3种杂草种子对紫花苜蓿种子化感作用的研究

李海玲，惠文森，哈斯其美格，王康英

(1.西北民族大学实验中心，甘肃兰州 730030;2.西北民族大学生命科学与工程学院，甘肃兰州 730030)

化感作用是植物或微生物的代谢分泌物对环境中其他植物或微生物的有利和不利的影响，是植物间传递信息的一种方式［1－5］。紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是世界上栽培最广泛、最重要的栽培牧草，具有营养丰富、适口性好、产草量高等特点，在我国栽培历史悠久，具有很高的经济价值，被誉为“牧草之王”，并具有生物固氮、培肥地力、改良土壤结构、防止水土流失等生态功能［6－8］。然而，近年来紫花苜蓿的产量因田间杂草的侵害而减产，田间管理成本也快速增加，严重影响了种植者的经济收入。杂草的适应性极强，生长迅速，与紫花苜蓿争夺养料、水分、阳光和空间，影响田间通风透光。此外，杂草还可以通过二次代谢物来抵制其他生物的生长，通过释放、分泌化感物质直接或间接地抑制紫花苜蓿的生长［9－11］。笔者采用藜、反枝苋、骆驼蓬的种子与紫花苜蓿种子进行培养床混合播种，分析这3种杂草对紫花苜蓿种子萌发的影响，研究藜、反枝苋、骆驼蓬对紫花苜蓿的化感作用，了解它们之间相互作用的关系，旨在为紫花苜蓿栽培及杂草防除提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试紫花苜蓿种子、藜(Chenopodium album L.)种子、骆驼蓬(Peganum harmala L.)种子以及反枝苋(Amaranthus retroflexus L.)种子于2014年9月均采自西北民族大学榆中校区(甘肃省兰州市榆中县夏官营镇，104°09.93'E，35°51.18'N)草地。

1.2 试验方法

1.2.1 试验材料的处理。采集的种子放置在灭菌的纱布试验台上，将纱布包好，并用绳子系上，室温浸泡在配好的5%的次氯酸钠溶液中［12］。20 min后用无菌水冲洗3次，并用无菌滤纸吸干水分，备用。

1.2.2 测定项目与方法。在培养皿(d=9 cm)中放1层滤纸，用蒸馏水润湿。将培养皿放置于25℃恒温培养箱连续培养8 d，固定时间观察，发现种子培养皿中有缺水迹象时及时补充水，发现种子发霉时立即将发霉的种子挑出并更换滤纸。

按照以下公式计算种子发芽率:种子发芽率=(发芽种子数/种子总数)×100%

种子发芽的标准是胚根突破种皮1～2 mm，发芽的时间一般为1～7 d，用种子发芽的百分率来表示。

藜种子与苜蓿种子的混播比例分别为:0∶100、10∶50、20∶50、30∶50、40∶50、50∶50 和100∶0 共7 个处理，每个处理设置3组对照。

反枝苋种子与苜蓿种子混播比例分别为0∶100、10∶50、20∶50、30∶50、40∶50、50∶50、0∶100，共 7 个处理，每个处理设置3组对照。

骆驼蓬种子与苜蓿种子混播比例分别为0∶100、10∶50、20∶50、30∶50、40∶50、50∶50、0∶100，共 7 个处理，每个处理设置3组对照。

1.2.3 数据统计与分析。使用SPSS 12.0统计软件进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 藜种子和苜蓿种子不同比例混播对苜蓿种子发芽的影响 由表1可知，藜种子和紫花苜蓿种子在培养皿中按不同的比例混播对紫花苜蓿种子的发芽率、根长及芽长有很大影响。藜种子单独培养时的发芽率只与藜种子与苜蓿种子混播比例为10∶50时有显著性差异(P＜0.05)，总体发芽率小于35%。紫花苜蓿的发芽率单独培养时只与藜种子与苜蓿种子混播比例为10∶50时有显著差异(P＜0.05)，随着藜种子密度的增加，紫花苜蓿种子的发芽率有升高趋势，都比对照组紫花苜蓿种子的发芽率高，在藜与苜蓿种子混播比例为10∶50 时最高，达到(77.33 ±4.62)cm。紫花苜蓿的根长单独培养时与混播培养的根长都有显著差异(P＜0.05)，苜蓿根长也是在藜与苜蓿种子混播比例为10∶50时根长达到最大值，紫花苜蓿的根长随着藜密度的增加有下降的趋势。紫花苜蓿的芽长随着藜密度的增加有下降的趋势，都没有单独培养时的芽长长，所以藜对苜蓿的芽长有抑制作用。紫花苜蓿的芽长在单独培养时与藜与苜蓿混播比例为20∶50和40∶50处理组有极显著性差异(P＜0.01)。由此可见，藜种子和紫花苜蓿种子按不同比例混播时，虽然苜蓿的发芽率有上升的趋势，但苜蓿的根长和芽长都有下降的趋势，藜种子对紫花苜蓿种子有较强的化感作用，一定程度上促进了苜蓿的生长。

表1 培养皿中藜和苜蓿种子不同比例混播对苜蓿种子发芽的影响

2.2 反枝苋和苜蓿种子不同比例混播对苜蓿种子发芽的影响 由表2可知，反枝苋和紫花苜蓿种子在培养皿中不同比例混播对紫花苜蓿种子的发芽率、根长及芽长有很大影响。单独培养反枝苋与混播培养时，反枝苋的平均发芽率大于85%，说明混播对反枝苋种子的发芽率影响不大。单独培养紫花苜蓿与混播培养时发芽率都有显著差异(P＜0.05)，随着反枝苋密度的增加，紫花苜蓿种子的发芽率除反枝苋与苜蓿种子混播比例为10∶50处理外有升高的趋势。在反枝苋与苜蓿种子混播比例为20∶50时，苜蓿种子的发芽率达到最大值(75.33%)。单独培养紫花苜蓿与混播时根长与反枝苋与紫花苜蓿混播比例为40∶50和50∶50处理的密度有显著差异;与单独培养反枝苋相比，随着反枝苋种子密度的增加，苜蓿根长总体是上升的趋势，在反枝苋与苜蓿种子混播比例为50∶50时紫花苜蓿的根长达到最大值(4.12 cm)。芽长在单独培养紫花苜蓿与混播时都有显著差异(P＜0.05);紫花苜蓿的芽长随着反枝苋密度的增加呈上升趋势，随着反枝苋种子密度的增大，紫花苜蓿的芽长再降低，并且都没有单独培养紫花苜蓿时苜蓿的芽长长，在反枝苋与紫花苜蓿种子混播比例为20∶50时，紫花苜蓿的芽长达到最大值(4.07 cm)，但小于单独培养紫花苜蓿的芽长。由此可见，反枝苋种子不同比例混播对苜蓿种子的生长没有明显的化感作用，从发芽率和根长来看有促进苜蓿生长的作用。因此，控制好混播的密度对苜蓿种子的生长有益。

2.3 骆驼蓬和苜蓿种子不同比例混播对苜蓿种子发芽的影响 由表3可知，骆驼蓬种子和紫花苜蓿种子在培养皿中按不同比例混播对紫花苜蓿种子的发芽率、根长及芽长有很大影响。与单独培养骆驼蓬种子相比，在混播培养条件下骆驼蓬种子的发芽率有下降的趋势。单独培养紫花苜蓿的发芽率与混播培养条件下，骆驼蓬与苜蓿种子混播比例为30∶50和40∶50时与单独培养紫花苜蓿的发芽率有显著差异(P＜0.05);紫花苜蓿在混播培养时的发芽率比单独培养时高，随着密度的增大，紫花苜蓿的发芽率先降低后升高，在驼驼蓬与苜蓿种子混播比例为40∶50处理紫花苜蓿的发芽率达到最高。紫花苜蓿的根长在单独培养与混播培养时无显著差异，随着骆驼蓬种子混播密度的增加，苜蓿的根长降低。紫花苜蓿的芽长在单独培养时与混播培养时在驼驼蓬与苜蓿种子混播比例为40∶50处理有显著差异(P＜0.05)，随着混播密度的增加，紫花苜蓿的芽长降低，在驼驼蓬与苜蓿种子混播比例为40∶50处理紫花苜蓿的芽长达到最小值(3.04 cm)。骆驼蓬种子对紫花苜蓿种子的生长有着较强的化感作用，这与刘建新等［13］的多裂骆驼蓬对紫花苜蓿的种子萌发和幼苗生长具有抑制效应的结论相符。随着骆驼蓬种子密度的增加，紫花苜蓿的发芽率和根长级芽长都有下降的趋势，说明骆驼蓬的生长对紫花苜蓿的生长有一定的抑制作用，在生产中应该除去骆驼蓬。

表3 培养皿中骆驼蓬和苜蓿种子不同比例混播对苜蓿种子发芽的影响

3 小结

3种杂草对紫花苜蓿的生长均有一定的化感作用。藜种子对紫花苜蓿种子的化感作用较强，混播密度越大，越有利于紫花苜蓿种子的生长;反枝苋种子对紫花苜蓿种子有一定的化感作用，但是没有藜种子对苜蓿的化感作用强，在选取适当的密度进行混播时有助于紫花苜蓿种子的生长;骆驼蓬种子对苜蓿的化感作用没有藜与反枝苋种子的化感作用强，但是骆驼蓬种子与苜蓿种子混播时骆驼蓬种子对苜蓿种子有抑制作用，抑制了紫花苜蓿种子的生长，因而在种植紫花苜蓿时应该避免与骆驼蓬混合生长，最好除去。

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