铺地竹叶片对结球生菜种子发芽及幼苗生长的影响
摘要：采用基质盆栽试验，研究了铺地竹（Ｓａｓａ ａｒｇｅｎｔｅａｓｔｒｉａｔｕｓ Ｅ． Ｇ． Ｃａｍｕｓ） 叶片对结球生菜（Ｌａｃｔｕｃａ ｓａｔｉｖａ Ｌ． ｖａｒ． ｃａｐｉｔａｔａ Ｌ．）种子萌发和幼苗生长的影响，结果表明，铺地竹叶片粉末对结球生菜种子的萌发和幼根生长具有一定的抑制作用，随着浓度的增加抑制作用增强，在５０～２００ ｇ／ｍ２的范围内，幼根抑制率为１２．１５％～２８．９１％。在５０～１００ ｇ／ｍ２的用量下，铺地竹叶片对结球生菜苗长表现为促进生长作用，而在２００ ｇ／ｍ２时，则表现为抑制生长作用。施用铺地竹叶片后３ ｄ、６ ｄ、９ ｄ和１２ ｄ，结球生菜幼苗的叶绿素含量特别是叶绿素ａ的含量显著减少，随着基质中叶片粉末浓度的增加，结球生菜叶绿素含量降低，叶绿素ａ含量高低依次为对照、低浓度处理、中浓度处理、高浓度处理。随着处理后时间的延长，竹叶对结球生菜叶片叶绿素ａ含量的影响减弱。这个结果进一步验证了自然条件下铺地竹叶片对植物生长的化感效应，说明其具有开发植物源除草剂的潜力，为研究铺地竹叶片中的化感物质提供了佐证。
关键词：铺地竹；结球生菜；化感作用；发芽；幼苗生长；叶绿素
中图分类号：Ｓ７９５．９；Ｓ６３６．２；Ｑ９４８．１２＋２．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０11）20－4209-04
Effects of Sasa argenteostriatus Leaves on the Seed Germination， Seedling Growth
of Lactuca sativa var. capitata
ＺＨＡＮＧ Ｊｕｎ１，ＴＡＮＧ Ｆｅｎｇ２，ＴＡＮＧ Ｊｕｎ１
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， Ａｎｈｕｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈｅｆｅｉ ２３００３６，Ｃｈｉｎａ；
２． Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｒｅ ｆｏｒ Ｂａｍｂｏｏ ＆ Ｒａｔｔａｎ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１０２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Eｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｓａｓａ ａｒｇｅｎｔｅａｓｔｒｉａｔｕｓ Ｅ． Ｇ． Ｃａｍｕｓ ｌｅａｖｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｌａｃｔｕｃａ ｓａｔｉｖａ Ｌ． ｖａｒ． ｃａｐｉｔａｔａ Ｌ． ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｉｎ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｃｕｌｔｕｒｅ． Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ ｗａｓ ａｂｏｕｔ １２．１５％ ｔｏ ２８．９１％ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ （５０～２００ ｇ／ｍ２） ｏｆ Ｓ． ａｒｇｅｎｔｅｏｓｔｒｉａｔｕｓ ｌｅａｖｅｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｂｅｃａｍｅ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， Ｓ． ｒｇｅｎｔｅｏｓｔｒｉａｔｕｓ ｌｅａｖｅｓ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｏｆ ５０～１００ ｇ／ｍ２， ｂｕｔ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ （２００ ｇ／ｍ２） ｈａｄ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｅｆｆｅｃｔｓ． Ｏｎ ｔｈｅ ３ｒｄ， ６ｔｈ， ９ｔｈ ａｎｄ １２ｔｈ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ａｄｄｅｄ ｔｈｅ Ｓ． ａｒｇｅｎｔｅｏｓｔｒｉａｔｕｓ ｌｅａｖｅｓ ｉｎｔｏ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ， ｔｈｅ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ Ｓ． ａｒｇｅｎｔｅｏｓｔｒｉａｔｕｓ ｃｏｕｌｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ａ， ａｎｄ ｉｔ ｂｅｃａｍｅ ｌｏｗｅｒ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｓ． ａｒｇｅｎｔｅｏｓｔｒｉａｔｕｓ ｌｅａｖｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ Ｓ． ａｒｇｅｎｔｅｏｓｔｒｉａｔｕｓ ｈａｄ ｓｌｉｇｈｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ａ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｔｅ ｓｔａｔｅ． Ｓ． ａｒｇｅｎｔｅｏｓｔｒｉａｔｕｓ ｌｅａｖｅｓ ｈａｄ ｓｔｒｏｎｇ ａｌｌｅｌｏｐｔｈｙ ｔｏ ｓｏｍｅ ｐｌａｎｔ， ａｎｄ Ｓ． ａｒｇｅｎｔｅｏｓｔｒｉａｔｕｓ ｌｅａｖｅｓ ｍｉｇｈｔ ｈａｖｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｓ ａ ｂｏｔａｎｉｃａｌ ｈｅｒｂｉｃｉｄｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｓａｓａ ａｒｇｅｎｔｅａｓｔｒｉａｔｕｓ Ｅ． Ｇ． Ｃａｍｕｓ； Ｌａｃｔｕｃａ ｓａｔｉｖａ Ｌ． ｖａｒ． ｃａｐｉｔａｔａ Ｌ．； ａｌｌｅｌｏｐａｔｈｙ； ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｅ； ｓｅｅｄｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ； Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ
全球每年因农田杂草危害造成的粮食产量损失约占总产量的９．７％［１］。化学除草是防除农田杂草的重要措施之一，但是大量使用化学除草剂，会引起农药残留、杂草产生抗药性、环境污染等问题，严重影响农业的可持续发展，因而寻求高效、低毒、无污染的新型除草剂受到广泛关注。具有化感作用的植物可以向环境中释放化感物质而抑制杂草种子的萌发与幼苗生长，所以人类利用化感作用控制农田杂草是一种极具潜力的控制措施［２］。
铺地竹（Ｓａｓａ ａｒｇｅｎｔｅａｓｔｒｉａｔｕｓ Ｅ． Ｇ ． Ｃａｍｕｓ）是一种矮小的丛生地被竹，在我国主要分布于浙江、江苏省一带，现已引种至北方的山东省和北京市等地［３，４］。室内生物测定结果表明，铺地竹叶片及其提取物对结球生菜（Ｌａｃｔｕｃａ ｓａｔｉｖａ Ｌ ． ｖａｒ． ｃａｐｉｔａｔａ Ｌ．）、小青菜（Ｂｒａｓｓｉｃａ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｓｓｐ．ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ Ｍａｋｉｎｏ）、凹头苋（Ａｍａｒａｎｔｈｕｓ ａｓｃｅｎｄｅｎｓ Ｌｏｉｓｅｌ．）以及狗牙根［Ｃｙｎｏｄｏｎ ｄａｃｔｙｌｏｎ（Ｌ．）Ｐａｒｓ．］、早熟禾（Ｐｏａ ａｎｎｕａ Ｌ．）、红三叶（Ｔｒｉｆｏｌｉｕｍ ｐｒａｔｅｎｓｅ Ｌ．）等植物的种子萌发与幼苗生长具有极强的抑制作用，具有开发植物源除草剂的潜力［５－７］。试验以结球生菜为指示植物，采用基质盆栽试验法，研究了铺地竹叶片对结球生菜种子萌发和幼苗生长的影响，旨在进一步评价铺地竹叶片的化感作用潜力，为开发植物源除草剂提供理论依据。
１材料与方法
１．１材料
铺地竹引自南京林业大学竹种园，种植于安徽农业大学植物保护学院温室边。采集铺地竹叶片样品，用自来水冲洗净表面浮土，置于室内自然晾干，而后用电动粉碎机粉碎，过４０目筛，得到的竹叶粉末放置于４ ℃冰箱中，备用；结球生菜种子购于合肥市丰乐种业有限公司；花盆和栽培基质蛭石购于合肥市裕丰花市。
１．２方法
１．２．１种子消毒将结球生菜种子浸入０．２％次氯酸钠溶液中消毒３０ ｍｉｎ，用自来水冲洗，再用去离子水洗涤数次（５～６次），直至将次氯酸钠溶液洗净。然后用去离子水浸泡２ ｈ，备用。
１．２．２种子发芽试验称取０．５ ｋｇ蛭石，置于直径１５ ｃｍ、高１１ ｃｍ的花盆中。按照高浓度（２００ ｇ／ｍ２）、中浓度（１００ ｇ／ｍ２）、低浓度（５０ ｇ／ｍ２）和对照（０ ｇ／ｍ２）４个处理，将铺地竹叶片粉末均匀洒到花盆蛭石表面，然后用喷雾器向花盆表面喷水，使其表面湿润后，再将消毒过的结球生菜种子均匀撒播，每盆１００粒种子，每个处理８盆。种子萌发过程中，适当补充水分，使表面保持湿润，每２４ ｈ调查一次发芽数，７ ｄ后计算各处理结球生菜种子的发芽率、发芽指数。
１．２．３幼苗生长及叶绿素含量测定称取０．５ ｋｇ蛭石，置于直径１５ ｃｍ、高１１ ｃｍ的花盆中，选取发芽指数一致的结球生菜种子播于花盆中，供试营养液为１／２ Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液，４叶１心时开始按照试验设计的４个浓度处理，将竹叶粉末均匀洒到花盆蛭石表面。然后每天用喷雾器喷水，使其表面竹粉湿润，在处理后的第一、第三、第六、第九、第十二、第十五和第二十天，分别采集结球生菜幼苗样品，测定叶绿素含量，并在第二十天测定苗长和根长。叶绿素含量采用体积比为２∶１的丙酮∶无水乙醇混合液浸没提取。选取幼苗上部第二、第三片完全展开叶，将叶组织剪碎，取０．２ ｇ样品放入１０ ｍＬ具塞试管中，然后加入７ ｍＬ丙酮－乙醇混合液，使叶片完全浸入液体中，加盖置于暗处一定时间（约１２ ｈ），直至叶子颜色完全变白为止。将浸提液倒入１０ ｍＬ刻度试管中，然后用提取液洗涤２～３次，并倒入刻度试管里，将浸提液定容至１０ ｍＬ，立即用分光光度计测定浸提液的吸光度值［８］，按照Ａｒｎｏｎ公式计算叶绿素的含量［９］。
１．２．４计算方法发芽率＝累计发芽种子数／供试种子数×１００％；发芽指数＝∑（Ｇｔ／Ｄｔ），式中，Ｇｔ为第ｔ天的发芽数，Ｄｔ为相应的发芽天数。抑制率＝（对照的苗长、对照的根长或对照的发芽率平均值－处理的苗长、处理的根长或处理的发芽率平均值）／对照的苗长、对照的根长或对照的发芽率平均值×１００％［10］。试验数据采用Ｅｘｃｅｌ程序和ＤＰＳ软件进行处理。
２结果与分析
２．１铺地竹叶片对结球生菜种子发芽情况的影响
表１给出了铺地竹叶片对结球生菜种子萌发的影响结果。由表１可见，不同浓度的铺地竹叶片粉末处理对结球生菜的发芽率、发芽指数和抑制率的影响不同。低、中、高３个浓度处理对结球生菜种子发芽均有一定的抑制作用，抑制率大小随着浓度的增加而提高。以对照的发芽率最高，发芽率从高到低依次为对照、低浓度处理、中浓度处理、高浓度处理。统计结果分析表明，竹叶处理与对照、高浓度处理与低浓度处理之间的差异达到了显著水平。发芽指数也表现出相似的趋势，表明竹叶处理不仅影响结球生菜种子的发芽率，而且还能延缓种子的萌芽速率。
２．２铺地竹叶片对结球生菜幼苗生长的影响
表２是铺地竹叶片对结球生菜幼苗生长的影响结果。由表２可以看出，不同浓度的铺地竹叶片粉末处理对结球生菜幼苗的苗长与根长的影响不同。低浓度和中浓度处理对结球生菜苗长表现出一定的促进作用，其中以中浓度处理与对照的差异显著；低浓度处理对苗长的影响差异不显著。３个浓度处理对结球生菜幼苗根的生长均表现出显著的抑制作用，高浓度处理的抑制率大于中浓度处理和低浓度处理的，差异达到了显著水平。这一现象与室内生物测定结果一致，即铺地竹叶片对结球生菜幼苗根生长的影响显著强于对地上部生长的影响［５－７］，这可能是因为植物的不同部位对化感物质的敏感性存在差异、从而产生了不同的作用效果造成的。
２．３铺地竹叶片对结球生菜幼苗叶绿素含量的影响
观察发现，铺地竹叶片粉末处理结球生菜幼苗的叶色明显较对照的淡，说明竹叶处理可能影响叶片中叶绿素的含量。从叶绿素测定结果（表３）来看，铺地竹叶片处理对结球生菜幼苗的叶绿素ａ含量有影响。在喷洒竹叶粉末后的第三、第六、第九、第十二天，竹叶处理的结球生菜叶片中叶绿素ａ含量大部分显著低于对照，叶绿素ａ含量高低依次为对照、低浓度处理、中浓度处理、高浓度处理。不过随着处理后时间的延长，竹叶对结球生菜叶片叶绿素ａ含量的影响在减弱。
铺地竹叶片粉末处理对结球生菜幼苗叶片中叶绿素总量的影响与叶绿素ａ的表现相似。在施用竹叶粉末后的第三、第六、第九、第十二天，竹叶处理的叶绿素总量均较对照降低，含量高低顺序为对照、低浓度处理、中浓度处理、高浓度处理。随着处理后时间的延长，对结球生菜叶片叶绿素总量的影响在减弱。
试验发现在施用竹叶粉末后的第三天才开始出现影响叶绿素总量的现象，并在第六天各处理才达到差异显著水平，可能是因为土壤中的化感物质需要积累到一定的量后，才会抑制植物幼苗的生长［１１，１２］，从而作用于结球生菜的靶位点上才能对其叶绿素的含量产生影响。
３小结与讨论
自然界中，植物枯落物是释放化感物质的重要来源之一，释放的化感物质会影响其他植物的种子萌发与植株生长［１３］。试验采用基质盆栽法，模拟铺地竹枯落物对结球生菜种子萌发和幼苗生长的影响，结果表明，铺地竹叶片粉末对结球生菜的种子萌发和幼苗根的生长均有较强的抑制作用，随着浓度的增加，抑制作用增强。但竹叶对结球生菜幼苗地上部分生长的抑制作用不明显。
叶绿素含量的多少直接影响植物光合能力的强弱，进而影响植物的生长［１３，１４］。试验结果表明，铺地竹叶片粉末对结球生菜幼苗的叶绿素ａ含量具有明显影响，施用竹叶粉末后的第三、第六、第九、第十二天，结球生菜幼苗的叶绿素总量，尤其是叶绿素ａ含量明显减少，而对叶绿素ｂ含量的影响不大。说明对植物叶绿素含量的影响可能是铺地竹叶片影响植物生长的机制之一。
试验以蛭石为基质，采用盆栽法，避免了土壤中其他因素对试验结果的干扰，进一步验证了自然条件下铺地竹叶片对植物生长的化感效应，说明铺地竹具有开发植物源除草剂的潜力，为进一步研究铺地竹叶片中的化感物质类别提供了参考。
参考文献：
［１］ 昊保峰，刁治民， 熊亚． 微生物除草剂的研究现状及应用前景［Ｊ］． 青海草业，２００４，１３（２）：３４－３９．
［２］ 李寿田，周建民，王火焰，等． 化感作用在杂草控制中的应用［Ｊ］． 中国生态农业学报，２００３，１１（１）：１０４－１０６．
［３］ 王波，丁雨龙， 汪奎宏， 等． 铺地竹竹鞭生长规律的调查研究［Ｊ］． 林业科技开发，２００７，２１（６）：１６－１８．
［４］ 张玲，曹帮华，高健，等． ５种地被竹光合日变化特性研究［Ｊ］． 山东科学，２００９，２２（２）：２２－２６，３３．
［５］ 汤锋． 竹叶提取物抗菌活性及竹叶化感作用研究［Ｄ］． 北京：中国林业科学院，２００９．
［６］ 刘翠，陈涛，汤锋，等． 竹叶对三种植物幼苗生长的影响研究［Ｊ］． 竹子研究汇刊，２００９，２８（２）：１２－１８．
［７］ 陈涛，汤锋，房立翠，等． 铺地竹叶中除草活性物质的提取工艺研究［Ｊ］． 安徽农业大学学报，２０１１，３８（１）：８１－８６．
［８］ 李合生． 植物生理生化实验原理和技术［Ｍ］． 北京：高等教育出版社，２０００．
［９］ ＡＲＮＯＮ Ｄ Ｉ． Ｃｏｐｐｅｒ ｅｎｚｙｍｅｓｉｎ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｓ ｐｈｅｎｏｌｏｘｉ ｄａｓｅｓ ｉｎ ｂｅｔａ ｖｕｌｇａｒｉｓ ［Ｊ］． Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ，１９４９，２４：１－１５．
［１０］ ＴＵＲＫ Ｍ Ａ， ＴＡＷＡＨＡ Ａ Ｍ． Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｑｕｅｏｕｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｍｕｓｔａｒｄ ｏｎ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｌｅｎｔｉｌ ［Ｊ］． Ｐａｋｉｓｔａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ，２００２，１（１）：２８－３０．
［１１］ ＲＯＳＳ Ｍ Ａ， ＨＡＲＰＥＲ Ｊ Ｌ． Ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｐａｃｅ ｄｕｒｉｎｇ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｙ，１９７２，６０：７７－８８．
［１２］ 李根柱，王贺新，朱书全，等． 东北次生林区枯落物对天然林更新的障碍作用［Ｊ］． 辽宁工程技术大学学报，２００８，２７（２）：２９６－２９７．
［１３］ 胡飞，孔垂华． 胜红蓟化感作用研究Ⅰ．水溶物的化感作用及其化感物质分离鉴定［Ｊ］． 应用生态学报，１９９７，８（３）：３０４－３０８．
［１４］ 马越强， 廖利平， 杨跃军， 等． 香草醛对杉木幼苗生长的影响［Ｊ］． 应用生态学报，１９９８，９（２）：１２８－１３２．
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