燕麥草種子對(duì)雜草的化感作用研究

于清軍

（承德市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 067000）

化學(xué)除草劑的大量使用，導(dǎo)致環(huán)境惡化，迫使人們選擇有機(jī)除草劑，尤其是生物除草劑。因?yàn)樯锍輨┎皇鞘褂没瘜W(xué)物質(zhì)來(lái)控制雜草，而是利用自身存在的物質(zhì)來(lái)控制雜草，對(duì)環(huán)境的影響較小，不會(huì)造成環(huán)境污染[1]。在生物防除雜草中植物的化感抑制雜草得到了廣泛的關(guān)注。實(shí)際上，很多飼草具有化感潛力，可以用作防除雜草，有較好的應(yīng)用前景[2]。化感作用是指植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，通過(guò)多種路徑放出化感物質(zhì)，使附近的微生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化，從而產(chǎn)生直接或間接的作用、對(duì)周圍有害生物產(chǎn)生無(wú)益或有益的影響[3-5]。運(yùn)用化感作用的促進(jìn)或抑制作用為牧草生產(chǎn)創(chuàng)造一個(gè)良好的生產(chǎn)條件，是一項(xiàng)非常值得推廣的技術(shù)措施[6]。

牧草化感作用的研究較多集中于紅三葉、白三葉、黑麥草、苜蓿等[7]。針對(duì)燕麥草對(duì)雜草化感作用的研究較少。燕麥(Avena sativa L.)屬于禾本科燕麥草屬燕麥草種，是重要的飼料作物及觀賞植物[8]。燕麥喜溫暖濕潤(rùn)氣候，能耐夏季炎熱，而且產(chǎn)草量高、耐旱、抗寒、耐貧瘠；作為飼草作物的燕麥具備蛋白質(zhì)含量高、消化率高、葉量較多、收獲量大等優(yōu)點(diǎn)[9]。燕麥草作為飼草作物未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮螅緦?shí)驗(yàn)以燕麥草種子為供體材料，研究燕麥草種子浸提液對(duì)兩種雜草高羊茅和畫(huà)眉草生長(zhǎng)的影響，以期為燕麥草生產(chǎn)過(guò)程中雜草的綠色防控技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所采用的燕麥品種為壩燕2 號(hào)，雜草種類為高羊茅和畫(huà)眉草。

1.2 配制浸提液

挑取質(zhì)量飽滿、質(zhì)地均一的燕麥種子，用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎成粉末。將80g 粉末和1000mL 蒸餾水混合，置于錐形瓶中，用玻璃棒攪拌均勻。用超聲波清洗器輔助浸提，設(shè)置溫度為22℃，時(shí)間為30min，頻率為45KHZ，功率為100%，接下來(lái)進(jìn)行離心4min(7200r/min)。取上清液即燕麥種子浸提液[10-11]，得到0.8g/mL 的母液，對(duì)母液進(jìn)行稀釋，稀釋得到0.04g/mL、0.02g/mL、0.01g/mL 的不同濃度的浸提液，封口后放在4℃的冰箱中保存?zhèn)溆谩⑻艉玫母哐蛎┖彤?huà)眉草種子分別用2%次氯酸鈉浸泡15min，再用無(wú)菌水反復(fù)沖洗6～7 次，晾干備用[12]。

1.3 雜草種子萌發(fā)試驗(yàn)

采用培養(yǎng)皿（12mm）濾紙發(fā)芽法[13]，將濾紙放在高壓滅菌鍋（121℃、15min）中進(jìn)行滅菌。在培養(yǎng)基的底部鋪放兩張滅菌后的濾紙，分別均勻的加入5mL 不同濃度梯度的浸提液。對(duì)照加入5mL 的蒸餾水，各處理均重復(fù)3 次。然后每個(gè)培養(yǎng)皿均勻擺放30 粒雜草種子。放在光照培養(yǎng)箱中（溫度20℃/15℃、16h/8h 光暗周期）。每天16：00 統(tǒng)計(jì)雜草種子發(fā)芽數(shù)，以培根或胚芽突破種皮1～2mm 為標(biāo)準(zhǔn)。并且每天根據(jù)實(shí)際情況適量補(bǔ)加1～2mL 的蒸餾水或者浸提液。連續(xù)記錄10d，并在第10 天的時(shí)候，用直尺測(cè)量每個(gè)培養(yǎng)皿中隨機(jī)抽取10 株已經(jīng)發(fā)芽雜草的苗長(zhǎng)以及根長(zhǎng)。

1.4 化感作用評(píng)價(jià)指標(biāo)

發(fā)芽率（GR）=（每個(gè)培養(yǎng)皿中已發(fā)芽的種子數(shù)/30）×100%[14]。根長(zhǎng)與苗高是在新鮮狀態(tài)下，在每個(gè)培養(yǎng)皿中隨機(jī)抽出10 個(gè)發(fā)芽種子，用直尺測(cè)量根長(zhǎng)和苗高，并計(jì)算根長(zhǎng)和苗高的算數(shù)平均值[15]。

化 感 效 應(yīng) 指 數(shù)RI=1-T0/T（T ≥T0），RI=T/T0-1（T＜T0）。T0為對(duì)照值，T 為處理值；RI 的值為正值時(shí)，顯示出促進(jìn)作用，RI 的為負(fù)值時(shí)，顯示出抑制作用[16-17]。化感綜合效應(yīng)指數(shù)（SE）：是燕麥草種子浸提液對(duì)同一雜草（高羊茅、畫(huà)眉草）不同測(cè)試指標(biāo)的對(duì)照抑制百分率的算數(shù)平均值[18-19]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2019 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，并制作圖標(biāo)，采用SPSS19.0 對(duì)所得試驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行方差分析，用LSD法進(jìn)行顯著性差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 浸提液對(duì)高羊茅和畫(huà)眉草發(fā)芽的影響

在供試濃度范圍內(nèi)，高羊茅（圖1）的發(fā)芽率，在各個(gè)梯度濃度的影響下，與對(duì)照相比均無(wú)顯著性差異。畫(huà)眉草（圖1）的發(fā)芽率隨著濃度的增加而先下降后增加的趨勢(shì)，不同濃度的浸提液沒(méi)有表現(xiàn)出顯著差異，燕麥草種子浸提液對(duì)高羊茅和畫(huà)眉草種子萌發(fā)沒(méi)有促進(jìn)或抑制作用。

圖1 雜草在不同濃度浸提液影響下的發(fā)芽率

2.2 不同濃度浸提液對(duì)雜草生長(zhǎng)的影響

2.2.1 浸提液對(duì)雜草苗長(zhǎng)的影響

浸提液對(duì)高羊茅苗長(zhǎng)的影響與對(duì)照相比表現(xiàn)出明顯的差異，具有明顯的促進(jìn)作用，濃度為0.04g/mL 時(shí)，促進(jìn)效果最為明顯。（圖2）。燕麥草種子浸提液對(duì)畫(huà)眉草苗長(zhǎng)伸長(zhǎng)的影響主要表現(xiàn)在濃度為0.01g/mL 和0.02g/mL 的浸提液，與對(duì)照相比表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用；而濃度為0.04g/mL 和0.08g/mL 的浸提液對(duì)畫(huà)眉草苗長(zhǎng)的伸長(zhǎng)沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的差異，未表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)或抑制作用（圖2）。

圖2 雜草在不同濃度浸提液影響下的苗長(zhǎng)

2.2.2 不同濃度浸提液對(duì)雜草的化感效應(yīng)

燕麥草種子不同濃度浸提液對(duì)高羊茅的化感效應(yīng)不同，浸提液濃度為0.02g/mL 和0.04g/mL 的對(duì)高羊茅種子的萌發(fā)具有抑制作用，而濃度為0.01g/mL 和0.08g/mL 的浸提促進(jìn)作用。高羊茅根長(zhǎng)的生長(zhǎng)只有濃度為0.08g/mL 的浸提液為抑制，其他濃度均表現(xiàn)為或多或少的促進(jìn)作用，燕麥草種子各個(gè)濃度梯度的浸提液對(duì)高羊茅的苗的生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用。燕麥草種子浸提液的濃度效應(yīng)比較明顯，即隨著濃度的變化，化感抑制效應(yīng)或促進(jìn)效應(yīng)隨之變化。其中，以濃度為0.08g/mL 的浸提液為抑制效應(yīng)，綜合效應(yīng)為-0.05（表1）。

表1 高羊茅在不同濃度浸提液影響下的化感效應(yīng)

燕麥草種子浸提液對(duì)畫(huà)眉草的生長(zhǎng)產(chǎn)生了明顯0.08g/mL 的化感效應(yīng)，整體表現(xiàn)為高濃度促進(jìn)畫(huà)眉草生長(zhǎng)，低濃度抑制生長(zhǎng)。在0.01g/mL 的濃度下，畫(huà)眉草的種子萌發(fā)受到了促進(jìn)作用，在0.02g/mL 的濃度下，沒(méi)有明顯差異。而在高濃度下畫(huà)眉草種子的萌發(fā)表現(xiàn)出抑制效應(yīng)。畫(huà)眉草根長(zhǎng)的生長(zhǎng)在0.01g/mL和0.02g/mL 下均有明顯的促進(jìn)作用。畫(huà)眉草苗的伸長(zhǎng)只有最高濃度（0.08g/mL）表現(xiàn)抑制作用，且抑制效果不明顯，其余濃度均為促進(jìn)作用。

燕麥草種子浸提液對(duì)畫(huà)眉草生長(zhǎng)抑制的綜合效應(yīng)表現(xiàn)較顯著，濃度低時(shí)對(duì)畫(huà)眉草的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，在濃度為0.01g/mL和0.02g/mL 時(shí)，綜合效應(yīng)分別是0.29 和0.26。而在濃度高時(shí)對(duì)畫(huà)眉草的生長(zhǎng)有抑制作用，在 0.04g/mL 和0.08g/mL 濃度下，抑制效果不明顯，綜合效應(yīng)分別時(shí)-0.08 和-0.27（表2）。

表2 畫(huà)眉草在不同濃度浸提液影響下的化感效應(yīng)

3 討論與結(jié)論

通過(guò)不同濃度供體植物的浸提液對(duì)2 種受體（高羊茅、畫(huà)眉草）的發(fā)芽試驗(yàn)，發(fā)芽指標(biāo)都呈現(xiàn)出與對(duì)照不同水平的差別。結(jié)果表明，燕麥草種子中存在化感物質(zhì)，并且影響高羊茅和畫(huà)眉草的生長(zhǎng)發(fā)育，不同受體植物對(duì)化感作用的敏感性不同，化感物質(zhì)具有選擇性和特異性，而且化感作用的強(qiáng)弱與浸提液的濃度有關(guān)[20]。在本試驗(yàn)中，化感效果差異主要表現(xiàn)為低濃度對(duì)受體具有促進(jìn)作用，高濃度的浸提液對(duì)雜草種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)具有抑制作用，其中對(duì)高羊茅的抑制作用較小，對(duì)畫(huà)眉草的促進(jìn)和抑制作用表現(xiàn)的較為明顯。所以，在應(yīng)用化感抑制雜草時(shí)，應(yīng)該選用適宜的草種或品種，還應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間、適當(dāng)?shù)臐舛龋拍苡行Ю没凶饔靡种齐s草的生長(zhǎng)。另外，本試驗(yàn)僅在室內(nèi)進(jìn)行，沒(méi)有受到外界自然環(huán)境因素的影響，所以對(duì)于燕麥草種子的化感作用的研究需要室內(nèi)與室外相結(jié)合，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要更深入的研究。