幾種豆科牧草化感作用的比較研究.pdf

1、豆科牧草因其品質(zhì)優(yōu)良、生物固氮能力強(qiáng),不僅在草地畜牧業(yè)中占有非常重要的地位,在農(nóng)區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用亦在不斷擴(kuò)大。然而,隨著化感作用研究的不斷深入,豆科牧草所具有的強(qiáng)烈的化感作用逐漸引起人們的重視。豆科牧草的化感作用深入研究對(duì)優(yōu)化豆科牧草與農(nóng)、經(jīng)作物復(fù)合種植體系、生物防除雜草、培育化感抑草新品種,以及開(kāi)發(fā)新型除草劑、殺菌劑、殺蟲(chóng)劑等均具有重要意義。 本研究以畜牧生產(chǎn)中廣泛栽培利用的紫花苜蓿(Medicago sativa L. c

2、v.Alfaking),毛苕子(Vicia rillosa Roth.)、黃花草木樨(Melilotus officinalis Desr.)、白三葉(Trifoliumrepens L. cv.Haifa)、紅三葉(Trifolium pretense L.)和雜三葉(Trifolium hybridum L.)等6種豆科牧草為研究對(duì)象,以多花黑麥草(Lolium multiflorum Lam.cv.Tetragold)為受體,比較

3、了豆科牧草水浸提液處理對(duì)多花黑麥草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的化感作用種問(wèn)差異,并從生理生化角度探討了豆科牧草水浸提液對(duì)受體植物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的化感作用機(jī)理；采用高效液相色譜法(HPLC)測(cè)定了不同生長(zhǎng)時(shí)期豆科牧草地上及地下部分水浸提液中酚酸類(lèi)化感物質(zhì)的含量,并驗(yàn)證和分析了酚酸物質(zhì)在豆科牧草水浸提液中發(fā)揮的化感作用；比較了不同生育期豆科牧草化感作用及化感物質(zhì)含量的差異；采用盆缽試驗(yàn)并結(jié)合田間試驗(yàn)研究驗(yàn)證了利用豆科牧草化感作用進(jìn)行田間雜草防除

4、的潛力。 結(jié)果表明,供試豆科牧草水浸提液處理顯著地抑制了多花黑麥草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)。多花黑麥草處理組表現(xiàn)為發(fā)芽率、根長(zhǎng)、根干重、幼苗葉長(zhǎng)和幼苗葉干重均顯著低于對(duì)照(p<0.5)。豆科牧草對(duì)多花黑麥草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的化感作用在作用強(qiáng)度和作用機(jī)制兩方面存在顯著的種間差異,其中黃花草木樨和紫花苜蓿水浸提液處理對(duì)多花黑麥草種子萌發(fā)、幼根伸長(zhǎng)和幼葉干物質(zhì)積累的抑制作用較強(qiáng),紅三葉和雜三葉則對(duì)幼根干物質(zhì)積累和幼葉伸長(zhǎng)的抑制作用較強(qiáng),白

5、三葉的化感作用相對(duì)較弱。供試豆科牧草水浸提液對(duì)多花黑麥草的化感作用還存在器官問(wèn)差異。地上部分水浸提液化感作用均明顯強(qiáng)于地下部分。此外,豆科牧草的化感作用還存在明顯的生育期差異?；ㄆ诙箍颇敛菟嵋禾幚韺?duì)多花黑麥草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的抑制作用明顯強(qiáng)于分枝期。 酚酸物質(zhì)含量及其化感潛力測(cè)定結(jié)果表明,供試豆科牧草水浸提液中均可檢測(cè)到羥基苯甲酸、綠原酸、咖啡酸、香豆酸、阿魏酸、原兒茶酸、丁香酸、香草酸和肉桂酸等9種酚酸物質(zhì)；檢測(cè)到的酚酸

6、對(duì)多花黑麥草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的化感作用強(qiáng)度不一。其中,丁香酸、香草酸、原兒茶酸、咖啡酸和香豆酸等酚酸物質(zhì)對(duì)多花黑麥草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)具有較強(qiáng)的化感作用；豆科牧草水浸提液中的酚酸對(duì)受體植物的化感作用存在一定的相互作用；不同豆科牧草水浸提液中各酚酸含量和總量亦存在很大差異,黃花草木樨莖葉水浸提液中各酚酸含量較高,其次為紫花苜蓿和紅三葉,白三葉水浸提液中各酚酸含量均較低。此外,供試豆科牧草地上部分水浸提液中酚酸物質(zhì)含量均高于地下部分水浸提

7、液,且花期水浸提液中含量明顯高于分枝期。豆科牧草水浸提液對(duì)受體植物化感作用強(qiáng)度的種間差異、器官間(莖葉和根)差異以及生育期差異與水浸提液中酚酸含量有很大的相關(guān)性,酚酸含量高的化感作用也強(qiáng)。豆科牧草水浸提液中的化感物質(zhì)幾乎能影響受體植物多花黑麥草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)過(guò)程中生理生化的每一個(gè)方面。豆科牧草水浸提液中的化感物質(zhì)顯著降低了受體植物的種子活力和淀粉酶活性,抑制了種子的早期萌發(fā)；顯著降低了幼苗體內(nèi)可溶性糖以及葉綠素含量。表明胚乳提供的養(yǎng)

8、分減少,同時(shí)光合作用減弱,幼苗生長(zhǎng)發(fā)育受抑。此外,化感物質(zhì)對(duì)多花黑麥草幼苗中SOD和POD活性產(chǎn)生一定的影響,幼苗體內(nèi)活性氧代謝的平衡被打破,MDA含量明顯增加,細(xì)胞膜受到損害。 盆缽試驗(yàn)和田間試驗(yàn)結(jié)果表明紫花苜蓿、毛苕子和黃花草木樨干草粉處理均能顯著抑制稗草(Echinochloa crusgalli [L.]Beauv.)、波斯婆婆納(Veronica persica Poir.)和一年生早熟禾(Poa annua L.)的