几种植物水提液对油菜和萝卜幼苗的化感作用

江贵波 杨丹娜 黄振鑫 林海燕

（揭阳职业技术学院，广东揭阳，522000）

几种植物水提液对油菜和萝卜幼苗的化感作用

江贵波 杨丹娜 黄振鑫 林海燕

（揭阳职业技术学院，广东揭阳，522000）

以三裂叶蟛蜞菊（Wedelia trilobataL.）、艾草（Artemisia lavandulaefoliaDC.Prodr）和五爪金龙（Ipomoea cairica（L.）Sweet）为供试植物，以其地上部水提液为化感物质，分别以油菜（Brassica ChinensisL.）和萝卜（Raphanus sativusL.）种子为受体,采用培养皿滤纸法进行化感试验，测定了三裂叶蟛蜞菊、艾草和五爪金龙的茎叶水提液对油菜和萝卜幼苗的根长、苗高和鲜质量的影响。结果表明，三裂叶蟛蜞菊、艾草和五爪金龙的地上部的水提液对油菜和萝卜幼苗生长有明显的化感作用，且不同浓度水提液对不同蔬菜的影响存在差异。总体上，对根的生长都有明显的抑制作用，且随着浓度的增大抑制作用明显增强；而对苗高的影响则表现为“低促高抑”。

三裂叶蟛蜞菊 艾草 五爪金龙 化感作用 水提液

化感作用 （Allelopathy）最早是由奥地利科学家Molish于1937年提出来的[1]，又称他感作用、异株克生作用，是指高等植物次生代谢产生的化学物质释放到环境中，对其临近植物或自身产生不利或有利的作用[2]，包括抑制、促进和自毒等作用，是生态系统中植物的自然化学调控现象和植物适应环境的一种生态机制[3]，也是一种重要的化学生态防御与竞争机制，化感作用作为适应、生存与竞争的一种重要手段，广泛地存在于自然界中，已成为国内外关注和研究的热点。

三裂叶蟛蜞菊是菊科 （Compositae）蟛蜞菊属（Wedelia Jacq.）多年生草本植物；艾草，又名野艾，属菊科多年生草本药用植物；五爪金龙是旋花科（Convolvulaceae）多年生草质藤本植物。在潮汕地区这三种植物分布广泛，观察表明，其根系发达，生长速度快，耐寒耐旱，繁衍能力较强，易形成优势种群，且在其群落中少有其他杂草，常是纯种成片生长。已有实验证实了三裂叶蟛蜞菊和艾草的挥发物具有明显的化感作用[4～7]，现阶段也有不少关于三裂叶蟛蜞菊、艾草和五爪金龙化感作用的研究报道[8～10]，但仍未见有系统开展潮汕地区植物间化感作用的研究。本文以油菜和萝卜种子为受体，以潮汕地区的三裂叶蟛蜞菊、艾草和五爪金龙地上部水提液作为化感物质，探讨了三裂叶蟛蜞菊、艾草和五爪金龙的次生代谢产物对蔬菜作物的潜在化感作用，以期为进一步合理利用三裂叶蟛蜞菊、艾草和五爪金龙等野生植物资源进行合理开发利用提供理论依据，同时，为化感作用在农业生产中的耕作制度合理性安排、农田杂草控制以及减少连作障碍为害等方面提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

①供试植物 三裂叶蟛蜞菊 （Wedelia trilobata L.）、艾草（Artemisia lavandulaefoliaDC.Prodr）和五爪金龙（Ipomoea cairica（L.）Sweet）均采自广东揭阳职业技术学院校园内。

②受体植物 油菜（Brassica ChinensisL.）和萝卜（Raphanus sativusL.）购于揭东白塔农贸市场。

1.2 仪器与试剂

仪器：PL203电子精密天平；LRZ智能型人工气候箱；DGX-9143BC-1型电热鼓风干燥箱；HH·S21-4型电热恒温水浴锅；TS-2000A脱色摇床。试剂：0.3% KMnO4溶液。

1.3 试验方法

①种子消毒 播种前用0.3%KMnO4液消毒10 min后再用水冲洗干净，置于40～45℃的恒温水浴锅中20 min。然后放人工培养箱中培养至刚刚露白。

②水提液的制备 采集生长良好植株的供试植物地上部分，洗净、去尘，阴干，剪碎至1～2 mm长度后，称取200.000 g，然后加入400.0 mL蒸馏水充分摇匀，间歇震荡，每12 h震荡30 min，浸泡48 h后，用3层纱布过滤，得到水提液原液，浓度为0.50 g/mL（鲜质量），装入棕色细口瓶中，将其密封，置于4℃的冰箱中保存备用。

③化感作用 将水提液原液进行稀释，设4个处理，浓度分别为0.00（蒸馏水，CK），0.10，0.25，0.50 g/mL，在底部垫有一张滤纸已消毒备用的培养皿 （d=9 cm）中，加入8.00 mL不同浓度的水提液，选取刚露白的受试种子10粒，均匀放入培养皿中，每个处理重复3次，置于人工气候箱（白天：24～28℃，12 h；黑夜：20～24℃，12 h）中培养，培养2～4 d后分别记录幼苗的根长、苗高和鲜质量。

④数据分析 采用EXCEL、SPSS11.0等软件进行数据处理，用邓肯氏新复极差法DMRT（Duncan's Multi ple Range Test，简称DMRT法）测进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 三裂叶蟛蜞菊水提液对蔬菜幼苗生长的化感作用

①不同浓度三裂叶蟛蜞菊水提液对萝卜幼苗生长的化感作用 结果表明，三裂叶蟛蜞菊的茎叶水提液对萝卜幼苗的生长显示出较强的化感作用，对根生长抑制作用尤为显著，且随着浓度的增大其抑制作用增强。与对照相比，当浓度为0.10，0.25，0.50 g/mL时，根长分别减少37.9%，70.7%和86.0%；而对苗高则呈现出“低促高抑”的现象。当浓度为0.10 g/mL时，与对照相比，萝卜的苗高增加14.1%，而当浓度为0.25 g/mL和0.50 g/mL时，苗高则分别减少19.2%和34.3%（表1）。

②不同浓度三裂叶蟛蜞菊水提液对油菜幼苗生长的化感作用 研究结果表明，三裂叶蟛蜞菊茎叶水提液对油菜幼苗的生长具有较强的化感作用，高浓度的水提液对油菜幼苗根生长抑制作用尤为显著，随着浓度的增高其抑制作用增强。与对照相比，当浓度为0.10，0.25，0.50 g/mL时,根长分别减少0.43%，54.3%和79.1%；鲜质量分别减少0.0%，11.1%和44.4%；不同浓度的水提液对幼苗的苗高也呈现出“低促高抑”的现象：当浓度为0.10 g/mL时，苗高增大47.1%，而当浓度为0.25 g/mL和0.50 g/mL时，苗高则分别减少3.9%和41.2%（表1）。

2.2 艾草水提液对蔬菜幼苗生长的化感作用

①不同浓度艾草水提液对萝卜幼苗生长的化感作用 从表2可知，艾草水提液对萝卜的根长、苗高和鲜质量都有明显的抑制作用，且随着水提液浓度的升高抑制作用增强。当水提液浓度为0.10 g/mL时，萝卜幼苗的根长、苗高和鲜质量分别比对照减少65.2%，13.4%和19.2%；当浓度为0.25 g/mL时，萝卜幼苗的根长、苗高和鲜质量分别比对照减少92.1%，34.0%和51.9%；当浓度为0.50 g/mL时，萝卜幼苗的根长、苗高和鲜质量分别比对照减少100.0%，96.9%和96.2%。

②不同浓度艾草水提液对油菜种子萌发及幼苗生长的化感作用 从表2可知，艾草水提液对油菜的根长和鲜质量有抑制作用，但是对苗高却表现为“低促高抑”的现象，当水提液浓度为0.10 g/mL时，油菜的根长比对照减少23.5%，鲜质量减少22.2%，而苗高增加8.9%；当浓度为0.25 g/mL时，油菜幼苗的根长、苗高和鲜质量分别比对照减少 63.0%，30.4%和44.4%；当浓度为0.50 g/mL时，油菜幼苗停止生长。

表1 不同浓度的三裂叶蟛蜞菊水提液对萝卜和油菜幼苗生长的影响

表2 不同浓度的艾草水提液对萝卜和油菜幼苗生长的影响

表3 不同浓度的五爪金龙水提液对萝卜和油菜幼苗生长的影响

2.3 五爪金龙水提液对蔬菜幼苗生长的化感作用

①不同浓度五爪金龙水提液对萝卜幼苗生长的化感作用 试验结果表明（表3），不同浓度的五爪金龙水提液对萝卜幼苗的生长具有较强的化感作用，水提液对萝卜幼苗根生长抑制作用尤为显著，随着水提液浓度的增高其抑制作用增强。与对照相比，当浓度为 0.10，0.25，0.50 g/mL时，萝卜的根长分别减少48.6%，82.3%和95.9%，苗高分别减少14.0%，25.6%和54.3%，鲜质量分别减少11.1%、39.7%和65.1%。

②不同浓度五爪金龙水提液对油菜幼苗生长的化感作用 表3表明，五爪金龙水提液对油菜幼苗的生长具有较强的化感作用，水提液对油菜幼苗根生长抑制作用尤为显著，且随着浓度的增高抑制作用增强。与对照相比，当浓度为0.10，0.25，0.50 g/mL时，根长分别减少41.5%，80.8%，97.9%；鲜质量分别减少11.1%，44.4%，88.9%；对苗高也呈现出“低促高抑”的现象。当浓度为0.10 g/mL时，苗高增大17.5%，当浓度为0.25 g/mL和0.50 g/mL时，苗高则减少26.3%和80.7%。

3 结论与讨论

研究结果表明，通过浸提法所得到的三裂叶蟛蜞菊、艾草和五爪金龙的水提液对萝卜和油菜2种蔬菜均具有较强的化感作用，且不同供体植物对不同蔬菜的化感作用存在差异，同一浓度水提液对不同种类的蔬菜幼苗生长影响不同，不同浓度的供试植物水提液对受体蔬菜幼苗的根长均有明显的抑制作用，且在一定的浓度范围内随浓度的增加其抑制作用逐渐增强，而对于苗高则总体上表现出“低促高抑”的趋势。

由此说明三裂叶蟛蜞菊、艾草和五爪金龙体内可能含有某些可溶性化感物质通过水溶物影响邻近生物的生长，因此，在农业生产中若能考虑植物间的化感作用，可以利用其对杂草的抑制作用，通过轮作、间作、覆盖等栽培措施减少蔬菜种植中化学除草剂的使用。但必须注意防止它们之间的异株克生效应，以免使蔬菜减产。此外，植物产生化感作用的途径和方式多样，化感物质的种类和成分各异，应用植物化感作用服务于生态农业的生产还需要更进一步深入研究。

[1]江贵波，曾任森.化感物质及其收集方法综述[J].河南农业科学，2006（6）：24-27.

[2]周凯，郭文明，徐迎春．菊科植物化感作用研究进展[J]．生态学报，2004，24（8）：1 776-1 784.

[3]吕福堂，段玉梅.化感作用在生产中的应用[J].生物学通报，2005，40（2）：22-23.

[4]江贵波，曾任森.艾的挥发性物质化感作用研究[J].生态科学,2006，25（2）：106-108.

[5]江贵波，曾任森．入侵物种三裂叶蟛蜞菊挥发物的化感作用研究[J]．生态环境，2007，16（3）：950-953.

[6]江贵波，陈实，曾任森．入侵物种三裂叶蟛蜞菊挥发物质的鉴定及其抗菌活性[J]．中国生态农业学报，2008，16（4）：905-908.

[7]江贵波，曾任森，陈少雄．中药野艾挥发性物质的抗菌活性与成分鉴定[J]．沈阳农业大学学报，2008，39（4）：495-498.

[8]刘伟，侯任昭，叶蕙，等.五爪金龙的化感作用[J].华南农业大学学报，1997，18（2）：119-120，122.

[9]陈贤兴，丁炳扬，沈夕良，等.南美蟛蜞菊对几种经济作物的生化他感作用[J].甘肃科学学报，2005，17（4）：15-17.

[10]聂呈荣，黎华寿，黄京华，等.蟛蜞菊对花生和其他作物的化感作用[J].花生学报，2002，31（1）：30-32.

Effect of Allelopathy of Some Plants Water Extract on Seedling Growth ofRrassica ChinensisL.andRaphanus sativusL.

JIANG Guibo,YANG Danna,HUANG Zhenxin,LIN Haiyan(Jieyang Vocational and Technical College,Jieyang,Guangdong 522000)

Wedelia trilobataL.,Artemisia lavandulaefoliaDC.Prodr andIpomoea cairica(L.)Sweet for donor plant,their overground parts of water extraction were used as allelochemical respectively,Brassica ChinensisL.andRaphanus sativusL.seeds were as receptor,allelopathy effects tests was carried out by thefilter paper method using petri dishes.Mensuration the effect of water extraction of the stems and leaves fromWedelia trilobataL.,Artemisia lavandulaefoliaDC.Prodr andIpomoea cairica(L.)Sweet were tested onBrassica ChinensisL.andRaphanus sativusL.seedling root length, seedling height,fresh weight.The results showed thatWedelia trilobataL.,Artemisia lavandulaefoliaDC.Prodr andIpomoea cairica(L.)Sweet water extract of overground parts has obvious allelopathy onBrassica ChinensisL.andRaphanus sativusL.seedling growth,and different concentrations of water extract had different effect on different vegetables.As a whole,they obviously inhibited the growth of root,and the inhibition was increased as the concentration increased,while there is"low to promote,high to inhibit"phenomenon in seedling height.

Wedelia trilobataL.;Artemisia lavandulaefoliaDC.Prodr;Ipomoea cairica(L.)Sweet;Allelopathy;Water extract

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.24.026

揭阳职业技术学院科研课题（JYCKY0708）

江贵波（1973-），男，副教授，硕士，主要从事化学教学和化学生态学方面的研究工作。E-mail：jgb168@126.com

2009-07-28