1、党参水浸液对不同作物的化感作用研究安徽农业科学.JournalofAnhuiA.Sci2007.35(24):75117513 责任编辑罗芸责任校对李菲菲党参水浸液对不同作物的化感作用研究赵庆芳,郭鹏辉(西北师范大学生命科学学院,甘肃兰州 730070)摘要目的 为了探讨党参植株水浸液对不同作物的化感作用,建立高效的党参间作,混作,套种模式以及党参化感物质的分离和鉴定提供一定的理论依据.方法采用生物测定的方法,研究了党参地上或地下部分水浸液(水浸液浓度分为 0.20,015,0.10,0.05ml 四个梯度)对小麦,黄瓜,萝卜,白菜和玉米种子萌发和幼苗生长的影响.结果党参植株水浸液对不同作物幼
2、苗根长,生长和干重表现为抑制作用,其 RI 的均值全为负值.在所进行的 8 个实验组中,RI 的平均值均为负值;在统计的 8o 项数据中,有 72 项达到显着或极显着性差异,占 90%.结论党参植株水浸液对五种不同作物的种子萌发和幼苗生长均具有明显的化感抑制作用,浓度越高抑制作用越强;党参植株地下部分水浸液对不同作物的化感效应大于地上部分.关键词党参;水浸液;作物;化感作用中图分类号$567.53 文献标识码 A 文章编号 o5176611(20)240751103StudyonAlldothyofWaterInfusionfromCodonopsisPilosttla 蚰 Different
3、Crops刁弘 0Qing-tangetal(CollegeofLifeSciences,NorthwestNclm】alUniversity,I.anzhou,Gansu730070)Abstract1lleirposewastodiscussallelopathyofwaterinfusionfromCodonops/sp/osu/aondifferentcropsandsupplysortietheoreticalbasisforestab.1ishinghighlyefficientps/sp/osu/aintercrep,mixingandinterplantmodelsandthe
4、isolationandidentificationofCodonopspilosulaallelochemicals,1eeffectsof2mlwateriusionfromCodonopsispilosulaaerialorundergroundpartwith4concentrationgradientssuchas0,2,0.15.0,1and0.05gFW/onseedgerminationandseealgwwthofTr/tumaestivum,Cucumissativus,月娜 sativus,BrassicachinensisandZeamayswerestudiedbyb
5、ioassaymethod,andtheirallelopathyWaspreliminarilydiscussed.pilosulawaterinfusionperformedinhibitingeffectsontheseedlingrootlength,growthanddIyweightofdifferentcrops,theaverageRIvaluewereallnegative.In8experimentalgroups,theaverageRIvaluewasnegative,Instatisticaldataof8oitems,thereweresignificantorex
6、tremelysignificantdifferencesin72items,takingup90%.ps/sp/osu/awaterinfusionhadobviousallelopathicalinhibitingeffectsonseedgerminationandsee(1linggrowthindifferentcropsandthehighertheconcentrationwas,thestrongertheinhibitingeffectwas.TheallelopathiceffectofwaterinfusionfromCodnops/sp/osu/aunderground
7、partondifferentcropsWasstrongerthanthatofaerialpart.KeywordsCodonops/sp/osu/a:W_alerinfusion;Crop;Allelopathy党参Coabnops/spilosula(Franch.)Nannf.属桔梗科多年生草本植物,具有补中益气,健脾益肺等功效,俗有“妇科人参“ 之称 .国内有关党参成分,品质以及药理方面的报道较多 l】j,而对其化感作用的研究报道甚少.为此,采用生物测定的方法,对党参的化感作用进行了研究和探讨,为生产中进行合理的品种搭配,建立高效的党参问作,混作,套种模式以及党参化感物质的分离和鉴
8、定提供一定的理论依据.1 材料与方法1.1 供试材料供试材料为甘肃省定西市陇西县大面积种植的党参(Codonopsispilosula),受体为当地种植的农作物小麦(Tnticumaestivum),黄瓜(Cucumissativus),萝卜(Raphanussativus),白菜(Brassicachinensis) 和玉米(Zeamays).其种子由甘肃省农业科学研究所提供.1.2 研究方法供体材料的采集与处理.将健康干净的新鲜党参植株地上和地下部分分离后,分别剪成 2cm 左右的小段,称取 200g 放入锥形瓶,加入相当于植株鲜重 5 倍的蒸馏水,在室温下浸提 48h,抽滤,得到浓度为
9、0.2g/ml 的党参地上和地下部分水浸液,保存于 4oC 的冰箱中待用.用时分别稀释成 0.15,0.10,0.o5 异/ml 共四个浓度梯度进行生测.受体种子处理.受体种子均用 3%的 NaC10 消毒 30min 后用自来水冲洗 34 次,再用蒸馏水冲洗干净,凉干,备用.1.3 测定项目及方法种子萌发测定.以直径为 12am的培养皿底部垫两张滤纸作为培养床,加 5ml 供体水浸液于纸上,每个培养皿中放入 5O 粒籽粒饱满的受体种子 ,培养皿置于恒温 25,12h/d 的光照培养箱中培养,每隔 24h 记录基金项目作者简介收稿日期甘肃省中青年基金项目(3YS06lA25 一 o3o).赵庆
10、芳(1962 一), 女,山东菜芜人,博士,教授,从事植物生理生态和遗传学方面的研究.007_04.19受体种子的萌发数目,实验分为 3 次重复,对照为蒸馏水.同时计算种子的发芽率和萌发速度指数.幼苗生长测定.参照韦琦等的方法,采用“小杯法 “测定 E41,在 100ml 的小烧杯底部铺两张滤纸,作为培养床,每杯放置 7 株已预先催芽的长势一致的受体作物幼苗,分别加入 2ml 的党参地上或地下部分水浸液(浓度分为 0.20,0.15,0.10,0.05g/ml 四个梯度),用封口膜将小杯封口,以防止水分蒸发和不同处理问的相互影响.将小烧杯置于恒温 25,12tCd 的光照培养箱中培养,3 次重
11、复,对照为蒸馏水.第 6 天测定受体作物幼苗的根长,苗高.幼苗根干重与苗干重测定.测定完幼苗的根长与苗高之后,将其根与苗分开,置于 105oC 的烘箱中杀青30rain,再调至 75烘至恒重.1.4 数据统计与分析种子萌发率:GR=EGt/TX100%,式中 Q 为在 t 日内的发芽数,为种子总数.种子萌发指数:,=2(5X1+4X2+3X3+2 x4+眠).其中,x 表示每隔 24h 的发芽数,X1=24h 时记录的发芽数,2=48h 时记录的发芽数,依次类推 J.采用SPSS13.0 统计软件,利用单素方差分析结合多重比较进行差异显着性检验.生物测定结果参照 Williamson 等 l6
12、J 的方法计算化感作用效应指数:一,f1 一 C/TC 彤=【/C 一 1TC式中,C 表示对照值,为处理值,当 Pd0 时表示化感促进作用,当 Pd0 时表示化感抑制作用 ,脚的绝对值表示化感作用的强弱.2 结果与分析2.1 党参水浸液不同处理对作物种子萌发的影响由表 17512 安徽农业科学 2O07 年可知,在所统计的 9o 项数据中,除萝卜种子经党参地上部分水浸液处理的 10 项彤平均值大于 0 外,其余 80 项数据均为负值,占 89%,表明党参植株水浸液对 5 种不同作物种子萌发的影响既有抑制作用也有促进作用,但从总体来讲主要以抑制作用为主,且抑制效应随着浓度的增加而增强.当处理浓
13、度为 0.05rnl 时,党参地上部分水浸液对小麦,黄瓜 ,白菜和玉米种子的萌发已经具有一定的抑制作用,但无差异显着性;当浓度达 0.2ornl 时,对几种作物种子萌发的抑制作用更加明显,均达显着或极显着差异水平.同样,党参地下部分(根 )水浸液对 5 种作物种子的萌发率和萌发指数也表现为抑制效应,且随浓度的增加而增强.此外,相同浓度的水浸液,党参地下部分水浸对作物种子萌发的抑制作用大于地上部分,如浓度为 0.2g/ml 时,小麦,萝卜,白菜和玉米种子萌发率彤的绝对值均为地下部分大于地上部分,而黄瓜更表现为地下抑制地上促进的化感效应.实验结果还表明,不同受体作物对党参水浸液化感效应的敏感性是不
14、同的.由表 1 可知,在处理浓度较低时,黄瓜种子受到的抑制作用还不明显(R/0),而小麦,萝卜,白菜和玉米种子的萌发则受到一定的抑制作用,其中又以玉米种子最为敏感,随处理浓度的增加种子萌发率快速下降.因此,对于党参地上部分水浸液,不同作物对其化感作用敏感性的强弱依次为:玉米小麦萝卜白菜黄瓜; 对于党参地下部分水浸液,不同作物对其化感作用敏感性的强弱依次为:白菜玉米小麦萝卜黄瓜.2.2 党参水浸液不同处理对作物幼苗生长的影响2.2.1 对作物幼苗根长的影响.由表 2 可知,在所进行的 8个实验组中,不同作物幼苗根长彤的平均值均为负值,表明党参水浸液对作物幼苗根长具有抑制作用,且随着浓度的增加抑制
15、作用明显增强;在统计的 80 项数据中,有 72 项达到显着或极显着性差异,占 90%.同水浸液对 5 种受体种子萌发的影响比较而言,同浓度的水浸液,党参植株地下部分的化感效应(抑制作用) 仍大于其地上部分,如浓度为 0.05g/rnl时,地下部分水浸(R4 组)对 5 种作物根长的彤的绝对值均大于地上部分(sk 组),且都达到了极显着性差异水平,而白菜根长的彤绝对值更是相差约 13 倍之多,3 个浓度的化感效应表现为全抑制.表 1 党参不同器官水浸液对作物种子萌发率和萌发指数的影响注:表中数据为同一处理的 3 次重复肼的平均值;数据由单因素方差分析所得,其中*P0.01,*P0.05.表 2
16、 不同处理对作物幼苗根长的影响注:sL 为茎叶部分,R 为根系部分.下标数字分别表示浓度,即 14 分别为0.20,0.15,0.10 和 0.05g/IId,下表同.2.2.2 对作物幼苗苗高的影响.由表 3 可知,党参植株水浸液对不同作物幼苗生长的影响仍然表现为抑制作用,其彤的均值全为负值,随着浓度的增加抑制作用明显增强;对不同受体苗高的影响仍是地下部分大于地上部分,当水浸液浓度为 0.15g/ml 时,党参地下部分(R2 组)对小麦彤的绝对值约为地上部分(SL2 组)的 10 倍.差异显着性分析结果表明,在所统计的 40 项数据中,地下部分有 18 项达到了显着性或极显着性差异水平,而地
17、上部分只有 8 项达到了显着性或极显着性差异水平,茎叶的水浸液在低浓度下对白菜幼苗出现了促进现象.表 3 不同处理对作物幼苗苗高的影响2.3 党参水浸液对不同作物幼苗干重的影响2.3.1 对作物幼苗根干重的影响.由图 1,2 可知,水浸液对不同作物根干重的影响仍表现为抑制作用,且为浓度依赖型,与表 2 所反映的规律相符,即党参根水浸液抑制了白菜幼苗根的生长,使其根干重明显降低.试验结果表明:相同浓度的党参地上和地下部分水浸液,地下部分抑制作用大于地上部分,如当浓度为 0.20rnl 时,党参根水浸液完全抑制了萝卜和白菜幼苗根的生长,并使其全部死亡,彤为一 l,而茎叶水浸液对萝卜和白菜幼苗根的抑
18、制并没有根那么明显,其幼苗的根还有部分存活,彤还不到一 0.6,其他几种作物也表现出同样的效应.2.3.2 党参水浸液不同处理对受体幼苗苗干重的影响.由35 卷 24 期赵庆芳等党参水浸液对不同作物的化感作用研究 75130一n2一n4-0.6一n8-1.00.05浓度gF1v/m 【0.100.15n20图 1 党参茎叶水浸液对作物幼苗根干重的影响浓度gF1v/m 【n05nl0nl5n20图 2 党参根水浸液对作物幼苗根干重的影响图 3,4 可知,党参茎叶和根部分水浸液对不同作物幼苗苗干重的影响仍然表现为抑制作用,同样也为浓度依赖型,随着浓度的增加,彤的绝对值逐渐增加,抑制作用不断增加;结
19、合表 3 可知,党参水浸液对不同作物苗干重的抑制作用没有其对根干重的抑制那么明显,结果表明,培养 6d 后,各处理组不同作物幼苗的根部软化且呈黑褐色(白菜幼苗的根部已全部死亡),但幼苗茎叶部分依然存活,即党参水浸液的化感效应主要表现为对作物根部生长的抑制.0一Q2一n4一n6一n8-1.0n05浓度gF1v/m 【0.100.150.20图 3 党参茎叶水浸液对作物幼苗苗干重的影响3 结论与讨论植物可通过雨雾淋溶,自身植株的挥发和根系分泌等途径向环境中释放一些化感物质,进而对其周围其他植物的种子萌发和幼苗生长产生抑制作用 7.试验结果表明:经过不同处理的党参植株(包括茎叶和地下部分)水浸液对
20、5 种不同受体作物小麦,玉米,黄瓜,萝卜和白菜的化感效应明显,受试作物的种子萌发和幼苗生长总体表现为抑制作用,且为浓度依赖型,即随着水浸液浓度的增加抑制作用明显加强.该试验 5 种受体作物,对党参茎叶部分和地下部分水浸液化感效应的敏感性是不同的,对于党参地上部分水浸液,不同作物对其化感作用敏感性的强弱依次为:玉米小麦萝卜白菜黄瓜;对于党参地下部分水浸液,不同作物对其化感作用敏感性的强弱依次为:白菜玉米小麦 萝卜黄瓜.许多研究表明,同一植物不同器官之间的化感作用通常有所差异,可能与不同器官化感物质的含量和种类有关 l 引.相同浓度的水浸液,党参地下部分对 5 种受试作物种子萌发和幼苗生长的抑制作
21、用要大于地上部分,说明党参根系中含有较丰富的化感物质.0一n2-0.4-0.6一n8一1.0n05浓度gF1v/m 【nl0n150.20图 4 党参根水浸液对作物幼苗苗干重的影响由于党参植株的水浸液对 5 种不同受体作物均存在化感作用,因此,党参在与小麦,玉米,黄瓜,萝卜和白菜这些农作物进行间,轮,套作时,不仅要考虑营养因素,化感作用也不容忽视.参考文献1刘恩荔,秦雪梅 .党参研究进展J.山西医科大学学限,2002,33(6):567569.2朱恩圆,贺庆 ,王峥涛.党参化学成分研究J.中国药科大学,200l,32(2):9495.3张英,王宝强 ,李玉杰.党参栽培技术J.辽宁农业职业技术学
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