艾蒿水浸提液對蠶豆種子萌發和幼苗生長的化感作用探究馬瑞環
2019-10-09 05:03:17溫霄瀟
考試周刊 2019年69期
摘?要：本研究通過用艾蒿水浸提液處理蠶豆種子及其幼苗，再經過相關數據的統計和分析，發現艾蒿水浸提液對蠶豆種子萌發和幼苗生長在一定程度上有抑制作用，從而對當地農民蠶豆的種植提供建議和幫助。
關鍵詞：艾蒿;蠶豆;種子萌發;幼苗生長;化感作用
一、 問題來源
閑暇期在田間游玩，無意間觀察到艾蒿生長大多具有集群分布的空間特征，而且艾蒿生長的一定范圍內，沒有其他植物生長或生長優勢不明顯，表現為莖稈矮細、葉黃甚至干枯。植物或植物殘體通過向周圍環境釋放化感物質對植物產生有害或有利的作用，化感物質可以對周圍植物（包括微生物）代謝的一個或幾個方面發生作用，如影響植物種子萌發、幼苗生長、成株的開花與結實等。那么，艾蒿對蠶豆的化感作用是怎樣的？像艾蒿這種優勢性強的植物，如果沒有被鏟除，經過一個冬天莖稈枝葉會腐爛在地里，特別是經過了雨雪的浸泡，很多不利的次生代謝產物也相應地滲入進了土壤中，這種情況會不會影響來年新作物種子的萌發和幼苗的生長呢？
二、 研究思路
（一） 供試材料
供試蠶豆;供試艾蒿曬干后稱取艾蒿葉150g;2L蒸餾水作為浸提溶劑，在25℃下浸提三天作為母液（75.0
g·L-1），并用蒸餾水分別將母液稀釋為所需的濃度，并按照Hoaglands營養液成分及濃度組成，向其中添加適量1000倍Hoaglands營養液而獲得不同濃度的艾蒿浸提液（含Hoaglands營養液）。
（二） 試驗設計
1. 種子的預處理
選出飽滿，大小適中，均勻整齊的蠶豆種子作為供試種子，并用水把選好的種子漂洗后置于10%的次氯酸鈉溶液中消毒10min，撈出后蒸餾水沖洗干凈。試驗共設置75.0 g·L-1、45.0 g·L-1、37.5 g·L-1、18.8 g·L-1、9.40 g·L-1、4.69 g·L-1、2.35 g·L-1、1.18
g·L-1、0，9個濃度梯度的處理組，所以將供試種子平均分為9組置于9個不同濃度的浸提液中浸泡24h后備用。
2. 種子培養
首先將等量備用種子培養于鋪有5層紗布的培養皿，每組處理設置3個重復（記為a、b、c），每個重復放置4粒種子，保持種子之間的距離相等，然后分別向每個培養皿中添加10ml對應濃度的浸提液，將培養皿置于25℃，濕度為80%的恒溫培養箱內進行培養催芽，定時補充等量對應濃度的浸提液使紗布保持濕潤，于第二天開始定時觀察并記錄種子的萌發數，待長出幼苗后定期測量并記錄幼苗長度。
（三） 數據統計與分析
化感指數RI=1-C/T（TC），RI=T/C-1（T
（四） 結果與分析
9組實驗的三個重復組實驗數據根據統計學規律分別求得平均值，并計算出相應的發芽率、發芽指數、發芽勢和幼苗生長速率，同時求得艾蒿浸提液對蠶豆對應指標的化感指數，結果如表1所示。
由表1可知，隨著艾蒿浸提液濃度的增加，種子的發芽率和發芽勢值持續降低，當濃度高于45 g/L左右時，發芽率降低程度更顯著。當濃度高于37 g/L左右時，發芽指數和發芽勢明顯降低，這表明，當濃度低于45 g/L時只是延長了種子的發芽時間，并不影響發芽率，但是當濃度高于45 g/L時不僅延長了發芽時間，而且降低了發芽率。隨著艾蒿浸提液濃度的增加，幼苗生長速率逐漸下降，且當濃度小于20 g/L時下降趨勢更明顯，當濃度高于20
g/L時雖然下降趨勢不明顯，但是生長速率已經很低，這表明艾蒿浸提液對蠶豆幼苗生長影響很大，特別當濃度較高時直接限制了幼苗的生長。與對照組（CK）相比，所有實驗組的RI都小于0，這說明艾蒿浸提液對蠶豆種子的發芽率、發芽勢、發芽指數及幼苗生長速率都有抑制作用，且濃度越大，抑制作用越強。
三、 結論與啟發
秸稈還田是提高土壤肥力，改善土壤有機質的有效措施。所以，農民在田間種植期間往往有個誤區，他們認為歷年田地里的雜草秸稈經過一冬天的侵蝕腐爛有利于來年新作物產量的提高，所以很多農民并沒有及時清除雜草，等第二年春播時直接種植新作物。事實上，大量實驗證明，田地里的秸稈含量并不是越多越好，不同植物之間都有相應的化感作用，特別像艾蒿這類生長優勢強的植物對其他植物的化感作用呈現明顯的抑制趨勢。經過本次實驗，再次證明艾蒿莖葉浸提液對蠶豆種子的萌發和幼苗生長都有一定的抑制作用。查閱文獻資料發現，已有學者實驗證明了艾蒿對蠶豆的根系分化也有一定的抑制作用。至于艾蒿對其他農作物的生長是否也有類似的抑制作用有待進一步考究，但為了提高農作物的產量，建議農民除了在農作物生長期間及時除去雜草以外，種植完一茬農作物后也應及時清除田間的雜草，避免影響來年作物種子的萌發和幼苗生長，從而降低產量。
參考文獻：
[1]楊期和，葉萬輝，廖富林，等.植物化感物質對種子萌發[J].生態學雜志，2005，24（12）：1459-1465.
[2]徐芬芬，楊平.艾蒿對大豆種子萌發和根系生長的化感作用研究[J].大豆科學，2017，36（5）：746-750.
作者簡介：
馬瑞環，溫霄瀟，甘肅省臨夏回族自治州，甘肅省臨夏中學。
