番茄、花椰菜水浸提液對玉米種子萌發的影響

蘇銀玲，楊子祥，麻繼仙，但忠，楊龍，李易蓉，木萬福

（云南省農業科學院熱區生態農業研究所，元謀，651300）

番茄、花椰菜水浸提液對玉米種子萌發的影響

蘇銀玲，楊子祥，麻繼仙，但忠，楊龍，李易蓉，木萬福

（云南省農業科學院熱區生態農業研究所，元謀，651300）

采用生物測定方法，研究番茄、花椰菜植株及根際土壤水浸提液0.025、0.050、0.075、0.100 g/mL 4個濃度梯度對玉米種子萌發及幼苗生長的影響。研究結果表明，花椰菜根際土壤水浸提液對玉米化感效應最強，水浸提液濃度越大，化感效應越強;番茄、花椰菜不同部位水浸提液對玉米根長、芽長的抑制率明顯不同，花椰菜植株水浸提液抑制率最強，番茄植株水浸提液抑制率次之，番茄根際土壤水浸提液抑制率最弱，花椰菜根際土壤水浸提液對玉米根長、芽長有一定促進作用。

番茄；花椰菜；玉米；水浸提液

云南元謀地處金沙江干熱河谷地區，是我國重要的南菜北運基地，冬季大量種植番茄、花椰菜等蔬菜[1]。隨著近幾年春季的持續干旱，番茄、花椰菜地的后茬作物多為玉米。在高度集約化和高復種指數驅動下，廣大農民為了節約成本與時間并充分利用番茄、花椰菜生長期間施用的剩余肥料，在番茄、花椰菜收獲后直接種植玉米。

化感作用是指植物或微生物（供體）向環境釋放某些化學物質而影響其他有機生命的化學生態學現象，包括促進和抑制兩方面作用，由澳大利亞植物學家Molisch最先提出[2]。研究表明，蔬菜作物之間普遍存在化感作用，表現在蔬菜作物通過莖葉揮發、淋溶/殘株腐解等途徑釋放出化感物質抑制其他蔬菜的生長。周至紅[3]報道，番茄植株的水浸提液對黃瓜、蘿卜、生菜、甘藍的幼苗生長均有顯著的抑制作用。怎樣克服化感作用的不利方面和充分利用其有利方面，提高資源利用率、降低病蟲害發生、增加產量、提高品質，是蔬菜產業化生產面臨的一個重要課題。本文探討了番茄、花椰菜植株及根際土壤水浸提液對玉米種子萌發的影響，從而客觀地評價這種耕作方式的優劣，為合理種植提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用的玉米種子為自有資源。試驗所用儀器有光照培養箱（HZQ-160 A）、分析天平、直徑9 cm培養皿、直徑11 cm濾紙、0.1%HgCl2溶液、尺子等。

1.2 試驗方法

①種子預處理選取飽滿度和大小基本一致的無蟲害玉米種子于蒸餾水中浸泡2 h，70%乙醇浸泡30 s，無菌水沖洗4次，再用5%次氯酸鈉浸泡15 min，無菌水沖洗5次，然后用濾紙將種子表面的水分吸干。

②水浸提液的制備a.土壤水浸提液制備。從番茄和花椰菜種植地中采取土壤，樣品采集按照隨機多點混合的原則，采用對角線采樣法，即采用三角形采樣法采集番茄及花椰菜樣本及其根系耕作層30 cm左右深度的混合土樣[3]，帶回實驗室，通風陰干，混勻后分別稱取100 g，用1 000 mL蒸餾水在室溫下浸提48 h，抽濾，得到濃度為0.1 g/mL的浸提液，保存于4℃的冰箱中待用。花椰菜根際土壤水浸提液用A表示；番茄根際土壤水浸液用B表示。

b.植株水浸提液制備。于種植地隨機挖取2014年收獲后的番茄、花椰菜植株，清洗并風干，按照根、莖、葉3個部位分別等量取樣混合，利用研磨機粉碎后裝入錐形瓶中，按樣品干質量與蒸餾水1∶10的比例（W/V），于28℃條件下浸提48 h。將所得的浸提液離心15 min后取上清液，得到0.1 g/mL的秸稈浸提液?；ㄒ酥仓晁嵋河肅表示，番茄植株水浸提液用D表示。

③種子發芽試驗將預處理過的玉米種子各30粒放入墊有3層濾紙、直徑為9 cm的培養皿中，分別加入0.025、0.050、0.075、0.100 g/mL的水浸提液，放入28℃、濕度80%、光強4 000 lx、12 h光照下培養，以清水為對照，每個處理重復3次。培養過程中適時補充水和各相應濃度的水浸提液，使濾紙保持濕潤。每隔24 h記錄種子的發芽數（胚根長等于種子直徑為發芽種子），并測量根長、芽長，連續2 d種子發芽數不再增加時視為萌發過程結束。計算不同條件處理后的發芽率、發芽指數、以及各指標對應的化感效應指數和玉米種子對不同濃度浸提液的敏感指數。

最終發芽率（FG）（%）=（發芽種子總數/供試種子總數）× 100%；發芽速率（GS）=∑（Gt/ Nt），其中Gt為逐日發芽種子數之和，Nt為相應發芽天數；化感效應敏感指數（RI）=1-C/T（T≥C）或RI=T/C-1（T＜C），其中C為對照值，T為處理值，當RI<0時為化感抑制作用，RI>0時為化感促進作用。抑制率（%）= [（對照根長或株高-處理根長或株高）/對照根長或株高]×100%。

1.3 數據分析

數據處理及方差分析按生物統計學方法進行。

表1 番茄、花椰菜水浸提液對玉米種子萌發率的影響

2 結果與分析

2.1 番茄、花椰菜水浸提液對玉米種子萌發的影響

由表1可知，不同作物不同部位水浸提液對玉米萌發具有抑制作用，整體來看隨著水浸提液濃度的增加，種子發芽率普遍下降?；ㄒ?、番茄根際土壤及花椰菜、番茄植株水浸提液發芽化感敏感指數的平均值分別為－0.678、－0.486、-0.664和-0.610，即化感抑制作用表現為花椰菜根際土壤＞花椰菜植株＞番茄植株＞番茄根際土壤。隨著水浸提液濃度的升高，化感效應也增大，不同植物不同部位水浸提液對玉米化感效應表現出明顯差異，花椰菜根際土壤水浸提液對玉米化感效應最強，化感效應指數平均為－0.678，且水浸提液濃度越大，化感效應越強。

表2 番茄、花椰菜水浸提液對玉米發芽情況的影響

2.2 番茄、花椰菜水浸提液對玉米胚根胚芽的影響

由表2可知，番茄、花椰菜不同濃度對玉米根長、芽長的作用不同，且隨著濃度的增加，抑制率逐漸增加；番茄、花椰菜不同部位水浸提液對玉米根長、芽長的抑制率明顯不同，花椰菜植株水浸提液在各種濃度中抑制率最強、番茄植株水浸提液抑制率次之、番茄根際土壤水浸提液抑制率最弱，花椰菜根際土壤水浸提液有一定促進作用。在花椰菜植株水浸提液高濃度（0.100 g/mL）處理下，對根長抑制率為88.571%，對芽長抑制率為67.123%。雖然花椰菜根際土壤水浸提液對玉米根長、芽長有一定促進作用，但其對發芽率的抑制作用最強即其對玉米化感效應最強。

3 討論與結論

化感作用是自然界普遍存在的一種現象，化感物質幾乎存在于植物的所有器官中，其釋放方式有淋溶、揮發、根分泌和殘體分解[5]。

不同植株不同組織化感效應不一樣，花椰菜根際土壤＞花椰菜植株＞番茄植株＞番茄根際土壤。隨著水浸提液濃度的升高，化感效應也增大，不同植物不同部位水浸提液對玉米化感效應表現出明顯差異。有研究發現，不同品種番茄的化感作用差異顯著[6]。在該試驗中，花椰菜根際土壤水浸提液促進了玉米根長、芽長，但其對發芽率的抑制作用最強，這與前人結論不一致[7]，究其原因，可能是所選用花椰菜品種不一樣。

蔬菜化感作用的研究對農業生產有著重要的指導意義，特別是大面積保護地栽培的反季節蔬菜。通過番茄、花椰菜植株不同部位及根際土壤水浸提液對玉米化感作用關系的研究，對蔬菜間套作的適宜性有了一個初步認識，但化感作用引起的蔬菜間套作適宜性的機理尚待進一步研究。

[1]麻繼仙，楊長楷，魏永鑫，等.元謀蔬菜工廠化育苗現狀、發展趨勢及對策[J].長江蔬菜，2012（1）：1-3.

[2]Rich E L.Allelopathy(2nd ed)[M].New York:Academic Press Inc,1984:309-315.

[3]周至紅.番茄（Lycopersicon）的化感作用研究[J].應用生態學報，1997，8（4）：445-449.

[4]馬彥霞.日光溫室番茄栽培基質的根際環境及化感作用研究[D].蘭州：甘肅農業大學，2013.

[5]劉必旺，趙慧輝，趙平，等.黃芪土壤的紅外指紋圖譜特征及其比較研究[J].光譜學與光譜分析，2012，32（11）：2 981-2 986.

[5]林娟，殷全玉，楊丙釗，等.植物化感作用研究進展[J].中國農學通報，2007，23（1）：68-72.

[6]Lockerman R H,Putnam A R.Growth inhibitors in cucumber plants and seeds[J].Journal of American Society of Horticultural Science,1981,106:418-422.

[7]王廣印，周秀梅，謝玉會，等.辣椒植株水浸液對辣椒種子萌發的自毒作用[J].上海交通大學學報：農業科學版，2008，26（5）：407-410.

Study on Effects of Aqueous Extract form Tomato and Cauliflower on Maize Seed Germination

SU Yinling,YANG Zixiang,MA Jixian,DAN Zhong, YANG Long,LI Yirong,MU Wanfu
(Insititute of Tropical Eco-agricultural Sciences of Yunnan Agricultural Sciences Academy,Yuanmou,651300)

This paper took bioassay method to explore the effects of 4 different concentrations of 0.025,0.050,0.075, 0.100 g/mL aqueous extract form tomato and cauliflower plant and rhizosphere soil on maize seed germination and seedling growth.The results showed that allelopathic effects of aqueous extract from cauliflower rhizosphere soil on maize were strongest and positively correlated with concentration of aqueous extract.Inhibition effects of aqueous extract from different parts of cauliflower and tomato on root length and shoot length of maize were significantly different,as cauliflower rhizosphere soil>cauliflower plant>tomato plant>tomato rhizosphere soil,the aqueous extract from cauliflower rhizosphere soil has promotion effect on maize.

Tomato;Cauliflower;Maize;Aqueous extract

Q948.12

A

1001-3547（2015）20-0057-03

10.3865/j.issn.1001-3547.2015.20.023

蘇銀玲（1986-），女，碩士，助理研究員，研究方向為作物抗病育種，E-mail：ynymsyl@sina.com

木萬福（1975-），男，通信作者，副研究員，主要從事蔬菜育種研究工作，E-mail：ljmyf19@yahoo.com.cn

2015-07-24