青蒿素对蔬菜种子发芽和幼苗生长的化感效应初探

张啟东，张秀珗，万 军，何 松

（正安县农牧局种子管理站，贵州 遵义 563400）

1 青蒿素简述

青蒿素是从复合花序植物黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物，由中国药学家屠呦呦于1971年发现。通过近几年的各方研究表明，青蒿素在土壤中含量越高，对一些植物的生长发育会起到反作用，可抑制多种野草根茎、胚芽及高度等的生长[1]。而青蒿素在土壤中的含量浓度在6～24 mg/kg时，就会导致玉米、小麦、萝卜、油菜等农作物的发芽率及幼苗的生长率降低，同时会对土壤中的有益生物，如蚯蚓和绿藻等有灭杀作用，导致主要农作物减产[2，3]。通过对这种化感作用的研究来知晓自然环境中植物种群的演变规律，减少化感效应对主体作物带来的影响。

本试验以4种蔬菜作为试验对象，以期研究青蒿素对蔬菜种子发芽和幼苗生长的抑制效应。

2 试验方法

2.1 试验材料

试验对象为蔬菜品种，其中大白菜品种为太原二青、小白菜品种为上海青，由贵州金黔种业提供；菜豆品种为泰国无筋豆、豇豆品种为之豇28-2，由遵义联农种业提供；试验使用的青蒿素购自酉阳富民青蒿科技有限公司生产的98.7%青蒿素产品。

2.2 试验步骤

种子经净度测定后，随机选取大小均匀、活力较强、饱满充分的蔬菜种子，用0.5%的双氧水对种子消毒10 min，再用蒸馏水洗净。使用移液管、量杯、量瓶等仪器及蒸馏水配制相应浓度的青蒿素试验液，其浓度分别为 0 mg/L（CK1）、6 mg/L、12 mg/L、24 mg/L、48 mg/L 的溶液，并配制0.01%乙醇溶液（CK2），设4个品种6个处理，利用GZP-300a智能光照培养箱（南京恒裕仪器公司生产）在20℃的条件下，对使用0.01%乙醇溶液、不同浓度的青蒿素溶液进行浸泡的4个品种浸泡至“露白”后，再将试验对象移出培养箱，分别取菜豆和豇豆种子各200粒(4盒，50粒/盒）、太原二青和上海青种子各取400粒（4盒，100粒/盒），使用规格12 cm×12 cm（白菜类，纸上发芽）、19 cm×13.5 cm（豆类，纸间发芽）的发芽盒，将取得的种子均匀放置于发芽床上，最后将发芽盒置于25℃的智能光照培养箱内，并使用蒸馏水保持培养箱内、盒内的湿度。

2.3 测定方法

按照《农作物种子检验规程GB/T 3543.4》幼苗鉴定总则计算种子发芽率。4个品种初始计数时间为第5天，末次计数时间太原二青和上海青为第7天、之豇28-2为第8天、泰国无筋豆为第9天，子叶、初生叶判定标准按“50%规则”。通过数据计算发芽率，并在计数末日测定胚根长度和苗高。

2.4 数据统计

在Excel表格中建立基础数据计算方式，并使用DPS 6.5软件对数据进行统计分析，用多重比较法对差异显著性进行检验，显著水平值0.05。

3 试验结论

3.1 不同含量青蒿素溶液对种子发芽率、胚根长度以及苗高的影响

如表1所示，在青蒿素溶液浸泡下，随浓度以6 mg/L为基数的不断增加，各种子发芽率、胚根长度以及苗高的检出值均呈现不断下降趋势，表明试验品种幼苗生长受到抑制。以浓度12 mg/L青蒿素溶液浸种为例，在该试验条件下，各类蔬菜种子在发芽率、胚根长度以及苗高上的检出值均较CK1、CK2下降，其中无筋豆发芽率、胚根长度以及苗高分别下降41.9%、35.7%和20.7%；之豇28-2发芽率、胚根长度以及苗高分别下降48.8%、31.9%和52.2%；太原二青发芽率、胚根长度以及苗高分别下降38.8%、42.1%和47.4%；上海青发芽率、胚根长度以及苗高分别下降25.2%、75.0%和51.5%。

3.2 不同品种对青蒿素的化感效应有显著差异

模拟田间自然状态，在分别使用纯水、0.01%乙醇溶液浸泡下，4个品种在发芽率、胚根长度、苗高的检出值上均无明显差异，但CK1、CK2与6 mg/L青蒿素溶液浸泡后的种子在发芽率、胚根长度以及苗高比较方面呈显著差异（见表1）。CK1、CK2与12 mg/L青蒿素溶液浸泡后的种子在发芽率、胚根长度上比较，上海青为显著差异，太原二青、无筋豆为极显著差异；在苗高方面，之豇28-2、上海青的苗高受影响较大，为极显著差异。在浓度为24～48 mg/L条件下，发芽率、胚根长度、苗高上受抑制的表现与 CK1、CK2比较更明显，处理 5（24 mg/L）、处理 6（48 mg/L）与12 mg/L处理相比，在发芽率、胚根长度、苗高方面，除上海青、无筋豆外，其他两个品种为显著差异，表明太原二青、豇豆受青蒿素化感效应的影响更大。试验中，青蒿素溶液浸泡后的种子以豇豆种子发芽率下降率最大，上海青胚根长度以及苗高下降率最高。

表1 青蒿素对种子发芽的影响

4 结语

本试验说明，青蒿素会抑制蔬菜种子的发芽及幼苗生长，还体现出显著的浓度差异和品种间差异，这可能是因为种子在低碳氮代谢中降低了合成反应的速率，致使其幼苗生长不正常。通过研究这类植物生长过程中释放某些化感物质会对其他植物产生有弊或危害的这种优胜劣汰的自我保护机制，对正安县多年黄花蒿（俗称苦蒿）种植区的碧峰、杨兴、土坪、庙塘、小雅等乡镇进一步提高黄花蒿产量具有现实的指导意义。

[1]李红莉.土壤质地对青蒿生长发育、生理特性及产量品质的影响[D].武汉：华中农业大学,2009.

[2]刘小萌,李俊俊,李雪丽,等.青蒿素对豌豆种子萌发及幼苗生长的影响[J].园艺与种苗,2016,13(12):12-13.

[3]来庆捷,佘虹欣,吕建洲,等.青蒿素对黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响[J].磷肥与复肥,2017,32(02):27-29.