少花蒺藜草水提液对3种植物种子萌发和幼苗生长的影响

王坤芳，程艳华，邰永久，王文成（.辽宁省草原监理站，辽宁 沈阳 06；.辽宁省阜新市彰武县阿尔乡镇畜牧兽医站，辽宁 彰武 304）

少花蒺藜草水提液对3种植物种子萌发和幼苗生长的影响

王坤芳1，程艳华2，邰永久2，王文成1
（1.辽宁省草原监理站，辽宁 沈阳 110161；2.辽宁省阜新市彰武县阿尔乡镇畜牧兽医站，辽宁 彰武 123204）

本试验研究少花蒺藜草水提液对苜蓿、无芒雀麦和马唐3种植物种子的萌发和幼苗生长的化感作用。结果表明：少花蒺藜草茎叶水提液对苜蓿种子的萌发率无显著影响（P＞0.05)；对无芒雀麦种子的萌发有不同程度的抑制作用；而对于马唐种子的萌发有不同的促进作用。少花蒺藜草茎叶水提液对于苜蓿、无芒雀麦和马唐3种植物的胚根发育都有明显的抑制作用（P＜0.05）；在胚芽生长过程中，水提液浓度0.1 g/mL时，3种植物的胚芽生长均受到明显抑制（P＜0.05），当浓度降低时，马唐幼苗却表现出了受抑不明显，其他2种植物仍受抑显著。

少花蒺藜草；水提液；化感作用；种子萌发；幼苗生长

少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）为禾本科蒺藜草属一年生草本植物，是我国主要恶性入侵植物，原产于北美洲及热带沿海地区的沙质土壤上[1]。我国第一次发现少花蒺藜草是在20世纪30年代[2]。少花蒺藜草在我国主要分布在辽宁省西北部、内蒙古东部、吉林省南部三省交会地区。在辽宁省的分布主要集中在阜新、锦州、朝阳、铁岭以及沈阳周边地区，在内蒙古自治区主要分布在通辽市科尔沁区，在吉林主要分布在双辽市周边地区[3]。近年来，少花蒺藜草在科尔沁草原及周边地区快速蔓延，对生态系统造成了严重破坏，也给畜牧业生产及人们出行带来严重影响。

化感作用是各种植物（包括高等植物和微生物）通过向环境中释放化感物质，对周围植物产生间接或直接的有害或有利的作用。研究表明，强入侵性的外来植物常有较强的化感作用[4]。豚草（Ambrosia artemisiifolia）可释放酚酸类、聚乙炔、倍半萜内脂及甾醇等化感物质，对禾本科、菊科等一年生草本植物有明显的抑制、排斥作用[5]。薇甘菊（Mikania micrantha）也可分泌化感物质影响其他植物生长[6]。紫茎泽兰（Eupatorium coelestinum）具有化感作用[7]。因此，以少花蒺藜草茎叶的水提液来对植物种子的萌发和幼苗生长的影响研究其化感作用，对少花蒺藜草的入侵机制及其防控研究具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料供试材料为2014年7月在辽宁彰武县章古台镇304国线东采集的单优群落的新鲜少花蒺藜草，采样后阴干粉碎待用。供试植物为苜蓿（Medicago sativa）、无芒雀麦（Bromus inermis）和马唐（Digitaria sanguinalis）。苜蓿和无芒雀麦种子购自辽宁沈阳富友种子公司，马唐种子由沈阳农业大学农药学教研室提供。培养容器为直径15 cm培养皿，光照培养箱为ZPG-280智能光照培养箱。

1.2 少花蒺藜草水提液的制备取少花蒺藜草茎叶粉末20 g，加入200 mL蒸馏水，每8 h搅拌1次，浸泡48 h，中速滤纸过滤提取0.1 g/mL母液，并稀释为0.05、0.02、0.01 g/mL 3个浓度梯度溶液后置于4℃冰箱中保存备用。

1.3 试验设计试验设5个处理，分别为0.1 g/mL母液（TⅠ）、0.05 g/mL（TⅡ）、0.02 g/mL（TⅢ）和0.01 g/mL（TⅣ）稀释溶液，以蒸馏水为对照（CK），对植物种子进行处理，4次重复。

1.4 试验方法采用培养皿滤纸法进行种子萌发试验。种子预先用0.1%NaCl溶液表面消毒10 min，蒸馏水冲洗3次，然后置于铺有双层滤纸的培养皿中，每皿放置30粒种子，分别加入10 mL各浓度少花蒺藜草提取液，于25℃恒温培养箱中培养，75%湿度，8:00～18:00光照2级，18:00至次日8:00无光照。

1.5 测定内容及方法每天记录发芽种子的数量，以胚芽冲破种皮为发芽，计算抑制率，培养期间注意及时添加相应的水提液，以免干燥影响发芽，直至种子不再萌发时测定种子的根长和芽长，并计算抑制率。计算公式如下[8-10]。

发芽率（%）=发芽种子总数/供试种子总数×100

发芽率化感效应敏感指数RI=1-C/T（T≥C）或RI= C/T-1（T＜C）

抑制率（%）=[对照芽长（根长）-处理芽长（根长）]/对照芽长（根长）×100

其中，C为对照值，T为处理值。RI表示化感作用强度大小，正值表示促进效应，负值表示抑制效应，其绝对值大小反映化感作用的强弱。

2 结果与分析

不同浓度少花蒺藜草水提液对3种植物种子萌发、种子幼苗胚芽生长、种子幼苗胚根生长的影响见表1。

2.1 少花蒺藜草水提液对33种植物种子萌发的影响从表1可以看出，少花蒺藜草各浓度水提液对苜蓿种子的萌发率无显著影响（P＞0.05)；少花蒺藜草水提液浓度在0.01～0.1 g/mL时，对无芒雀麦种子的萌发有明显抑制作用（P＜0.05），且随提取液浓度的增大，抑制作用呈越来越强的趋势，当提取液浓度为0.1 g/mL时，种子萌发率由78.33%降低为50.84%，降低27.49个百分点；而对于马唐种子，少花蒺藜草水浸提液对其萌发不但无抑制作用，反而在各提取浓度表现为不同程度的促进作用，其中0.05 g/mL和0.02 g/mL浓度对马唐种子的萌发促进作用最为明显，分别提高萌发率13.33和14.99个百分点。

2.2 少花蒺藜草水提液对33种植物种子幼苗胚芽生长的影响从表1可以看出，少花蒺藜草各浓度水提液对苜蓿和无芒雀麦种子幼苗胚芽的生长都有明显抑制作用（P＜0.05），与对照相比，对苜蓿和无芒雀麦的最高抑制率分别达44.00%和41.11%。在0.01～0.1 g/mL之间，随着少花蒺藜草茎叶水提液浓度的增加，对无芒雀麦胚芽生长的抑制呈不断增强的趋势；而对于苜蓿种子，当水提液浓度由0.01 g/mL增加至0.02 g/mL时，胚芽生长抑制率由20.67%迅速增强至44.00%，此后随水提液浓度的继续增加，其对苜蓿胚芽生长的抑制作用增强效果不明显，成基本停滞状态，0.02、0.05、0.1 g/mL 3个浓度处理之间差异不显著（P＞0.05)。少花蒺藜草水提液0.1 g/mL时，对马唐种子胚芽生长的抑制率达45.56%，而当浓度降低时，少花蒺藜草茎叶水提液对马唐的胚芽生长继而产生了不同程度的促进作用，但差异不显著（P＞0.05)。

表1 不同浓度少花蒺藜草茎叶水提液对3种植物种子萌发和幼苗生长的影响Table1 Effect of different concentration water extracting solution ofCenchrus paucifloruson seed germination and seedling growth of 3 plants

2.3 少花蒺藜草水提液对33种植物种子幼苗胚根生长的影响从表1可以看出，少花蒺藜草茎叶水提液对苜蓿、无芒雀麦和马唐3种植物根系生长有明显的抑制作用（P＜0.05），与对照相比，水提液浓度为0.1 g/mL时，其对3种植物种子胚根生长的抑制率最大，分别为96.82%、95.30%和88.91%；且随着少花蒺藜草茎叶水提液浓度的增加，对3种植物根系生长的抑制作用越明显。

3 结论与讨论

3.1 小结从试验结果来看，少花蒺藜草茎叶水提液对苜蓿种子的萌发率无显著影响；对无芒雀麦种子的萌发有不同程度的抑制作用；而对于马唐种子的萌发有不同的促进作用。试验中观察，在苜蓿种子和无芒雀麦种子的萌发过程中，少花蒺藜草水提液的浓度越大其发芽速度越慢。其中0.1、0.05 g/mL水提液对苜蓿种子的发芽速度影响最为明显，试验第3天，0.1、0.05 g/mL处理，苜蓿种子的发芽率均为4.16%，而0.02、0.01 g/mL和对照处理，苜蓿种子的发芽率分别为52.5%、60%和84.17%，由此可见，当少花蒺藜草茎叶水提液浓度达到一定程度时，将明显降低苜蓿种子的发芽速率。试验第3天，各浓度0.1、0.05、0.02、0.1 g/mL和对照处理无芒雀麦种子的发芽率分别为0、6.67%、3.33%、10.83%和54.17%，可见，少花蒺藜草水提液对无芒雀麦种子除降低萌发率外，同样明显减慢了其发芽速度。此外，在试验中，马唐的萌发时间较长，均在第4天开始萌发，且各处理之间未表现出明显的进度差异。

3.2 讨论植物化感作用是通过向环境释放化感物质来实现的，这些起作用的物质称为化感物质。任何一化感物质都可能影响植物的许多基本代谢过程和生长调节系统，所谓的化感物质对植物的作用机制是指对植物某一生理生化过程的主要影响；而且，任一化感物质对植物的作用机制都与其浓度有关，低浓度促进、高浓度抑制也是普遍的现象[11]。经试验证明，在胚根生长和胚芽生长发育过程中，少花蒺藜草茎叶水提液对于苜蓿、无芒雀麦和马唐3种植物的胚根发育都有明显的抑制作用；在胚芽生长过程中，水提液浓度0.1 g/mL时，3种植物的胚芽生长均受到明显抑制，当浓度降低时，马唐幼苗却表现出了受抑不明显，并有一定程度生长促进作用。因此，不同植物及其不同发育阶段和不同部位对少花蒺藜草化感作用的敏感程度不同，寻找筛选对少花蒺藜草不敏感或对少花蒺藜草生长发育有抑制影响的植物，对于少花蒺藜草的生态防控具有重要意义。

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Effect of Water Extracting Solution ofCenchrus paucifloruson Seed Germination and Seedling growth of 3 plants

Wang Kunfang1,Cheng Yanhua2,Tai Yongjiu2,Wang Wencheng1
(1.Liaoning Grassland Supervision Station,Liaoning Shenyang 110161; 2.Animal Husbandry and Veterinary Staion of Aer Town Zhangwu county,Liaoning Zhangwu 123204)

The allelopathy effects of water extracting solution from leaves ofCenchrus pauciflorusspeng on the seed germination and seedling growth ofMedicago sativa,Bromus inermisandDigitaria sanguinalishad been studied in this paper.The results showed that water extracting solution from leaves ofCenchrus pauciflorushad no obvious influence(P＞0.05)to the seed germination ofMedicago sativa,but had varying levels inhibition forBromus inermisand had varying levels promotion forDigitaria sanguinalis.The water extracting solution from leaves ofCenchrus pauciflorushad strong inhibition(P＜0.05)to the growth of seedling roots of 3 plants,Medicago sativa,Bromus inermisandDigitaria sanguinalis.The 0.1 g/mL water extracting solution had significantly inhibition(P＜0.05)to the 3 plants,but the concentration of solution were lower than it,they had some inhibition for 2 plants,that wereMedicago sativaandBromus inermis,except forDigitaria sanguinalis.

Cenchrus pauciflorusBenth;Water extracting solution;Allelopathy;Germination; Seedling growth

S451

1672-9692(2015)12-0017-04

20105-11-05

王坤芳（1981-），女，硕士研究生，主要从事草原有害生物防控工作。