大葱根系浸提液对樱桃萝卜化感作用的影响研究
2014-04-29韩海霞等
韩海霞等
摘要[目的]为了解决内蒙古中部地区春季大葱收获后种植樱桃萝卜的问题，初步探讨了大葱根系浸提液对樱桃萝卜种子发芽及幼苗生长的化感作用。[方法]将大葱根系浸提液稀释为5、10、20、30 mg/ml 4个浓度，分别处理樱桃萝卜种子，进行恒温发芽试验，测定发芽势、发芽率、活力指数、胚根长、苗高、根冠比等指标，最后计算化感作用的综合效应指数。[结果]5～30 mg/ml大葱根系浸提液对樱桃萝卜种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和幼苗胚根长均有显著的抑制作用，仅对幼苗的苗高产生显著促进作用；综合化感效应为化感抑制作用，且随着浸提液浓度的升高，对樱桃萝卜的化感效应强度增加。[结论]不同浓度大葱根系浸提液对樱桃萝卜的发芽和幼苗生长有抑制作用，且随着处理浓度升高，化感作用加强。
关键词大葱；浸提液；樱桃萝卜；化感作用
中图分类号S184文献标识码A文章编号0517-6611（2014）21-06915-03
Study on Allelopathy of Roots Liquid Extract of Allium fistulosum L. on Raphanus sativus L. var. radculus pers
HAN Haixia et al（Department of Biology， Jining Teachers College， Wulanchabu， Inner Mongolia 012000）
Abstract[Objective] In order to solve the planting Raphanus sativus L. var. radculus pers problems after Allium fistulosum L. harvesting in central region of Inner Mongolia， the allelopathic effects on R. sativus L. var. radculus pers. seed germination and seedling growth with roots liquid extract of A. fistulosum L. were studied. [Method] The roots liquid extract of A. fistulosum L. ， which was diluted to 5， 10， 20， 30 mg/ml， treated the seeds of R. sativus L. var. radculus pers with measuring the germination potential， germination rate， vigor index， seedling root length， shoot length， root to shoot ratio and other indicators. Finally， the combined effect of allelopathic index was calculated. [Result] The results showed that 5-30 mg/ml A. fistulosum L. roots extract were significantly inhibited on R. sativus L. var. radculus pers seed germination indicators and seedling root length. Only seedling height was significant promoted in the experiment. Comprehensive allelopathic effects were inhibition， and allelopathic effect increased with the concentration increasing. [Conclusion] To sum up， A. fistulosum L. roots extract were significantly inhibited on R. sativus L. var. radculus pers seed germination indicators and seedling growth. And allelopathic effect increased with the concentration of R. sativus L. var. radculus pers increasing.
Key wordsAllium fistulosum L.； Liquid extract； Raphanus sativus L. var. radculus pers； Allelopathy
作者简介韩海霞（1981- ），女，内蒙古呼和浩特人，讲师，硕士，从事园艺植物栽培生理的教学与研究工作。
收稿日期20140623为了促进蔬菜作物科学、合理的栽培，作物间的轮作和间作成为目前学者们研究的重要方向。其中，作物间的化感作用是研究的重要方面[1-2]。化感作用（Allelopathy）是指植物通过淋溶、挥发、残体分解和根系分泌向环境中释放化学物质，从而对周围植物（包括微生物）产生间接或直接的有害或有利的作用[3-4]。蔬菜作物化感作用研究集中在辣椒、番茄、芹菜、外来杂草等，而关于葱类的研究鲜见报道[3-6]。
在内蒙古中部地区，越年生的大葱约在春季4月收获，而此时温度较低，不适合栽培果菜類蔬菜[7]，樱桃萝卜作为短季蔬菜正好可以栽培[8]。笔者以大葱为对象，探讨大葱根系浸提液对樱桃萝卜种子发芽、幼苗生长的影响。
1材料与方法
试验于2014年在集宁师范学院植物园进行。供试材料为大葱（Allium fistulosum L.）、樱桃萝卜（Raphanus sativus L.var.radculus pers，），种子均购于乌兰察布市种子公司。
选取收获期的大葱，深挖留根，抖去泥土，清洗、晾干后把根系切下，风干后剪成0.5 cm的小段，取20倍无菌水浸泡提取30 h，过滤后即成大葱根系提取液母液，其浓度为30 mg/ml（干根重/浸提液体积），存于4 ℃，备用。
选健康、均一樱桃萝卜种子，开展发芽试验。在培养皿内铺2层滤纸，加入5、10、20、30 mg/ml（干根重/浸提液体积）大葱根系浸提液4 ml，以蒸馏水为对照。排气泡后，每皿摆放樱桃萝卜种子20粒，4次重复，置于20 ℃进行发芽试验。2 d后，再补充2 ml不同浓度的浸提液。在第4天，统计发芽率，在发芽最快时统计发芽势，并计算发芽指数（GI）=∑（Gt/Dt）/100，测量幼苗的胚根长度、幼苗高度，之后计算种子活力指数（VI）=GI*幼苗总长[9]。
化感效应参照Williamson（1988年）的方法，即当T≥C时，化感效应指数RI=1-C/T；当T
2结果与分析
2.1不同浓度大葱根系浸提液对樱桃萝卜种子发芽势、发芽率的影响由图1可知，以5～30 mg/ml大葱根系浸提液处理后，樱桃萝卜种子的发芽势呈先稳定后下降的趋势，当处理浓度大于20 mg/ml时有显著的下降；各个处理的发芽率变化趋势与发芽势基本一致，当处理浓度大于20 mg/ml时，樱桃萝卜的种子发芽率下降到70%以下，在0.01水平显著低于对照值90%。
注：小写字母代表发芽势的差异显著性分析；大写字母代表发芽率的差异显著性分析。
图1不同浓度大葱根系浸提液对樱桃萝卜种子发芽势、发芽率的影响2.2不同浓度大葱根系浸提液对樱桃萝卜种子发芽指数和活力指数的影响由图2可知，不同大葱浸提液浓度处理后，樱桃萝卜种子的发芽指数比对照均有所降低，其中20、30 mg/ml 2个处理的降低趋势达到0.05显著水平。20 mg/ml处理为最低值（0.383 5 d-1），仅为对照的63%。
注：不同小写字母表示差异在0.05水平显著。
图2不同浓度大葱根系浸提液对樱桃萝卜种子发芽指数的影响由图3可知，随着大葱根系浸提液浓度的升高，樱桃萝卜种子的活力指数呈0.05水平显著下降趋势，其中，5 mg/ml处理的活力指数与对照基本一致，当处理浓度为10、20、30 mg/ml时，其活力指数分别下降为对照的80.1%、658%和53.4%。这说明当大葱根系浸提液浓度升高时，樱桃萝卜种子的发芽指数和种子活力受到显著抑制。
注：不同小写字母表示差异在0.05水平显著。
图3不同浓度大葱根系浸提液对樱桃萝卜种子活力指数的影响2.3不同浓度大葱根系浸提液对樱桃萝卜幼苗胚根长、苗高的影响由图4可知，以5～30 mg/ml大葱根系浸提液处理樱桃萝卜种子后，幼苗的胚根长有显著的下降。当处理浓度为5 mg/ml时，胚根长度与对照基本一致；当处理浓度升高至10 mg/ml以上时，对樱桃萝卜胚根长有显著的抑制作用；当浓度达到30 mg/ml时，其胚根长仅为对照的50%。
注：不同小写字母表示差异在0.05水平显著。
图4不同浓度大葱根系浸提液对樱桃萝卜胚根长的影响由图5可知，大葱根系浸提液处理后，樱桃萝卜幼苗的苗高有显著的升高。对照的苗高仅仅1.859 cm，而各个处理的苗高均大于2 cm。这说明大葱根系浸提液对樱桃萝卜地上部的生长有显著的促进作用。
注：不同小写字母表示差异在0.05水平显著。
图5不同浓度大葱根系浸提液对樱桃萝卜幼苗高的影响2.4不同浓度大葱根系浸提液对樱桃萝卜幼苗根冠比的影响由图6可知，以大葱根浸提液处理樱桃萝卜种子后，樱桃萝卜幼苗的根冠比随着处理浓度的升高而逐渐下降，差异达到0.05显著水平。5、10、20、30 mg/ml处理的根冠比依次为对照的86.69%、77.86%、64.01%、40.97%。这说明大葱根浸提液对樱桃萝卜幼苗的健壮生长有显著的抑制作用。
注：不同小写字母表示差异在0.05水平显著。
图6不同浓度大葱根系浸提液对樱桃萝卜胚根冠比的影响2.5不同浓度大葱根系浸提液对樱桃萝卜幼苗的综合化感作用由表1可知，由于综合效应数值为负数，大葱根系浸提液对樱桃萝卜幼苗生长是化感抑制作用，而且表现出明显的浓度效应，也就是说随着浸提液处理浓度的升高，它对樱桃萝卜的化感效应增加。在5～30 mg/ml处理浓度范围内，化感效应的绝对值从0.062 1逐渐增加到3.994 7，说明大葱根系浸提液对樱桃萝卜幼苗生长化感抑制作用强度随着处理浓度升高而呈现大幅度升高的趋势。
3结论与讨论
研究表明，大葱根系浸提液对樱桃萝卜种子发芽、活力指数和幼苗胚根长、根冠比都有显著的抑制作用，但对幼苗苗高略有促进作用。综合化感作用分析表明，随着处理浓度的升高，抑制作用大幅度加强。这说明大葱根系的成分对樱桃萝卜的生长有较大的抑制作用。在实际生产中，虽然4～5月大葱收获后很适合樱桃萝卜的种植[8]，但是由于大葱根系的化感作用强烈，大葱收获地不适合种植樱桃萝卜。
表1不同浓度大葱根系浸提液处理对樱桃萝卜幼苗的化感综合效应
指标浸提液浓度∥mg/ml5102030发芽率-0.071 40-0.071 43-0.500 0-0.875 0活力指数0.000 79-0.090 51-0.630 1-0.873 5根长0.015 48-0.130 83-0.274 4-0.990 0苗高0.146 500.119 500.184 20.184 7根冠比-0.153 50-0.284 30-0.562 1-1.440 9綜合效应-0.062 10-0.457 60-1.782 4-3.994 7
已有学者对植物间的化感作用进行了研究。王春会研究等[11]表明，在5～40 mg/ml浓度范围内，大蒜植株浸提液对萝卜地上部生长是促进的，而对地下部是抑制的。这与该试验结果是一致的。同时，也见到关于胡葱浸提液对莴苣和萝卜种子萌发具有抑制作用的报道[12]。还有研究表明，辣椒浸提液在低浓度（10 mg/ml）时促进大白菜幼苗生长，高浓度（30、40 mg/ml）時抑制。对于植物间化感作用的研究，还有不同品种间和不同受体间的比较；对于化感作用的产生，还有待于更深入的研究[3-6，11-12]。该研究立足于生产实际，希望以此指导春季轮作制度，有效利用华北春季的闲置土地，但目前还处于初期的研究阶段，对于大葱根系浸提液对樱桃萝卜苗高的促进作用原因尚不能确定，对于化感作用的有效成分及作用机理尚需进一步确定。
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