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,以及開發(fā)新型除草劑、殺菌劑、殺蟲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多花黑麥草種子萌發(fā)和幼苗生長的化感作用種問差異,并從生理生化角度探討了豆科牧草水浸提液對受體植物種子萌發(fā)和幼苗生長的化感作用機(jī)理；采用高效液相色譜法(HPLC)測定了不同生長時期豆科牧草地上及地下部分水浸提液中酚酸類化感物質(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。多花黑麥草處理組表現(xiàn)為發(fā)芽率、根長、根干重、幼苗葉長和幼苗葉干重均顯著低于對照(p<0.5)。豆科牧草對多花黑麥草種子萌發(fā)和幼苗生長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多花黑麥草種子萌發(fā)、幼根伸長和幼葉干物質(zhì)積累的抑制作用較強(qiáng),紅三葉和雜三葉則對幼根干物質(zhì)積累和幼葉伸長的抑制作用較強(qiáng),白

5、三葉的化感作用相對較弱。供試豆科牧草水浸提液對多花黑麥草的化感作用還存在器官問差異。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Χ嗷ê邴湶莘N子萌發(fā)和幼苗生長的抑制作用明顯強(qiáng)于分枝期。 酚酸物質(zhì)含量及其化感潛力測定結(jié)果表明,供試豆科牧草水浸提液中均可檢測到羥基苯甲酸、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)；檢測到的酚酸

6、對多花黑麥草種子萌發(fā)和幼苗生長的化感作用強(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)對多花黑麥草種子萌發(fā)和幼苗生長具有較強(qiáng)的化感作用；豆科牧草水浸提液中的酚酸對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)和幼苗生長過程中生理生化的每一個方面。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,同時光合作用減弱,幼苗生長發(fā)育受抑。此外,化感物質(zhì)對多花黑麥草幼苗中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