外来杂草假苍耳化感作用的研究

摘要

外来杂草的入侵对当地的植物及土壤生物会产生很大的影响，外来植物适应当地的气候条件后能够快速地生长与蔓延，进一步影响当地的农业生产和人们生活。
　　 假苍耳是80年代进入中国的外来杂草，近年来已经在黑龙江、辽宁等地大面积蔓延，而且生长迅速，对周围植物的抑制作用明显，具有很强的生存竞争能力，并且已经侵入农田，严重影响农业生产，给农田杂草的防除带来了很大的困难。因此研究假苍耳生长特性及化感作用，对制定假苍耳的防除策略和生态环境的保护具有重要的理论意义和实践价值。
　　 本文采用生物测定技术结合仪器分析的方法，系统的研究了假苍耳产生的化感物质对植物及土壤微生物的化感作用；假苍耳化感物质的不同释放途径对黄瓜生长发育的影响；并且进一步的明确了根系分泌物的成分。为假苍耳群落的生态学研究及其在生产实践中的利用提供科学依据。
　　 本研究主要研究结果如下：
　　 1.假苍耳水提取掖对植物种子的萌发均有不同程度的抑制作用，其中对稗草、绿狗尾萌发的抑制作用最强；对黄瓜、白菜的抑制作用次之；对高粱的抑制作用最小。提取液各浓度之间，随着稀释倍数的增加对各种种子的抑制作用随之降低，原液对各种种子萌发的抑制作用最大，100倍的稀释液对各种种子的抑制作用最小。在作物种子中，假苍耳对红小豆、黄瓜的发芽抑制作用最大，抑制率为36.48％～37.77％；对大豆、白菜、小麦的抑制率为10.11％～17.65％；对玉米、高粱的发芽率基本没有抑制作用；在杂草种子中，假苍耳对稗草、绿狗尾的抑制作用明显，抑制率61.11％～65.10％，对苘麻基本没有抑制作用。说明假苍耳对禾本科杂草抑制作用明显而对阔叶杂草抑制不明显。
　　 2.假苍耳水提取液对黄瓜种子的萌发具有明显的抑制作用，随着提取液浓度的增加而增大。浓度为20000mg·L-1时，对黄瓜生长发育的抑制作用最大，种子萌发抑制率为42.05％，根长、芽长抑制率52.21~52.36％。
　　 3.假苍耳不同部位的提取液对黄瓜的生长发育均有一定的抑制作用，其中茎部提取液对黄瓜的生长发育抑制作用最强，萌发抑制率为28.89％，根长、芽长抑制率为60.87~83.33％。根部、叶部、穗部提取液对黄瓜种子抑制率相同，均为27.78％。各部位中对黄瓜种子的抑制率:茎＞根＞叶＞穗。假苍耳不同部位中茎部是释放化感物质的最佳部位。
　　 假苍耳不同释放途径的提取液对黄瓜的生长发育均有一定的抑制作用，其中根系分泌物对黄的生长发育抑制作用最强，萌发抑制率为27.89％，根长抑制率为根长、芽长抑制率为31.57~31.58％。假苍耳挥发物质对黄瓜的生长发育抑制作用不明显，假苍耳叶面淋溶物质对黄的生长发育存在抑制作用，萌发抑制率为18.89％。可见假苍耳不同释放途径中根系分泌是释放化感物质的最佳途径。
　　 4.假苍耳根系分泌物对土壤中土著菌有一定的抑制作用，对不同菌种影响明显, 并且随着浓度的增加抑制作用明显增强。真菌规律性不明显，第10天以后变化趋势于平稳，最大抑制率为12.51％；细菌在1～5天抑制作用逐渐增大，在第5天抑制率达到最大，在5～10抑制作用逐渐减弱，第10天以后变化趋势于平稳，最大抑制率为33.71％；放线菌在1～3天抑制作用逐渐增大，第3天抑制率最大，在3～10抑制作用逐渐减弱，第10天以后变化趋势于平稳，最大抑制率为67.11％。可见，假苍耳将根系分泌物可以大幅度的影响土著菌群落数量，其中对放线菌的影响最大。
　　 5.假苍耳根系分泌物对有益菌根瘤菌有害菌镰刀菌的菌体生长均有一定的抑制作用，并且随着浓度的增加抑制作用明显增强。其中根瘤菌在1～3天抑制作用逐渐增大，在第5天抑制率达到最大， 3～6抑制作用逐渐减弱，第6天以后变化趋势于平稳，最大抑制率为46.89％；镰刀菌在1～4天抑制作用逐渐增大，第4天抑制率达到最大，在4～5抑制作用逐渐减弱，第5天以后变化趋势于平稳，最大抑制率为57.82％。可见假苍耳根系分泌物中化感物质对有益有害菌具有明显的抑制作用，假苍耳将根系分泌物散布到农田环境中，对其根际的土壤微生物作用明显。
　　 6.浓度为20000mg·L-1假苍耳根系分泌物中，蛋白质的含量为334 mg·L-1；粗脂肪的含量为190mg·L-1；总糖的含量为114.6mg·L-1；还原糖的含量为110.6mg·L-1；非还原糖的含量为3mg·L-1。假苍耳根系分泌物主要成分有22种，为烃类化合物5种、酸类1种、醇类4种、酮类2种、醛类3种、酰类1种、酯类4种、杂环1种、萜烯类化合物1种。其中杂环化合物为萘，是一种极具危害性的环境毒素。假苍耳根系分泌物的种类，与国内外报道的其他植物根系分泌物的种类相同。