燕麦草种子对杂草的化感作用研究

于清军

（承德市农业农村局 067000）

化学除草剂的大量使用，导致环境恶化，迫使人们选择有机除草剂，尤其是生物除草剂。因为生物除草剂不是使用化学物质来控制杂草，而是利用自身存在的物质来控制杂草，对环境的影响较小，不会造成环境污染[1]。在生物防除杂草中植物的化感抑制杂草得到了广泛的关注。实际上，很多饲草具有化感潜力，可以用作防除杂草，有较好的应用前景[2]。化感作用是指植物生长发育过程中，通过多种路径放出化感物质，使附近的微生态环境发生变化，从而产生直接或间接的作用、对周围有害生物产生无益或有益的影响[3-5]。运用化感作用的促进或抑制作用为牧草生产创造一个良好的生产条件，是一项非常值得推广的技术措施[6]。

牧草化感作用的研究较多集中于红三叶、白三叶、黑麦草、苜蓿等[7]。针对燕麦草对杂草化感作用的研究较少。燕麦(Avena sativa L.)属于禾本科燕麦草属燕麦草种，是重要的饲料作物及观赏植物[8]。燕麦喜温暖湿润气候，能耐夏季炎热，而且产草量高、耐旱、抗寒、耐贫瘠；作为饲草作物的燕麦具备蛋白质含量高、消化率高、叶量较多、收获量大等优点[9]。燕麦草作为饲草作物未来发展潜力巨大，本实验以燕麦草种子为供体材料，研究燕麦草种子浸提液对两种杂草高羊茅和画眉草生长的影响，以期为燕麦草生产过程中杂草的绿色防控技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所采用的燕麦品种为坝燕2 号，杂草种类为高羊茅和画眉草。

1.2 配制浸提液

挑取质量饱满、质地均一的燕麦种子，用粉碎机进行粉碎成粉末。将80g 粉末和1000mL 蒸馏水混合，置于锥形瓶中，用玻璃棒搅拌均匀。用超声波清洗器辅助浸提，设置温度为22℃，时间为30min，频率为45KHZ，功率为100%，接下来进行离心4min(7200r/min)。取上清液即燕麦种子浸提液[10-11]，得到0.8g/mL 的母液，对母液进行稀释，稀释得到0.04g/mL、0.02g/mL、0.01g/mL 的不同浓度的浸提液，封口后放在4℃的冰箱中保存备用。将挑好的高羊茅和画眉草种子分别用2%次氯酸钠浸泡15min，再用无菌水反复冲洗6～7 次，晾干备用[12]。

1.3 杂草种子萌发试验

采用培养皿（12mm）滤纸发芽法[13]，将滤纸放在高压灭菌锅（121℃、15min）中进行灭菌。在培养基的底部铺放两张灭菌后的滤纸，分别均匀的加入5mL 不同浓度梯度的浸提液。对照加入5mL 的蒸馏水，各处理均重复3 次。然后每个培养皿均匀摆放30 粒杂草种子。放在光照培养箱中（温度20℃/15℃、16h/8h 光暗周期）。每天16：00 统计杂草种子发芽数，以培根或胚芽突破种皮1～2mm 为标准。并且每天根据实际情况适量补加1～2mL 的蒸馏水或者浸提液。连续记录10d，并在第10 天的时候，用直尺测量每个培养皿中随机抽取10 株已经发芽杂草的苗长以及根长。

1.4 化感作用评价指标

发芽率（GR）=（每个培养皿中已发芽的种子数/30）×100%[14]。根长与苗高是在新鲜状态下，在每个培养皿中随机抽出10 个发芽种子，用直尺测量根长和苗高，并计算根长和苗高的算数平均值[15]。

化 感 效 应 指 数RI=1-T0/T（T ≥T0），RI=T/T0-1（T＜T0）。T0为对照值，T 为处理值；RI 的值为正值时，显示出促进作用，RI 的为负值时，显示出抑制作用[16-17]。化感综合效应指数（SE）：是燕麦草种子浸提液对同一杂草（高羊茅、画眉草）不同测试指标的对照抑制百分率的算数平均值[18-19]。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2019 软件进行数据统计分析，并制作图标，采用SPSS19.0 对所得试验指标进行方差分析，用LSD法进行显著性差异分析。

2 结果与分析

2.1 浸提液对高羊茅和画眉草发芽的影响

在供试浓度范围内，高羊茅（图1）的发芽率，在各个梯度浓度的影响下，与对照相比均无显著性差异。画眉草（图1）的发芽率随着浓度的增加而先下降后增加的趋势，不同浓度的浸提液没有表现出显著差异，燕麦草种子浸提液对高羊茅和画眉草种子萌发没有促进或抑制作用。

图1 杂草在不同浓度浸提液影响下的发芽率

2.2 不同浓度浸提液对杂草生长的影响

2.2.1 浸提液对杂草苗长的影响

浸提液对高羊茅苗长的影响与对照相比表现出明显的差异，具有明显的促进作用，浓度为0.04g/mL 时，促进效果最为明显。（图2）。燕麦草种子浸提液对画眉草苗长伸长的影响主要表现在浓度为0.01g/mL 和0.02g/mL 的浸提液，与对照相比表现出明显的促进作用；而浓度为0.04g/mL 和0.08g/mL 的浸提液对画眉草苗长的伸长没有表现出明显的差异，未表现出明显的促进或抑制作用（图2）。

图2 杂草在不同浓度浸提液影响下的苗长

2.2.2 不同浓度浸提液对杂草的化感效应

燕麦草种子不同浓度浸提液对高羊茅的化感效应不同，浸提液浓度为0.02g/mL 和0.04g/mL 的对高羊茅种子的萌发具有抑制作用，而浓度为0.01g/mL 和0.08g/mL 的浸提促进作用。高羊茅根长的生长只有浓度为0.08g/mL 的浸提液为抑制，其他浓度均表现为或多或少的促进作用，燕麦草种子各个浓度梯度的浸提液对高羊茅的苗的生长均有促进作用。燕麦草种子浸提液的浓度效应比较明显，即随着浓度的变化，化感抑制效应或促进效应随之变化。其中，以浓度为0.08g/mL 的浸提液为抑制效应，综合效应为-0.05（表1）。

表1 高羊茅在不同浓度浸提液影响下的化感效应

燕麦草种子浸提液对画眉草的生长产生了明显0.08g/mL 的化感效应，整体表现为高浓度促进画眉草生长，低浓度抑制生长。在0.01g/mL 的浓度下，画眉草的种子萌发受到了促进作用，在0.02g/mL 的浓度下，没有明显差异。而在高浓度下画眉草种子的萌发表现出抑制效应。画眉草根长的生长在0.01g/mL和0.02g/mL 下均有明显的促进作用。画眉草苗的伸长只有最高浓度（0.08g/mL）表现抑制作用，且抑制效果不明显，其余浓度均为促进作用。

燕麦草种子浸提液对画眉草生长抑制的综合效应表现较显著，浓度低时对画眉草的生长有促进作用，在浓度为0.01g/mL和0.02g/mL 时，综合效应分别是0.29 和0.26。而在浓度高时对画眉草的生长有抑制作用，在 0.04g/mL 和0.08g/mL 浓度下，抑制效果不明显，综合效应分别时-0.08 和-0.27（表2）。

表2 画眉草在不同浓度浸提液影响下的化感效应

3 讨论与结论

通过不同浓度供体植物的浸提液对2 种受体（高羊茅、画眉草）的发芽试验，发芽指标都呈现出与对照不同水平的差别。结果表明，燕麦草种子中存在化感物质，并且影响高羊茅和画眉草的生长发育，不同受体植物对化感作用的敏感性不同，化感物质具有选择性和特异性，而且化感作用的强弱与浸提液的浓度有关[20]。在本试验中，化感效果差异主要表现为低浓度对受体具有促进作用，高浓度的浸提液对杂草种子的萌发和生长具有抑制作用，其中对高羊茅的抑制作用较小，对画眉草的促进和抑制作用表现的较为明显。所以，在应用化感抑制杂草时，应该选用适宜的草种或品种，还应该选择适当的时间、适当的浓度，才能有效利用化感作用抑制杂草的生长。另外，本试验仅在室内进行，没有受到外界自然环境因素的影响，所以对于燕麦草种子的化感作用的研究需要室内与室外相结合，对试验结果要更深入的研究。