马唐水提取液对高粱种子萌发及幼苗生长的影响

李莉

摘 要：采用室内培养皿法测试了马唐水提取液对2种高粱种子萌发和幼苗生长的化感作用。结果表明，马唐水浸提液不仅抑制高粱种子发芽，而且延迟种子萌发。对高粱幼苗的根长、苗高和鲜重也存在明显的抑制作用，并呈现出显著的浓度效应。同时2种高粱种子对马唐水提取液的敏感程度也不同，黄土甜高粱较笤帚高粱对马唐提取液更为敏感。

关键词：马唐 水提取液 高粱 萌发 生长

化感作用是指由植物、微生物、病毒或真菌所释放的次生代谢产物对自身或周围其他生物系统的生长和发育产生的有利或有害的现象[1]。杂草与农作物争水肥、光照、空间，同时传播多种病虫害，是农作物产量降低的重要原因之一，严重影响农业生产安全。而长期使用除草剂所造成的环境污染和生产安全等问题日益凸显[2]。研究优势杂草的化感作用对实现杂草的有效控制，提高农作物产量，减少对农业生态系统的破坏具有重要的意义[3-6]。目前国内学者就优势杂草的化感作用方面已经进行了大量研究[7-10]，但对常见杂草马唐的化感作用鲜有报道。

马唐（Digitaria sanguinalis L.），属禾本科（Gramineae）马唐属（Digitaria），别名抓根草、鸡爪草、抓地龙。一年生草本植物，是秋熟旱作物地恶性杂草。广泛分布于全国各地，以秦岭、淮河一线以北地区发生面积最大。高粱是一种重要的粮食、饲料及工业原料作物，在我国旱地农业生产中占有重要地位。在北方大部分地区，高粱的播种期正值马唐大量发生期，作为高粱地重要杂草之一，研究马唐对高粱的化感作用将为全面了解马唐的化感作用，并在农业生产上加以利用提供必要的试验依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

供试材料马唐（采自长治市郊区高粱地）、受体材料为高粱（品种为黄土甜高粱、笤帚高粱）购自太谷县绿宝种业有限公司。

1.2 方法

1.2.1 马唐提取液的制备

马唐整株洗净，于干燥箱中55 ℃烘干至恒重，粉碎过筛。准确称取植物样品100 g于广口瓶内，加入5倍体积蒸馏水，室温下振荡浸提48 h后取上清过滤，得到浓度为200 g/L母液，并以蒸馏水稀释成浓度为25、50、100 g/L不同浓度梯度的浸提液，4 ℃冰箱保存备用。

1.2.2 种子萌发试验

分别挑选饱满均匀、大小一致的2种高粱种子，用0.5 %高锰酸钾消毒3 min，并用无菌水冲洗数次。将种子均匀播于铺有2层滤纸的直径为15 cm的培养皿中，每皿100粒，分别加入10 mL不同浓度的浸提液，以同等体积蒸馏水作对照，重复3次。于25±1 ℃人工气候箱内，进行萌发实验，每天统计种子发芽数（以胚根突破种皮2 mm为发芽标准），适当补充相应浓度的浸提液或蒸馏水以保持滤纸湿润。待种子发芽数量稳定后，计算发芽率与发芽势[11]。

发芽率（%）=最终发芽种子数/供试种子总数×100 %；

发芽势（%）=3 d内发芽种子数/供试种子总数×100 %；

1.2.3 幼苗生长试验

選择颗粒饱满、大小一致的不同品种高粱种子消毒后经蒸馏水催芽，待种子萌发后播于垫有2层滤纸的培养皿中，播种数量、重复次数和培养条件与发芽试验相同。10 d后从每个培养皿中随机选取30株幼苗测量根长，苗高和鲜重。

1.2.4 数据统计分析

实验数据的处理，采用Excel 2007 软件和SPSS 19.0 软件进行统计分析。LSD多重比较方法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 马唐提取液对高粱种子萌发的影响

如图1、图2所示不同浓度的马唐提取液对2种高粱种子的发芽率和发芽势均具有一定的抑制作用，但抑制程度不同。与对照相比，浓度为25 g/L时，马唐提取液对黄土甜高粱种子萌发抑制不显著，对笤帚高粱种子萌发抑制显著（P<0.05），表明后者对马唐提取液的敏感性更高。随着处理浓度的升高，2种高粱种子的发芽率和发芽势显著降低，统计分析显示各处理之间差异显著（P<0.05）。与发芽率相比，提取液对高粱种子发芽势的抑制作用更强，表明水浸提液不仅能抑制高粱种子发芽，而且能延迟种子萌发。

2.2 马唐提取液对高粱根长的影响

如图3所示，马唐提取液对2种高粱幼根的生长均具有抑制作用，随处理浓度的提高，幼苗根长逐渐降低，抑制作用增强，各处理之间差异显著（P<0.05）。在相同质量浓度处理时，2种品种的高粱幼根生长抑制率之间也存在不同的差异。浓度为25 g/L时，2种高粱幼苗根长之间差异不显著（P>0.05），不具有统计学意义。

2.3 马唐提取液对高粱苗高的影响

如图4所示，不同浓度的马唐提取液对2种高粱幼苗的生长表现出低促进，高抑制的双重效应。浓度为25 g/L时，对2种幼苗苗高表现为促进作用，但与对照相比差异不显著（P>0.05），而其他浓度下均表现为抑制作用，且抑制作用显著（P<0.05）。

2.4 马唐提取液对高粱幼苗鲜重的影响

如图5所示，不同浓度的马唐提取液对2种高粱幼苗的鲜重表现出一定的抑制作用，且呈现出一定的浓度效应。处理浓度为25 g/L时，对高粱幼苗鲜重抑制作用不显著，2品种之间的差异也不显著（P>0.05）。当浓度为50 g/L时，2品种之间的抑制作用差异达显著水平（P<0.05）。