野老鹳草水提取物对11 种蔬菜的化感作用

葛应兰 李建波 郝雨

（南阳农业职业学院，河南 南阳 473003）

化感作用是植物或微生物代谢分泌物,对环境中其它植物或微生物产生的一种有益或不利的影响。植物化感作用主要通过淋溶、挥发、根系分泌和残留分解，向环境中释放化学物质，从而对周围植物产生有益或有害、直接或间接的影响[1]。研究杂草的化感作用，对于实现杂草的有效防治，减少农药对生态系统的不利影响具有重要意义[2]。作物的化感抗（耐）性被视为发展可持续农业的一项重要生物工程技术，是世界各国科学家重要研究领域之一[3]。

野老鹳草（Geranium carolinianum L.）原产北美，现已侵入我国华东、华中、华北和华南及西南10 多个省（市），成为油菜和小麦田间的主要恶性杂草[4]，并且该种扩散潜力大[5]。本试验研究了野老鹳草茎水提物，对甘蓝等11 种蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响，分析了不同受体对蔬菜化感作用的差异，探讨了野老鹳草化感作用的机理，为研究其入侵机理和生态危害提供了理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

从南阳农业职业学院试验田采集供体植物野老鹳草，受体植物白菜、苋菜、生菜、甜菜心、小白菜、结球甘蓝、苤蓝、荆芥、辣椒、黄瓜、番茄，11 种蔬菜种子由南阳市种子公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 制备提取物。取野老鹳草的茎剪成1cm 小段，称取20g浸泡于200mL 蒸馏水中，通过在振荡器上振荡48h（25℃），用3 层纱布过滤，得到浓度为0.1g/mL 的野老鹳草茎水提取物，放入冰箱中（4℃）待用。

1.2.2 试验设计。利用培养皿纸上发芽的方法，各受体蔬菜种子用0.5%H202消毒3min 后，将完整均匀的种子放入直径为9cm 垫有2 层滤纸的培养皿中，每皿放入50 粒种子，加入5mL 0.1g/mL 的提取物。将培养皿放入（25±1）℃的人工智能培养箱中培养，以蒸馏水为对照，重复3 次。每天定时记录发芽种子数，适当添加提取物浓度，以保持滤纸和种子湿润，并去除霉变种子。测定4d 发芽势和7d 发芽率及幼苗的茎长和根高，并称量幼苗总鲜质量。

Gt：第td 的发芽量；Dt：相应的发芽天数。

采用Williamson G.B.(1988) 的方法对化感效应数据进行统计分析。即：

其中，C 为对照值，T 为处理值，RI 是化感作用的指标，RI ＜0 为抑制作用，RI ＞0 为促进作用，绝对值与强度一致。

化感作用的综合效应用综合化感指数来表示，其大小是发芽势、发芽率、发芽指数、幼苗茎长、根高和幼苗鲜质量的算术平均值。

1.2.3 数据分析。利用SPSS19 软件对测试数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 野老鹳草对蔬菜种子萌发的影响

从表1 可以看出，各受体蔬菜种子的发芽势、发芽率和发芽指数均与0.1g/mL 野老鹳草茎水浸提取液不同，0.1g/mL野老鹳草茎水浸提取液，对白菜、苋菜种子的发芽势、发芽率、发芽指数均有促进作用，其中对白菜种子的发芽势和发芽率的促进作用大于苋菜，而促进苋菜种子发芽指数的作用大于白菜。

0.1 g/mL 野老鹳草茎水浸提取液，对生菜、荆芥、甜菜心、黄瓜、苤蓝、小白菜、辣椒、结球甘蓝、番茄的发芽势、发芽率、发芽指数均表现出抑制作用。对发芽势的抑制作用大小顺序为：番茄＞结球甘蓝＞苤蓝＞生菜＞小白菜＞甜菜心＞辣椒＞荆芥＞黄瓜；对发芽率的抑制作用大小顺序为：苤蓝＞番茄＞小白菜＞结球甘蓝＞生菜＞黄瓜＞甜菜心＞辣椒＞荆芥；对发芽指数的抑制作用大小顺序为：番茄＞结球甘蓝＞苤蓝＞生菜＞小白菜＞甜菜心＞荆芥＞黄瓜＞辣椒。

2.2 野老鹳草对受体植物幼苗生长的影响

表2 野老鹳草茎浸提液对受体蔬菜幼苗生长的化感效应

由表2 可以看出，不同受体蔬菜茎和根的生长，对0.1g/mL 野老鹳草茎浸提液有2 种反应：对生菜、荆芥、白菜、苋菜、甜菜心、黄瓜幼苗的茎和根的生长表现出促进作用。对茎长的促进作用大小顺序为：生菜＞白菜＞甜菜心＞苋菜＞黄瓜＞荆芥；对根长的促进作用大小顺序为：生菜＞苋菜＞黄瓜＞荆芥＞甜菜心＞白菜；对幼苗鲜质量的促进作用大小顺序为：白菜＞生菜＞甜菜心＞黄瓜＞苋菜＞荆芥。

对苤蓝、小白菜、辣椒、结球甘蓝、番茄幼苗的茎和根的生长表现出抑制作用，对茎长的抑制作用大小顺序为：番茄＞辣椒＞结球甘蓝＞小白菜＞苤蓝；对根长的抑制作用大小顺序为：结球甘蓝＞番茄＞小白菜＞辣椒＞苤蓝；对幼苗鲜质量的抑制作用大小顺序为：结球甘蓝＞番茄＞辣椒＞小白菜＞苤蓝。

2.3 野老鹳草对受体蔬菜的化感综合效应

0.1g/mL 野老鹳草茎浸提液，对11 种受体蔬菜的化感综合效应作用不同，对番茄、结球甘蓝、苤蓝、小白菜、辣椒5 种受体蔬菜化感综合效应为负值，说明对荆芥、苋菜、黄瓜、甜菜心、生菜、白菜等6 种受体的化感综合效应为正值。对番茄抑制作用最大，而对白菜促进作用最大。化感作用综合效应的平均值大小顺序为：白菜（0.33）＞苋菜（0.25）＞生菜（0.18）＞黄瓜（0.13）＞甜菜心（0.10）＞荆芥（0.05）＞辣椒（-0.21）＞小白菜（-0.30）＞苤蓝（-0.33）＞结球甘蓝（-0.44）＞番茄（-0.50）。

利用发芽势、发芽率、发芽指数、苗高、根长的RI 值，对11 个受体蔬菜进行系统聚类，可将11 个受体蔬菜分为4 类。第Ⅰ类为甜菜心、黄瓜、荆芥、苋菜、白菜，野老鹳草对其促进作用较强；第Ⅱ类为生菜，野老鹳草对其促进作用较弱；第Ⅲ类为番茄、结球甘蓝、苤蓝、小白菜，野老鹳草对其抑制作用较强；第Ⅳ类为辣椒，野老鹳草对其抑制作用较弱。

图1 不同受体蔬菜聚类分析

3 结论与讨论

野老鹳草对受体蔬菜番茄、结球甘蓝、苤蓝、小白菜、辣椒的发芽势、发芽率、发芽指数和幼苗茎和根的生长及鲜质量均表现出抑制作用；对荆芥、甜菜心、黄瓜、生菜的发芽势、发芽率、发芽指数表现出抑制作用，但促进了幼苗茎、根的生长及鲜质量，其化感综合效应为促进生长；对苋菜、白菜的发芽势、发芽率、发芽指数和幼苗茎和根的生长及鲜质量均表现出促进作用。

该试验只采用了野老鹳草茎的水浸提液，并且用一种浓度对11 种受体蔬菜种子和幼苗影响进行研究。野老鹳草的不同器官、不同浓度提取液的化感作用有待进一步阐明，野老鹳草对植物的化感物质也需要进一步研究。