青蒿素對蔬菜種子發芽和幼苗生長的化感效應初探

張啟東，張秀珗，萬 軍，何 松

（正安縣農牧局種子管理站，貴州 遵義 563400）

1 青蒿素簡述

青蒿素是從復合花序植物黃花蒿莖葉中提取的有過氧基團的倍半萜內酯藥物，由中國藥學家屠呦呦于1971年發現。通過近幾年的各方研究表明，青蒿素在土壤中含量越高，對一些植物的生長發育會起到反作用，可抑制多種野草根莖、胚芽及高度等的生長[1]。而青蒿素在土壤中的含量濃度在6～24 mg/kg時，就會導致玉米、小麥、蘿卜、油菜等農作物的發芽率及幼苗的生長率降低，同時會對土壤中的有益生物，如蚯蚓和綠藻等有滅殺作用，導致主要農作物減產[2，3]。通過對這種化感作用的研究來知曉自然環境中植物種群的演變規律，減少化感效應對主體作物帶來的影響。

本試驗以4種蔬菜作為試驗對象，以期研究青蒿素對蔬菜種子發芽和幼苗生長的抑制效應。

2 試驗方法

2.1 試驗材料

試驗對象為蔬菜品種，其中大白菜品種為太原二青、小白菜品種為上海青，由貴州金黔種業提供；菜豆品種為泰國無筋豆、豇豆品種為之豇28-2，由遵義聯農種業提供；試驗使用的青蒿素購自酉陽富民青蒿科技有限公司生產的98.7%青蒿素產品。

2.2 試驗步驟

種子經凈度測定后，隨機選取大小均勻、活力較強、飽滿充分的蔬菜種子，用0.5%的雙氧水對種子消毒10 min，再用蒸餾水洗凈。使用移液管、量杯、量瓶等儀器及蒸餾水配制相應濃度的青蒿素試驗液，其濃度分別為 0 mg/L（CK1）、6 mg/L、12 mg/L、24 mg/L、48 mg/L 的溶液，并配制0.01%乙醇溶液（CK2），設4個品種6個處理，利用GZP-300a智能光照培養箱（南京恒裕儀器公司生產）在20℃的條件下，對使用0.01%乙醇溶液、不同濃度的青蒿素溶液進行浸泡的4個品種浸泡至“露白”后，再將試驗對象移出培養箱，分別取菜豆和豇豆種子各200粒(4盒，50粒/盒）、太原二青和上海青種子各取400粒（4盒，100粒/盒），使用規格12 cm×12 cm（白菜類，紙上發芽）、19 cm×13.5 cm（豆類，紙間發芽）的發芽盒，將取得的種子均勻放置于發芽床上，最后將發芽盒置于25℃的智能光照培養箱內，并使用蒸餾水保持培養箱內、盒內的濕度。

2.3 測定方法

按照《農作物種子檢驗規程GB/T 3543.4》幼苗鑒定總則計算種子發芽率。4個品種初始計數時間為第5天，末次計數時間太原二青和上海青為第7天、之豇28-2為第8天、泰國無筋豆為第9天，子葉、初生葉判定標準按“50%規則”。通過數據計算發芽率，并在計數末日測定胚根長度和苗高。

2.4 數據統計

在Excel表格中建立基礎數據計算方式，并使用DPS 6.5軟件對數據進行統計分析，用多重比較法對差異顯著性進行檢驗，顯著水平值0.05。

3 試驗結論

3.1 不同含量青蒿素溶液對種子發芽率、胚根長度以及苗高的影響

如表1所示，在青蒿素溶液浸泡下，隨濃度以6 mg/L為基數的不斷增加，各種子發芽率、胚根長度以及苗高的檢出值均呈現不斷下降趨勢，表明試驗品種幼苗生長受到抑制。以濃度12 mg/L青蒿素溶液浸種為例，在該試驗條件下，各類蔬菜種子在發芽率、胚根長度以及苗高上的檢出值均較CK1、CK2下降，其中無筋豆發芽率、胚根長度以及苗高分別下降41.9%、35.7%和20.7%；之豇28-2發芽率、胚根長度以及苗高分別下降48.8%、31.9%和52.2%；太原二青發芽率、胚根長度以及苗高分別下降38.8%、42.1%和47.4%；上海青發芽率、胚根長度以及苗高分別下降25.2%、75.0%和51.5%。

3.2 不同品種對青蒿素的化感效應有顯著差異

模擬田間自然狀態，在分別使用純水、0.01%乙醇溶液浸泡下，4個品種在發芽率、胚根長度、苗高的檢出值上均無明顯差異，但CK1、CK2與6 mg/L青蒿素溶液浸泡后的種子在發芽率、胚根長度以及苗高比較方面呈顯著差異（見表1）。CK1、CK2與12 mg/L青蒿素溶液浸泡后的種子在發芽率、胚根長度上比較，上海青為顯著差異，太原二青、無筋豆為極顯著差異；在苗高方面，之豇28-2、上海青的苗高受影響較大，為極顯著差異。在濃度為24～48 mg/L條件下，發芽率、胚根長度、苗高上受抑制的表現與 CK1、CK2比較更明顯，處理 5（24 mg/L）、處理 6（48 mg/L）與12 mg/L處理相比，在發芽率、胚根長度、苗高方面，除上海青、無筋豆外，其他兩個品種為顯著差異，表明太原二青、豇豆受青蒿素化感效應的影響更大。試驗中，青蒿素溶液浸泡后的種子以豇豆種子發芽率下降率最大，上海青胚根長度以及苗高下降率最高。

表1 青蒿素對種子發芽的影響

4 結語

本試驗說明，青蒿素會抑制蔬菜種子的發芽及幼苗生長，還體現出顯著的濃度差異和品種間差異，這可能是因為種子在低碳氮代謝中降低了合成反應的速率，致使其幼苗生長不正常。通過研究這類植物生長過程中釋放某些化感物質會對其他植物產生有弊或危害的這種優勝劣汰的自我保護機制，對正安縣多年黃花蒿（俗稱苦蒿）種植區的碧峰、楊興、土坪、廟塘、小雅等鄉鎮進一步提高黃花蒿產量具有現實的指導意義。

[1]李紅莉.土壤質地對青蒿生長發育、生理特性及產量品質的影響[D].武漢：華中農業大學,2009.

[2]劉小萌,李俊俊,李雪麗,等.青蒿素對豌豆種子萌發及幼苗生長的影響[J].園藝與種苗,2016,13(12):12-13.

[3]來慶捷,佘虹欣,呂建洲,等.青蒿素對黑麥草種子萌發和幼苗生長的影響[J].磷肥與復肥,2017,32(02):27-29.