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海南和广东不同地区假臭草化感作用的比较研究

2012-04-29刘振迪李光义李勤奋刘强

湖北农业科学 2012年14期
关键词:化感作用水提液海南

刘振迪 李光义 李勤奋 刘强

摘要:利用生物检测法研究海南和广东几个不同地区假臭草(Eupatorium catarium Veldkamp)的化感作用,研究结果表明,不同地区的假臭草水提液对受试种子的萌发和幼苗生长的化感作用差异明显;海南地区的假臭草化感作用强于广东地区的假臭草的化感作用;广东不同地区假臭草化感作用由强到弱顺序为鹤山,阳江,徐闻;海南不同地区假臭草化感作用由强到弱顺序为琼中,琼海,儋州,三亚,海口。推测各地区假臭草化感作用差异可能是假臭草生境不同所致。

关键词:化感作用;假臭草;水提液;海南;广东

中图分类号:Q948.1文献标志码:A文章编号: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)原产南美洲,主要分布于阿根廷、巴西以及其他一些南美国家。目前假臭草在我国广东、福建、澳门、香港、台湾[1]、海南[2]等地广泛分布, 分布之处种群发展迅速,吸肥力强,与果树及农作物争肥水,对土壤肥力破坏极大,严重影响果树及农作物的生长[4]。在我国已被定为恶性杂草[3]。假臭草早已被证实具有强烈的化感作用[5],对某些作物及其他杂草的生长具有抑制排挤作用[6]。目前对其化感作用的研究多集中于单一特定区域,而对不同地区的假臭草的化感作用比较研究鲜见报道。本研究利用生物检测法对海南和广东几个不同区域的假臭草的化感作用进行研究,为探究不同生境中同种入侵植物的化感作用提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料

受试种子为小白菜和萝卜种子;滤纸;培养皿。

1.2研究方法

1.2.1采样假臭草在海南和广东选择不同的区域进行采样,海南选择海口、儋州、琼海、琼中、三亚5个采样区,广东选择鹤山、阳江、徐闻3个采样区。每个采样区各挖取不同生境(林缘,林中和荒地)中的假臭草9株,带回实验室风干待用。

1.2.2水提液制备将风干的假臭草样品剪成长约2 cm小段,分别以干样∶蒸馏水=1.0(g)∶10(mL)、干样∶蒸馏水=1.0(g)∶20(mL)两个浓度进行浸提,36 h后过滤,滤液置于4 ℃冰箱保存。

1.2.3化感作用测定直径12 cm的培养皿中铺两层滤纸作为培养床,湿热灭菌,每皿分别加入不同浓度的水提液10 mL,然后每皿均匀地放入30粒经0.5%次氯酸钠溶液消毒过的受试种子,培养皿装于塑料保鲜袋内,于培养箱中培养,培养温度(28±1)℃,日光灯照射12 h/d,每个浓度设3次重复。以蒸馏水处理为对照,10 d后检查种子萌发和幼苗生长情况。

1.2.4数据与分析记录各处理小白菜和萝卜种子的发芽率以及萝卜幼苗的根长和茎长,数据用SARS软件进行分析。

2结果与分析

不同地区假臭草水提液对小白菜发芽率的影响不同,水提液浓度为0.05 g/mL时,儋州地区假臭草水提液处理的小白菜的发芽率显著低于其他地区假臭草水提液处理的小白菜的发芽率,而其他地区假臭草水提液处理的小白菜的发芽率间无显著差异(图1);水提液浓度为0.10 g/mL时,琼中、儋州、琼海地区假臭草水提液处理的小白菜的发芽率显著低于海口、三亚、徐闻、阳江、鹤山地区假臭草水提液处理的小白菜的发芽率(图2)。小白菜发芽率的高低与化感作用的强弱密切相关,对小白菜发芽,琼中、儋州、琼海地区假臭草的化感作用强于海口、三亚、徐闻、阳江、鹤山地区假臭草的化感作用。

不同地区假臭草水提液对萝卜发芽率的影响不同。水提液浓度为0.05 g/mL时,琼海、儋州、琼中地区假臭草水提液处理的萝卜的发芽率显著低于海口、徐闻、鹤山地区假臭草水提液处理的萝卜的发芽率,而三亚、阳江地区假臭草水提液处理的萝卜的发芽率处于以上二者之间(图3);水提液浓度为0.10 g/mL时,萝卜的发芽率与0.05 g/mL处理的趋势基本相同,但琼海、琼中地区假臭草水提液完全抑制了萝卜种子的萌发(图4)。由此可见,琼海、儋州、琼中地区假臭草化感作用较强,其次为三亚、阳江、鹤山地区,海口、徐闻地区假臭草化感作用弱。

不同地区假臭草水提液对萝卜根长的影响不同。水提液浓度为0.05 g/mL时,琼海、三亚地区假臭草水提液对萝卜根长的抑制作用显著强于鹤山、徐闻、海口、儋州、琼中、阳江地区假臭草的化感抑制作用;海口、儋州、琼中、阳江地区假臭草的化感抑制作用又显著强于徐闻、鹤山地区假臭草的化感作用;徐闻、鹤山地区假臭草水提液对萝卜根长无化感抑制作用,甚至呈现生长促进作用(图5)。水提液浓度为0.10 g/mL时,各地区假臭草水提液对萝卜根长均有显著的化感抑制作用,尤其以琼海、儋州、琼中、三亚地区假臭草的化感抑制作用最强,完全抑制了萝卜根的生长(图6)。

不同地区假臭草水提液对萝卜茎长与根长的影响有所不同。水提液浓度为0.05 g/mL时,除了琼海地区假臭草对萝卜茎长有显著的抑制作用外,其他地区假臭草对萝卜茎长均有促进作用,且多数有显著的促进作用(图7);浓度为0.10 g/mL时,徐闻地区假臭草水提液对萝卜茎长有促进作用,阳江地区假臭草水提液对萝卜茎长几乎没有影响,海口、鹤山地区假臭草水提液对萝卜茎长有显著的抑制作用,而琼海、儋州、琼中、三亚地区假臭草水提液完全抑制了萝卜茎生长(图8)。

3小结与讨论

无论是以小白菜种子为受体还是以萝卜种子为受体,各地区假臭草水提液对发芽率、根长、茎长的影响均有很大的差异,说明不同地区的假臭草的化感作用不同,即同种植物的化感作用具有地域差异性,这可能是由于植物生长环境差异导致。有研究[7]表明,植物化感作用的强弱除了与植物本身特性有关外,还与植物生长的环境有密切关系。光照[8]、温度[9]、湿度[10]、病虫害[11]、营养[12,13]等对植物化感作用均有影响,还有研究表明,化学除草剂的施用[14,15]、植株附着微生物的差异[16]对植物的化感作用有明显的影响。另外,植物的不同生长期、遗传特性、细胞结构等也可能是导致不同地区假臭草化感作用有差异的原因。

不同地区的假臭草化感作用强度在两个浓度梯度下呈现出的强弱顺序不同,可能与不同地区的假臭草体内化感物质种类及化感物质含量有关。假臭草的化感物质并非单一成分[17],表现的化感作用是多种成分共同作用的结果,某些化感成分的量不同,甚至某一化感成分的量的差异均会导致化感作用强度的差异。另外,具有化感活性的化感物质种类不同,化感作用也有差异。

试验结果表明,不同地区假臭草的化感作用不同,化感作用具有地域差异性。总的看来,海南的假臭草化感作用强于广东的;广东各地区假臭草化感作用由强到弱顺序为:鹤山,阳江,徐闻;海南各地区假臭草化感作用由强到弱顺序为:琼中,琼海,儋州,三亚,海口。

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