蒙山莴苣化感作用对4种草坪草种子萌发的影响

王 栋， 刘平平， 马春晖， 张 玲

(新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室/塔里木大学动物科学学院，新疆阿拉尔 843300)



蒙山莴苣化感作用对4种草坪草种子萌发的影响

王 栋， 刘平平， 马春晖， 张 玲

(新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室/塔里木大学动物科学学院，新疆阿拉尔 843300)

为了合理地控制草坪生长与管理草坪，初步研究蒙山莴苣[Mulgediumtataricum(L.)DC.]根、叶、茎的浸提液及5个不同浓度茎浸提液对校园内采的高羊茅(FestucaarundinaceaSchreb.)、高羊茅千年盛世(Millennium)、一年生黑麦草(LoliummultiflorumL.)蓝天堂(Blue Heaven)、多年生黑麦草(L.perenneL.)球道(Fairway)4种草坪草的化感作用，通过对受体种子发芽率、幼苗长度、根长以及幼苗中过氧化氢酶活性、可溶性蛋白含量等指标的测定发现：蒙山莴苣浸提液对草坪草的种子萌发以及幼苗的生长均表现出抑制作用，其强度为茎>叶>根。总体上随着茎浸提液浓度的增大，草坪草受抑制作用有所增强。蒙山莴苣浸提液对幼苗中CAT活性影响各异，且抑制幼苗中可溶性蛋白合成，其中茎浸提液抑制作用最大。

化感作用； 蒙山莴苣； 浸提液； 草坪草

草坪杂草的入侵是草坪建植管理过程中的一大难题，草坪杂草在与草坪草争光、争水、争养分、争空间，影响草坪植物正常生长发育的同时，还会不断地降低草坪的观赏质量，甚至导致草坪退化、杂草化[1]。草坪杂草给草坪建植造成了巨大障碍，一些研究表明，杂草是由于具有化感作用而对周围草坪产生直接或间接的有害作用[2-3]。因此，研究草坪杂草对草坪草的作用和影响，特别是化感作用，具有重要的理论和实践意义。

蒙山莴苣[Mulgediumtataricum(L.) DC.]又名乳苣、紫花山莴苣、苦菜等，为菊科乳苣属的一种多年生草本植物[4-5]。目前，蒙山莴苣已成为新疆阿拉尔市周边草坪中的一种常见草坪杂草。初步调查发现，在塔里木大学校园部分草坪中蒙山莴苣出现的频率及盖度较大，且出现蒙山莴苣的草坪都不同程度地表现出退化现象。本试验通过研究蒙山莴苣对4种草坪草种子萌发的影响，探讨蒙山莴苣的化感作用和其作为杂草入侵草坪的关系，从而为蒙山莴苣的防除与草坪养护管理提供一些可行建议，并为更深入地研究其化感作用提供一些参考[6-9]。

1 材料与方法

1.1 材料

供体材料：蒙山莴苣。

受体材料为塔里木大学校园内采集的高羊茅(FestucaarundinaceaSchreb.)、高羊茅千年盛世(Millennium)、一年生黑麦草(LoliummultiflorumL.)蓝天堂(Blue Heaven)、多年生黑麦草(LoliumperenneL.)球道(Fairway)。

1.2 方法

1.2.1 蒙山莴苣浸提液的制备 试验用蒙山莴苣于2009年8月在塔里木大学草坪采集，带回室内后用清水冲洗干净，分别取根、叶、茎剪成2 cm的小段，加蒸馏水浸提48 h(每隔12 h摇动5 min)后，经双层滤纸过滤，分别获得浓度为0.01 g/mL的蒙山莴苣根、叶、茎浸提液，将浸提液贮于4 ℃冰箱中备用[10]。

1.2.2 4种草坪草种子的萌发试验 在直径90 mm的培养皿中，底层铺适量蛭石作为基质，每皿加入40 mL蒙山莴苣根浸提液后播种50粒同种受体材料。叶浸提液与茎浸提液处理方法同上。对照组加等量蒸馏水。将培养皿置于人工培养箱内培养(日温25 ℃，夜温20 ℃,光照8 h)。

另取蒙山莴苣茎浸提液母液稀释0.5倍、1倍、1.5倍、2倍，每种受体材料分别加入40 mL稀释液，方法与培养条件同前。

1.3 测定项目

1.3.1 发芽率的测定 按照《国际种子发芽规程》(ISTA1999)，7 d后统计种子的发芽数。测定完发芽率后，在每皿中随机抽取30株测定根长与苗长。重复3次。

1.3.2 生理指标的测定 过氧化氢酶(CAT)活性的测定采用高锰酸钾法[11]，可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝G-250法[12]。重复3次，结果取其平均值。

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 蒙山莴苣根、叶、茎浸提液对4种草坪草种子萌发的影响

如表1所示，与对照相比，蒙山莴苣茎浸提液对高羊茅种子的发芽率抑制作用明显，根浸提液和叶浸提液抑制作用不明显，但仍有微弱的抑制表现。茎、叶浸提液对校园高羊茅种子根长有明显抑制作用，而根浸提液对校园高羊茅根长的影响不明显，但仍有一定抑制表现。根、叶、茎浸提液对校园高羊茅苗长影响不明显，但与对照相比，各处理对校园高羊茅苗长均表现出微弱抑制，其中仍以茎浸提液抑制作用最大，根浸提液次之，叶浸提液抑制作用最小。

与对照相比，蒙山莴苣茎浸提液对千年盛世种子发芽率有极明显抑制作用，而根、叶浸提液虽然对千年盛世种子发芽率抑制作用不明显，但对千年盛世种子发芽仍有抑制表现。茎浸提液对千年盛世种子根长抑制作用极明显，根浸提液、叶浸提液对千年盛世种子根长也有明显抑制表现。与对照相比，茎浸提液对千年盛世种子苗长有明显的抑制作用(表1)。

蒙山莴苣根、叶、茎浸提液对蓝天堂种子的发芽率相较于对照其抑制作用不明显，但各处理均表现出对蓝天堂种子的发芽率有微弱抑制表现。茎浸提液对蓝天堂种子根长、苗长有明显的抑制作用。虽然根、叶浸提液对蓝天堂种子根长、苗长作用不明显，但也同样表现出微弱抑制效应(表1)。蒙山莴苣根、叶、茎浸提液对球道种子发芽率、根长、苗长的影响，与其对校园高羊茅的作用基本相似。

2.2 过氧化氢酶活性与可溶性蛋白含量的变化

如图1、图2所示， 4种草坪草种子经蒙山莴苣不同部位浸提液处理后，各类草坪草的幼苗CAT含量、可溶性蛋白含量差异不明显。但分别与各自对照相比，各草坪草幼苗中可溶性蛋白含量均有所减少，表明在经蒙山莴苣根、叶、茎浸提液处理后，幼苗细胞内的水解作用增强，合成能力减弱，其中茎浸提液处理的幼苗中可溶性蛋白含量减少较多。

表1 蒙山莴苣浸提液对4种草坪草萌发的影响

注：不同浸提液对同一草坪草处理间的单因素方差分析，不同小写字母表示P<0.05，不同大写字母表示P<0.01。表2同。

2.3 蒙山莴苣不同浓度茎浸提液对4种草坪草萌发的影响

与对照比较，蒙山莴苣不同浓度茎浸提液对高羊茅种子的发芽率、幼苗的根长和苗长有明显的抑制作用，且随茎浸提液浓度的升高其抑制作用有增强的趋势(表2)。

如表2所示，分别与各自的对照相比，蒙山莴苣不同浓度茎浸提液分别对千年盛世、蓝天堂、球道3种草坪草种子的发芽率、幼苗的根长和苗长的抑制作用不明显，但总体上表现出随茎浸提液浓度的升高抑制效应有增大的趋势。

3 结果与讨论

蒙山莴苣根、叶、茎浸提液对4种草坪草种子萌发表现出不同程度的抑制作用，总体来看，茎>叶>根，茎浸提液抑制作用明显，萌发抑制率达到49.02%～70.83%。这可能是由于植株茎秆中含有较多的化感物质，因而对草坪草种子萌发有强烈抑制作用。另外，由蒙山莴苣浸提液对4种草坪草种子萌发及过氧化氢酶、可溶性蛋白含量变化的影响，也表明4种草坪草自身的抗胁迫能力不同。本研究还发现除校园高羊茅外，其他3种草坪草与对照相比所受抑制作用不明显，但随着蒙山莴苣茎浸提液浓度增大，仍在总体上表现出种子的萌发所受微弱的抑制作用有所增强。因此，我们设想在草坪养护管理过程中，对含有蒙山莴苣的草坪在修剪后需立即灌溉，或许有利于对蒙山莴苣植株特别是其茎部的化感物质稀释，从而减少蒙山莴苣对草坪草的危害。也可以筛选一些对蒙山莴苣的化感作用耐受能力强，且适应本地条件的草种对相应草坪进行补播和修复。

草坪杂草与草坪草间的化感作用机制是一个非常复杂的生理生化过程，对蒙山莴苣而言今后必须进行多方面更深层的研究，特别是对蒙山莴苣中所含有的化感物质进行分析。

表2 蒙山莴苣不同浓度茎浸提液对4种草坪草种子萌发的影响

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Allelopathic Effects ofMulgediumtataricum(L.) DC. on Seed Germination of Four Kinds of Turf Grass

WANG Dong，LIU Ping-ping，MA Chun-hui,ZHANG Ling

(Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology,Xinjiang Production and Construction Group/College of Animal Science，Tarim University，Alar843300,China)

MulgediumtatricumL. DC. is a harmful turf weed and the allelopathic effects of its aqueous extracts on four turf grasses containingFesttucaarundinacea(Schreb.)，Millennium，Blue Heaven and Fairway were studied，so as to find some reasonable ways to control it and to provide an appropriate turf management. Allelopathic effects of the aqueous extracts from root，leaf and stem of M. tataricum particularly the stem extracts with different concentration on seeds germination rate and the seedling length，root length，catalase (CAT) activity and dissoluble albumen content of the four turf grasses were analyzed in detail. Result indicated that seeds germination and seedling growth of the four turfgrass were inhibited by the aqueous extracts ofM.tataricumwith allelophathic effects in the order of stem>leaf>root. As the aqueous extracts concentration increaseed the lelopathic suppression effots on turfgrasses had become strongger . Aqueous extracts ofM.tataricumpresented a suppression effect on seedling CAC activity and dissoluble albumen synthesis，with a maximal inhibiting effet from stem extracts.

allelopathy;Mulgediumtataricum; aqueous extracts; turfgrass

2011-02-23

王 栋(1982—)，男，山西阳泉人，讲师，主要研究方向为草坪养护管理。E-mail:wangdongdky@sina.com。

马春晖，教授，博士，主要从事牧草、草坪草种子生产等方面的研究。E-mail:chunhuima@126.com。

S451

A

1003-935X(2011)02-0019-04