鹽膚木葉水浸提液對2種常見雜草的化感作用

李悅+王金輝+朱世貝+王傳玉+朱旺生

摘 要： 探討鹽膚木對常見農(nóng)田雜草馬唐、日本看麥娘的化感作用現(xiàn)象及機制。以鹽膚木為供體，以馬唐、日本看麥娘為受體，采用室內(nèi)生物檢測法研究鹽膚木葉浸提液對雜草馬唐、日本看麥娘的化感作用，并從組織細胞變化角度分析化感現(xiàn)象的作用機制。結(jié)果表明，經(jīng)鹽膚木葉浸提液處理后的雜草種子萌發(fā)率、苗高、鮮重顯著降低，葉片表皮、葉肉細胞明顯變小。鹽膚木對雜草馬唐、日本看麥娘具有明顯的化感抑制作用。

關(guān)鍵詞：鹽膚木；葉浸提液；馬唐；日本看麥娘；化感作用

中圖分類號 S451 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）08-35-02

Allelopathy of Leaf Water Extracts of Rhus chinensis Mill. on Two Common Weeds

Li Yue1 et al.

（1 College of Biological and Pharmaceutical Engineering，West Anhui University，Lu'an 237012，China）

Abstract：Allelopathy phenomenon and mechanism of Rhus chinensis Mill. on common farmland weeds Digitaria sanguinalis and Aloecurus japonicus were explored. Rhus chinensis Mill.was used as donor and Digitaria sanguinalis and Aloecurus japonicus were used as receptors. Allelopathic effects of leaf water extracts of Rhus chinensis Mill. on weed Digitaria sanguinalis and Aloecurus japonicus were studied by using indoor bioassay method. Allelopathy mechanism of allelopathy phenomenon was analysed from the point of view of tissue cell change too. The results showed that weed seed germination rate， seedling height and fresh weight remarkably decreased by treated with leaf water extracts of Rhus chinensis Mill.. Leaf epidermis and mesophyll cells obviously decreased too. It is obvious that Rhus chinensis Mill. has allelopathic inhibition effects to Digitaria sanguinalis and Aloecurus japonicus.

Key words：Rhus chinensis Mill.；Leaf water extracts；Digitaria sanguinalis；Aloecurus japonicus；Allelopathy

雜草是造成農(nóng)作物減產(chǎn)的重要因素之一。據(jù)統(tǒng)計全世界廣泛分布的雜草有30 000多種，每年約1 800種對作物造成不同程度的危害[1]。馬唐（Digitaria sanguinalis）和日本看麥娘（Aloecurus japonicus）是常見的農(nóng)田雜草，探索雜草馬唐和日本看麥娘生物防治方法對農(nóng)田作物高產(chǎn)、生態(tài)栽培具有重要意義。

高等植物是開發(fā)生物源型除草劑的重要來源之一。高等植物體內(nèi)含有豐富的化感代謝活性物質(zhì)，如黃酮類、羥基苯甲酸和肉桂酸衍生物、單寧、苯酚類和醌類等酚類物質(zhì)[2-3]。這些代謝的次生物質(zhì)有些對雜草具有有效的抑制作用。例如，早在公元前5世紀，人們就發(fā)現(xiàn)胡桃樹下不長草現(xiàn)象，現(xiàn)代科學研究表明，這是因為胡桃樹葉片中含有的化感代謝物質(zhì)胡桃醌隨雨水淋溶進入土壤后抑制了胡桃樹根際土壤雜草的生長[2]。

鹽膚木（Rhus chinensis Mill.）為漆樹科漆樹屬植物[4]。相關(guān)研究結(jié)果表明，鹽膚木植株不同器官含有豐富的酚類物質(zhì)，表現(xiàn)出較強的化感潛力[5]。鹽膚木為落葉復(fù)葉小喬木，葉量豐富，研究其葉片浸提液對常見農(nóng)田雜草馬唐和日本看麥娘的化感抑制效應(yīng)，對其葉片化感物質(zhì)的抑草應(yīng)用開發(fā)具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 實驗材料 以鹽膚木葉為供體，雜草馬唐、日本看麥娘種子為受體。鹽夫木葉采自安徽省六安市皖西學院本部植物園，落葉采集時間為2013年6月。馬唐、日本看麥娘種子由安徽省農(nóng)業(yè)科學院提供。

1.2 實驗處理 取供體鹽膚木落葉80g，剪成2cm長的小段，用400mL的蒸餾水浸泡48h后過濾，獲得濃度為0.2g/mL的鹽膚木葉浸提液。取鹽膚木林地附近的無林地土壤，裝入直徑11cm的培養(yǎng)皿，將經(jīng)消毒的馬唐和日本看麥娘種子各50粒，分別均勻播種于培養(yǎng)皿中。每天向培養(yǎng)皿中澆注15mL鹽膚木葉浸提液，對照組澆注15mL蒸餾水。每個處理3次重復(fù)。

1.3 測定項目

1.3.1 發(fā)芽率及幼苗生長 各處理組和對照組以培養(yǎng)皿為單位統(tǒng)計雜草種子發(fā)芽率，每培養(yǎng)皿隨機選10棵雜草幼苗測苗高及鮮重，求平均值?；行?yīng)指數(shù)RI=1-C/T（T≥C），RI=T/C-1（T0或RI<0分別表示為促進或抑制作用，其絕對值大小表示化感抑制或促進作用強弱[6-7]。

1.3.2 切片觀測 取各處理組和對照組雜草幼苗幼嫩葉片，F(xiàn)AA固定，制石蠟切片。顯微鏡下選取典型切片拍攝顯微照片，比較組織細胞差異。

1.4 數(shù)據(jù)處理 采用SAS軟件進行方差分析。

2 結(jié)果分析

2.1 浸提液對雜草種子萌發(fā)和幼苗生長的化感效應(yīng)

2.1.1 對雜草種子萌發(fā)的化感效應(yīng) 從表1可以看出，鹽膚木葉浸提液處理的雜草馬唐、日本看麥娘種子萌發(fā)率均低于相應(yīng)的對照組，化感效應(yīng)指數(shù)RI均小于0，表明鹽膚木葉浸提液對雜草馬唐、日本看買娘種子萌發(fā)均具有明顯的抑制效應(yīng)（p<0.05）。從化感抑制作用強弱來看，鹽膚木葉浸提液處理對日本看麥娘種子萌發(fā)抑制強度大于馬唐。

表1 鹽膚木葉浸提液對雜草種子萌發(fā)的化感效應(yīng)

[受體植物t＼&浸提液濃度（g/L）＼&萌發(fā)率（%）＼&化感效應(yīng)指數(shù)（RI）＼&馬唐＼&0.20＼&86.67b＼&-0.04＼&0.00＼&90.67a＼&＼&日本看麥娘＼&0.20＼&70.67b＼&-0.17＼&0.00＼&85.33a＼&＼&]

2.1.2 對雜草幼苗生長的化感效應(yīng) 從表2可以看出，鹽膚木葉浸提液處理的雜草馬唐、日本看麥娘種子苗高、鮮種分別低于相應(yīng)的對照組，化感效應(yīng)指數(shù)RI均小于0，表明鹽膚木葉浸提液對雜草馬唐、日本看買娘幼苗生長均具有明顯的抑制效應(yīng)（p<0.05）。從化感抑制作用強弱來看，鹽膚木葉浸提液處理對日本看麥娘幼苗生長抑制強度大于馬唐。

表2 鹽膚木葉浸提液對雜草幼苗生長的化感效應(yīng)

[受體植物＼&浸提液濃度

（g/L）＼&苗高

（cm）＼&化感效應(yīng)

指數(shù)（RI）＼&鮮重

（g）＼&化感效應(yīng)

指數(shù)（RI）＼&馬唐＼&0.20＼&4.42b＼&-0.01＼&0.157b＼&-0.06＼&0.00＼&4.48a＼&＼&0.167a＼&＼&日本看麥娘＼&0.20＼&11.40b＼&-0.24＼&0.157b＼&-0.25＼&0.00＼&14.94a＼&＼&0.208a＼&＼&]

2.2 浸提液對雜草幼苗生長化感抑制的顯微分析 各處理組和對照組幼嫩葉片切片顯示，受體馬唐、日本看買娘幼苗組織細胞生長均受到供體鹽膚木葉浸提液化感物質(zhì)抑制（圖1、圖2）。由圖可見，鹽膚木葉浸提液處理后的雜草馬唐、日本看麥娘幼苗表皮細胞、葉肉組織細胞都明顯小于對照。

[A：馬唐對照][B：馬唐處理組]

圖1 受體馬唐幼嫩葉片橫切面（40×）

[D：日本看麥娘處理組][C：日本看麥娘對照]

圖2 受體日本看麥娘幼嫩葉片橫切面（40×）

3 結(jié)論與討論

高等植物間化感作用主要表現(xiàn)為化感抑制和促進兩種類型，通過室內(nèi)生物檢測法研究供體化感物質(zhì)對受體種子萌發(fā)和幼苗生長的影響可以明確供體對受體化感作用的類型[8-9]。本研究結(jié)果表明，供體鹽膚木葉浸提液對受體雜草馬唐、日本看麥娘種子萌發(fā)和幼苗生長主要表現(xiàn)為化感抑制作用。相關(guān)研究表明，植物化感作用的機理可通過抑制受體植物組織細胞來影響植物的生長[10]。本研究表明，鹽膚木浸提液處理的雜草馬唐、日本看麥娘幼苗葉片表皮、葉肉細胞明顯小于對照，因此，受體植物幼苗生長受到抑制。

參考文獻

[1]Ma Q-X，Zhao Y-Q. Identification and Control of Paddy Field Weed[M].Beijing：Jindun Press， 2004.

[2]孔垂華，胡乙.植物化感（相生相克）作用及其應(yīng)用[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001：10-12.

[3]林娟，殷全玉，楊丙釗，等.植物化感作用研究進展[J].中國農(nóng)學通報，2007，23（1）：68-72.

[4]王瓊，宋桂龍. 鹽膚木種子硬實與萌發(fā)特性研究[J].2008，27（4）：58-61.

[5]陳存武，張莉，何曉梅，等. 鹽膚木總黃酮的提取研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學，2010.

[6]李美娜，李志華.紫花苜蓿莖葉浸提液對波斯婆婆納化感效應(yīng)的研究[J].中國草地學報，2010，32（1）：60-74.

[7]楊期和，葉萬輝，廖富林，等.植物化感物質(zhì)對種子萌發(fā)的影響[J].生態(tài)學，2005，24（12）：1459-1465.

[8]鄭麗，馮玉龍.紫莖澤蘭葉片化感作用對10種草本植物種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[J].生態(tài)學報，2005，25（10）：2782-2787.

[9]王乃亮，馬瑞君，孫坤，等.5種菊科植物水浸液對黃帚橐吾種子萌發(fā)期化感作用的研究[J].蘭州大學學報（自然科學版），2006，42（5）：56-61.

[10]朱旺生，沈益新.白三葉和高羊茅不同品種對蘿卜幼苗的化感作用[J].南京農(nóng)業(yè)大學學報，2004，27（1）：28-31.

（責編：張長青）