稻草浸提液对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应

李 波，魏亚凤，薛亚光，潘宝国，刘 建

(江苏沿江地区农业科学研究所，江苏南通 226541)



稻草浸提液对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应

李 波，魏亚凤*，薛亚光，潘宝国，刘 建

(江苏沿江地区农业科学研究所，江苏南通 226541)

[目的]研究稻草浸提液对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应。[方法]利用室内培养试验，研究不同质量浓度稻草浸提液对小麦种子发芽、叶重、苗高、根系长度、根干重的化感效应。[结果]稻草浸提液对小麦发芽表现为抑制作用，且随着稻草浸提液浓度增加，抑制作用增大。不同浓度稻草浸提液对叶重、苗高、根系长度、根干重都有影响，稻草浸提液对叶重影响因品种不同而不同，低浓度时都为促进作用；对小麦苗高都是促进作用；低浓度的稻草浸提液对小麦根长、根干重为促进作用。[结论]稻草浸提液对小麦种子萌发有抑制作用，低浓度稻草浸提液对幼苗生长有促进作用。

稻草浸提液；小麦；种子萌发；化感效应

化感作用(Allelopathy，又称他感作用、异株克生作用)的概念于1937年由科学家Molish首次提出，定义为所有类型植物(含微生物)之间生物化学物质的相互作用，包括抑制和促进两个方面[1]。20世纪70年代中期Rice根据Molish的原始定义和对植物化感作用近40年的研究成果，将植物化感作用定义为植物(含微生物)通过释放化学物质到环境中而产生的对其他植物直接或间接的有害作用。20世纪80年代中期Rice将有益作用和自毒作用补充到植物化感作用的定义中[1]。化感作用在农业生产中的应用极为广泛，无论是作物的单一种植，还是作物轮作、间作、覆盖、翻埋、重茬种植、残茬的处置或利用等，都要考虑化感作用的影响[2]。

秸秆还田是解决剩余秸秆最有效直接的途径，围绕秸秆还田，我国科学家在提高作物产量及培肥土壤方面做了大量研究[3-9]。植物残体腐解是化感作用的一条重要途径，也是化感物质的一个重要来源，秸秆还田势必会对邻近的小麦产生直接或间接、有害或有利的化感效应，但是由于秸秆还田释放的化感物质对作物的抑制作用还未引起重视，当前秸秆还田推广过程中，往往存在小麦出苗率低、出苗不齐的现象，生产上会通过增加播种量来保证基本苗数，这不但提高了生产成本，而且即使增加播种量后也会出现出苗不齐、出苗率下降等现象。已有研究表明，秸秆还田经过雨、雾水的淋浸和腐解而释放的化学物质，往往对下茬作物产生抑制作用[10]。笔者研究不同浓度稻草浸提液对小麦发芽率、幼苗高度和根长的影响，以期为消除或降低稻草还田对小麦出苗的抑制作用提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料 稻草于2015年10月底收集，室外风干后备用。小麦品种为扬麦13与镇麦10号。

1.2 方法 将稻草剪成1～2 cm长小段，分别称取稻草(干重)10、20、30、40 g装入1 000 mL烧杯中，加入500 mL蒸馏水，室温(20～25 ℃)浸泡3 d后，提取浸提液，制成浓度分别为0.02、0.04、0.06、0.08 g/mL的浸提液用于小麦发芽试验。取饱满、大小一致的小麦种子100粒均匀放在发芽盒中，取12 cm×12 cm的培养皿，垫上双层滤纸，分别加入5 mL蒸馏水(CK)和不同浓度的浸提液，放置光照培养箱中培养，重复3次。种子发芽和幼苗生长过程中，适当补加蒸馏水和浸提液，使滤纸保持湿润。

1.3 测定指标 7 d后记录种子发芽率，以芽长超过种子长度1/2为标准。14 d后，测量单株幼苗高度、根长、单株叶片干重及根系干重。

1.4 统计分析 使用Microsoft Excel 2003和DPS软件对数据进行分析。化感作用抑制率IR=(Ti-T0)/T0×100%，其中，Ti为测试项目的处理值，T0为对照值。当IR≥0时，表示促进作用；IR≤0，表示抑制作用。IR绝对值越大，其化感作用潜力越大[11]。

2 结果与分析

2.1 稻草浸提液对小麦种子发芽与幼苗叶重、苗高的化感效应 由表1可知，2个小麦品种发芽率随着浸提液浓度增加有降低趋势，说明稻草浸提液对小麦发芽率化感效应是高浓度抑制，且随着浸提液浓度增加，对小麦发芽率化感作用抑制越大。稻草浸提液对小麦叶重化感作用因品种不同而不同，对扬麦13是低浓度促进。高浓度抑制，而对镇麦10号表现为高浓度促进。2个品种共同处是低浓度(0.02 g/mL)时显示为促进作用。稻草浸提液对扬麦13和镇麦10号苗高都为促进作用，在浓度为0.06 g/mL时促进作用最强。

表1 稻草浸提液对小麦种子发芽与幼苗叶重、苗高的化感效应

注：数据后小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

Note:Data followed by different lonercases stand for significant difference (P<0.05).

2.2 稻草浸提液对小麦幼苗根系的化感效应 由表2可知，不同浓度稻草浸提液对小麦根数影响不大，对根系长度有影响，从化感作用抑制率来看，低浓度稻草浸提液(0.02、0.04 g/mL)对扬麦13和镇麦10号根系长度都表现为促进作用。稻草浸提液对不同品种小麦根干重化感作用不同，高浓度稻草浸提液对扬麦13为抑制作用，而对镇麦10号为促进作用，低浓度(0.02 g/mL)的稻草浸提液对根干重为促进作用。

表2 稻草浸提液对小麦幼苗根系的化感效应

注：数据后小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

Note:Data followed by different lonercases stand for significant difference (P<0.05).

3 结论与讨论

3.1 稻草浸提液对小麦发芽的化感效应 稻草浸提液对小麦发芽表现为抑制作用，且随着稻草浸提液浓度增加，抑制作用增大，这与李逢雨等[12]研究结果类似。另有研究表明，低浓度稻草浸提液对小麦种子发芽是促进作用，这表明稻草浸提液对小麦种子发芽的化感作用有明显浓度效应。李晶等研究了玉米秸秆腐解产生的化感物质，主要是苯甲酸、对羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、香草酸、阿魏酸等，而关于稻草浸提液化感物质的研究较少，稻草浸提液抑制小麦发芽的物质可能是些酚酸类物质[13-14]。稻草还田后化感物质释放，对小麦发芽有抑制作用，在稻草还田技术研究中应该考虑如何提高小麦出苗率，这样更有利于稻草还田技术推广。

3.2 稻草浸提液对小麦幼苗生长的影响 不同浓度稻草浸提液对小麦叶重、苗高、根系长度、根干重都有影响。稻草浸提液对叶重影响因品种不同而不同，低浓度时为促进作用；稻草浸提液对小麦苗高都是促进作用；低浓度的稻草浸提液对小麦根长、根干重是促进作用。已有研究表明，化感物质对胚根伸长、根系内部结构以及根部细胞分裂等方面有明显的效果[15]，但稻草浸提液对小麦幼苗生长影响机制还有待于进一步研究。

[1] RICE E L.Allelopathy[M].2nd edition.Orlando F L：Academic Press，1984：1-50.

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[3] 谭周进，李倩，陈冬林，等.稻草还田对晚稻微生物及酶活性的影响[J].生态学报，2006，26(10)：3385-3392.

[4] 郑立臣，解宏图，张威，等.秸秆不同还田方式对土壤中溶解性有机碳的影响[J].生态环境，2006，15(1)：80-83.

[5] 周文新，陈冬林，卜毓坚，等.稻草还田对土壤微生物群落功能多样性的影响[J].环境科学学报，2008，28(2)：326-330.[6] 李波，刘建，熊飞，等.稻秆还田量对盆栽冬小麦生理特性的影响[J].麦类作物学报，2012，32(5)：937-940.

[7] 李波，刘建，熊飞，等.稻秆还田深度对盆栽冬小麦结构和生理特性的影响[J].麦类作物学报，2012，32(4)：722-727.

[8] 李波，魏亚凤，汪波，等.稻草还田与不同耕作方式对麦田土壤脲酶和土壤无机氮的影响[J].江苏农业学报，2014，30(1)：106-111.

[9] 李波，魏亚凤，季桦，等.稻草还田与不同耕作方式对小麦出苗以及产量的影响[J].中国农学通报，2012，28(24)：122-126.

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[12] 李逢雨，孙锡发，冯文强，等.水稻秸秆水浸提液对小麦的化感作用研究[J].西南农业学报，2008，21(4)：960-964.

[13] 李晶，赵先龙，乔天长，等.秸秆腐解液对玉米幼苗的生理效应及酚酸类化感成分的检测[J].核农学报，2015，29(9)：1799-1805.

[14] 刘秀芬，晓军.化感物质阿魏酸对小麦幼苗内源激素水平的影响[J].中国生态农业学报，2001，9(1)：86 -89.

[15] 宋亮，潘开文，王进闯.化感活性物质影响种子萌发作用机理的研究进展[J].世界科技研究与发展，2006，28(4)：52-57.

Allelopathic Effect of Rice Straw Extract on Seed Germination and Seedling Growth of Wheat

LI Bo, WEI Ya-feng*, XUE Ya-guang et al

(Institute of Agricultural Science Research along Yangtze River in Jiangsu，Nantong，Jiangsu 226541)

[Objective]To study the allelopathic effect of rice straw extract on seed germination and seedling growth of wheat.[Method]The indoor culture experiments were conducted to study allelopathic effects of rice straw extract on wheat germination ,leaf weight, seedling height, root length, root dry weight. [Result]The results showed that extraction of rice straw showed inhibitory effect on wheat seed germination, when straw extract concentration increased, inhibition increased. Different concentrations of straw extract have different allelopathic effects on leaf weight, seedling height, root length, root dry weight. Allelopathic effects of straw extract on leaf weight varied with different wheat varieties. Low concentration of rice straw extract increased wheat seedling height. The low concentration of rice straw extracts increased wheat root length and root dry weight.[Conclusion]Rice straw extract showed inhibitory effect on wheat seed germination and promotive effect on seedling growth of wheat at low concentrations.

Rice straw extract；Wheat；Seed germination；Allelopathy effect

南通市应用研究计划项目(BK2014021)；南通市循环农业重点实验室项目(CP2015003)。

李波(1982- )，男，江苏泰兴人，副研究员，硕士，从事作物栽培研究。*通讯作者，研究员，硕士，从事耕作栽培与生态农业研究。

2016-09-02

S 512.1

A

0517-6611(2016)31-0018-02