核桃根葉水浸提液對魔芋生長的化感效應(yīng)

陳志怡,李金月,李 敏

(畢節(jié)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州 畢節(jié) 551700)

0 引言

【研究意義】核桃是畢節(jié)市重要的經(jīng)濟(jì)林樹種,全市均有栽培,但核桃的生長卻對周圍的其他作物產(chǎn)生抑制作用。探明核桃對魔芋生長的化感效應(yīng),弄清魔芋是否適于與核桃套種,對畢節(jié)市廣泛栽培的核桃經(jīng)濟(jì)林樹種套種作物的合理選擇具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】核桃是最早發(fā)現(xiàn)的化感植物之一,其根、枝葉以及果皮都具有化感作用,能夠分泌化感物質(zhì)抑制周圍雜草、番茄、苜蓿和小麥等植物的生長。目前,對核桃化感作用的研究,更多地側(cè)重于核桃與一般農(nóng)作物之間的化感效應(yīng),且大多表現(xiàn)出抑制效應(yīng)。張琴等[1]研究表明,不同濃度核桃葉水浸提液對棉花種子萌發(fā)、幼苗生長及棉花枯萎病菌菌絲生長均呈抑制效應(yīng),且隨著浸提液濃度的增大,對其產(chǎn)生的抑制作用增強(qiáng)。張權(quán)等[2]報(bào)道,山核桃青皮水浸提液對小麥、油菜、綠豆種子萌發(fā)和幼苗生長均有不同程度的化感抑制作用,3種受體植物對青皮水浸提液的敏感性依次為油菜>綠豆>小麥。張鳳云等[3-5]研究表明,核桃枝葉以及果皮、根等浸提液對玉米、花生、辣椒、豌豆、黑大豆、黃瓜、小白菜和蘿卜等作物的生長均表現(xiàn)出不同程度的抑制效應(yīng)。李亞敏等[6-7]報(bào)道,核桃葉水浸提液對黃芩幼苗及白術(shù)幼苗均呈低促高抑的雙重濃度效應(yīng)。【研究切入點(diǎn)】目前,未見核桃對魔芋化感作用的研究報(bào)道,因此,選擇不同濃度核桃根、葉水浸提液對魔芋種莖進(jìn)行浸種,探究核桃根、葉水浸液對魔芋生長的化感效應(yīng)。【擬解決的關(guān)鍵問題】探明不同濃度核桃根、葉水浸提液處理對魔芋出苗率、冠幅直徑、柄高、柄圍和產(chǎn)量的影響,弄清核桃對魔芋的化感效應(yīng),以期為畢節(jié)市廣泛栽培核桃經(jīng)濟(jì)林樹種套種作物的合理選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 根、葉 核桃根、葉采自畢節(jié)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所內(nèi)10年生核桃樹,根洗凈風(fēng)干備用,葉片采用新鮮葉片。

1.1.2 魔芋種莖 魔芋種莖50 kg,購于畢節(jié)市威寧縣鼎盛魔芋公司。

1.2 方法

1.2.1 核桃根、葉水浸提液的制備 稱取核桃根、葉片樣品粉碎后均按100 mg/mL、50 mg/mL、25 mg/mL、10 mg/mL和2 mg/mL 5個(gè)濃度梯度用水浸提24 h后取出,即得到根和葉的5個(gè)濃度水浸提液。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 核桃根和葉水浸提液對魔芋種莖浸種各設(shè)5個(gè)濃度處理,以相同用量清水浸種相同時(shí)間為對照(CK),共計(jì)11個(gè)處理,各處理均浸種10 h。核桃根水浸液設(shè)5個(gè)濃度處理:G2,2 mg/mL;G10,10 mg/mL;G25,25 mg/mL;G50,50 mg/mL;G100,100 mg/mL。核桃葉水浸提液設(shè)5個(gè)濃度浸種處理:Y2,2 mg/mL;Y10,10 mg/mL;Y25,25 mg/mL;Y50,50 mg/mL;Y100,100 mg/mL。每處理3次重復(fù),共33個(gè)小區(qū)。每小區(qū)面積6 m2,種植魔芋種莖約1.5 kg。種植20 d魔芋出苗后,每小區(qū)澆灌核桃根、葉不同濃度水浸提液4 L,CK澆灌等量清水。

1.2.3 測定指標(biāo) 種植2個(gè)月后測定不同處理魔芋的出苗率、冠幅直徑、柄高和柄圍,收獲后測定不同處理魔芋的產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和制圖,采用SPASS 17.0進(jìn)行方差分析及最小顯著差異性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 核桃根、葉不同濃度水浸提液處理魔芋的出苗率及幼苗生長

從圖1看出,CK魔芋的出苗率僅1.23%,其柄高、柄圍及冠幅直徑均為0,可能是部分魔芋種莖帶有病原菌,浸種過程中通過水傳染給其余魔芋種莖所致。核桃根和葉水浸提液不同濃度處理魔芋的出苗率分別為16.67%～98.77%和7.41%～85.19%,依次為G25>G2>G100>G50>G10和Y100>Y10>Y2>Y50>Y25。柄高分別為20.46～35.56 cm和15.13～33.17 cm,依次為G25>G2>G50>G100>G10和Y100>Y10>Y2>Y50>Y25。柄圍分別為4.81～5.82 cm和3.73～6.04 cm,依次為G2>G25>G50>G100>G10和Y100>Y10>Y2>Y50>Y25。冠幅直徑分別為35.29～47.15 cm和29.67～44.62 cm,依次為G25>G2>G50>G100>G10和Y100>Y10>Y50>Y2>Y25。表明,魔芋的出苗率均與核桃根和葉水浸提液濃度不成正比,其對導(dǎo)致魔芋腐爛病原菌的抑制率也不成正比,水浸提液濃度與抑菌效果間無規(guī)律性。

圖1 核桃根、葉不同濃度水浸提液處理魔芋的出苗率、柄高、柄圍及冠幅直徑Fig.1 Emergence rate,stem height,stem diameter and canopy diameter of konjac seed-stem treated with walnut root and leaf water extracts with different concentrations

2.2 核桃根、葉不同濃度水浸提液處理魔芋的產(chǎn)量及產(chǎn)量種莖重量比

從圖2可知,除CK因未出苗其產(chǎn)量和產(chǎn)量種莖重量比均為0外,核桃根和葉不同濃度水浸提液處理魔芋的產(chǎn)量和產(chǎn)量種莖重量比存在差異。核桃根和葉水浸提液不同濃度處理魔芋的小區(qū)產(chǎn)量分別為1.30～9.43 kg和0.73～8.28 kg,折算單位面積產(chǎn)量分別為144.52～1 048.30 kg/667m2和81.15～920.46 kg/667m2,依次為G25>G2>G100>G50>G10和Y100>Y10>Y2>Y50>Y25。產(chǎn)量種莖重量比分別為2.09～6.34和3.33～7.14,依次為G25>G10>G2>G50>G100和Y25>Y10>Y100>Y2>Y50。可見,核桃根水浸提液處理濃度25 mg/mL、10 mg/mL和2 mg/mL,以及葉水浸提液處理濃度100 mg/mL、25 mg/mL和10 mg/mL均有利于魔芋地下球莖的生長。

圖2 核桃根、葉不同濃度水浸提液處理魔芋的小區(qū)產(chǎn)量及產(chǎn)量種莖重量比Fig.2 Plot yield and yield/stem-seed weight ratio of konjac seed-stem treated with walnut root and leaf water extracts with different concentrations

3 討論

核桃是最早發(fā)現(xiàn)的化感植物之一,其枝葉、果青皮和根系等部位分泌物均存在化感物質(zhì)。核桃枝葉、果皮和根等的浸提液對玉米、花生、辣椒、豌豆、黑大豆、黃瓜、小白菜和蘿卜等均表現(xiàn)出不同程度的抑制效應(yīng)[3-5],核桃葉水浸提液對黃芩幼苗和白術(shù)幼苗均表現(xiàn)出低促高抑的雙重濃度效應(yīng)[6-7]。核桃葉片分泌的化感物質(zhì)對植物種子萌發(fā)及幼苗生長均呈現(xiàn)不同的化感作用,且植物種類不同,同一濃度的提取物對不同物種表現(xiàn)出不同作用效果;當(dāng)浸提液濃度超過受體植物所能承受的濃度范圍后,會對植物種子的萌發(fā)和生長產(chǎn)生抑制作用;核桃根系分泌的化感物質(zhì)對多種植物存在較強(qiáng)的化感作用[8]。研究結(jié)果表明,CK除出苗率僅1.23%外,柄高、柄圍及冠幅直徑均為0,核桃根不同濃度水浸提液〔2 mg/mL(G2)、10 mg/mL(G10)、25 mg/mL(G25)、50 mg/mL(G50)、100 mg/mL(G100)〕和葉不同濃度水浸提液〔2 mg/mL(Y2)、10 mg/mL(Y10)、25 mg/mL(Y25)、50 mg/mL(Y50)、100 mg/mL(Y100)〕處理魔芋的出苗率、柄高、柄圍及冠幅直徑均高于CK;CK出苗率幾乎為零,可能是由于部分魔芋種莖帶有病原菌,在浸種過程中病原菌大量繁殖并通過水傳染給其余魔芋種莖所致。核桃根和葉水浸提液不同濃度處理魔芋的出苗率、柄高、柄圍、冠幅直徑、產(chǎn)量和產(chǎn)量種莖重量比分別為16.67%～98.77%/7.41%～85.19%、20.46～35.56 cm/15.13～33.17 cm、4.81～5.82 cm/3.73～6.04 cm、35.29～47.15 cm/29.67～44.62 cm、144.52～1 048.30 kg/667m2/81.15～920.46 kg/667m2和2.09～6.34/3.33～7.14,依次為G25>G2>G100>G50>G10/Y100>Y10>Y2>Y50>Y25、G25>G2>G50>G100>G10/Y100>Y10>Y2>Y50>Y25、G2>G25>G50>G100>G10/Y100>Y10>Y2>Y50>Y25、G25>G2>G50>G100>G10/Y100>Y10>Y50>Y2>Y25、G25>G2>G100>G50>G10/Y100>Y10>Y2>Y50>Y25和G25>G10>G2>G50>G100/Y25>Y10>Y100>Y2>Y50。表明,魔芋的出苗率均與核桃根和葉水浸提液濃度不成正比,其對導(dǎo)致魔芋腐爛病原菌的抑制率也不成正比,并非濃度越高,抑菌效果越好,浸提液濃度與抑菌效果間無規(guī)律性,原因可能是根葉所含化感物質(zhì)種類和含量存在差異所致。

核桃葉、根不同濃度水浸提液處理魔芋的出苗率均高于CK,CK出苗率僅為1.23%,可能是由于用清水浸種10 h導(dǎo)致部分魔芋種莖所帶的病原微生物滋生蔓延,傳染給其他種莖,感病種莖播種后在土壤中腐爛未出苗,而不同濃度的核桃根、葉水浸提液由于對導(dǎo)致魔芋種莖腐爛的病原菌有不同程度的抑制作用,因此出苗率均高于CK。初步推測CK魔芋種植后種莖腐爛是由于感染了軟腐病,但具體是何種病原微生物導(dǎo)致魔芋種莖的腐爛,核桃根、葉水浸提液是否真對此種病原微生物有抑制作用,需進(jìn)一步從感病魔芋球莖中分離純化培養(yǎng)病原微生物并鑒定后,用不同濃度的核桃根、葉水浸提液對病原菌直接進(jìn)行毒力試驗(yàn),才能確定核桃根、葉水浸提液能否用于魔芋相關(guān)病害的防治。若通過進(jìn)一步試驗(yàn)證明核桃根、葉水浸水液對魔芋軟腐病有防治效果,因其所含化學(xué)物質(zhì)是天然產(chǎn)物,作為農(nóng)藥使用能被土壤中微生物所降解且無殘留,將對生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有及其重要的意義。

4 結(jié)論

核桃間作魔芋可行,可一定程度提高魔芋的出苗率并減輕其病害的發(fā)生,以100 mg/mL和10 mg/mL核桃葉水浸提液和25 mg/mL、2 mg/mL核桃根水浸提液的出苗效果最好,但根和葉的水浸提液濃度與出苗率和對導(dǎo)致魔芋腐爛病原菌的抑制率不成正比例關(guān)系,且無規(guī)律性。