莫云容， 趙 凱， 鄧明華

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園林園藝學(xué)院，云南 昆明 650201)

?

番茄植株水浸提液對生菜和大白菜化感作用的研究

莫云容， 趙 凱， 鄧明華*

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園林園藝學(xué)院，云南 昆明 650201)

以生菜和大白菜兩種蔬菜作物為受體，通過測定番茄植株水浸提液對兩種蔬菜作物幼苗生長的影響，對番茄化感物質(zhì)的作用進(jìn)行了研究.結(jié)果表明：①低濃度(0.02 g/ml)的番茄水浸提液抑制大白菜幼苗的根長和根重；而促進(jìn)生菜的根長和根重②高濃度(0.08 g/ml)的番茄水浸提液對生菜和大白菜幼苗根長、根重和苗長均表現(xiàn)為抑制作用.隨著濃度的加大，抑制作用增強；③ 0.04 g/ml的番茄水浸提液對生菜幼苗苗長和大白菜的根重、根長/苗長有明顯的促進(jìn)作用，而對大白菜幼苗苗長、根長有抑制作用；④番茄水浸提液對生菜幼苗根長/苗長比均表現(xiàn)為抑制作用、而對白菜的卻表現(xiàn)為促進(jìn)作用.圖5，表1，參11.

番茄；化感作用；幼苗生長

化感作用(allelopathy)是近年來生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域的熱點，植物或微生物通過代謝作用影響環(huán)境中其它植物或微生物的活動.，植物主要是通過揮發(fā)、淋溶、分泌以及殘株腐解等途徑釋放一些化感物質(zhì)，來影響周圍環(huán)境中植物或微生物的生長和發(fā)育[1-4].植物的化感作用普遍存在于地球生態(tài)系統(tǒng)中，在農(nóng)業(yè)活動中，在合理安排農(nóng)業(yè)種植制度、控制農(nóng)田雜草、防治作物病蟲害以及減輕連作障礙等方面有重要作用[5-8].因此，對于植物化感作用機理的研究具有重要的理論和實際意義.

番茄是一種十分重要的蔬菜作物，在生產(chǎn)中極易發(fā)生連作障礙.導(dǎo)致連作障礙的因素有很多，其中重要因素之一就是番茄的自毒和它毒作用.自毒和它毒作用是化感作用中一種常見現(xiàn)象，它是因為植物無益代謝的過度積累而自身受抑制.但目前國內(nèi)外關(guān)于番茄化感作用機理的研究還很少[9]，很有必要深入研究番茄的化感效應(yīng)及其機理，為番茄的種植提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

番茄植株種植在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院實驗基地，在盛花期采地上部分用于實驗.生菜和大白菜均購自云南省昆明市小板橋種子市場.

1.2 方法

1)番茄植株水浸提液的制備：準(zhǔn)確稱量番茄地上部分20 g，用蒸餾水洗凈后，剪成1 cm長的碎片，粉碎機粉碎后，倒入燒杯加250 ml蒸餾水，在常溫下浸提48 h后，三層紗布過濾.濾液為供試母液，放置于冰箱，待用.實驗時將實驗?zāi)敢河谜麴s水梯度稀釋成0.02 g/ml、0.04 g/ml、0.06 g/ml三個濃度.

2)受體種子預(yù)處理：精選籽粒飽滿的生菜和大白菜種子，用75%酒精溶液處理5 s，再用蒸餾水沖洗干凈.

3)化感作用的測定：將兩層經(jīng)過滅菌的濾紙平鋪在洗凈、烘干的培養(yǎng)皿中，加入適量蒸餾水浸潤濾紙，將生菜和大白菜種子播種在培養(yǎng)皿濾紙上.第二天取發(fā)芽的種子，至于另一洗凈、烘干、鋪上兩層經(jīng)過滅菌的濾紙、加入5 ml不同濃度的番茄水浸提液的培養(yǎng)皿中，每皿25顆，均勻擺放.番茄水浸提液處理設(shè)5個濃度梯度(0.00 g/ml (對照)、0.02 g/ml、0.04 g/ml、0.06 g/ml、0.08 g/ml).7 d后測定苗長(根除外)、根長、苗重和根重.每處理3次重復(fù).在室溫條件下進(jìn)行培養(yǎng).

4)數(shù)據(jù)處理.化感作用效應(yīng)的計算參照Willanson G B的化感作用效應(yīng)指數(shù)(RI)進(jìn)行.當(dāng)當(dāng)T0為促進(jìn)作用，絕對值大小與作用強度一致[10].

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度番茄植株水浸提液對生菜和大白菜幼苗根長的影響

由圖1和表1可知，生菜和大白菜幼苗根長對各濃度的番茄水浸提液的反應(yīng)各不相同.

隨著濃度的增加，番茄水浸提液對生菜幼苗根長表現(xiàn)為抑制.濃度為0.02 g/ml時，生菜幼苗根長為2.95 cm，對照的為3.86，化感作用效應(yīng)為-0.24.濃度增加到0.06 g/ml、0.08 g/ml時，幼苗根長分別為2.21 cm和2.11 cm，均表現(xiàn)為下降，并且番茄水浸提液濃度越高，對幼苗根長的抑制作用越強，其化感作用效應(yīng)分別為-0.43、-0.45.

表1 不同濃度番茄浸提液對生菜和大白菜幼苗的化感作用效應(yīng)Tab.1 Allelopathy of different concentration of the aqueous extract of tomato plants on seedling of lettuce and celegy cabbage

圖1 不同濃度番茄浸提液對生菜和大白菜根長化感作用效應(yīng)Fig.1 Effect of different concentration of the aqueousextract from tomato plants on the root length

不同濃度的番茄水浸提液對大白菜幼苗根長的作用與生菜相似，也為抑制作用.濃度為0.02 g/ml時，幼苗根長為3.96 cm，化感作用效應(yīng)為-0.13；當(dāng)濃度增加為0.06 g/ml時，幼苗的根長為3.36 cm，化感作用效應(yīng)為-0.26；濃度為0.08時，幼苗根長有較大幅度的下降，而且濃度越大，其抑制作用越強，其化感作用效應(yīng)為-0.34.

2.2 不同濃度番茄植株水浸提液對生菜和大白菜幼苗苗長的影響

比較了生菜和大白菜幼苗苗長對不同濃度的番茄水浸提液的反應(yīng)(表1)結(jié)果表示，生菜和大白菜幼苗苗長對不同濃度的番茄水浸提液的反應(yīng)各不盡相同.就生菜而言，表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)和高濃度抑制的雙重效應(yīng).對白菜而言，則表現(xiàn)為抑制作用.

濃度為0.02 g/ml、0.04 g/ml、0.06 g/ml時，對生菜幼苗苗長均為促進(jìn)作用，幼苗苗長與對照相比增加5%、4%和0.8%，化感作用效應(yīng)分別為0.04、0.03和0.01；濃度為0.08 g/ml時，生菜幼苗的苗長為3.61 cm，化感作用效應(yīng)分別為-0.09，由促進(jìn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐种谱饔?0.02 g/m、0.04 g/ml、0.06 g/ml對白菜和生菜的幼苗苗長的作用效果完全不同，對白菜幼苗苗長表現(xiàn)為抑制效應(yīng)，化感作用效應(yīng)分別為-0.29、-0.38、-0.41(見圖2).

圖2 不同濃度番茄浸提液對生菜和大白菜苗長化感作用效應(yīng)Fig.2 Effect of different concentration of the aqueousextract from tomato plants on the shoot length

4個濃度(0.02 g/ml，0.04 g/ml，0.06 g/ml，0.08 g/ml)的番茄水浸提液都明顯抑制生菜幼苗根長/苗長比(圖3和表1)，抑制強度隨水浸提液濃度的增加而加強，而對白菜則表現(xiàn)為促進(jìn)作用，隨濃度的升高抑制作用減弱.在上述4個濃度的處理下，生菜幼苗根長/苗長比分別為0.71，0.66，0.55和0.58，與對照(0.97)相比，均有下降，化感作用效應(yīng)分別為-0.27，-0.32，-0.43和-0.46；同時大白菜幼苗根長/苗長比分別為1.45，1.63，1.48和1.43，化感作用效應(yīng)分別為0.19，0.28，0.20和0.17.

圖3 不同濃度浸提液對生菜和大白菜 根長/苗長化感作用Fig.3 Effect of different concentration of the aqueous extract from tomato plants on the seedling and root length

2.3 不同濃度番茄植株水浸提液對大白菜和生菜幼苗根重的影響

研究大白菜和生菜幼苗根重對不同濃度番茄水浸提液的反應(yīng)，結(jié)果見圖4和表1.不同濃度的番茄水浸提液對生菜和白菜的影響不相同.就大白菜而言，表現(xiàn)為雙重效應(yīng)，即低濃度促進(jìn)和高濃度抑制.濃度為0.02 g/ml和0.04 g/ml時，大白菜幼苗根重為0.093 4 g和0.086 3 g，(對照為0.074 5)表現(xiàn)為促進(jìn)作用；濃度偽.06 g/ml和0.08 g/ml時為抑制，幼苗根重為0.055 5 g和0.038 2 g，化感作用效應(yīng)為-0.25和-0.49.就生菜來說隨著濃度的升高，表現(xiàn)為抑制作用，濃度越高抑制作用越強.濃度為0.02 g/ml、0.04 g/ml、0.06 g/ml、0.08 g/ml,幼苗的根重分別為0.074 0 g、0.064 6 g、0.366 g、0.035 5 g(對照為0.036 3 g).化感作用效應(yīng)分別為0.51、0.44、0.01、-0.02.

圖4 不同濃度番茄浸提液對生菜和大白菜 根重化感作用效應(yīng)Fig.4 Effect of different concentration of the aqueous extract from tomato plants on the root weight of seedling

2.4 不同濃度番茄植株水浸提液對大白菜和生菜苗重的影響

比較了大白菜和生菜幼苗苗重對不同濃度番茄水浸提液的反應(yīng)(表1)，由此可看出不同濃度番茄水浸提液對大白菜和生菜的影響不同.表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)和高濃度抑制的雙重效應(yīng).當(dāng)濃度為0.02 g/ml時，苗重0.324 g和0.225 g,(對照的為0.291 0 g和0.177 2 g)化感作用效應(yīng)為0.10和0.21，表現(xiàn)為促進(jìn)作用；當(dāng)濃度分別偽.04 g/mi、0.06 g/ml、0.08 g/ml時，大白菜的苗重分別為0.278 g、0.275 g、0.2709 g,化感作用效應(yīng)為-0.05、-0.05和-0.07；生菜的苗重分別為0.179 7 g、0.162 2 g、0.140 1 g，化感作用為0.02、-0.08和-0.21.隨著濃度的升高，均表現(xiàn)為抑制作用，濃度越高，抑制作用越強(見圖5).

圖5 不同濃度番茄浸提液對生菜和大白菜苗重的影響.Fig.5 Effect of different concentration of the aqueous extract from tomato plants on the seedling weight of seedling

3 討 論

3.1 番茄植株水浸提液化感效應(yīng)的多樣性

研究發(fā)現(xiàn)：0.02 g/ml的番茄植株水浸提液對生菜和大白菜幼苗生長的作用不同.

高濃度的番茄植株水浸提液(0.08 g/ml)對生菜幼苗生長表現(xiàn)為抑制作用，其幼苗根長、幼苗苗長和幼苗根長/苗長比、幼苗的苗重和根重均表現(xiàn)為抑制作用，其幼苗根長、幼苗根長/苗長、根重和苗重分別為2.110 cm、0.58、0.035 5 g和0.140 1 g，對照分別為3.86 cm、0.97、 0.036 3 g和0.177 2 g，同比分別下降45%、40%、2%和21%，化感效應(yīng)分別為-0.45、-0.40、-0.02和-0.21.

較低濃度的番茄植株水浸提液(0.02 g/ml，0.04 g/ml，0.06 g/ml)對大白菜幼苗生長的化感效應(yīng)與生菜卻略有不同，大白菜的苗長表現(xiàn)為抑制作用，化感作用效應(yīng)分別為-0.29、-0.38、-0.41；而生菜種子的苗長表現(xiàn)為促進(jìn)作用，化感作用效應(yīng)分別為0.04、0.03、0.01.由此可見：不同受體作物對同一作物的化感物質(zhì)的反應(yīng)可能不同，而同一化感物質(zhì)對同一作物的不同器官的作用也可能不同.

3.2 番茄植株水化感作用的濃度效應(yīng)

對番茄化感研究發(fā)現(xiàn)，番茄植株水浸提液對供試受體表現(xiàn)為明顯的濃度雙重效應(yīng)(高濃度抑制和低濃度促進(jìn)).其中對根的抑制作用顯著大于地上部分(苗).研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)葉亞菊不同濃度的揮發(fā)油對垂穗披堿草生長特性(種子的萌發(fā)率、株高、根長)有不同程度的抑制作用，而且濃度越大抑制作用越明顯，但濃度小時對根重卻有一定的促進(jìn)生長的作用[11].本研究發(fā)現(xiàn)不同濃度的番茄植株水浸提液對生菜發(fā)芽和幼苗生長也表現(xiàn)為明顯的高濃度抑制和低濃度促進(jìn)的濃度雙重效應(yīng)，濃度為0.02 g/ml時，生菜和大白菜種子根重、苗重均表現(xiàn)為促進(jìn)作用.化感作用效應(yīng)分別為0.51、0.21和0.20、0.10；當(dāng)濃度為0.04 g/ml時，有的方面仍然表現(xiàn)促進(jìn)作用，有的方面卻為抑制作用；濃度為0.06 g/ml和0.08 g/ml則都表現(xiàn)為抑制作用，隨著濃度的升高其抑制效應(yīng)作用加強.

[1] 彭少麟，邵 華.化感作用的研究意義及其發(fā)展前景[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2001，12(5)：780-786. PENG Shao-lin,SHAO Hua.Research signif icance and foreground of allelopathy[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2001,12(5):780-786.

[2] 莫美化，馬紅梅，肖啟福，等.紅汁乳菇對水稻、稗草的化感影響[J].生態(tài)學(xué)報，2004，24(12)：2 951-2 954. MO Mei-hua,MA Hong-mei,XIAO Qi-fu,et al.Allelopathic effects of the ethanol-soluble extracts of Lactarius hatsudake on Oryza sativa and Echinoloa crusgalli[J].Acta Ecology Sinica,2004,24(12):2 951-2 954.

[3] 耿廣東，程智慧，孟煥文，等.西瓜化感作用及其機理研究[J].果樹學(xué)報，2005，22(3)：247-251. GENG Guang-dong,CHENG Zhi-hui,MENG Huan-wen,et al.Study on allelopathy and its mechanism of watermelon(Citrullus lanatus)[J].Journal of Fruit Science,2005,22(3):247-251.

[4] 柴 強，黃高寶.植物化感作用的機理、影響因素及應(yīng)用潛力[J].西北植物學(xué)報，2003，23(3)：509-515. CAI Qiang,HUANG Gao-bao.Review on action mechanism affecting factors and applied potential of allelopathy[J].Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica,2003,23(3):509-515.

[5] 王艷平，湯陵華.水稻化感作用研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報，2003，19(3)：182-186. WANG Yan-ping,TANG Lin-hua.Study on rice allelopathy[J].Jiangsu Journal of Agriculture Science,2003,19(3):182-186.

[6] 邵 華，彭少麟，張 弛，等.微甘菊的化感作用研究[J].生態(tài)學(xué)雜志，2003，22(5)：62-65. SHAO Hua,PENG Shao-lin,ZHANG Chi,et al.Allelopathic potential of Mikania micrantha[J].Chinese Journal of Ecology,2003,22(5): 62-65.

[7] 張遠(yuǎn)莉，陳建群，衛(wèi) 春.薄荷化感物質(zhì)的作用及其初步分離[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報，2003，9(6)：611-615 ZHANG Yuan-li,CHEN Jian-qun,WEI Chun.Effects of mint allelochemicals and its preliminary isolation[J].Chinese Journal Appllied Environment Biology,2003,9(6):611-615.

[8] 劉彬彬，高錦明，劉亞敏，等.核桃葉石油醚提取物化感作用的研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報，2005，33(4)：147-150 LIU Bin-bin,GAO Jin-ming,LIU Ya-min,et al.Allelopathic study of walnut leaf petroleum ether extracts[J].Journal of Northwest science and technology of agriculture and forest,2005,33(4):147-150.

[9] 周志紅，駱世明，牟子平.番茄的化感作用研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，1997，8(4)：445-449. ZHOU Zhi-hong,LUO Shi-ming,MOU Zi-ping.Allelopathic effect of tomato[J].Chinese Journal of Applied Ecology,1997,8(4):445-449.

[10] Willanson G B.Bioassaya for allelopathy: measuring treatment responses with independent control[J].Journal of chemical Ecology,1988,14(1): 181-187.

[11] 甑潤德，張樹源，白雪芳，等.細(xì)葉亞菊揮發(fā)油中抑制垂穗披堿草德化合物分離與鑒定[J].植物生理學(xué)報，1996，22(3)：311-314. ZENG Run-de,ZHANG Shu-yuan,BAI Xue-fang,et al.Isolation and identification of allelopathic compounds in the voltaic oil from Ajania tenuifolia inhibiting Elymus nutans[J].Acta phytophysiologic Sinca,1996,22(3):311-314.

Biography：MO Yun-rong,female,born in 1986,master,research direction for Vegetable cultivation and breeding.

Allelopathy of Aqueous Extract From Tomato Plantson Lettuce and Celegy Cabbage

MO Yun-rong, ZHAO Kai, DENG Ming-hua*

(College of Landscape and Horticulture,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China)

The study of allelopathy on tomato plants was made through measuring seedling growth of lettuce and celegy cabbage which were watered with the aqueous extract of tomato plants.The results lead to the following conclusions: ① Tomato plants aqueous extract with lower concentration(0.02 g/ml) restrained length of seedling root and weight of celegy cabbage,while it prompted those of lettuce.② Tomato plants aqueous extract with higher concentration(0.08 g/ml) inhibited significantly both lettuce's length of seedling root as well as the weight of root and those of celegy cabbage; and the effects could be enhanced with the increase of the concentration.③ Tomato plants aqueous extract in this concentration of 0.04 g/ml,on one hand,which advanced seedling length of lettuces and root weight,root length and seedling length of celegy cabbages; on the other hand,which inhibited seedling length and root length of celegy cabbage.④ Tomato plant aqueous extract inhibited the ratio of seedling(root length)/(shoot length)of lettuce,while this turned to be helpful for Chinese cabbage.5figs.,1tab.,11refs.

Tomato; Allelopathy; Seedling growth

2015-03-11

國家公益性行業(yè)科技體系(編號：200903025)；國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(編號：nyeytx-35-gwzj);云南省蔬菜生產(chǎn)科研協(xié)作組.

莫云容(1986-)，女，廣西南寧人，碩士，研究方向：蔬菜栽培及育種. *通訊作者，E-mail:dengminghua2013@163.com.

2095-7300(2015)01-001-05

S636

A