，　子凡，　　，　

(1.海南大學(xué)熱帶農(nóng)林學(xué)院，　?？?570228；2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)部木薯種質(zhì)資源保護(hù)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，　海南 儋州 571737)

木薯(ManihotesculentaCrantz)是熱帶及亞熱帶地區(qū)重要的糧食及能源作物[1]，植株高大，有3～4個(gè)月不封行期?；ㄉ?ArachishypogaeaLinnaeus)是我國(guó)華南地區(qū)重要的油料作物之一，生育期較短，植株較小[2]，適合與木薯間作。目前，木薯/花生間作是木薯產(chǎn)區(qū)的主要間作模式之一[3]。間套作栽培模式是合理開發(fā)和利用土地資源的重要途徑之一，減少系統(tǒng)種間資源競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)資源互補(bǔ)和系統(tǒng)生產(chǎn)力最大化是間作群體作物的合理配置的必須條件[4]。但是，建立合理作物種植模式和耕作方式必須同時(shí)考慮種間的化感作用[5]。

化感作用是指一種植物通過向環(huán)境中釋放化學(xué)物質(zhì)而對(duì)另一種植物(或微生物)產(chǎn)生有益或有害的作用[6]?；凶饔媚苡绊懼参锏拿妊俊⑸L(zhǎng)、繁殖和分布[7]。本課題組發(fā)現(xiàn)，木薯葉片水浸液中含有化感物質(zhì)，對(duì)香蕉尖孢鐮刀菌[FusariumoxysporumSchlechtendal f.sp.cubense(EF.Smith)WC.Snyder et HN.Hansen]的孢子萌發(fā)有不同程度的抑制作用[8]。在高濕度多降水區(qū)，化感物質(zhì)主要以淋溶方式釋放或進(jìn)入土壤后經(jīng)土壤載體作用影響鄰近植物[9]。前人對(duì)木薯/花生間作在光資源和養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)或互補(bǔ)[3,10]、群體結(jié)構(gòu)的配置[11]、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益[1]等方面也進(jìn)行了相關(guān)研究，但木薯釋放的化感物質(zhì)對(duì)花生影響的研究目前仍是個(gè)空白，為此，本試驗(yàn)分別選用3種濃度的木薯葉片和木薯根際土水浸液，從化感效應(yīng)角度闡述木薯對(duì)花生種子萌發(fā)的影響，為制定科學(xué)的高產(chǎn)高效栽培方案提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　試驗(yàn)材料

木薯選用華南8號(hào)，花生選用湛油75號(hào)。

1.2　樣品的采集和處理

2016年8月20日，在海南大學(xué)農(nóng)科試驗(yàn)基地，于木薯塊根膨大期，隨機(jī)選取10株，剪下所有葉片(不含葉柄)，剔除腐葉、枯葉，用蒸餾水洗去表面灰塵，剪至長(zhǎng)約2 mm的小段，混勻備用。2016年8月23日，采用倒置“W”法選取5個(gè)樣點(diǎn)[12]，每個(gè)樣點(diǎn)取2株木薯，參考文獻(xiàn)[13]獲得根際土樣，過2 mm篩備用。

水浸液的制備：新鮮葉片和根際土各稱50 g，置于500 mL的三角瓶，每瓶加250 mL蒸餾水，充分搖勻，于震蕩培養(yǎng)箱中震蕩24 h，過濾，定容，得100 mg/mL濃度的水浸液母液，再分別稀釋至0 (蒸餾水，對(duì)照)，5，10，20 mg/mL，保存于4 ℃冰箱備用。

1.3　試驗(yàn)方法與指標(biāo)計(jì)算

挑選大小一致、健康、無破損和無霉變的花生種子，用5 g/L次氯酸鈉消毒5 min后備用。取長(zhǎng)方形發(fā)芽盒，采用紙中法進(jìn)行種子發(fā)芽，發(fā)芽盒分別加上40 mL相應(yīng)濃度的水浸液；隨機(jī)選取25?；ㄉN子，均勻分布在發(fā)芽盒內(nèi)；3次重復(fù)；在人工智能培養(yǎng)箱中25 ℃恒溫恒濕光照培養(yǎng)，光照8 h、黑暗16 h。種子萌發(fā)過程中，每隔2 d加5 mL對(duì)應(yīng)濃度的水浸液保持濾紙濕潤(rùn)。以胚根長(zhǎng)至2 cm視為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，每天調(diào)查花生的發(fā)芽數(shù)，直至第10 天。挑選第5天(該天為發(fā)芽高峰期)萌發(fā)種子的幼苗10株，用吸水紙吸干表面水分，用直尺測(cè)定每株幼苗的根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)。采用以下公式計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和變化率。

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt)(Gt為在第t天種子的發(fā)芽數(shù)；Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù))；

活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×L(L為第10天幼苗的總長(zhǎng))；

平均效應(yīng)：為了綜合分析木薯葉片、根際土壤水浸液對(duì)花生種子萌發(fā)的各指標(biāo)的化感效應(yīng)，分別對(duì)同一來源的3個(gè)濃度下5個(gè)發(fā)芽指標(biāo)的變化率進(jìn)行算術(shù)平均值計(jì)算[14]。

綜合效應(yīng)：為了表示木薯葉片、根際土水浸液在不同濃度下對(duì)花生的綜合效應(yīng)，對(duì)同一來源、同一濃度水浸液處理下花生5個(gè)指標(biāo)的變化率進(jìn)行算術(shù)平均值計(jì)算[15]。

1.4　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均用Excel 2007和DPS 7.55統(tǒng)計(jì)完成。多重分析方法為鄧肯氏新復(fù)極差法。

2　結(jié)果與分析

2.1　木薯葉片和根際土水浸液對(duì)花生萌發(fā)指標(biāo)的影響

與對(duì)照比較，3種濃度的木薯葉片水浸液對(duì)花生的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均起到較大的抑制作用；3種濃度木薯根際土水浸液對(duì)花生種子萌發(fā)均起到較好的促進(jìn)作用，且呈現(xiàn)處理濃度越高促進(jìn)效果越明顯的趨勢(shì)，當(dāng)提高到10 mg/mL時(shí)，花生種子的發(fā)芽率與對(duì)照之間已達(dá)到顯著水平，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)與對(duì)照已達(dá)到極顯著水平。詳見表1。

2.2　木薯葉片和根際土水浸液對(duì)花生幼苗生長(zhǎng)的影響

木薯葉片和根際土水浸液對(duì)花生幼苗生長(zhǎng)的影響見表2。與對(duì)照比較，3種不同濃度的木薯葉片水浸液均對(duì)花生幼苗的芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)起到不同程度的抑制作用；木薯根際土水浸液對(duì)花生幼苗的根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)有促進(jìn)作用，當(dāng)提高到20 mg/mL時(shí)均顯著高于對(duì)照。

表1不同濃度的木薯葉片與根際土水浸液對(duì)花生種子萌發(fā)指標(biāo)的影響

來源濃度(mg/mL)　　　　　　發(fā)芽率　　　　　　　　　　　發(fā)芽指數(shù)　　　　　　　　　　活力指數(shù)　　　　　GR(%)CRi(%)GICRi(%)VICRi(%)葉片080．00ns3．52ns309．19ns565．33ns-18．343．39ns-3．69213．14ns-31．071077．33ns-3．343．50ns-0．57251．57ns-18．642077．33ns-3．342．96ns-15．91203．01ns-34．34根際土080．00bA3．52bB309．19bB586．67abA8．343．56bB1．14326．22bB5．511096．00aA20．005．81aA65．06569．93aA84．332094．67aA18．346．06aA72．16713．45aA130．75

注：數(shù)值后不同小寫字母表示同一來源、不同濃度間的差異顯著(p<0.05)，而不同大寫字母表示差異極顯著(p<0.01)，ns表示無差異。下同。

表2不同濃度木薯葉片與根際土水浸液對(duì)花生幼苗生長(zhǎng)的影響

來源濃度(mg/mL)芽長(zhǎng)(mm)變化率CRi(%)根長(zhǎng)(mm)根長(zhǎng)變化率(%)葉片022．60ns63．72ns516．24ns-28．1446．06ns-27．721021．89ns-3．1449．59ns-22．182018．64ns-17．5250．32ns-21．03根際土022．60bA63．72bA528．56abA26．3762．89bA-1．301028．82abA27．5269．29abA8．742037．06aA63．9881．14aA27．34

2.3　木薯葉片和根際土水浸液對(duì)花生發(fā)芽的綜合效應(yīng)影響

由圖1可知，木薯葉片水浸液的綜合效應(yīng)均表現(xiàn)為抑制作用，且呈現(xiàn)出5 mg/mL>20 mg/mL>10 mg/mL；根際土水浸液綜合效應(yīng)均表現(xiàn)為促進(jìn)作用，且隨著處理濃度的提高，促進(jìn)效果越明顯。

圖1　不同濃度木薯葉片與根際土水浸液對(duì)花生發(fā)芽的綜合效應(yīng)

2.4　木薯葉片和根際土水浸液對(duì)花生發(fā)芽指標(biāo)平均效應(yīng)的影響

木薯葉片和根際土水浸液處理種子后的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、幼苗芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)5個(gè)指標(biāo)的平均效應(yīng)見表3。木薯葉片水浸液對(duì)花生種子萌芽5個(gè)指標(biāo)的平均效應(yīng)均為抑制作用，表現(xiàn)為：活力指數(shù)>根長(zhǎng)>芽長(zhǎng)>發(fā)芽率>發(fā)芽指數(shù)；木薯根際土水浸液對(duì)花生種子萌芽5個(gè)指標(biāo)的平均效應(yīng)均為促進(jìn)作用，表現(xiàn)為：活力指數(shù)>發(fā)芽指數(shù)>芽長(zhǎng)>發(fā)芽率>根長(zhǎng)；以木薯葉片和根際土水浸液對(duì)花生種子活力指數(shù)的平均效應(yīng)影響最強(qiáng)。

表3花生種子5個(gè)萌芽指標(biāo)的平均效應(yīng)

來源發(fā)芽率發(fā)芽指數(shù)活力指數(shù)芽長(zhǎng)(mm)根長(zhǎng)(mm)葉片-25．02-20．17-84．05-48．80-70．93根際土46．68138．36220．59117．8734．78

3　討論與結(jié)論

通過測(cè)定供體對(duì)受體植物種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響，已成為研究化感作用最重要的方法之一；發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、苗高和根長(zhǎng)等往往被視為衡量化感效應(yīng)強(qiáng)弱的重要指標(biāo)[16]。種子活力決定種子在發(fā)芽和出苗期間的活性水平和行為特性，是種子質(zhì)量的一個(gè)綜合指標(biāo)[17]。目前，許多學(xué)者的植物、土壤水浸液對(duì)種子發(fā)芽影響研究表明，化感物質(zhì)都對(duì)植物種子的萌發(fā)產(chǎn)生一定的化感作用[18-26]，但化感物質(zhì)對(duì)種子萌發(fā)的影響與化感物質(zhì)的種類、濃度、受體植物種類和環(huán)境條件有關(guān)[27]，不同的水浸液對(duì)受體種子的影響具有差異性。如扶蓉等的研究結(jié)果表明，木薯葉片水浸液對(duì)蘿卜、黑麥草、菜心等種子的萌發(fā)具有顯著的化感抑制效應(yīng)[9]；但謝苑等的研究結(jié)果顯示，白三葉葉片水浸液對(duì)高羊茅種子的萌發(fā)卻具有顯著的促進(jìn)效果[28]；而朱習(xí)雯等研究認(rèn)為，0～5 cm返青期醉馬草土壤水浸液對(duì)紅豆草萌發(fā)起到顯著促進(jìn)效果[23]；高國(guó)珠的研究結(jié)果表明，板栗表土水浸液對(duì)花生種子萌發(fā)卻具有顯著抑制效應(yīng)[24]。

化感物質(zhì)來源不同，受體對(duì)化感物質(zhì)的敏感性不同，作用效應(yīng)也不同[29]，這種差異也可能與化感物質(zhì)的含量和種類有關(guān)[30]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，木薯葉片水浸液對(duì)花生種子萌芽和幼苗生長(zhǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)均有明顯的抑制作用，這與木薯葉片水浸液中含有化感物質(zhì)，對(duì)蘿卜、黑麥草、菜心等種子的萌發(fā)有不同程度的抑制作用[27]相似。而木薯根際土水浸液對(duì)花生種子萌芽和幼苗生長(zhǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)均有不同程度的促進(jìn)作用，且呈現(xiàn)處理濃度越高促進(jìn)效果越明顯的趨勢(shì)，當(dāng)提高至10 mg/mL時(shí)，花生種子的發(fā)芽率與對(duì)照之間達(dá)到顯著水平，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)與對(duì)照之間達(dá)到極顯著水平；當(dāng)處理濃度增加至20 mg/mL時(shí)，花生種子的芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)才顯著高于對(duì)照。導(dǎo)致上述結(jié)果的可能原因是： 1) 木薯葉片水浸液中的物質(zhì)對(duì)花生受體為非活性化感物質(zhì)，而木薯根際土水浸液既含有葉片的雨水淋溶物，也含有根系分泌物等多種混合液，這些物質(zhì)可通過協(xié)同或加合等作用影響花生種子的發(fā)芽； 2) 木薯葉片的雨水淋溶物等化感物質(zhì)進(jìn)入土壤后，受到微生物的分解和轉(zhuǎn)化等，生成新的化感物質(zhì)，從而間接影響花生種子的發(fā)芽[31]。

參考文獻(xiàn):

[1]劉子凡,黃潔,魏云霞,等.不同木薯/花生模式下的產(chǎn)量表現(xiàn)及其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出研究[J].熱帶作物學(xué)報(bào),2016,37(1):65-69.

[2]厲廣輝,萬勇善,劉風(fēng)珍,等.不同抗旱性花生品種根系形態(tài)及生理特性[J].作物學(xué)報(bào),2014,40(3):531-541.

[3]胡飛龍,高倩圓,焦加國(guó),等.不同間作模式下木薯花生光合效率比較[J].土壤,2012,44(2):332-337.

[4]曾任森.化感作用研究中的生物測(cè)定方法綜述[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),1999,10(1):125-128.

[5]程鵬,曹福亮,汪貴斌.農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng)的研究進(jìn)展[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,34(3):151-156.

[6]Rice E L.Allelopathy[M].2nd Edn.New York,USA:Academic Press,1984.

[7]曹子林,王曉麗,涂璟.紫莖澤蘭不同處理方法水提液對(duì)云南種子萌發(fā)的化感作用[J].種子,2011,30(8):46-49,54.

[8]柳紅娟,黃潔,劉子凡,等.木薯器官浸提液對(duì)香蕉尖孢鐮刀菌的化感作用[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,42(6):66-69.

[9]扶蓉,黃京華,譚鉅發(fā),等.木薯化感作用研究初報(bào)[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,40(6):633-638.

[10]熊軍,閆海鋒,韋紹麗,等.木薯+花生間作對(duì)作物光合特性、農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(6):165-168.

[11]唐秀梅,鐘瑞春,蔣菁,等.木薯花生間作的品種篩選及高效栽培模式[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,54(13):3 086-3 089,3 092.

[12]趙利,?？×x,李長(zhǎng)江,等.地膚水浸提液對(duì)胡麻化感效應(yīng)的研究[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2010,19(2):190-195.

[13]周文君,沈有信,劉文耀.滇中云南松根際土與非根際土磷的有效性[J].中南林學(xué)院學(xué)報(bào),2005,25(3):25-29.

[14]傅藎儀,徐海量,安紅燕,等.檉柳水浸提液對(duì)豬毛菜種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的化感作用[J].西北植物學(xué)報(bào),2012,32(9):1 836-1 843.

[15]郭陞垚,陳永水,陳劍洪,等.貯藏方法對(duì)花生發(fā)芽和出苗的影響[J].亞熱帶農(nóng)業(yè)研究,2010,6(2):121-125.

[16]鮑紅春,郝麗珍,張鳳蘭,等.沙芥水浸提液對(duì)白菜種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的化感作用[J].植物生理學(xué)報(bào),2015,51(7):1 109-1 116.

[17]周晶,王彥榮.人工老化處理對(duì)垂穗披堿草種子活力指標(biāo)的影響[J].草業(yè)科學(xué),2011,28(7):1 275-1 279.

[18]Mahmoud A,Singh S D,Muralikrishna K S.Allelopathy in jatropha plantation:Effects on seed germination,growth and yield of wheat in north-west India[J].Agriculture,Ecosystems and Environment,2016,231:240-245.

[19]Uddin M N,Robinson R W,Buultjens A,et al.Role of allelopathy ofPhragmitesaustralisin its invasion processes[J].Journal of Experimental Marine Biology and Ecology,2017,486:237-244.

[20]羅振海.巨尾桉小枝、葉片水浸提液對(duì)三種蔬菜種子發(fā)芽的影響[J].福建熱作科技,2009,34(1):7-8,4.

[21]Jaballah S B,Zribi I,Haouala R.Physiological and biochemical responses of two lentil varieties to chickpea (CicerarietinumL.) aqueous extracts[J].Scientia Horticulturae,2017,225:74-80.

[22]高軍,董秀霞,劉瑞嶺.大白菜葉片浸提液對(duì)生菜種子萌發(fā)的化感作用[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2016(4):130-132.

[23]朱習(xí)雯,靳瑰麗,張鮮花,等.返青期醉馬草水浸液對(duì)紅豆草種子萌發(fā)的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,53(6):1 129-1 135.

[24]高國(guó)珠.北京懷柔區(qū)板栗間作模式與效應(yīng)研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2010.

[25]任永權(quán),楊芩,徐元江,等.太子參莖葉和連作土壤對(duì)萵苣的化感作用[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(4):94-96.

[26]游佩進(jìn),王文全,張媛,等.三七連作土壤對(duì)三七、萵苣的化感作用[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009,18(1):139-142.

[27]楊期和,葉萬輝,廖富林,等.植物化感物質(zhì)對(duì)種子萌發(fā)的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2005,24(12):1 459-1 465.

[28]謝苑.白三葉水浸液對(duì)高羊茅化感作用的物候規(guī)律研究[D].四川雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2008.

[29]袁高慶,黎起秦,葉云峰,等.植物化感作用在植物病害控制中的應(yīng)用[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,40(8):1 017-1 020.

[30]馬瑞君,王明理,趙坤,等.高寒草場(chǎng)優(yōu)勢(shì)雜草黃帚橐吾水浸液對(duì)牧草的化感作用[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2006,17(5):845-850.

[31]須海麗,張愛民,陳棟安,等.辣椒葉浸提液對(duì)土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性的影響[J].長(zhǎng)江蔬菜,2008(8):52-54.