紅三葉地上部分浸提液對幼根和幼苗的化感效應

蔡明+牟蘭+黃必志

摘要：以紅三葉（Trifolium pratense L.）的地上部分（莖、葉）為供體材料，設0.025、 0.050、 0.075、0.100、0.150、0.200 g/mL 6種不同濃度的水浸提液，研究紅三葉莖、葉浸提液對自身種子幼根和幼苗生長發育的影響。結果表明，紅三葉地上部分不同濃度的莖葉浸提液對自身幼苗和幼根存在化感作用；紅三葉浸提液的化感作用對種子的幼根和幼苗的生長發育具有極強的抑制作用，且在適度濃度下隨著濃度的增大，化感作用不斷增強。

關鍵詞：化感作用；紅三葉；水浸提液；幼根生長；幼苗生長

中圖分類號：S541+.201 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2014）08-0206-02

紅三葉（Trifolium pratense L.）別稱紅車軸草、紅荷蘭翹搖、紅菽草，其莖葉柔軟、適口性好、營養價值高，許多家畜喜采食，對提高肉畜品質具有重要作用，已成為世界范圍內廣泛栽培的重要的豆科牧草^[1-7]。作物的單作、混作、間作等種植方式均會受到植物化感作用（allelopathy）的影響^[8]。化感作用是指植物通過莖葉揮發、淋溶、根系分泌等途徑向環境中釋放化學物質并對周圍植物或自身產生相互排斥或促進的作用^[9-13]。許多植物都含有化感物質，如：水稻^[14-15]、小麥^[16-18]、地黃^[19]、甘蔗^[20]、煙草^[21]等。紅三葉也具有化感作用，釋放多種異黃酮類物質，對植物的生長發育起到抑制作用，因此，紅三葉常形成侵占性很強的群落^[10]。近年來，植物的化感作用逐漸受到學者的重視^[22-25]。關于紅三葉自毒作用對其自身種子幼根、幼苗的影響研究鮮有報道。本試驗以紅三葉地上部分（莖、葉）水浸提液為材料，研究莖葉浸提液對其自身幼根、幼苗生長發育的影響，旨在為紅三葉的優質高產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

紅三葉于 2013 年 8 月初采于云南省草地動物科學研究院小哨草場，紅三葉處于開花初期。受體種子為普通紅三葉種子，于2012年采自云南省昆明市小哨試驗基地。

1.2 方法

1.2.1 紅三葉莖、葉浸提液的制備

采集生長健壯的紅三葉新鮮植株，用封口袋封好，置于預冷的便攜冰箱中帶回實驗室。迅速分開莖與葉，剔除老枝干、枯黃葉，剪切長 5 mm 左右的小段。將處理好的莖、葉稱重后分別放入錐形瓶，按 1 g 鮮質量材料 ∶4 mL 無菌蒸餾水的比例在18～20 ℃下振蕩浸泡 48 h，用3層滅菌紗布、雙層濾紙過濾，再用 0.45 μm 微孔濾膜過濾，得到濃度為0.25 g/mL的浸提液母液。將母液分別用無菌蒸餾水稀釋至質量濃度為0.025、 0.050、 0.075、0.100、0.150、0.20 g/mL 后保存于 4 ℃冰箱中。采用直徑為9 cm的培養皿、濾紙滅菌，每個培養皿鋪 2 層濾紙，分別加入5 mL不同濃度的水浸提液，以無菌蒸餾水為對照。

1.2.2 種子萌發

選擇顆粒飽滿、大小均勻的受體種子用 10% H2O2消毒 5 min，再用無菌蒸餾水沖洗干凈，均勻排列于培養皿內，每皿50粒，上蓋，用封口膜封好邊緣，置于 25 ℃恒溫培養箱中發芽。每日補充1 次適量的紅三葉水浸提液或無菌蒸餾水，每處理重復3次，測量并記錄幼根長、幼苗長。

1.3 數據統計

3 結論與討論

3.1 莖浸提液對紅三葉幼根、幼苗生長發育的影響

與對照相比，不同濃度的莖浸提液對其種子的幼根、幼苗均表現為不同程度的抑制作用，且隨著濃度的加大，其抑制作用隨之增強。莖浸提液對根長的抑制作用大于苗長，表明根部對自毒物質的敏感性強于苗長，通過抑制根部的生長發育能夠影響根部對營養物質的吸收能力，限制受體植物地上部發育，并最終導致其生物量下降。根對紅三葉的化感物質的敏感性強于苗，即紅三葉不同部位對化感物質的敏感性存在顯著差異。

3.2 葉浸提液對紅三葉幼根、幼苗生長發育的影響

本研究表明，不同濃度的紅三葉葉浸提液對其種子的幼根、幼苗均表現為不同程度的抑制作用，且對根長的抑制作用明顯大于苗長。0.050、0.200 g/mL對幼根、幼苗的影響極顯著。隨著紅三葉葉浸提液濃度的升高，對幼根、幼苗的抑制作用不斷增強。

紅三葉對自身的幼苗、幼根生長發育具有化感作用，這與前人的研究結論^[26-30]一致。由于紅三葉的莖葉具有化感作用，所以與其他作物進行混作、間作時，不僅要考慮光、熱、水等地理條件，而且要注意紅三葉的化感作用，提高牧草產量、質量。本試驗只進行了簡單的室內生物檢測，紅三葉地上部分浸提液對幼根、幼苗的化感作用強度在自然狀況下由于揮發、淋溶、土壤等因素的影響會有所不同，因此，還需進行沙培試驗以論證試驗結果的可靠性。

參考文獻：

[1]樊江文. 紅三葉再生草的生物學特性研究[J]. 四川草原，2001，18（1）：16-20.

[2]趙 娜，趙桂琴，胡凱軍，等. 不同生長年限紅三葉生產性能與營養價值比較[J]. 草地學報，2011，19（3）：468-472.

[3]奎嘉祥，鐘 聲，匡崇義. 云南牧草品種與資源[M]. 昆明：云南科技出版社，2003：57-63.

[4]杜占池，樊江文，鐘華平.營養元素在紅三葉葉片分解過程中的釋放動態[J]. 草業科學，2003，20（7）：12-15.

[5]王元素，洪紱曾，蔣文蘭，等. 喀斯特地區紅三葉混播草地群落對長期適度放牧的響應[J]. 生態環境，2007，16（1）：117-124.

[6]俞聯平，李發弟，程文定，等. 鉬、播種量和行距對岷山紅三葉產量及異黃酮含量的影響[J]. 中國草地學報，2009，31（1）：52-57.

[7]王志明，岳民勤，杜文華，等. 集飼用和藥用價值于一體的牧草新秀——岷山紅三葉[J]. 草業科學，2005，22（4）：33-35.

[8]彭少麟，邵 華. 化感作用的研究意義及發展前景[J]. 應用生態學報，2001，12（5）：780-786.endprint

摘要：以紅三葉（Trifolium pratense L.）的地上部分（莖、葉）為供體材料，設0.025、 0.050、 0.075、0.100、0.150、0.200 g/mL 6種不同濃度的水浸提液，研究紅三葉莖、葉浸提液對自身種子幼根和幼苗生長發育的影響。結果表明，紅三葉地上部分不同濃度的莖葉浸提液對自身幼苗和幼根存在化感作用；紅三葉浸提液的化感作用對種子的幼根和幼苗的生長發育具有極強的抑制作用，且在適度濃度下隨著濃度的增大，化感作用不斷增強。

關鍵詞：化感作用；紅三葉；水浸提液；幼根生長；幼苗生長

中圖分類號：S541+.201 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2014）08-0206-02

紅三葉（Trifolium pratense L.）別稱紅車軸草、紅荷蘭翹搖、紅菽草，其莖葉柔軟、適口性好、營養價值高，許多家畜喜采食，對提高肉畜品質具有重要作用，已成為世界范圍內廣泛栽培的重要的豆科牧草^[1-7]。作物的單作、混作、間作等種植方式均會受到植物化感作用（allelopathy）的影響^[8]。化感作用是指植物通過莖葉揮發、淋溶、根系分泌等途徑向環境中釋放化學物質并對周圍植物或自身產生相互排斥或促進的作用^[9-13]。許多植物都含有化感物質，如：水稻^[14-15]、小麥^[16-18]、地黃^[19]、甘蔗^[20]、煙草^[21]等。紅三葉也具有化感作用，釋放多種異黃酮類物質，對植物的生長發育起到抑制作用，因此，紅三葉常形成侵占性很強的群落^[10]。近年來，植物的化感作用逐漸受到學者的重視^[22-25]。關于紅三葉自毒作用對其自身種子幼根、幼苗的影響研究鮮有報道。本試驗以紅三葉地上部分（莖、葉）水浸提液為材料，研究莖葉浸提液對其自身幼根、幼苗生長發育的影響，旨在為紅三葉的優質高產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

紅三葉于 2013 年 8 月初采于云南省草地動物科學研究院小哨草場，紅三葉處于開花初期。受體種子為普通紅三葉種子，于2012年采自云南省昆明市小哨試驗基地。

1.2 方法

1.2.1 紅三葉莖、葉浸提液的制備

采集生長健壯的紅三葉新鮮植株，用封口袋封好，置于預冷的便攜冰箱中帶回實驗室。迅速分開莖與葉，剔除老枝干、枯黃葉，剪切長 5 mm 左右的小段。將處理好的莖、葉稱重后分別放入錐形瓶，按 1 g 鮮質量材料 ∶4 mL 無菌蒸餾水的比例在18～20 ℃下振蕩浸泡 48 h，用3層滅菌紗布、雙層濾紙過濾，再用 0.45 μm 微孔濾膜過濾，得到濃度為0.25 g/mL的浸提液母液。將母液分別用無菌蒸餾水稀釋至質量濃度為0.025、 0.050、 0.075、0.100、0.150、0.20 g/mL 后保存于 4 ℃冰箱中。采用直徑為9 cm的培養皿、濾紙滅菌，每個培養皿鋪 2 層濾紙，分別加入5 mL不同濃度的水浸提液，以無菌蒸餾水為對照。

1.2.2 種子萌發

選擇顆粒飽滿、大小均勻的受體種子用 10% H2O2消毒 5 min，再用無菌蒸餾水沖洗干凈，均勻排列于培養皿內，每皿50粒，上蓋，用封口膜封好邊緣，置于 25 ℃恒溫培養箱中發芽。每日補充1 次適量的紅三葉水浸提液或無菌蒸餾水，每處理重復3次，測量并記錄幼根長、幼苗長。

1.3 數據統計

3 結論與討論

3.1 莖浸提液對紅三葉幼根、幼苗生長發育的影響

與對照相比，不同濃度的莖浸提液對其種子的幼根、幼苗均表現為不同程度的抑制作用，且隨著濃度的加大，其抑制作用隨之增強。莖浸提液對根長的抑制作用大于苗長，表明根部對自毒物質的敏感性強于苗長，通過抑制根部的生長發育能夠影響根部對營養物質的吸收能力，限制受體植物地上部發育，并最終導致其生物量下降。根對紅三葉的化感物質的敏感性強于苗，即紅三葉不同部位對化感物質的敏感性存在顯著差異。

3.2 葉浸提液對紅三葉幼根、幼苗生長發育的影響

本研究表明，不同濃度的紅三葉葉浸提液對其種子的幼根、幼苗均表現為不同程度的抑制作用，且對根長的抑制作用明顯大于苗長。0.050、0.200 g/mL對幼根、幼苗的影響極顯著。隨著紅三葉葉浸提液濃度的升高，對幼根、幼苗的抑制作用不斷增強。

紅三葉對自身的幼苗、幼根生長發育具有化感作用，這與前人的研究結論^[26-30]一致。由于紅三葉的莖葉具有化感作用，所以與其他作物進行混作、間作時，不僅要考慮光、熱、水等地理條件，而且要注意紅三葉的化感作用，提高牧草產量、質量。本試驗只進行了簡單的室內生物檢測，紅三葉地上部分浸提液對幼根、幼苗的化感作用強度在自然狀況下由于揮發、淋溶、土壤等因素的影響會有所不同，因此，還需進行沙培試驗以論證試驗結果的可靠性。

參考文獻：

[1]樊江文. 紅三葉再生草的生物學特性研究[J]. 四川草原，2001，18（1）：16-20.

[2]趙 娜，趙桂琴，胡凱軍，等. 不同生長年限紅三葉生產性能與營養價值比較[J]. 草地學報，2011，19（3）：468-472.

[3]奎嘉祥，鐘 聲，匡崇義. 云南牧草品種與資源[M]. 昆明：云南科技出版社，2003：57-63.

[4]杜占池，樊江文，鐘華平.營養元素在紅三葉葉片分解過程中的釋放動態[J]. 草業科學，2003，20（7）：12-15.

[5]王元素，洪紱曾，蔣文蘭，等. 喀斯特地區紅三葉混播草地群落對長期適度放牧的響應[J]. 生態環境，2007，16（1）：117-124.

[6]俞聯平，李發弟，程文定，等. 鉬、播種量和行距對岷山紅三葉產量及異黃酮含量的影響[J]. 中國草地學報，2009，31（1）：52-57.

[7]王志明，岳民勤，杜文華，等. 集飼用和藥用價值于一體的牧草新秀——岷山紅三葉[J]. 草業科學，2005，22（4）：33-35.

[8]彭少麟，邵 華. 化感作用的研究意義及發展前景[J]. 應用生態學報，2001，12（5）：780-786.endprint

摘要：以紅三葉（Trifolium pratense L.）的地上部分（莖、葉）為供體材料，設0.025、 0.050、 0.075、0.100、0.150、0.200 g/mL 6種不同濃度的水浸提液，研究紅三葉莖、葉浸提液對自身種子幼根和幼苗生長發育的影響。結果表明，紅三葉地上部分不同濃度的莖葉浸提液對自身幼苗和幼根存在化感作用；紅三葉浸提液的化感作用對種子的幼根和幼苗的生長發育具有極強的抑制作用，且在適度濃度下隨著濃度的增大，化感作用不斷增強。

關鍵詞：化感作用；紅三葉；水浸提液；幼根生長；幼苗生長

中圖分類號：S541+.201 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2014）08-0206-02

紅三葉（Trifolium pratense L.）別稱紅車軸草、紅荷蘭翹搖、紅菽草，其莖葉柔軟、適口性好、營養價值高，許多家畜喜采食，對提高肉畜品質具有重要作用，已成為世界范圍內廣泛栽培的重要的豆科牧草^[1-7]。作物的單作、混作、間作等種植方式均會受到植物化感作用（allelopathy）的影響^[8]。化感作用是指植物通過莖葉揮發、淋溶、根系分泌等途徑向環境中釋放化學物質并對周圍植物或自身產生相互排斥或促進的作用^[9-13]。許多植物都含有化感物質，如：水稻^[14-15]、小麥^[16-18]、地黃^[19]、甘蔗^[20]、煙草^[21]等。紅三葉也具有化感作用，釋放多種異黃酮類物質，對植物的生長發育起到抑制作用，因此，紅三葉常形成侵占性很強的群落^[10]。近年來，植物的化感作用逐漸受到學者的重視^[22-25]。關于紅三葉自毒作用對其自身種子幼根、幼苗的影響研究鮮有報道。本試驗以紅三葉地上部分（莖、葉）水浸提液為材料，研究莖葉浸提液對其自身幼根、幼苗生長發育的影響，旨在為紅三葉的優質高產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

紅三葉于 2013 年 8 月初采于云南省草地動物科學研究院小哨草場，紅三葉處于開花初期。受體種子為普通紅三葉種子，于2012年采自云南省昆明市小哨試驗基地。

1.2 方法

1.2.1 紅三葉莖、葉浸提液的制備

采集生長健壯的紅三葉新鮮植株，用封口袋封好，置于預冷的便攜冰箱中帶回實驗室。迅速分開莖與葉，剔除老枝干、枯黃葉，剪切長 5 mm 左右的小段。將處理好的莖、葉稱重后分別放入錐形瓶，按 1 g 鮮質量材料 ∶4 mL 無菌蒸餾水的比例在18～20 ℃下振蕩浸泡 48 h，用3層滅菌紗布、雙層濾紙過濾，再用 0.45 μm 微孔濾膜過濾，得到濃度為0.25 g/mL的浸提液母液。將母液分別用無菌蒸餾水稀釋至質量濃度為0.025、 0.050、 0.075、0.100、0.150、0.20 g/mL 后保存于 4 ℃冰箱中。采用直徑為9 cm的培養皿、濾紙滅菌，每個培養皿鋪 2 層濾紙，分別加入5 mL不同濃度的水浸提液，以無菌蒸餾水為對照。

1.2.2 種子萌發

選擇顆粒飽滿、大小均勻的受體種子用 10% H2O2消毒 5 min，再用無菌蒸餾水沖洗干凈，均勻排列于培養皿內，每皿50粒，上蓋，用封口膜封好邊緣，置于 25 ℃恒溫培養箱中發芽。每日補充1 次適量的紅三葉水浸提液或無菌蒸餾水，每處理重復3次，測量并記錄幼根長、幼苗長。

1.3 數據統計

3 結論與討論

3.1 莖浸提液對紅三葉幼根、幼苗生長發育的影響

與對照相比，不同濃度的莖浸提液對其種子的幼根、幼苗均表現為不同程度的抑制作用，且隨著濃度的加大，其抑制作用隨之增強。莖浸提液對根長的抑制作用大于苗長，表明根部對自毒物質的敏感性強于苗長，通過抑制根部的生長發育能夠影響根部對營養物質的吸收能力，限制受體植物地上部發育，并最終導致其生物量下降。根對紅三葉的化感物質的敏感性強于苗，即紅三葉不同部位對化感物質的敏感性存在顯著差異。

3.2 葉浸提液對紅三葉幼根、幼苗生長發育的影響

本研究表明，不同濃度的紅三葉葉浸提液對其種子的幼根、幼苗均表現為不同程度的抑制作用，且對根長的抑制作用明顯大于苗長。0.050、0.200 g/mL對幼根、幼苗的影響極顯著。隨著紅三葉葉浸提液濃度的升高，對幼根、幼苗的抑制作用不斷增強。

紅三葉對自身的幼苗、幼根生長發育具有化感作用，這與前人的研究結論^[26-30]一致。由于紅三葉的莖葉具有化感作用，所以與其他作物進行混作、間作時，不僅要考慮光、熱、水等地理條件，而且要注意紅三葉的化感作用，提高牧草產量、質量。本試驗只進行了簡單的室內生物檢測，紅三葉地上部分浸提液對幼根、幼苗的化感作用強度在自然狀況下由于揮發、淋溶、土壤等因素的影響會有所不同，因此，還需進行沙培試驗以論證試驗結果的可靠性。

參考文獻：

[1]樊江文. 紅三葉再生草的生物學特性研究[J]. 四川草原，2001，18（1）：16-20.

[2]趙 娜，趙桂琴，胡凱軍，等. 不同生長年限紅三葉生產性能與營養價值比較[J]. 草地學報，2011，19（3）：468-472.

[3]奎嘉祥，鐘 聲，匡崇義. 云南牧草品種與資源[M]. 昆明：云南科技出版社，2003：57-63.

[4]杜占池，樊江文，鐘華平.營養元素在紅三葉葉片分解過程中的釋放動態[J]. 草業科學，2003，20（7）：12-15.

[5]王元素，洪紱曾，蔣文蘭，等. 喀斯特地區紅三葉混播草地群落對長期適度放牧的響應[J]. 生態環境，2007，16（1）：117-124.

[6]俞聯平，李發弟，程文定，等. 鉬、播種量和行距對岷山紅三葉產量及異黃酮含量的影響[J]. 中國草地學報，2009，31（1）：52-57.

[7]王志明，岳民勤，杜文華，等. 集飼用和藥用價值于一體的牧草新秀——岷山紅三葉[J]. 草業科學，2005，22（4）：33-35.

[8]彭少麟，邵 華. 化感作用的研究意義及發展前景[J]. 應用生態學報，2001，12（5）：780-786.endprint