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(遵义师范学院生物与农业科技学院，贵州 遵义 563002)

自1892年，喜旱莲子草进入我国开始迅速扩散，到目前为止已在我国28个省区均有分布。喜旱莲子草大量繁殖对水上交通造成严重影响。在陆地生态系统，它分泌化学物质对邻近植物的生长产生抑制，最终导致植物群落结构单一[1]。喜旱莲子草进入农田生态系统与农作物争夺肥、光和水等资源造成农作物减产。2000年喜旱莲子草的入侵对农田造成的损失达45.27亿元[2]。

关于生物入侵对邻近植物的影响有：入侵植物改变了根际土壤微生物群落[3]、自生固氮菌及氨氧化细菌的数量[4]和营养物质对其生长的影响[5-6]。也有报道入侵植物通过释放化感物质影响邻近植物是通过挥发、凋落物的淋溶、挥发、根系分泌、植株残体腐解等途径[7]，对当地植物群落结构造成影响[8-9]。由于喜旱莲子草在不同生境采取不同的生长策略[1]，目前是农田一种重要的草害，而关于喜旱莲子草对农作物的萌发生长等方面的研究较少。因此，本试验以常见农作物萝卜为材料研究其不同部位浸提液对萝卜种子的萌发和幼苗生理生化相关指标的影响，探索其对萝卜的化感作用，为农业实践中喜旱莲子草的处理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

水浸液制备所需要的喜旱莲子草(Alternantheraphiloxeroides(Mart.)Griseb.)采于遵义师范学院生物楼下的草坪地，采集的样品生长在贫瘠的土壤，样品植株根、茎、叶都要采集。受试萝卜种子(夏玉)购买于遵义种子市场。

1.2 方 法

将采集来的新鲜喜旱莲子草的根、茎、叶用蒸馏水分别清洗，自然风干，粉碎之后备用。将干燥喜旱莲子草的根、茎和叶分别在电子称上称取浑浊液置于摇床上间歇振荡用滤纸过滤制备不同浓度的浸提液。

1.2.1 种子萌发及其幼苗生长试验

从市场上购买萝卜种子(夏玉)，选取粒大、饱满、大小一致的种子，用次氯酸钠消毒15 min，然后用无菌水洗3～4次，用滤纸吸干表面水分放置于培养内，铺2层定性滤纸作为培养床，分别将不同部位(根、茎、叶)、不同浓度(0.01，0.02，0.03，0.04 g/mL和0.05 g/mL)的水浸液10 mL放入培养皿中，以无菌水作为对照，每个培养皿播种20粒，每组3次重复；然后将培养皿放在室内(黑暗)进行萌发实验。每隔24 h观察1次发芽数。实验过程中记录以下实验数据:待萝卜种子萌芽120 h后记录其最终发芽率，继续培养1周左右，测定所有萌发幼苗的根长和苗长。再继续培养2周左右，每天用相同量的水浸液浇灌幼苗，记录其生长状况，待长到一定高度时，对其叶绿素和可溶性蛋白进行测定。

表2 喜旱莲子草不同部位浸提液对萝卜幼苗生长的影响(平均值±标准误)

1.2.2 叶绿素含量的测定

萝卜幼苗中叶绿素含量的测定用丙酮法。用剪刀将幼苗剪成1～2 mm的碎片，称取约0.5 g，在进行研磨中加入石英砂和碳酸钙，磨碎后浸提叶绿素用80%丙酮，在波长663 nm和645 nm的紫外分光光度计上测定其吸光度。多糖的测定采用苯酚-浓硫酸法进行分析[5-6]。

Cha=12.7×A 665-6.88×A 649；

Chb=24.96×A 649-7.32×A 665；

叶绿素=Cha+Chb。

1.2.3 可溶性蛋白质的测定

萝卜幼苗中可溶性蛋白的测定采用马斯亮蓝法进行测定。

参照Bruce & Richardson的方法计算化感效应敏感系数(RI)[10]。

化感效应敏感指数(RI)%=100×(1-T/C)(式中：T为处理值；C为对照组)。

当RI<0时为化感抑制作用，RI>0时为化感促进作用。

1.3 数据分析

数据运用SPSS 11.5软件中的One-wayANOVAs分析各生境条件下形态因子和生物量之间的差异。

2 结果与分析

2.1 不同浓度喜旱莲子草水浸液对萝卜种子萌发的影响

由表1可知：喜旱莲子草不同部位不同浓度水浸液对萝卜种子的发芽有一定的影响。与对照组相比，所有部位的喜旱莲子草浸提液对萝卜种子的萌发率均表现出抑制作用，并且随着浓度的增加，其抑制作用逐渐增强。不同浓度根的水浸液对种子的萌发没有显著的抑制作用；而不同浓度叶和茎的浸提液对萝卜种子有明显的抑制作用。在同一浓度下，抑制作用的大小依次为：叶>茎>根。在浸提液浓度最大(0.05 g/mL)时，根浸提液对萝卜种子萌发率是对照的0.63倍，而茎和叶浸提液对萝卜种子的萌发率分别是对照的0.33倍和0.31倍。

2.2 不同浓度喜旱莲子草水浸液对萝卜幼苗生长的影响

由表2可知，3种部位水浸液浇灌对萝卜幼苗的生长与对照组相比均有降低，叶浸液和茎浸液所浇灌的萝卜的抑制作用明显；根浸液对萝卜幼苗的抑制效果较小；而叶水浸液的抑制作用是最为明显的。说明3种水浸液对萝卜的生长都有抑制作用，其抑制作用顺序依次为叶>茎>根。

表1 喜旱莲子草不同部位浸提液对萝卜种子萌发率的影响(平均萌发率±标准误)

2.3 不同浓度喜旱莲子草水浸液对萝卜叶绿素含量的影响

由表3可知：所有部位的喜旱莲子草浸提液对萝卜幼苗的叶绿素合成均表现出抑制作用，并随着浓度的增加，其抑制效应逐渐增强。且叶、茎浸提液对幼苗叶绿素含量抑制作用较明显(p<0.05)，而根浸提液浇灌对萝卜叶绿素含量抑制差异显著(p<0.05)，但是比叶和茎的抑制效果小。

2.4 不同浓度喜旱莲子草水浸液对萝卜可溶性蛋白质含量的影响

由表4可知，根部水浸提液、叶水浸提液、茎水浸提液对萝卜幼苗体内可溶性蛋白质含量都呈现出不同程度的降低。但用根浸提液处理的蛋白质含量与对照组相比降低较小。说明3种水浸液对幼苗蛋白质的合成都有抑制作用，而对于叶、茎水浸液来说，叶水浸液的抑制作用大于茎水浸液的。而在相同浓度下，抑制作用强度顺序依次为叶>茎>根。在抑制效果最强的0.05 g/mL时，叶浸提液处理后萝卜可溶性蛋白质的含量是对照的0.49倍，茎浸提液处理效果是对照含量的0.61倍，根浸提液浓度与茎相当，为对照的0.62倍。

由表5可知，喜旱莲子草不同部位水浸提液对萝卜的根长和高度的比值产生了影响。尤其是喜旱莲子草浸提液浓度达到0.05 g/mL时，其根长和高度的比值是对照的1.75倍，差异显著(p<0.05)。喜旱莲子草茎的浸提液对萝卜的根长和苗高的比值呈现抑制影响差异显著(p<0.05)，是对照组的0.60倍；其根的浸提液对萝卜的根长和高度的比值也呈现抑制效应(p<0.05)，是对照组的0.66倍。

表3 不同部位不同浓度喜旱莲子草水浸液对叶绿素含量的影响(平均值±标准误)[mg/g]

表4 不同部位不同浓度喜旱莲子草浸提液对可溶性蛋白质含量的影响(mg/g±标准误)

表5 不同处理喜旱莲子草浸提液对萝卜根/高比值的影响

3 讨论与结论

3.1 不同部位浸提液的化感作用

喜旱莲子草3个不同部位不同浓度浸提液对萝卜萌发率、叶绿素和可溶性蛋白质含量的抑制率如图1所示。总体来讲，喜旱莲子草根的浸提液抑制率最低，在8%～44%之间(图1 C)。喜旱莲子草茎的浸提液的抑制率在13%～57%之间波动。喜旱莲子草叶的浸提液的抑制率在24%～71%之间。

与对照组相比，3种水浸液对萝卜种子的发芽和幼苗的生长均有抑制作用，并且随着浓度的升高，抑制作用逐渐增强。在同一浓度下，喜旱莲子草水浸液对萝卜种子的萌发及幼苗生长的影响强度顺序为叶>茎>根。这可能与植物组织器官营养组成差异有关，根中和茎中粗纤维的含量较高[11]，主要是植物的支撑结构木质化组成比较高。相同质量的浸提液水溶性浸提液浓度低。先前黑芥的化感作用也出现类似结果，叶的化感作用最大，根部最小。也有报道，黑芥(BrassicanigraL.)叶的化感对苜蓿的影响最大[12]；农田杂草马齿苋和牛筋草对水稻的化感作用的研究表明，叶子和根对其萌发的抑制作用相近，秆的抑制作用最大，但是叶对其水稻高度的抑制作用最大，根浸提液对水稻根系的抑制作用最大[13]。

注：A为叶浸提液；B为茎浸提液；C为根浸提液。图1 喜旱莲子草不同部位浸提液对萝卜抑制关系图

不同植物的化感作用有差异，这可能植物与邻近植物竞争资源时采取的机制不同。另外，多年生和一年生植物组织器官的组成和化学物质存在差异可能是产生其化感的原因。植物体内的化感物质是以某些有毒有害物质的前体存在，在一定条件下由前体转化，从而产生抑制作用[14]。喜旱莲子草是多年生宿根植物，在贵州等地能够越冬。因此，在喜旱莲子草入侵的农田种植前需要对其地上部分去除以减轻其对农作物产生的化感物质。

喜旱莲子草会对农作物萝卜根系的生长产生影响，根是吸收水分合成氨基酸和细胞分裂素的重要器官，萝卜幼苗光合作用的催化酶是众多可溶性蛋白质。同时降低了萝卜体中叶绿素含量，降低了萝卜对光的吸收能力从而抑制了萝卜的生长。

3.2 结 论

1) 喜旱莲子草的根、茎和叶等器官的浸提液对萝卜产生抑制作用。不同器官浸提液的抑制能力最大的为叶，其次是茎，最小的为根。

2) 喜旱莲子草10～40 mg/L的浸提浓度对萝卜的萌发、苗高和根系长度都随浓度的增加抑制作用增加。

3) 喜旱莲子草对农作物的化感抑制了农作物萝卜的根系长度、株高和叶绿素含量。

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