稻草浸提液對小麥種子萌發及幼苗生長的化感效應

李 波，魏亞鳳，薛亞光，潘寶國，劉 建

(江蘇沿江地區農業科學研究所，江蘇南通 226541)

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稻草浸提液對小麥種子萌發及幼苗生長的化感效應

李 波，魏亞鳳*，薛亞光，潘寶國，劉 建

(江蘇沿江地區農業科學研究所，江蘇南通 226541)

[目的]研究稻草浸提液對小麥種子萌發及幼苗生長的化感效應。[方法]利用室內培養試驗，研究不同質量濃度稻草浸提液對小麥種子發芽、葉重、苗高、根系長度、根干重的化感效應。[結果]稻草浸提液對小麥發芽表現為抑制作用，且隨著稻草浸提液濃度增加，抑制作用增大。不同濃度稻草浸提液對葉重、苗高、根系長度、根干重都有影響，稻草浸提液對葉重影響因品種不同而不同，低濃度時都為促進作用；對小麥苗高都是促進作用；低濃度的稻草浸提液對小麥根長、根干重為促進作用。[結論]稻草浸提液對小麥種子萌發有抑制作用，低濃度稻草浸提液對幼苗生長有促進作用。

稻草浸提液；小麥；種子萌發；化感效應

化感作用(Allelopathy，又稱他感作用、異株克生作用)的概念于1937年由科學家Molish首次提出，定義為所有類型植物(含微生物)之間生物化學物質的相互作用，包括抑制和促進兩個方面[1]。20世紀70年代中期Rice根據Molish的原始定義和對植物化感作用近40年的研究成果，將植物化感作用定義為植物(含微生物)通過釋放化學物質到環境中而產生的對其他植物直接或間接的有害作用。20世紀80年代中期Rice將有益作用和自毒作用補充到植物化感作用的定義中[1]。化感作用在農業生產中的應用極為廣泛，無論是作物的單一種植，還是作物輪作、間作、覆蓋、翻埋、重茬種植、殘茬的處置或利用等，都要考慮化感作用的影響[2]。

秸稈還田是解決剩余秸稈最有效直接的途徑，圍繞秸稈還田，我國科學家在提高作物產量及培肥土壤方面做了大量研究[3-9]。植物殘體腐解是化感作用的一條重要途徑，也是化感物質的一個重要來源，秸稈還田勢必會對鄰近的小麥產生直接或間接、有害或有利的化感效應，但是由于秸稈還田釋放的化感物質對作物的抑制作用還未引起重視，當前秸稈還田推廣過程中，往往存在小麥出苗率低、出苗不齊的現象，生產上會通過增加播種量來保證基本苗數，這不但提高了生產成本，而且即使增加播種量后也會出現出苗不齊、出苗率下降等現象。已有研究表明，秸稈還田經過雨、霧水的淋浸和腐解而釋放的化學物質，往往對下茬作物產生抑制作用[10]。筆者研究不同濃度稻草浸提液對小麥發芽率、幼苗高度和根長的影響，以期為消除或降低稻草還田對小麥出苗的抑制作用提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料 稻草于2015年10月底收集，室外風干后備用。小麥品種為揚麥13與鎮麥10號。

1.2 方法 將稻草剪成1～2 cm長小段，分別稱取稻草(干重)10、20、30、40 g裝入1 000 mL燒杯中，加入500 mL蒸餾水，室溫(20～25 ℃)浸泡3 d后，提取浸提液，制成濃度分別為0.02、0.04、0.06、0.08 g/mL的浸提液用于小麥發芽試驗。取飽滿、大小一致的小麥種子100粒均勻放在發芽盒中，取12 cm×12 cm的培養皿，墊上雙層濾紙，分別加入5 mL蒸餾水(CK)和不同濃度的浸提液，放置光照培養箱中培養，重復3次。種子發芽和幼苗生長過程中，適當補加蒸餾水和浸提液，使濾紙保持濕潤。

1.3 測定指標 7 d后記錄種子發芽率，以芽長超過種子長度1/2為標準。14 d后，測量單株幼苗高度、根長、單株葉片干重及根系干重。

1.4 統計分析 使用Microsoft Excel 2003和DPS軟件對數據進行分析。化感作用抑制率IR=(Ti-T0)/T0×100%，其中，Ti為測試項目的處理值，T0為對照值。當IR≥0時，表示促進作用；IR≤0，表示抑制作用。IR絕對值越大，其化感作用潛力越大[11]。

2 結果與分析

2.1 稻草浸提液對小麥種子發芽與幼苗葉重、苗高的化感效應 由表1可知，2個小麥品種發芽率隨著浸提液濃度增加有降低趨勢，說明稻草浸提液對小麥發芽率化感效應是高濃度抑制，且隨著浸提液濃度增加，對小麥發芽率化感作用抑制越大。稻草浸提液對小麥葉重化感作用因品種不同而不同，對揚麥13是低濃度促進。高濃度抑制，而對鎮麥10號表現為高濃度促進。2個品種共同處是低濃度(0.02 g/mL)時顯示為促進作用。稻草浸提液對揚麥13和鎮麥10號苗高都為促進作用，在濃度為0.06 g/mL時促進作用最強。

表1 稻草浸提液對小麥種子發芽與幼苗葉重、苗高的化感效應

注：數據后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

Note:Data followed by different lonercases stand for significant difference (P<0.05).

2.2 稻草浸提液對小麥幼苗根系的化感效應 由表2可知，不同濃度稻草浸提液對小麥根數影響不大，對根系長度有影響，從化感作用抑制率來看，低濃度稻草浸提液(0.02、0.04 g/mL)對揚麥13和鎮麥10號根系長度都表現為促進作用。稻草浸提液對不同品種小麥根干重化感作用不同，高濃度稻草浸提液對揚麥13為抑制作用，而對鎮麥10號為促進作用，低濃度(0.02 g/mL)的稻草浸提液對根干重為促進作用。

表2 稻草浸提液對小麥幼苗根系的化感效應

注：數據后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

Note:Data followed by different lonercases stand for significant difference (P<0.05).

3 結論與討論

3.1 稻草浸提液對小麥發芽的化感效應 稻草浸提液對小麥發芽表現為抑制作用，且隨著稻草浸提液濃度增加，抑制作用增大，這與李逢雨等[12]研究結果類似。另有研究表明，低濃度稻草浸提液對小麥種子發芽是促進作用，這表明稻草浸提液對小麥種子發芽的化感作用有明顯濃度效應。李晶等研究了玉米秸稈腐解產生的化感物質，主要是苯甲酸、對羥基苯甲酸、鄰苯二甲酸、香草酸、阿魏酸等，而關于稻草浸提液化感物質的研究較少，稻草浸提液抑制小麥發芽的物質可能是些酚酸類物質[13-14]。稻草還田后化感物質釋放，對小麥發芽有抑制作用，在稻草還田技術研究中應該考慮如何提高小麥出苗率，這樣更有利于稻草還田技術推廣。

3.2 稻草浸提液對小麥幼苗生長的影響 不同濃度稻草浸提液對小麥葉重、苗高、根系長度、根干重都有影響。稻草浸提液對葉重影響因品種不同而不同，低濃度時為促進作用；稻草浸提液對小麥苗高都是促進作用；低濃度的稻草浸提液對小麥根長、根干重是促進作用。已有研究表明，化感物質對胚根伸長、根系內部結構以及根部細胞分裂等方面有明顯的效果[15]，但稻草浸提液對小麥幼苗生長影響機制還有待于進一步研究。

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[14] 劉秀芬，曉軍.化感物質阿魏酸對小麥幼苗內源激素水平的影響[J].中國生態農業學報，2001，9(1)：86 -89.

[15] 宋亮，潘開文，王進闖.化感活性物質影響種子萌發作用機理的研究進展[J].世界科技研究與發展，2006，28(4)：52-57.

Allelopathic Effect of Rice Straw Extract on Seed Germination and Seedling Growth of Wheat

LI Bo, WEI Ya-feng*, XUE Ya-guang et al

(Institute of Agricultural Science Research along Yangtze River in Jiangsu，Nantong，Jiangsu 226541)

[Objective]To study the allelopathic effect of rice straw extract on seed germination and seedling growth of wheat.[Method]The indoor culture experiments were conducted to study allelopathic effects of rice straw extract on wheat germination ,leaf weight, seedling height, root length, root dry weight. [Result]The results showed that extraction of rice straw showed inhibitory effect on wheat seed germination, when straw extract concentration increased, inhibition increased. Different concentrations of straw extract have different allelopathic effects on leaf weight, seedling height, root length, root dry weight. Allelopathic effects of straw extract on leaf weight varied with different wheat varieties. Low concentration of rice straw extract increased wheat seedling height. The low concentration of rice straw extracts increased wheat root length and root dry weight.[Conclusion]Rice straw extract showed inhibitory effect on wheat seed germination and promotive effect on seedling growth of wheat at low concentrations.

Rice straw extract；Wheat；Seed germination；Allelopathy effect

南通市應用研究計劃項目(BK2014021)；南通市循環農業重點實驗室項目(CP2015003)。

李波(1982- )，男，江蘇泰興人，副研究員，碩士，從事作物栽培研究。*通訊作者，研究員，碩士，從事耕作栽培與生態農業研究。

2016-09-02

S 512.1

A

0517-6611(2016)31-0018-02