番茄、花椰菜水浸提液对玉米种子萌发的影响

苏银玲，杨子祥，麻继仙，但忠，杨龙，李易蓉，木万福

（云南省农业科学院热区生态农业研究所，元谋，651300）

番茄、花椰菜水浸提液对玉米种子萌发的影响

苏银玲，杨子祥，麻继仙，但忠，杨龙，李易蓉，木万福

（云南省农业科学院热区生态农业研究所，元谋，651300）

采用生物测定方法，研究番茄、花椰菜植株及根际土壤水浸提液0.025、0.050、0.075、0.100 g/mL 4个浓度梯度对玉米种子萌发及幼苗生长的影响。研究结果表明，花椰菜根际土壤水浸提液对玉米化感效应最强，水浸提液浓度越大，化感效应越强;番茄、花椰菜不同部位水浸提液对玉米根长、芽长的抑制率明显不同，花椰菜植株水浸提液抑制率最强，番茄植株水浸提液抑制率次之，番茄根际土壤水浸提液抑制率最弱，花椰菜根际土壤水浸提液对玉米根长、芽长有一定促进作用。

番茄；花椰菜；玉米；水浸提液

云南元谋地处金沙江干热河谷地区，是我国重要的南菜北运基地，冬季大量种植番茄、花椰菜等蔬菜[1]。随着近几年春季的持续干旱，番茄、花椰菜地的后茬作物多为玉米。在高度集约化和高复种指数驱动下，广大农民为了节约成本与时间并充分利用番茄、花椰菜生长期间施用的剩余肥料，在番茄、花椰菜收获后直接种植玉米。

化感作用是指植物或微生物（供体）向环境释放某些化学物质而影响其他有机生命的化学生态学现象，包括促进和抑制两方面作用，由澳大利亚植物学家Molisch最先提出[2]。研究表明，蔬菜作物之间普遍存在化感作用，表现在蔬菜作物通过茎叶挥发、淋溶/残株腐解等途径释放出化感物质抑制其他蔬菜的生长。周至红[3]报道，番茄植株的水浸提液对黄瓜、萝卜、生菜、甘蓝的幼苗生长均有显著的抑制作用。怎样克服化感作用的不利方面和充分利用其有利方面，提高资源利用率、降低病虫害发生、增加产量、提高品质，是蔬菜产业化生产面临的一个重要课题。本文探讨了番茄、花椰菜植株及根际土壤水浸提液对玉米种子萌发的影响，从而客观地评价这种耕作方式的优劣，为合理种植提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用的玉米种子为自有资源。试验所用仪器有光照培养箱（HZQ-160 A）、分析天平、直径9 cm培养皿、直径11 cm滤纸、0.1%HgCl2溶液、尺子等。

1.2 试验方法

①种子预处理选取饱满度和大小基本一致的无虫害玉米种子于蒸馏水中浸泡2 h，70%乙醇浸泡30 s，无菌水冲洗4次，再用5%次氯酸钠浸泡15 min，无菌水冲洗5次，然后用滤纸将种子表面的水分吸干。

②水浸提液的制备a.土壤水浸提液制备。从番茄和花椰菜种植地中采取土壤，样品采集按照随机多点混合的原则，采用对角线采样法，即采用三角形采样法采集番茄及花椰菜样本及其根系耕作层30 cm左右深度的混合土样[3]，带回实验室，通风阴干，混匀后分别称取100 g，用1 000 mL蒸馏水在室温下浸提48 h，抽滤，得到浓度为0.1 g/mL的浸提液，保存于4℃的冰箱中待用。花椰菜根际土壤水浸提液用A表示；番茄根际土壤水浸液用B表示。

b.植株水浸提液制备。于种植地随机挖取2014年收获后的番茄、花椰菜植株，清洗并风干，按照根、茎、叶3个部位分别等量取样混合，利用研磨机粉碎后装入锥形瓶中，按样品干质量与蒸馏水1∶10的比例（W/V），于28℃条件下浸提48 h。将所得的浸提液离心15 min后取上清液，得到0.1 g/mL的秸秆浸提液。花椰菜植株水浸提液用C表示，番茄植株水浸提液用D表示。

③种子发芽试验将预处理过的玉米种子各30粒放入垫有3层滤纸、直径为9 cm的培养皿中，分别加入0.025、0.050、0.075、0.100 g/mL的水浸提液，放入28℃、湿度80%、光强4 000 lx、12 h光照下培养，以清水为对照，每个处理重复3次。培养过程中适时补充水和各相应浓度的水浸提液，使滤纸保持湿润。每隔24 h记录种子的发芽数（胚根长等于种子直径为发芽种子），并测量根长、芽长，连续2 d种子发芽数不再增加时视为萌发过程结束。计算不同条件处理后的发芽率、发芽指数、以及各指标对应的化感效应指数和玉米种子对不同浓度浸提液的敏感指数。

最终发芽率（FG）（%）=（发芽种子总数/供试种子总数）× 100%；发芽速率（GS）=∑（Gt/ Nt），其中Gt为逐日发芽种子数之和，Nt为相应发芽天数；化感效应敏感指数（RI）=1-C/T（T≥C）或RI=T/C-1（T＜C），其中C为对照值，T为处理值，当RI<0时为化感抑制作用，RI>0时为化感促进作用。抑制率（%）= [（对照根长或株高-处理根长或株高）/对照根长或株高]×100%。

1.3 数据分析

数据处理及方差分析按生物统计学方法进行。

表1 番茄、花椰菜水浸提液对玉米种子萌发率的影响

2 结果与分析

2.1 番茄、花椰菜水浸提液对玉米种子萌发的影响

由表1可知，不同作物不同部位水浸提液对玉米萌发具有抑制作用，整体来看随着水浸提液浓度的增加，种子发芽率普遍下降。花椰菜、番茄根际土壤及花椰菜、番茄植株水浸提液发芽化感敏感指数的平均值分别为－0.678、－0.486、-0.664和-0.610，即化感抑制作用表现为花椰菜根际土壤＞花椰菜植株＞番茄植株＞番茄根际土壤。随着水浸提液浓度的升高，化感效应也增大，不同植物不同部位水浸提液对玉米化感效应表现出明显差异，花椰菜根际土壤水浸提液对玉米化感效应最强，化感效应指数平均为－0.678，且水浸提液浓度越大，化感效应越强。

表2 番茄、花椰菜水浸提液对玉米发芽情况的影响

2.2 番茄、花椰菜水浸提液对玉米胚根胚芽的影响

由表2可知，番茄、花椰菜不同浓度对玉米根长、芽长的作用不同，且随着浓度的增加，抑制率逐渐增加；番茄、花椰菜不同部位水浸提液对玉米根长、芽长的抑制率明显不同，花椰菜植株水浸提液在各种浓度中抑制率最强、番茄植株水浸提液抑制率次之、番茄根际土壤水浸提液抑制率最弱，花椰菜根际土壤水浸提液有一定促进作用。在花椰菜植株水浸提液高浓度（0.100 g/mL）处理下，对根长抑制率为88.571%，对芽长抑制率为67.123%。虽然花椰菜根际土壤水浸提液对玉米根长、芽长有一定促进作用，但其对发芽率的抑制作用最强即其对玉米化感效应最强。

3 讨论与结论

化感作用是自然界普遍存在的一种现象，化感物质几乎存在于植物的所有器官中，其释放方式有淋溶、挥发、根分泌和残体分解[5]。

不同植株不同组织化感效应不一样，花椰菜根际土壤＞花椰菜植株＞番茄植株＞番茄根际土壤。随着水浸提液浓度的升高，化感效应也增大，不同植物不同部位水浸提液对玉米化感效应表现出明显差异。有研究发现，不同品种番茄的化感作用差异显著[6]。在该试验中，花椰菜根际土壤水浸提液促进了玉米根长、芽长，但其对发芽率的抑制作用最强，这与前人结论不一致[7]，究其原因，可能是所选用花椰菜品种不一样。

蔬菜化感作用的研究对农业生产有着重要的指导意义，特别是大面积保护地栽培的反季节蔬菜。通过番茄、花椰菜植株不同部位及根际土壤水浸提液对玉米化感作用关系的研究，对蔬菜间套作的适宜性有了一个初步认识，但化感作用引起的蔬菜间套作适宜性的机理尚待进一步研究。

[1]麻继仙，杨长楷，魏永鑫，等.元谋蔬菜工厂化育苗现状、发展趋势及对策[J].长江蔬菜，2012（1）：1-3.

[2]Rich E L.Allelopathy(2nd ed)[M].New York:Academic Press Inc,1984:309-315.

[3]周至红.番茄（Lycopersicon）的化感作用研究[J].应用生态学报，1997，8（4）：445-449.

[4]马彦霞.日光温室番茄栽培基质的根际环境及化感作用研究[D].兰州：甘肃农业大学，2013.

[5]刘必旺，赵慧辉，赵平，等.黄芪土壤的红外指纹图谱特征及其比较研究[J].光谱学与光谱分析，2012，32（11）：2 981-2 986.

[5]林娟，殷全玉，杨丙钊，等.植物化感作用研究进展[J].中国农学通报，2007，23（1）：68-72.

[6]Lockerman R H,Putnam A R.Growth inhibitors in cucumber plants and seeds[J].Journal of American Society of Horticultural Science,1981,106:418-422.

[7]王广印，周秀梅，谢玉会，等.辣椒植株水浸液对辣椒种子萌发的自毒作用[J].上海交通大学学报：农业科学版，2008，26（5）：407-410.

Study on Effects of Aqueous Extract form Tomato and Cauliflower on Maize Seed Germination

SU Yinling,YANG Zixiang,MA Jixian,DAN Zhong, YANG Long,LI Yirong,MU Wanfu
(Insititute of Tropical Eco-agricultural Sciences of Yunnan Agricultural Sciences Academy,Yuanmou,651300)

This paper took bioassay method to explore the effects of 4 different concentrations of 0.025,0.050,0.075, 0.100 g/mL aqueous extract form tomato and cauliflower plant and rhizosphere soil on maize seed germination and seedling growth.The results showed that allelopathic effects of aqueous extract from cauliflower rhizosphere soil on maize were strongest and positively correlated with concentration of aqueous extract.Inhibition effects of aqueous extract from different parts of cauliflower and tomato on root length and shoot length of maize were significantly different,as cauliflower rhizosphere soil>cauliflower plant>tomato plant>tomato rhizosphere soil,the aqueous extract from cauliflower rhizosphere soil has promotion effect on maize.

Tomato;Cauliflower;Maize;Aqueous extract

Q948.12

A

1001-3547（2015）20-0057-03

10.3865/j.issn.1001-3547.2015.20.023

苏银玲（1986-），女，硕士，助理研究员，研究方向为作物抗病育种，E-mail：ynymsyl@sina.com

木万福（1975-），男，通信作者，副研究员，主要从事蔬菜育种研究工作，E-mail：ljmyf19@yahoo.com.cn

2015-07-24