沈伟 岑湘涛 韦清涵

(1.百色学院农业与食品工程学院，广西 百色 533000；2.百色学院广西芒果生物学重点实验室，广西 百色 533000；3.亚热带特色农业产业学院，广西 百色 533000)

南美蟛蜞菊[Sphagneticola trilobata(Linnaeus)Pruski]，菊科蟛蜞菊属植物。原产美洲热带地区，喜干热环境，更喜湿润土壤和适度遮荫，抗粘土、壤土、沙土和低营养的土壤[1]。20世纪70年代作为地被植物引入我国栽培，后因其强大的无性繁殖能力和抗干扰能力迅速野生化成为一种有害杂草，并被列为“世界100种危害最大的外来入侵物种”之一[2，3]。

化感作用是指某种植物通过向环境释放化学物质而对其他植物(包括细菌和微生物)所造成的有利或不良的作用[4]。近几年，从化感作用的角度去探索外来植物入侵的机制也成为一个研究热点[5-8]。外来杂草的生物化感功能对其入侵环境的影响很大，从而影响其他植物的生长[9，10]。迄今为止，关于南美蟛蜞菊的化感作用陆续有不少学者进行了研究[3，8，11]。但关于南美蟛蜞菊化感物质对其他植物繁殖和生长发育影响的研究较少，因此，本试验以不同部位的南美蟛蜞菊为供试材料，研究其不同浓度浸提液对紫穗槐、决明子种子萌发及幼苗生长的影响，探究南美蟛蜞菊不同组织部位对2种植物的化感作用，以期为南美蟛蜞菊入侵机制及防治研究提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验仪器

紫外分光光度计，恒温培养箱，冰箱，常用玻璃容器与EP管，烘箱，试管架，试管，恒温水浴锅，冷冻离心机，移液枪(配套枪头)，烧杯，玻棒，研钵，比色皿，电子天平，分析天平等。

1.1.2 供试材料

供试作物南美蟛蜞菊，采自百色学院澄碧校区5栋宿舍楼旁。

受试作物紫穗槐(Amorpha fruticosaL.)、决明子(Senna tora(Linnaeus)Roxburgh)，2种植物种子购自江苏春益达园林绿化工程有限公司。

1.2 研究方法

1.2.1 南美蟛蜞菊浸提液制备

1.2.1.1 茎叶浸提液的制备

在百色学院澄碧校区5栋宿舍楼旁，挑选健壮、无虫害的南美蟛蜞菊匍匐茎段用清水洗净，把叶子与茎分类，剪为1～2cm小段，把叶子(100℃、2h)与茎(100℃、4h)放置烘干箱烘干、混合粉碎。按10g南美蟛蜞菊茎、叶粉碎物，加入100mL蒸馏水的比例，充分搅拌后浸泡48h，期间搅拌2次·d-1，过滤，制得0.1g·mL-1茎叶浸提液母液，置于冰箱4℃下保存备用。

1.2.1.2 根部浸提液的制备

在百色学院澄碧校区5栋宿舍楼旁挖取南美蟛蜞菊根部，挑选长势良好的根用清水洗净，剪为1～2cm小段，放置100℃、4h烘箱烘干，后粉碎。按10g南美蟛蜞菊根部粉碎物，加入100mL蒸馏水的比例，充分搅拌后浸泡48h，期间搅拌2次·d-1，过滤，制得0.1g·mL-1根部浸提液母液，置于冰箱4℃下保存备用。

试验时取一定量的0.1g·mL-1茎叶浸提液母液、根部浸提液母液，加入蒸馏水分别稀释成0.05g·mL-1、0.025g·mL-1的浸提液，以蒸馏水作为对照(CK)，总共7个处理。

1.2.2 南美蟛蜞菊浸提液对2种植物种子发芽的影响试验

1.2.2.1 紫穗槐种子预处理

播种前，先将种子(带荚皮)放在盆中，然后倒入水温约60℃的蒸馏水，边倒热水边搅种子，使种子上下受热均匀。当水温约达30℃时，停止搅拌种子，自然冷却，后浸泡种子24h。捞出种子后用1.0%高锰酸钾溶液消毒15min，捞出种子，用清水冲洗2～3次，控干种子。

1.2.2.2 决明子种子预处理

挑选无病、粒大、饱满的种子，用1.0%高锰酸钾对种子进行消毒15min，然后捞出种子用蒸馏水冲洗2～3次，再用50℃的蒸馏水浸泡种子24h，将浮起的秕粒和虫蛀粒全部剔除，捞出饱满的种子，晾去表面水分。

1.2.2.3 萌发试验

种子萌发试验将采用培养皿滤纸法。先将直径为90mm的培养皿在高温灭菌后铺上一层滤纸，在每个培养皿上放50粒种子，依次加入不同浓度浸提液，对照则加入等量蒸馏水，将培养皿置于28℃人工培养箱。每个培养皿为1个重复，每个浓度处理设6个重复，每天日光培养12h及统计发芽数量，及时补充相应的浸提液和蒸馏水，使培养皿水分充足。在发芽结束前2天连续无萌发时，视为发芽结束。根据下列公式计算种子的发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数[12，13]。

发芽率=(发芽种子数/试验种子总数)×100%

(1)

发芽势=(发芽试验规定期限的最初1/3期间内的种子发芽数/试验种子总数)×100%

(2)

发芽指数=∑GI/I

(3)

式中，GI为培养第I天的发芽量；I为培养时间。

活力指数(VI)=S×GI

(4)

式中，S为种苗生长量(长度或重量)。

1.2.3 植物幼苗生长的测定

在植物幼苗生长到第7天时，分别取各浓度处理长势良好的10株幼苗进行根长、苗高的测量，每个浓度处理记录10个测量值并求其平均数，对其进行鲜重、干重的称量，干重的处理方法是105℃杀青1h、80℃烘至恒重。在测量根长和苗高时，主要从根与茎的交界点开始测量，用尺子从主茎量到顶部，视为幼苗的苗高，从主根量到最底部，视为幼苗的根长；根长和苗高需要重复测量3次。

1.3 数据处理

应用SPSS 22.0软件对数据进行方差分析及差异显著性检验(Duncan法，α=0.05)，采用Excel 2010软件进行数据统计及作图分析。

2 结果与分析

2.1 南美蟛蜞菊浸提液对2种植物种子萌发的影响

从表1可知，与对照(CK)相比，0.05g·mL-1、0.1g·mL-1南美蟛蜞菊茎叶浸提液和根部浸提液处理对紫穗槐种子的发芽率影响均较大，随着浸提液浓度的升高，紫穗槐种子的发芽率呈下降趋势，紫穗槐种子的发芽率显著低于对照。低浓度0.025g·mL-1的浸提液处理对紫穗槐种子的发芽率影响不大；与对照(CK)相比，南美蟛蜞菊茎叶浸提液和根部浸提液对决明子种子的发芽率影响都较小，各浓度处理均为达到显著差异水平。

与对照(CK)相比，南美蟛蜞菊茎叶浸提液和根部浸提液各浓度处理下，2种植物种子发芽势均有所下降。除0.05g·mL-1、0.1g·mL-1南美蟛蜞菊根部浸提液处理下紫穗槐发芽势显著下降外，其余各浓度处理差异不显著。

与对照(CK)相比，南美蟛蜞菊茎叶浸提液和根部浸提液各浓度处理下，2种植物种子发芽指数均减小，且随着处理浓度的增加不断降低。0.1g·mL-1南美蟛蜞菊茎叶浸提液处理和0.05g·mL-1、0.1g·mL-1南美蟛蜞菊根部浸提液处理下紫穗槐发芽指数显著下降，其余各浓度处理差异不显著。

与对照(CK)相比，南美蟛蜞菊茎叶浸提液各浓度处理下，随着处理浓度的增加，2种植物种子活力指数呈现先增加后降低的趋势，表现出低浓度促进高浓度抑制，0.05g·mL-1浓度处理下，紫穗槐和决明子种子活力指数最高，分别为2855.17±108.94和5522.85±559.40；与对照(CK)相比，南美蟛蜞菊根部浸提液各浓度处理下，紫穗槐种子活力指数随着处理浓度的增加而降低，0.05g·mL-1、0.1g·mL-1浓度处理下差异显著。决明子种子活力指数表现出低浓度促进高浓度抑制，0.05g·mL-1浓度处理下，决明子种子活力指数最高，为5424.26±473.66。

表1 南美蟛蜞菊浸提液对2种植物种子萌发的影响

2.2 南美蟛蜞菊浸提液对2种植物幼苗生长的影响

从表2可知，与对照(CK)相比，整体上，南美蟛蜞菊茎叶浸提液和根部浸提液各浓度处理下，2种植物幼苗的根长、苗高基本呈现出低浓度促进，高浓度抑制现象。0.05g·mL-1南美蟛蜞菊茎叶浸提液和根部浸提液处理下紫穗槐根长最长，分别为32.69±1.73mm和29.94±1.77mm。0.1g·mL-1南美蟛蜞菊茎叶浸提液和根部浸提液处理下紫穗槐根长最小，分别为13.14±1.11mm和6.21±0.64mm，显著低于对照(CK)。0.025g·mL-1和0.05g·mL-1南美蟛蜞菊茎叶浸提液和根部浸提液处理下，决明子幼苗根长都显著高于对照(CK)；与对照(CK)相比，低浓度0.025g·mL-1南美蟛蜞菊茎叶浸提液和根部浸提液处理下，2种植物幼苗的苗高最大。

与对照(CK)相比，低浓度0.025g·mL-1南美蟛蜞菊茎叶浸提液和根部浸提液处理下，紫穗槐幼苗鲜重最高，显著高于对照(CK)，分别为0.43±0.01g和0.40±0.02g。0.05g·mL-1南美蟛蜞菊茎叶浸提液和0.025g·mL-1南美蟛蜞菊根部浸提液处理下，决明子幼苗鲜重最高，分别为1.21±0.06g和1.22±0.12g。与对照(CK)相比，各浓度处理下，2种植物幼苗干重变化不明显。

表2 南美蟛蜞菊浸提液对2种植物种子幼苗生长的影响

3 讨论

研究了南美蟛蜞菊茎叶、根部浸提液对紫穗槐、决明子种子萌发及生长的影响。发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数是评价种子发芽很常用的指标，反映了种子的发芽速度，发芽整齐度和幼苗健壮的潜势[14]。从试验结果看，南美蟛蜞菊茎叶浸提液和根部浸提液对紫穗槐、决明子2种种子萌发均起到抑制作用，对紫穗槐幼苗生长的抑制作用大于决明子幼苗的生长，根部浸提液对幼苗生长的抑制作用大于茎叶浸提液的影响，这与周勇辉等[15]研究相一致。本试验也发现，南美蟛蜞菊茎叶、根部浸提液对紫穗槐和决明子的根长均有抑制作用，但对紫穗槐的抑制作用更强。对2种植物茎的生长影响不同，对紫穗槐幼苗表现为“低促高抑”现象，对决明子幼苗均为促进作用，整体趋势为随着浸提液处理浓度的增加表现出苗高先升高再降低。王杰等[16]研究表明，铁杆蒿(Artemisia sacrorum)浸提液对伴生种及种子萌发的影响差异明显，总体表现为低促进、高抑制的现象，且对根的抑制作用大于茎，这与本试验中的研究结果相似，可能是化感作用方向与化感物质浓度有关，化感物质浓度低则表现为促进作用，化感物质浓度高则表现为抑制作用。