的化感物質種類不同,化感作用也有差異。
試驗結果表明,不同地區假臭草的化感作用不同,化感作用具有地域差異性。總的看來,海南的假臭草化感作用強于廣東的;廣東各地區假臭草化感作用由強到弱順序為:鶴山,陽江,徐聞;海南各地區假臭草化感作用由強到弱順序為:瓊中,瓊海,儋州,三亞,海口。
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