丁秀玲，康建宏，吴宏亮，李成军，许强

（宁夏大学农学院，宁夏银川，750021）

西瓜根系浸提物对不同作物种子萌发的化感效应

丁秀玲，康建宏，吴宏亮，李成军，许强

（宁夏大学农学院，宁夏银川，750021）

以黄瓜、西瓜、南瓜、西葫芦、番茄、萝卜、小麦、胡麻、芝麻、蓖麻、花豆、绿豆为受试作物。研究了西瓜根系水浸提物对各个受试作物的发芽、根质量及苗质量的化感作用。结果表明，西瓜根系浸提物对不同作物的各个器官均有影响，其中对黄瓜和小麦种子的发芽和苗质量的增加均有促进作用，但效应不显著；对花豆种子的发芽和根质量的增加以及对辣椒根质量的增加也表现出促进作用，但效应不显著；对绿豆根质量的增加有显著的促进作用，对萝卜苗质量的增加表现为促进作用，而对其他受试作物均表现出抑制作用。

西瓜根浸提物；种子萌发；化感效应

作物通过根系分泌物、残体分解产物，茎叶挥发、淋溶等对周围和下茬作物生长发育产生有利或不利影响[1,2]，即化感作用，如连作大豆根系分泌物、残茬分解物对下茬大豆种子出苗有很大影响[3]。Yu等[4]研究表明，黄瓜、西瓜、甜瓜均具有较强的自毒作用。邹丽芸等[5]、杨广超等[6]研究也证实西瓜植株浸提液对其种子萌发具有抑制作用。而西瓜作为我国的主要经济作物，尤其是压砂西瓜作为一特色产业已成为西北地区农民增收的支柱产业，但由于西北地区多年的单一种植，导致连作障碍问题日益严重，轮作倒茬问题也越来越突出。到目前为止，关于西瓜对其他作物有无化感作用，报道很少。本试验通过研究比较西瓜根系水浸提液对不同受试作物种子发芽率、胚根及幼苗质量的化感作用，以期为研究西瓜的连作障碍奠定基础，进而为合理的轮作倒茬提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以西瓜（金成5号）为供试作物，黄瓜、西瓜（欣大）、南瓜（日本南瓜）、西葫芦（西星西葫芦1-1号）、番茄、萝卜（银川大青皮）、辣椒（特大牛角椒）、蓖麻、花豆、绿豆、小麦、胡麻、芝麻为受试作物。

1.2 试验方法

①西瓜根系水浸提液的制备 将采自中卫香山乡红圈子试验区的夏季收获后的新鲜西瓜根，切成2～3 cm长的根段，用蒸馏水在室温条件下浸泡24 h，蒸馏水与西瓜根的质量比为1∶2.6，然后取其上清液，装入瓶中，低温保存，以备发芽试验用。

②发芽试验 挑选大小相当、发育正常、饱满的种子；剔除瘪粒，霉烂、压碎、小而瘦、无胚的种子。置于铺有二层滤纸的培养皿（直径9 cm）内，分别加入浓度为1∶2.6的西瓜根水浸提液，使滤纸湿润，再放于白天温度在27～29℃，光照9 h，夜间温度为22～24℃的恒温箱内进行催芽。每天定量补充西瓜根水浸提液使滤纸始终保持湿润，持续7 d，7 d后测定发芽率、胚根质量、幼苗质量。每处理重复3次,同时以蒸馏水处理为对照，每个培养皿放15粒（个别小粒蔬菜种子为30粒），每天统计发芽数。

③数据统计 发芽率 （%）=（发芽种子数/供试种子数）×100%；胚根和幼苗质量都采用干鲜质量法。化感效应分析参照Yu等[4]的化感效应指数（inhibitory rate，RI）。当T≥C时，RI=1-C/T；当T＜C时，RI=T/C-1；其中：C为对照值，T为处理值，RI为化感效应指数。RI＞0为促进作用，RI＜0为抑制作用，绝对值大小与作用强度大小一致。

化感作用抑制率（%）=[（处理值-对照值）/对照值] ×100%。IR≥0表示不存在抑制作用即呈促进作用，IR＜0表示存在抑制作用[5，6]。

图1 西瓜根系浸提液对不同作物种子发芽抑制率的影响

图2 西瓜根系浸提液对不同作物种子发芽的化感作用

图3 西瓜根系浸提液对不同作物根抑制率的影响

图4 西瓜根系浸提液对不同作物根的化感作用

图5 西瓜根系浸提液对不同作物苗抑制率的影响

图6 西瓜根系浸提液对不同作物苗的化感作用

2 结果与分析

2.1 西瓜根系水浸提液对不同受试作物种子发芽的化感作用

方差分析（n=12，F=6.458）显示,西瓜根系水浸提液极显著抑制自身种子发芽，抑制率高达34.5%，化感指数为-0.4；由图1可以看出，受试作物番茄、南瓜、芝麻、蓖麻、绿豆、萝卜、辣椒、胡麻、芝麻种子的发芽均受西瓜根系水浸提液抑制。其中对西葫芦、辣椒、番茄、蓖麻、芝麻种子的发芽有极显著的抑制作用，抑制率分别为20.0%，25.9%，17.8%，20.0%，18.3%；对南瓜、绿豆、萝卜、胡麻种子的发芽表现为显著的抑制作用，化感指数分别为-0.2，-0.1，-0.1，-0.1；而西瓜根系水浸提物对小麦、黄瓜、花豆种子的发芽表现为促进作用，但不显著。

由此可以看出，西瓜根系除了对受试作物黄瓜、小麦、花豆种子发芽未表现出抑制作用，对其他受试种子的发芽均表现出一定的化感抑制作用，并且对自身种子有一定的自毒作用。

2.2 西瓜根系水浸提液对不同受试作物胚根质量的化感作用

由图3、图4可以看出，西瓜根系水浸提液对所受试作物胚根质量的增加显示出了促进作用，化感效应指数分别为0.2，0.1，0.7，由方差分析（n=12，F=6.528），西瓜根系水浸提液对绿豆胚根质量的增加有显著的促进作用，对花豆，辣椒不显著。而对西葫芦、南瓜、番茄、萝卜、黄瓜、蓖麻、小麦、胡麻、芝麻胚根质量的增加均表现出抑制作用，其中对西葫芦、芝麻、胡麻、西瓜、萝卜有极显著的抑制作用，抑制率分别为77.3%，81.5%，95.8%，87.0%，73.4%，化感效应指数分别为-0.8，-0.7，-1.0，-1.0，-0.8；对黄瓜、番茄、蓖麻、小麦根质量的增加抑制率分别为24.3%，28.6%，20.2%，38.3%，表现为化感抑制效应显著；但对南瓜胚根质量增加没有显著的化感抑制作用。

2.3 西瓜根系水浸提液对不同受试作物幼苗质量的化感作用

通过方差分析（n=11，F=35.981）得知，西瓜根系浸提液对西葫芦、西瓜、绿豆和辣椒、蓖麻、胡麻、南瓜幼苗质量的增加分别达到极显著和显著的化感抑制作用，由图5、图6可以看出，抑制率分别为95.9%，84.5%，48.0%，16.7%，26.2%，35.5%，35.4%，化感效应值分别为-1.0，-0.8，-0.5，-0.2，-0.3，-0.9，0.4；对西红柿、花豆苗质量的增加有抑制作用，抑制率分别为2.6%，5.1%，化感效应指数分别为0.0，-0.1，效应不显著；而对萝卜、黄瓜、小麦根质量的增加有促进作用，化感效应指数分别为0.1，0.1，0.8，效应未达到显著水平。

可见，西瓜根系水浸提物对所受试作物幼苗质量的增加均有一定的化感作用，但作用效果和程度存在差异。其中对西葫芦和西瓜抑制作用最强，对番茄抑制作用最弱。另外，对萝卜、黄瓜、小麦幼苗质量的增加有一定的促进作用，但不显著。

3 小结

王倩[7]证实西瓜自毒作用是导致连作障碍的因素之一，并指出西瓜根系分泌物具有抑制西瓜胚根生长的作用。Yu等[8]研究也证实，西瓜根系水浸液中的化感物质对西瓜、甜瓜和黄瓜有较大的毒害作用，可强烈抑制胚根的伸长和幼苗的生长。

本研究表明，西瓜根系水浸提液对不同作物种子发芽、胚根和幼苗质量增加均表现一定的化感作用，但化感效应及程度与作物的种类以及处理部位有关。在生产实践中，可利用化感作用的差异性，合理选择化感抑制程度小或促进作用的蔬菜或大田作物，与西瓜进行轮作，从而有效缓解连作障碍等问题，同时还可保证经济效益。

[1]彭少鳞，邵华.化感作用的研究意义及发展前景[J].应用生态学报，2001，12（5）：780-786.

[2]李大伟，贾庆利，巩振辉.植物化感作用在蔬菜作物上的表现及其应用[J].陕西农业科学，2004（4）：40-42.

[3]杜英君，勒月华.连作大豆化感作用的模拟研究[J].应用生态学报，1999，10（2）:209-212.

[4]Yu J Q,Sen Y S,Ya R Q,et al.Autototic potential of cucurbit crops[J].Plant and Soil,2000,223:147-151.

[5]邹丽芸，喻景权.西瓜植株水浸液对西瓜种子萌发的影响[J].浙江农业科学，2004（4）：181-182.

[6]杨广超，吕卫光，沈其荣，等.西瓜的自毒作用研究Ⅰ.西瓜根、茎、叶的水和酒精浸提液对其种子发芽的影响[J].上海农业学报，2004，20（3）：82-85.

[7]王倩.西瓜连作障碍中自毒作用及酚酸类物质作用机理的研究[D].北京：中国农业大学，2002.

[8]Yu J Q,Ye S F,Zhang M F,et al.Effects of root exudates andaqueousrootextractsofcucumber(Cucumissativus)and allelochmicals on photosynthesis and antioxidant enzymes in cucumber[J].Biochemical Systematic and Ecology,2003,31: 129-139.

Allelopathy of Extraction from Root of Watermelon on Seed Germination of Different Crop

DING Xiuling,KANG Jianhong,WU Hongliang,LI Chengjun,XU Qiang
(College of Agriculture,Ningxia University,Yinchuan 750021)

Cucumber,watermelon,pumpkins,squash,tomato,radish,wheat,flax,sesame,castor,flower bean,green bean are used to study the effect of extract from root of watermelon on seeds germination,weight increasing of root and seedling of different crop.The results showed that extract from root of watermelon on different crops in various organs are affected, cucumber and wheat seed's sprouting and weight of seedling increased,the effect is not significant;Flower bean germination and root weight as well as in pepper root weight also increased,but the effect is not significant;green bean root weight had significant increase;Radish seedlings weight also increased,and other crops have inhibitory effect.

Extraction from root of watermelon;Seed germination;Allelopathy

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.22.009

国家“十一五”科技支撑计划项目（2006BAD15B05，2207BAQ0005502）

丁秀玲（1983-），女，在读硕士研究生，主要从事保护性耕作方面研究，E-mail：ding_xiuling@163.com

许强（1954-），男，通信作者，教授，硕士生导师，主要从事耕作学、农业生态学方面的教学与研究工作，E-mail：nxuwheat@163.com

2010-03-19