五种杂草水浸提液对白菜化感作用研究
2021-04-07韩月明韩国君
韩月明 韩国君
(1.吉林省三岔子林业局 吉林白山134702 ;2.白城师范学院生命科学学院 吉林白城137000)
化感作用,指植物或微生物的代谢分泌物对环境中其他植物或微生物有利或不利的作用[1]。 就是植物或微生物在生长发育过程中通过淋溶、挥发、残体分解和分泌等方式释放化学物质而改变其周围的微生态环境,从而对其伴生植物排斥或促进的现象[2]。 在生态系统中植物的化感作用是普遍存在的, 在农业生态系统中杂草和作物总是相伴而生的, 为了减少或避免杂草对作物的影响,我们要花大力气除草,目的是把杂草对作物的影响减小到最低限度。 为了研究植物的化感作用,今选择小飞蓬、羊草、阿氏旋花、瑞香狼毒、 白屈菜5 种植物研究其水浸提液对白菜种子萌发及其幼苗生长的化感作用[3]。
白 菜[Brassica pekinensis(Lour.)Rupr.],十字花科芸薹属, 原产我国华北地区, 现全国各地都有栽培,是一种常见的园艺作物,白菜营养丰富,有助消化促进胃肠蠕动,更有排除毒素,润肠通便的药用价值,有一定的防癌作用。
1 材料与方法
1.1 供试材料
以采自吉林省白城市周边的小飞蓬(Conyza canadensis), 羊草 (Leymus chinensis), 阿氏旋花(Artemisia frigida),瑞香狼毒(Stellera chamaejasme),白屈菜(Chelidonium majus)为试验材料,五种供试植物完整植株材料采回来放在实验室风干, 受体材料为白菜种子,纯度98%, 净度99%, 发芽率95%以上,含水量7%。
1.2 研究方法
分别将五种供试植物风干植株粉碎,称取40 g 每种植物的粉末放入1 000 mL 烧杯中加入1 000 mL去离子水搅匀,用玻璃板盖好放置48 h,用四层纱布过滤得到浓度0.04 g/mL 浸提液,再用去离子水稀释成浓度为0.02 g/mL、 0.01 g/mL 后把三种浓度的浸提液放在冰箱内备用[4]。 选择成熟饱满的白菜种子用次氯酸钠消毒后, 分别用五种供试植物三个浓度的浸提液浸泡24 h,用去离子水浸泡种子作对照[5]。 把浸泡好的白菜种子均匀摆在灭菌后的培养皿内,每个培养皿摆放100 粒种子,每个处理做三次重复。 放置于26℃的人工气候箱内, 进行发芽试验, 每天17:00 观察种子发芽情况并适当补充同浓度的水浸液或去离子水, 保持滤纸湿润, 记录每天发芽种子数,同时测定各受体种子的幼苗的苗长、根长及鲜重三项指标[6]。
发芽结束统计并计算发芽率和发芽势[6]。 发芽率=发芽种子数/供试种子数×100%;发芽势=发芽达到高峰发芽种子总数/供试种子数×100%。
计算各项指标的抑制指数 RI:RI=(Ti-T0)/T0,RI>0为促进,RI<0 为抑制,|RI|代表作用强度[7]。
2 结果与分析
2.1 5 种供试植物水浸提液对白菜种子萌发的影响
从表1 看出,5 种供试植物水浸提液随浓度升高白菜种子发芽率呈下降趋势, 对白菜种子发芽率抑制作用显著随浸提液浓度增加有极显著差异,说明5种供试植物对白菜种子发芽率有极显著抑制作用,浓度越高抑制作用越强。
从表2 看出,5 种供试植物水浸提液随浓度升高白菜种子发芽势呈下降趋势, 与对照比较发芽势差异极显著, 随着供试植物水浸提液浓度升高抑制作用越显著, 说明5 种供试植物对白菜种子萌发有显著的化感抑制作用。
2.2 5 种供试植物水浸提液对白菜幼苗苗长的影响
从图1 中看出,5 种供试植物水浸提液对白菜幼苗苗长都有抑制作用,水浸液的浓度不同,抑制强度不同, 总的趋势是随着浸提液浓度升高化感作用增强,其中小飞蓬和白屈菜化感作用强于阿氏旋花、瑞香狼毒、羊草。5 种植物浸提液都是在0.04 g/mL 化感作用最强。这5 种植物对白菜幼苗苗长都有抑制作用。
表1 5 种杂草浸提液对白菜种子发芽率的影响
表2 5 种杂草浸提液对白菜种子发芽势的影响
图1 5 种受体植物水浸液对白菜幼苗苗长的影响
2.3 5 种供试植物水浸提液对白菜幼苗根长的影响
图2 5 种受体植物水浸液对白菜幼苗根的影响
从图2 中看出,5 种供试植物水浸提液对白菜幼苗根长都产生抑制作用, 不同植物对白菜幼苗根长作用强度不同,从RI 值来看,对苗根长作用最强的是白屈菜和小飞蓬,作用最弱的是阿氏旋花和羊草,同一种植物水浸提液浓度不同化感作用强度不同。瑞香狼毒水浸提液浓度达到0.04 g/mL 时化感抑制作用显著增强,阿氏旋花作用最弱浓度是0.02 g/mL,羊草作用最强浓度是0.02 g/mL。
2.4 5 种供试植物水浸提液对白菜幼苗鲜重的影响
从图3 中看出,5 种供试植物水浸提液对白菜幼苗鲜重都有抑制作用,对幼苗鲜重化感抑制作用最强的是0.02 g/mL的羊草水浸提液, 浓度增加到0.04 g/mL作用强度降低了, 其他4 种供试植物水浸提液都是随着浓度升高化感抑制作用强度增加。5 种供试植物化感抑制强度是羊草>白屈菜>小飞蓬>瑞香狼毒>阿氏旋花。
图3 5 种受体植物水浸液对白菜幼苗鲜重的影响
2.5 5 种供试植物水浸提液对白菜化感综合效应
从表 3 综合效应(SE)[8]可以看出,5 种供试植物水浸提液对白菜都有化感作用,5 种供试植物水浸提液对白菜的化感抑制强度随着水浸提液浓度不同而不同,水浸提液浓度升高化感抑制强度增强。 阿氏旋花和羊草对白菜化感抑制强度变化不明显, 而白屈菜、 小飞蓬、 瑞香狼毒对白菜化感抑制强度变化显著。 其中白屈菜、瑞香狼毒、阿氏旋花、羊草在起始浓度0.01 g/mL 对白菜的化感抑制作用强度较高, 而小飞蓬在0.01 g/mL 时化感抑制强度较低,随着浓度增加抑制强度显著增加。 水浸提液浓度低时化感抑制强度依次为瑞香狼毒>白屈菜>阿氏旋花>羊草>小飞蓬。 综合效应(SE)平均值显示,5 种供试植物对白菜化感作用强度依次为白屈菜>瑞香狼毒>羊草>阿氏旋花>小飞蓬。
表3 5 种受体植物浸提液对白菜化感综合效应(SE)
3 结论
(1) 通过试验研究证实了所选供试5 种植物对白菜存在化感作用, 对重要的园艺植物白菜种子萌发、幼苗根系生长、幼苗茎生长和幼苗鲜重产生有不同程度的化感抑制作用。 不同浓度5 种供试植物的水浸提液其对白菜种子的发芽率和发芽势影响不同, 不同植物水浸提液对白菜种子的发芽率和发芽势化感作用强度不同。 同一种植物不同浓度水浸提液对白菜幼苗根伸长、 芽伸长及鲜重都有不同的化感抑制作用。
(2) 同一种植物对白菜种子萌发和幼苗生长化感作用的作用效应不同, 从5 种供试植物水浸提液对白菜化感综合效应(SE)值来看,不同植物的水浸提液对白菜的化感抑制作用不同, 效应强度依次是白屈菜>瑞香狼毒>羊草>阿氏旋花>小飞蓬。