CN104206427A

CN104206427A - 一种抑制阔叶丰花草种子萌发的方法

Info

Publication number: CN104206427A
Application number: CN201410377745.XA
Authority: CN
Inventors: 金水虎; 闫道良; 李朝会; 胡国伟; 郭玮龙; 柴晓娟; 陈慧
Original assignee: 金水虎
Current assignee: Zhejiang A&F University ZAFU
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2034-08-04
Also published as: CN104206427B

Abstract

本发明公开了苦楝枝叶、山核桃外果皮、水芹菜植株浸提液对阔叶丰花草种子萌发具一定的抑制效果。从发芽率的抑制作用强度来看，苦楝、山核桃和水芹菜水浸提液分别为13.97％～35.37％，7.35％～8.67％，14.00％～28.67％；从发芽势的降低幅度来看，在50g/L时，苦楝和水芹菜水浸提液对受体植物种子发芽势的降低幅度分别为32.67％和27.34％。实验用量的苦楝枝叶、山核桃外果皮、水芹菜植株对阔叶丰花草的种子萌发有一定的影响，可以考虑高用量的苦楝和水芹菜水浸提液防治阔叶丰花草。这为以后安全有效防治阔叶丰花草提供了理论依据，其化感物质成分及作用机制等有待进一步研究。

Description

一种抑制阔叶丰花草种子萌发的方法

技术领域

本发明涉及生物防治领域，特别涉及一种抑制阔叶丰花草种子萌发的方法。

背景技术

阔叶丰花草(Spermacoce latifolia Aubl.)原产于南美洲热带地区，是茜草科(Rubiaceae)多年生披散草本，在不同地域可表现为一年生。阔叶丰花草于1937年作为军马饲料引入广东等地，由于该种生长速度快、繁殖方式多样、结实能力强，已成为华南等地常见杂草。目前对阔叶丰花草的防控多采用合成的化学农药，但效果一般，且成本较高，同时会对环境造成较大程度的污染。

植物间的化感作用，能通过释放具有高生物活性物质进入土壤环境，引起相互之间的作用，从而影响其他植物的生长与发育。其普遍存在于植物群落演替中，是植物生存竞争的重要手段之一。化感植物可以利用其化感作用抑制其他植物的生长，使其自身在自然条件下处于优势地位，尤其是对外来入侵植物而言，化感作用是其与本土物种竞争的一项重要优势。化感物质有可能取代化学农药，至少可使其使用量大大减少。因而，从植物中提取的化感物质或人工合成的化感物质可作为新型的除草剂来控制入侵植物或其他杂草。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种抑制阔叶丰花草种子萌发的方法，采用苦楝(Milia azedarach Linn.)枝叶、山核桃(Carya cathayensisSarg.)外果皮、水芹菜(Oenan the javanica(Blume)DC.)植株三种本地乡土植物的水浸提液处理阔叶丰花草种子，研究其对阔叶丰花草的化感效果，利用绿色无公害的生物防治方法，以期为安全有效防控阔叶丰花草提供参考。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种抑制阔叶丰花草种子萌发的方法，分别利用苦楝、山核桃、水芹菜三种植物不同部位的水浸提液抑制阔叶丰花草种子的萌发。

进一步的，分别选取苦楝枝叶、山核桃外果皮、水芹菜植株的水浸提液抑制阔叶丰花草种子的萌发。

进一步的，6月下旬、7月上旬及9月上旬，分别采收水芹菜植株、苦楝枝叶、山核桃外果皮，洗净去杂、干燥后，粉碎并过100目筛。准确称取上述供体材料各15g，分别置于锥形瓶中，加入300ml蒸馏水，浸提48h，再经4000r/min离心10min，上清液过滤后配成浓度为50g/L母液，4℃冰箱中保存备用。实验时将母液分别配制成5g/L、10g/L、20g/L、25g/L、50g/L5个浓度的浸提液处理高锰酸钾溶液消毒的阔叶丰花草种子，分别置于垫有两层滤纸和一层脱脂棉的培养皿中，每皿放置50粒，分别加入不同浓度的供体植物的提取液5ml，5ml蒸馏水作对照，置于人工气候箱中培养，每12h加入1ml浸提液，并观察记录种子萌发情况。每个处理重复3次。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：本方法，采用苦楝枝叶、山核桃外果皮、水芹菜植株三种本地乡土植物的水浸提液处理阔叶丰花草种子，抑制阔叶丰花草种子萌发效果显著，利用本方法处理阅叶丰花草种子，其发芽率受到不同程度的抑制，苦楝、山核桃和水芹菜水浸提液处理的抑制作用强度分别为13.97％～35.37％，7.35％～8.67％，14.00％～28.67％；50g/L苦楝和水芹菜水浸提液处理下，种子发芽势分别降低32.67％和27.34％。且生态安全，成本低，材料易得，制得大面积推广。

附图说明

图1a、图1b为苦楝、山核桃、水芹菜三种植物水浸提液对阔叶丰花草种子发芽率和化感效应指数的影响。

其中，1、5g/L；2、10g/L；3、20g/L；4、25g/L；5、50g/L。

图2a、图2b苦楝、山核桃、水芹菜三种植物水浸提液对阔叶丰花草种子发芽势和化感效应指数的影响。

其中，1、5g/L；2、10g/L；3、20g/L；4、25g/L；5、50g/L。

图3a，图3b苦楝、山核桃、水芹菜三种植物水浸提液对阔叶丰花草种子发芽指数和化感效应指数的影响。

其中，1、5g/L；2、10g/L；3、20g/L；4、25g/L；5、50g/L。

具体实施方法与步骤：

下面结合附图及具体实施方式对本发明方案做进一步详细描述：

试验例：

1实验材料

1.1受体材料准备

1.1.1阔叶丰花草种子采集

实验用阔叶丰花草种子于2012年10月下旬采自浙江临安西径山的野生植株，阴干去杂后用塑封袋装袋密封保存备用。

1.2供试材料准备

苦楝枝叶：7月初，将采自学校附近栽培的苦楝枝叶，去二年生以上的枝，摊晒至干燥，用粉碎机粉碎后，过100目筛，用塑封袋装袋密封保存备用。

山核桃外果皮：取自浙江虹越花卉有限公司提供的上一年收集的山核桃外果皮。粉碎机将山核桃外果皮粉碎后，过100目筛，用塑封袋装袋密封保存备用。

水芹菜植株：6月下旬，采自野生植株。将连根拔取的水芹菜，洗净去杂晒干后，用粉碎机粉碎后，过100目筛，用塑封袋装袋密封保存备用。

2实验方法

2.1实验处理

2.1.1阔叶丰花草种子萌发

2013年3月，在预实验的基础上，确定3种供体植物的用量。供体植物水浸提液以拼音首字母表示，苦楝枝叶、山核桃外果皮、水芹菜植株分别用KL、SHT、SQC表示，配制不同浓度的处理液，各种供试植物的用量均初定为0g/L、5g/L、10g/L、20g/L、25g/L、50g/L，分别用CK、KL1、KL2、KL3、KL4、KL5，CK、SHT1、SHT2、SHT3、SHT4、SHT5，CK、SQC1、SQC2、SQC3、SQC4、SQC5分别表示苦楝、山核桃和水芹菜的6个不同水平。

浸提液的制备：准确称取供体植物各15g，分别置于锥形瓶中，加入300ml蒸馏水，在25℃条件下浸提48h(每隔12h摇动5min)，再经过4000r/min离心10min，上清液用定量滤纸过滤后即为供试植物植株水浸提液母液，浓度为50g/L，保存在4℃冰箱中备用。实验前将母液分别配制成5g/L、10g/L、20g/L、25g/L、50g/L5个浓度的处理液。

种子的培养及处理：阔叶丰花草种子清水浸泡，筛选颗粒饱满、较为均一且无病虫害的种子，用1g/L的高锰酸钾溶液消毒15min后，蒸馏水反复冲洗5次。将消毒过的阔叶丰花草种子分别置于垫有两层滤纸和一层脱脂棉的培养皿中，每皿放置50粒，分别加入不同浓度的供体植物的提取液5ml，对照加入5ml蒸馏水，盖上盖。每个处理重复3次。置于25℃，湿度70％的PQX多段人工气候箱中培养，每12h加入1ml处理液，并观察记录种子萌发。

表13种供体植物水浸提液处理浓度

2.2数据测定

2.2.1种子萌发数据的测定

以胚根突破种皮为发芽标准，每12h记录种子发芽数。7d实验结束后，统计发芽率并计算种子发芽指数。

发芽率(GR，％)＝(7d内正常发芽的种子数/供试种子数)×100％。

发芽势(GE，％)＝(前5d内的发芽种子数/供试种子数)×100％。

发芽指数(GI)＝∑(Gt/Dt)式中，Gt为在第t天的发芽数，Dt为相应的天数。

测定结果参照Williamson等的方法计算化感作用效应指数RI＝1-C/T(T≥C)或RI＝T/C-1(T＜C)，RI＞0为促进作用，RI＜0为抑制作用，RI的绝对值的大小与作用强度一致(其中C为对照值，T为处理值)。

参照马瑞君等的方法处理RI值，及采用相加平均法，所得结果用M表示。M只用于评价受体植物对化感作用敏感性或供体植物的化感效应，其含义不变，即M＞0为促进作用；M＜0为抑制作用。数据的处理过程用式(2.1)表示：

M_{R} = \frac{Σ_{j = 1}^{R} a_{j}}{a} - - - (2.1)

式中，R为平均敏感指数(M)的级别或层次，a为数据项，n为该级别或层次数据(RI)的总个数。本文中M₁评价苦楝等三种供体植物水浸提液对阔叶丰花草种子发芽率和发芽指数的综合化感效应；M₂评价苦楝等三种供体植物水浸提液对阅叶丰花草种子萌发水平的综合化感效应；M₃评价阔叶丰花草种子发芽率和发芽指数对苦楝等三种供体植物水浸提液的综合敏感性；M₄评价受体植物在萌发水平的综合敏感性。

2.3数据处理

试验数据用SPSS17.0软件进行方差分析，用Origin9.0进行作图。

3结果与分析

3.1不同实验处理对阔叶丰花草种子萌发的影响

不同实验处理对阔叶丰花草种子萌发的影响见表2。

表2苦楝等三种植物水浸提液对阔叶丰花草种子萌发的影响

注：同列数据后边标不同小写字母者表示在5％水平的差异(P＜0.05)；标不同大学字母者表示在1％水平的差异(P＜0.01)。

Note：Small letters indicate the significant differences at 5％probability level(P＜0.05)and capital letters indicate the significant differences at 5％probability level(P＜0.05).

3.2不同实验处理对阔叶丰花草种子发芽率的影响

阔叶丰花草种子在苦楝、山核桃和水芹菜水浸提液不同处理下的种子萌发情况见表2。

由表2和图1a中7d发芽率可见，苦楝等三种供体植物水浸提液处理使阔叶丰花草种子发芽率均比对照降低，且抑制作用均达到极显著水平(P＜0.01)。苦楝、山核桃和水芹菜水浸提液发芽率的抑制作用强度为13.97％～35.37％，7.35％～8.67％，14.00％～28.67％。三种供体植物水浸提液对阔叶丰花草种子萌发率较对照均有极显著的抑制作用(P＜0.01)。其中三者相较，山核桃水浸提液的抑制作用最弱，其各浓度对受体植物种子萌发率的变化趋势基本一致，各浓度之间并无显著性差异(P＜0.05)，随浓度变化其抑制率变化不大，其中在50g/L时的抑制率为8.67％；水芹菜水浸提液对受体植物种子萌发率的抑制趋势随着其浓度的升高而逐渐增强，在25g/L、50g/L与5g/L、10g/L及20g/L浓度之间存在极显著差异(P＜0.01)，25g/L和50g/L、5g/L和10g/L和20g/L浓度之间无显著性差异(P＜0.05)，其中在20g/L时的抑制率为16.67％，25g/L时的抑制率为27.34％，相邻浓度中抑制率变化最大为10.67％；苦楝水浸提液的抑制作用最强，其各浓度对受体植物种子萌发率的变化趋势是先稍升高后下降，在25g/L、50g/L与5g/L、10g/L及20g/L浓度之间存在极显著差异(P＜0.01)，25g/L和50g/L、5g/L和10g/L和20g/L浓度之间无显著性差异(P＜0.05)，其中在20g/L时的抑制率为20.67％，25g/L时的抑制率为34.00％，相邻浓度中抑制率变化最大为13.33％。

由图1b中7d发芽率RI可知，苦楝等三种供体植物水浸提液处理使阔叶丰花草的发芽率RI均较对照低，降低幅度为-0.1038～-0.5000。其中降幅最小的为山核桃5g/L的水浸提液处理组，降幅最大的为苦楝50g/L的水浸提液处理组。在相同浓度水浸提液处理下，尽管苦楝10g/L的水浸提液发芽率RI比5g/L的水浸提液的稍有上升，但依旧是山核桃水浸提液对受体植物种子发芽率RI的影响最小，苦楝水浸提液对受体植物种子发芽率RI的影响最大。

综合分析可知，苦楝等三种供体植物水浸提液对阔叶丰花草种子的萌发率产生了不同程度的抑制作用，水浸提液对发芽率抑制影响由强至弱依次为苦楝＞水芹菜＞山核桃。

3.3苦楝等三种植物水浸提液对阔叶丰花草种子发芽势的影响

发芽势是衡量种子生命力强弱的指标。

由表2和图2a中5d发芽势可见，苦楝等三种供体植物水浸提液对阔叶丰花草种子的发芽势与对照相比均有不同程度的抑制作用，且抑制作用均达到极显著水平(P＜0.01)。苦楝水浸提液的抑制效应在25g/L、50g/L与5g/L、10g/L及20g/L浓度之间存在极显著差异(P＜0.01)，25g/L和50g/L、5g/L和10g/L和20g/L浓度之间无显著性差异(P＜0.05)。山核桃水浸提液的抑制效应在不同浓度之间变化不大，各浓度间并无显著性差异(P＜0.05)。水芹菜水浸提液的抑制效应25g/L、50g/L与5g/L、10g/L及20g/L浓度之间存在极显著差异(P＜0.01)，20g/L与5g/L及10g/L浓度之间存在显著性差异(P＜0.05)，25g/L和50g/L、5g/L和10g/L浓度之间无显著性差异(P＜0.05)。在50g/L时，苦楝和水芹菜水浸提液对受体植物种子发芽势的降低幅度分别为32.67％和27.34％，其中苦楝水浸提液的抑制作用最大，山核桃水浸提液的抑制作用最小。

由图2b中5d发芽势RI可知，苦楝等三种供体植物水浸提液处理使阔叶丰花草的发芽势RI均较对照低，降低幅度为-0.1023～-0.5568。其中降幅最小的为山核桃5g/L的水浸提液处理组，降幅最大的为苦楝25g/L和50g/L的水浸提液处理组。苦楝水浸提液处理组的降低幅度大约在34％～56％，山核桃水浸提液处理组的降低幅度大约在10％～16％，水芹菜水浸提液处理组的降低幅度大约在20％～47％。由此可见，苦楝等三种供体植物水浸提液对受体植物种子发芽势的影响规律与发芽率相似。

综合分析可知，苦楝等三种供体植物水浸提液使阔叶丰花草种子的发芽势产生了不同程度的降低幅度，水浸提液对发芽势降低幅度由大至小依次为苦楝＞水芹菜＞山核桃。

3.4苦楝等三种植物水浸提液对阔叶丰花草种子发芽指数的影响

苦楝等三种供体植物水浸提液对阔叶丰花草种子发芽指数的抑制作用不同。由表2和图3a中各处理下的发芽指数可见，苦楝等三种供体植物水浸提液处理使阔叶丰花草种子发芽指数均比对照降低。苦楝水浸提液的抑制效应在25g/L、50g/L与5g/L、10g/L及20g/L浓度之间存在极显著性差异(P＜0.01)，25g/L和50g/L、5g/L和10g/L和20g/L浓度之间无显著性差异(P＜0.05)。山核桃水浸提液的各浓度的抑制效应并无显著性差异(P＜0.05)。水芹菜水浸提液的抑制效应在25g/L、50g/L与5g/L、10g/L及20g/L浓度之间存在极显著性差异(P＜0.01)，25g/L和50g/L、5g/L和10g/L和20g/L浓度之间无显著性差异(P＜0.05)。其中只有山核桃5g/L、10g/L及20g/L水浸提液对阅叶丰花草发芽指数的降低幅度在10％以下，苦楝和水芹菜水浸提液浓度在50g/L时，对阔叶丰花草种子的发芽指数抑制效应最大，使其降低了约50％。

由图3b中发芽指数RI可知，苦楝等三种供体植物水浸提液处理使阔叶丰花草的发芽指数RI均较对照低。其中降幅最小的为山核桃5g/L的水浸提液处理组，降幅最大的为苦楝50g/L的水浸提液处理组。

水浸提液对发芽指数的影响普遍强于对发芽率的影响(表3)，综合分析各处理对受体植物的发芽指数RI，有10个处理组的抑制效应大于发芽率的RI值。化感作用最明显的是苦楝50g/L水浸提液处理组，为-0.5566，而山核桃5g/L水浸提液处理组仅为-0.0103。

不同实验处理对阔叶丰花草种子化感作用敏感指数的影响见表3。

表3苦楝等三种供体植物水浸提液化感作用的敏感指数

注：表中数据为各项测定指标的RI值，其由式(2.1)计算所得。

3结论

本文通过苦楝枝叶、山核桃外果皮和水芹菜整株三种本土植物水浸提液对阔叶丰花草化感效应的研究，从乡土植物对入侵植物化感作用效果阐明了对阔叶丰花草防控的思路，为深入研究同类问题进行了有益的尝试，也为其他入侵植物的生物防除提供了参考。

综合实验结果，苦楝和水芹菜的防治效果更佳，可以考虑高用量苦楝和水芹菜的水浸提液防控阔叶丰花草，这为安全有效防治阔叶丰花草提供了一定的依据。为将苦楝、水芹菜等乡土植物更好地应用于入侵植物的防控，其化感物质成分及作用机制等有待进一步研究。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种抑制阔叶丰花草种子萌发的方法，其特征在于，分别利用苦楝、山核桃、水芹菜三种植物不同部位的水浸提液抑制阔叶丰花草种子的萌发。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别选取苦楝枝叶、山核桃外果皮、水芹菜植株的水浸提液抑制阔叶丰花草种子的萌发。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，具体步骤为：6月下旬、7月上旬及9月上旬，分别采收水芹菜植株、苦楝枝叶、山核桃外果皮，洗净去杂、干燥后，粉碎并过100目筛；准确称取上述供体材料各15g，分别置于锥形瓶中，加入300ml蒸馏水，浸提48h，再经4000r/min离心10min，上清液过滤后配成浓度为50g/L母液，4℃冰箱中保存备用；实验时将母液分别配制成5g/L、10g/L、20g/L、25g/L、50g/L5个浓度的浸提液处理高锰酸钾溶液消毒的阔叶丰花草种子，分别置于垫有两层滤纸和一层脱脂棉的培养皿中，每皿放置50粒，分别加入不同浓度的供体植物的提取液5ml，5ml蒸馏水作对照，置于人工气候箱中培养，每12h加入1ml浸提液，并观察记录种子萌发情况，每个处理重复3次。