艾葉水提物對山東山地丘陵丹參種植區(qū)7種主要雜草種子萌發(fā)的抑制作用研究△

楊國紅，周冰謙，馮靜，盧恒，王曉，郭蘭萍，劉偉*

1.齊魯工業(yè)大學(xué)/山東省科學(xué)院 山東省分析測試中心，山東 濟(jì)南 250014；2.齊魯工業(yè)大學(xué)/山東省科學(xué)院 藥學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014；3.山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南 250355；4.中國中醫(yī)科學(xué)院 中藥資源中心，北京 100700

丹參為雙子葉唇形科鼠尾草屬植物丹參Salvia miltiorrhizaBge.的干燥根莖，具有祛瘀止痛、活血通經(jīng)、清心除煩的功效，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，被列為上品[1]。目前，丹參藥材主要依靠人工栽培獲得，主產(chǎn)區(qū)包括山東、陜西、四川等省，栽培面積達(dá)40 000 hm2[2]。山東是丹參的道地產(chǎn)區(qū)和主產(chǎn)區(qū)[3]，種植面積達(dá)到30 萬畝（1 畝≈666.67 m2），種植區(qū)域主要分布于平邑、莒南、莒縣、萊蕪等山地丘陵地區(qū)。雖然，山東溫和濕潤的氣候和以砂質(zhì)壤土為主的土壤類型較適合丹參生長，但在丹參開花前后恰逢雨季，此時丹參植株較小，不能掩蓋地面，導(dǎo)致雜草滋生，如果處理不及時則會嚴(yán)重影響丹參的產(chǎn)量和品質(zhì)。艾Artemisia argyiH.Lév.&Vaniot 為菊科菊屬植物，分布廣泛，根系發(fā)達(dá)，耐寒、耐旱，對環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)，繁殖能力較強(qiáng)。觀察發(fā)現(xiàn)，在其生長之處幾乎無雜草。本研究考察了不同濃度艾葉水提物對山東山地丘陵丹參種植區(qū)7 種主要雜草種子萌發(fā)的抑制作用，為研發(fā)新的生態(tài)除草劑提供參考。

1 材料

1.1 樣品

于山東萊蕪苗山鎮(zhèn)紫光生態(tài)園丹參種植基地雜草實(shí)驗(yàn)田采集艾葉及外形飽滿、顏色較深的成熟雜草種子，經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)李佳教授鑒定分別為艾Artemisia argyiH.Lév.&Vaniot、牛筋草Eleusine indica(L.) Gaertn.、狗尾草Setaria viridis(L.)Beauv.、莎草Cyperus rotundusL.、藜Chenopodium albumL.、反枝莧Amaranthus retroflexusL.、畫眉草Eragrostis pilosa(L.) Beauv.、馬齒莧種子Portulaca oleraceaL.。

1.2 儀器

BAS124S 型分析天平（德國賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）；RXZ/RXM 型智能人工氣候培養(yǎng)箱（寧波江南儀器廠）；SB-3200DT型超聲波清洗儀（寧波新芝生物科技股份有限公司）。

2 方法

2.1 艾葉水提物的制備

將艾葉打粉，過40 目篩，稱取艾葉粉末100 g于2 L 燒杯中，加入蒸餾水1 L 浸泡12 h，25 ℃超聲30 min，干燥，得到提取物8.49 g，4 ℃冰箱保存。

2.2 7種雜草種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)

采用培養(yǎng)皿濾紙法，分別稱取艾葉提取物0.20、0.40、1.05、2.10 g，用蒸餾水溶解稀釋得到CK（0 mg·mL-1）、A（5 mg·mL-1）、B（10 mg·mL-1）、C（25 mg·mL-1）、D（50 mg·mL-1）5 個處理組的艾葉水提物溶液。選擇直徑為9 cm 的培養(yǎng)皿，底部墊2 張濾紙，選取顏色較深的飽滿雜草種子各50 粒，均勻放入培養(yǎng)皿中，分別加入不同質(zhì)量濃度的艾葉水提物溶液2 mL，每個處理3 組重復(fù)。培養(yǎng)皿置于溫度為25 ℃、相對濕度為85%、光照時間為12 h 的人工氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng)8 d，每天補(bǔ)充蒸餾水2 mL 使其保持表面濕潤。從第一天開始，每日記錄發(fā)芽種子數(shù)。結(jié)束后對各處理幼苗進(jìn)行苗長、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量等指標(biāo)測定。

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003、Origin 8軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

3 結(jié)果

3.1 抑制率和發(fā)芽勢

結(jié)果表明，艾葉水提物溶液對牛筋草、畫眉草、狗尾草、藜、反枝莧、莎草種子萌發(fā)均有不同程度的影響，水提物溶液質(zhì)量濃度與種子萌發(fā)率負(fù)相關(guān)。處理組A、B 中7 種雜草種子抑制率較低作用不明顯；處理組C 中莎草、藜、反枝莧種子萌發(fā)的抑制率分別為97.33%、98.00%、100%，發(fā)芽率分別為0.86%、0.70%、0，發(fā)芽勢分別為2.00%、0.67%、0，與CK 組相比有明顯的抑制作用，但是對狗尾草、畫眉草、馬齒莧、牛筋草4 種雜草種子沒有明顯的抑制作用；而D 組中狗尾草、畫眉草、馬齒莧、牛筋草的種子萌發(fā)抑制率分別為92.67%、94.67%、73.33%、82.00%，發(fā)芽率分別為2.62%、2.18%、8.97%、6.17%，發(fā)芽勢分別為2.67%、3.33%、6.67%、6.67%，與CK 組相比抑制作用明顯。綜合分析，處理組D 對7 種雜草種子均有明顯的抑制作用（表1～3）。

表1 不同質(zhì)量濃度艾葉水提物溶液對7種雜草種子萌發(fā)抑制率的影響（, n=3）%

表1 不同質(zhì)量濃度艾葉水提物溶液對7種雜草種子萌發(fā)抑制率的影響（, n=3）%

注：—表示該濃度條件下未進(jìn)行萌發(fā)實(shí)驗(yàn)；表2～5同。

表2 不同質(zhì)量濃度艾葉水提物溶液對7種雜草種子萌發(fā)發(fā)芽勢的影響（, n=3）%

表2 不同質(zhì)量濃度艾葉水提物溶液對7種雜草種子萌發(fā)發(fā)芽勢的影響（, n=3）%

表3 不同質(zhì)量濃度艾葉水提物溶液對7種雜草種子發(fā)芽率的影響（, n=3）%

表3 不同質(zhì)量濃度艾葉水提物溶液對7種雜草種子發(fā)芽率的影響（, n=3）%

3.2 艾葉水提物溶液不同質(zhì)量濃度條件下對7 種主要雜草幼苗生長的影響

艾葉水提物溶液不同質(zhì)量濃度條件下對7 種主要雜草幼苗生長的影響（表4～5）。在5 個不同處理下，隨著濃度的增加，對7 種雜草的苗長、鮮質(zhì)量有一定的影響。處理組C 中藜、莎草、反枝莧的苗長分別為1.20、0.86、0 cm，鮮質(zhì)量分別為0.01、0.01、0 g，艾葉水提液對狗尾草、畫眉草、牛筋草、馬齒莧的影響不明顯；但是，在D 處理組中，這4 種雜草的苗長分別為1.16、1.28、3.01、1.13 cm，鮮質(zhì)量分別為0.01、0.02、0.24、0.09 g，提示艾葉水提物溶液對雜草生長有較明顯的抑制作用。結(jié)果表明，隨著艾葉水提物溶液質(zhì)量濃度的增加，其對雜草的生長有較強(qiáng)的抑制作用。

表4 不同質(zhì)量濃度艾葉水提物溶液對7種雜草幼苗苗長的影響（, n=3）cm

表4 不同質(zhì)量濃度艾葉水提物溶液對7種雜草幼苗苗長的影響（, n=3）cm

4 討論

農(nóng)田中雜草易與作物爭奪水分、肥料、土地和空間，并給作物傳播病蟲害，從而導(dǎo)致作物的產(chǎn)量和質(zhì)量大大降低[4]。山東丹參種植區(qū)域多為山地丘陵，氣候溫和濕潤，土壤以砂質(zhì)壤土為主，雨季易滋生莎草、狗尾草、藜、反枝莧、馬齒莧、牛筋草、畫眉草等雜草。這些雜草的高度可達(dá)1 m，根系發(fā)達(dá)、密度大、繁殖快，具有很強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性[5]，阻礙丹參正常光合作用，爭奪土壤養(yǎng)分從而影響到丹參的生長。本研究結(jié)果表明，艾葉對雜草有一定的抑制作用，可以有效減少丹參種植地中的雜草萌發(fā)。艾葉水提液中含有新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸、咖啡酸、夏佛塔苷、異綠原酸C、異綠原酸A、異澤蘭黃素等有效化學(xué)成分[6]。其中，夏佛塔苷和異澤蘭黃素屬于黃酮類化合物，艾蒿中含有黃酮類化合物，當(dāng)土壤中的化感物質(zhì)積累到一定程度就會對雜草種子的萌發(fā)起到抑制作用[7]。新綠原酸、咖啡酸、異綠原酸C、異綠原酸A、綠原酸、隱綠原酸等酚酸類物質(zhì)能夠發(fā)揮有效的抑草作用[8]。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，艾葉水提物溶液對丘陵地區(qū)丹參地中莎草、狗尾草、畫眉草、莎草、藜、反枝莧、牛筋草7種主要雜草種子的萌發(fā)具有不同程度的抑制作用，濃度越高抑制作用越明顯。后期將開展進(jìn)一步研究，結(jié)合丹參產(chǎn)量和品質(zhì)更準(zhǔn)確地確定艾葉使用量和使用方法。

表5 不同質(zhì)量濃度艾葉水提物溶液對7種雜草幼苗鮮質(zhì)量的影響（, n=3）g/皿

表5 不同質(zhì)量濃度艾葉水提物溶液對7種雜草幼苗鮮質(zhì)量的影響（, n=3）g/皿