黄花草木樨水浸提液对苏丹草和黑麦草的化感作用

黄花草木樨水浸提液具有化感除草作用,为了进一步开展黄花草木樨化感抑草的研究,阐明黄花草木樨中所含化感物质的化感抑制机理,本实验采用生物检测法以黄花草木樨水浸提液处理多花黑麦草和苏丹草种子,并对其萌发和幼苗生长过程中的重要生理生化指标进行分析测定。结果表明,与对照相比,黄花草木樨水浸提液能显著降低多花黑麦草和苏丹草种子的发芽率、根长、根干重、茎长和茎叶干重等生长指标(P<0.05);能显著降低多花黑麦草和苏丹草的叶绿素含量(P<0.05),显著提高多花黑麦草和苏丹草的淀粉和可溶性蛋白含量(P<0.05);显著提高苏丹草可溶性糖含量,显著降低黑麦草可溶性糖含量(P<0.05);苏丹草和黑麦草在4和6 d处理组的CAT活性与对照差异显著(P<0.05),8 d时恢复至对照水平;苏丹草处理组和黑麦草处理组的POD活性均先降低后升高。     

豆科牧草对多花黑麦草化感作用的种间差异

实验室砂培法检测了红三叶、白三叶、杂三叶、黄花草木樨、紫花苜蓿、红豆草和毛苕子等7种豆科牧草茎叶及根的10%水浸提液处理对多花黑麦草种子萌发和幼苗生长的化感作用,结果表明:供试豆科牧草茎叶和根的水浸提液处理对多花黑麦草种子发芽势和幼苗根的生长均有显著(p<0.05)的化感抑制作用;10%水浸提液处理对多花黑麦草幼叶伸长无显著(p>0.05)影响,但对幼叶的干物质积累具有抑制作用;豆科牧草对多花黑麦草幼苗生长的化感作用在作用强度和作用机制两方面存在显著的种间差异。     

豆科牧草对多花黑麦草化感作用的种间差异

实验室砂培法检测了红三叶、白三叶、杂三叶、黄花草木樨、紫花苜蓿、红豆草和毛苕子等7种豆科牧草茎叶及根的10%水浸提液处理对多花黑麦草种子萌发和幼苗生长的化感作用,结果表明：供试豆科牧草茎叶和根的水浸提液处理对多花黑麦草种子发芽势和幼苗根的生长均有显著（p＜0.05）的化感抑制作用;10%水浸提液处理对多花黑麦草幼叶伸长无显著（p＞0.05）影响,但对幼叶的干物质积累具有抑制作用;豆科牧草对多花黑麦草幼苗生长的化感作用在作用强度和作用机制两方面存在显著的种间差异.     

黄花草木樨对杂草的化感作用研究

为探讨黄花草木樨(Melilotus officinalis)水浸提液对田间常见杂草的化感抑制作用以及利用黄花草木樨化感作用进行生物除草的可行性,采用生物检测法研究黄花草木樨水浸提液对藜(Chenopodium album)、臭草(Melica scabrosa)、籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus)、稗草(Echinochloa crus-galli)、萹蓄(Polygonum aviculare)、山苦荬(Ixeris chinensis)、车前草(Plantago asiatica)等7种杂草种子萌发和幼苗生长的化感效应;同时测定黄花草木樨干草粉对田间杂草生物量的抑制效应.结果表明:黄花草木樨茎叶水浸提液处理能显著抑制籽粒苋、山苦荬、藜、稗草及车前草的种子萌发(P<0.05);能显著抑制藜、籽粒苋、稗草、山苦荬、车前草的幼苗生长(P<0.05);黄花草木樨干草粉能有效降低田间杂草生物量,且对田间杂草的抑制效应随施用量的增加而增强,在施用量达90 g·m^-2时,对田间杂草数量和干重的抑制均达到显著水平(P<0.05).因此,黄花草木樨的抑草能力具有选择性,对不同种杂草的作用方式和作用强度存在差异;黄花草木樨干草粉的施用量在90 g·m^-2及以上时,能显著降低田间杂草的数量及重量.     

豆科牧草水浸提液的酚酸物质含量及化感潜力

酚酸是豆科牧草水浸提液中一类重要的化感物质。试验采用高效液相色谱法(HPLC)测定了紫花苜蓿(Medicago sativa L.cv.Alfaking)、毛苕子(Vicia rillosa Roth.)、黄花草木樨(Melilotus of ficinalis Desr.)、白三叶(Trifolium repens L.cv.Haifa)、红三叶(Trifolium pretense L.)和杂三叶(Trifolium hybridum L.)地上部分水浸提液中对羟基苯甲酸、绿原酸、咖啡酸、香豆酸、阿魏酸、原儿茶酸、丁香酸、香草酸和肉桂酸9种酚酸的含量,并检测了这6种豆科牧草水浸提液处理以及不同浓度的酚酸纯品溶液处理对多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.cv.Tetragold)幼苗根生长的影响。结果表明:豆科牧草水浸提液处理能显著地抑制多花黑麦草幼苗根生长,抑制率达59.6%～97.7%;所测9种酚酸在供试豆科牧草水浸提液中普遍存在;酚酸类物质的化感作用强弱因种类而有显著差异,但均随浓度升高而加强;豆科牧草水浸提液中酚酸类物质的化感潜力存在相互作用。     

狗牙根对5种禾本科杂草化感作用的研究

为探讨狗牙根(Cynodon dactylon Rich.)化感作用在杂草防除中应用的可行性,以培养皿砂培法研究了狗牙根不同材料茎叶水浸提液处理对多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.),一年生早熟禾(Poa annua L.),马唐(Digitaria sanguinalis (L.) Scop.),稗草(Echinochloa crusgalli (L.) Beauv.)和牛筋草(Eleusine indica (L.) Gaerth.)等的化感作用;并利用高效液相色谱(HPLC)法检测了狗牙根茎叶水浸提液中原儿茶酸、咖啡酸、邻羟基苯甲酸、丁香酸、阿魏酸、香草酸、香豆酸、水杨酸、肉桂酸等9种酚酸的含量。结果表明:狗牙根水浸提液处理对5种禾草种子萌发及幼苗生长均产生显著的化感抑制作用(P<0.05),对多花黑麦草、马唐和牛筋草的抑制作用尤为明显;野生普通狗牙根的化感抑制作用强于育成品种。供试的4个狗牙根材料水浸提液中均检测到香草酸、香豆酸和阿魏酸,但仅在部分材料水浸提液中检测到原儿茶酸、咖啡酸、邻羟基苯甲酸、丁香酸、水杨酸和肉桂酸;供试狗牙根材料中,3个材料水浸提液的原儿茶酸含量最高,且其含量的变化与水浸提液处理对禾草种子萌发、幼苗生长的抑制作用强弱顺序基本一致。因此,原儿茶酸可能是狗牙根茎叶中对多花黑麦草、马唐和牛筋草发挥化感抑制作用最大的酚酸物质。     

狼毒不同器官水浸液对牧草种子发芽率的影响

研究了狼毒不同器官（根、茎叶、花）水浸液对几种高寒草地主要牧草种子萌发的影响。研究结果表明：狼毒不同器官的水浸液对牧草种子萌发的影响不同,茎叶水浸液对种子萌发的抑制作用极显著,不同牧草品种间对狼毒器官水浸液表现出不同的抗性,黄花草木樨抗性最差,黑麦草,垂穗披碱草抗性最强。     

香豆素对多花黑麦草种子萌发和幼苗生长化感作用的机理研究

为探明化感物质香豆素的化感抑草作用机理,采用实验室培养皿生物监测法研究香豆素对多花黑麦草种子萌发及幼苗生长过程中主要生长和生理生化指标的影响,观察了种子和幼苗茎秆的超微组织结构变化。结果表明,与对照相比,香豆素显著降低了多花黑麦草种子的发芽势、根长、根干重、茎长和茎叶干重等生长指标(P<0.05);香豆素处理显著降低了吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性和叶绿素含量(P<0.05),同时显著提高了可溶性糖含量(P<0.05),以及4和6 d种子的蛋白质浓度(P<0.05);且在前期促进了多花黑麦草幼苗的过氧化氢酶(CAT)活性、抑制了过氧化物酶(POD)活性,而后CAT降低,POD先升高后降低(P<0.05),淀粉含量升高。100 μg/mL的香豆素水溶液只能在多花黑麦草种子发芽和幼苗生长初期可以很大限度的起到抑制作用,但不足以使其致死。香豆素抑制种子胚乳养分的分解与供应,破坏胚乳细胞的细胞膜、细胞壁,同时可能使细胞失水而导致质壁分离。     

香豆素对苏丹草种子萌发和幼苗生长的影响

香豆素为黄花草木樨(Melilotus officinalis)水浸提液的主效化感物质,能抑制多种杂草种子的萌发和幼苗生长。为探明香豆素的化感抑草作用机理,本研究采用室内培养、生物检测的方法,研究了简单香豆素水溶液对苏丹草(Sorghum sudanense)种子萌发及其幼苗生长和生理生化指标的影响,并采用透射电镜观察了苏丹草幼苗根和茎的超微组织结构。结果表明,20~100μg·mL~(-1)香豆素水溶液能够显著抑制早期苏丹草种子的萌发(P0.05),且随浓度升高抑制作用增强,能够显著抑制苏丹草根伸长,随处理时间的延长和浓度的升高其抑制作用也增强,根变粗扭曲,而对茎长的影响存在浓度效应和时间效应,在4d时,20~100μg·mL~(-1)浓度的香豆素水溶液均促进茎长,6和8d则表现为低浓度促进、高浓度抑制;与加蒸馏水的对照组相比,100μg·mL~(-1)香豆素溶液处理显著(P0.05)提高了过氧化氢酶(CAT)活性,并降低了超氧化物歧化酶(SOD)活性,对过氧化物酶(POD)抑制作用表现为先降低后升高;香豆素处理显著(P0.05)提高了可溶性糖的含量,同时显著(P0.05)降低了叶绿素的含量;在香豆素处理下,淀粉含量先降低后升高,吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性仅在第4天时低于对照组。香豆素水溶液破坏了苏丹草根细胞的超微结构,出现液泡体积变大,细胞器数量和种类减少的现象,细胞核的核膜发生明显的歪曲,细胞核变小甚至消失;香豆素水溶液处理下的苏丹草幼苗叶绿体内淀粉粒数目显著(P0.05)增加,体积变大。以上结果显示,100μg·mL~(-1)的香豆素水溶液可以通过改变苏丹草抗氧化酶系统、增加渗透调节物质、降低叶绿素含量、影响酶活性以及破坏细胞超微结构等途径调节苏丹草的生长。     

紫花苜蓿水浸液对黑麦草种子萌发及幼苗生长的影响

采用0.15、0.10、0.05 g/mL的紫花苜蓿根茎、叶及根际土壤水浸液浸种,以蒸馏水作对照,研究紫花苜蓿营养器官和根际土壤水浸提液对黑麦草种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示:不同部位紫花苜蓿营养器官和根际土壤水浸液对黑麦草种子萌发有抑制作用,且根茎水浸液>叶水浸液>根际土壤水浸液,差异显著(P<0.05);紫花苜蓿根茎水浸液对黑麦草种子幼苗生长有抑制作用,0.15 g/mL作用极显著(P<0.01);叶水浸液对黑麦草种子幼苗生长呈低浓度促进高浓度抑制;低浓度根际土壤水浸液对黑麦草种子幼苗生长具有一定促进作用。紫花苜蓿不同部位的水浸液对黑麦草的化感作用不同,且都具有一定的浓度趋势。     

黑麦草、草地早熟禾、翦股颖和白三叶的化感作用初探

实验选用浓度为 5 0 %、75 %、10 0 %的黑麦草、草地早熟禾、翦股颖和白三叶的茎叶浸提液 (母液浓度为 10 % ,w/v) ,按照培养皿砂培的生物检测方法对四种牧草的化感作用进行初探。结果表明 :适当浓度施体茎叶浸提液对受体植物萝卜、黑麦草、高羊茅、苜蓿、白三叶、红三叶的苗干重、根干重、苗长、根长等均产生明显的抑制或促进作用 ,说明四种牧草均存在化感作用的潜势 ,且受体植物的根受化感物质的影响比植株地上部分敏感     

紫花苜蓿化感作用的研究

通过培养皿砂培法的生物检测方法研究3种浓度(5%,7.5%,10% w/v)的紫花苜蓿Medicago sativa茎叶浸提液对受体植物黑麦草Lolium multiflorum cv.barspectra,高羊茅Festuca arundinacea cv.vegas,白三叶Trifolium repeus cv.haifa,红三叶T.pratense cv.common,萝卜Raphanus sativus cv.sijihong和紫花苜蓿浸提液自身幼苗生长及发芽的影响,以探明紫花苜蓿的化感作用.结果表明:7.5%和10%的紫花苜蓿茎叶浸提液对受体苗长、根长均产生明显的抑制作用,且随浓度的升高,抑制作用加强;适宜浓度处理的紫花苜蓿茎叶浸提液对黑麦草、高羊茅、红三叶、白三叶种子萌发具有明显的影响,发芽率明显降低.     

圆柏叶片水提液对4种草坪草种子萌发和幼苗生长的影响

采用TP法研究了不同浓度的圆柏叶片水提液对多年生黑麦草、草地早熟禾、高羊茅和白三叶种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示,圆柏水提液对4种草坪草种子萌发和幼苗生长均有抑制作用,其中,对多年生黑麦草发芽率和白三叶幼苗根长的影响不显著。圆柏叶片水提液对多年生黑麦草、草地早熟禾、高羊茅和白三叶种子萌发和幼苗生长的化感作用强度与浓度有关,浓度越高抑制作用越强,随着浓度的降低,抑制作用逐渐减弱。     

不同生育时期白三叶与黑麦草的化感作用研究

试验用分枝期,开花期和成熟期的白三叶品种海法以及分蘖期,孕穗期和成熟期的2个黑麦草品种顶峰、英斯派的根水浸提液处理,按照培养皿砂培的生物检测方法对白三叶和黑麦草的化感作用进行研究。结果表明:分枝期白三叶根浸体液对顶峰的发芽率具有显著的抑制作用,对顶峰苗长具有极显著抑制作用,抑制率分别为90.72%、48.61%;开花期白三叶根浸提液对顶峰及英斯派的发芽率、英斯派根长及顶峰根干重均具有极显著的抑制作用,抑制率分别为35.14%、36.17%、69.18%、68.34%,对英斯派的根干重具有显著的抑制作用,抑制率为49.52%;成熟期白三叶的根浸提液对3个受体的发芽率及根长均具有极显著的促进作用,分别比对照提高67.09%、54.21%、69.21%及93.08%、93.14%、93.04%,对顶峰的根干重具有极显著的促进作用,与对照相比提高了85.42%;顶峰及英斯派是他感作用大于自毒作用的黑麦草品种,且在分蘖期及孕穗期,黑麦草不同品种的根浸提液都显著的抑制了白三叶的干物重。     

Facilitation of an Exotic Grass Through Nitrogen Enrichment by an Exotic Legume

Invasive species control requires understanding the mechanisms behind their establishment and their interactions with other species. One potential ecosystem alteration influencing the establishment and spread of invasive species is anthropogenic nitrogen enrichment, from sources like introduced or invasive nitrogen (N)-fixing legumes, which can alter competition between native, non-native, and invasive plants. Kentucky bluegrass (Poa pratensis) and N-fixing yellow sweet clover (Melilotus officinalis) are exotic to the Great Plains and are currently invading and degrading native rangelands by altering ecosystem processes and displacing native plants. Therefore, we investigated how N enrichment from yellow sweet clover affects the aboveground biomass production of Kentucky bluegrass and western wheatgrass (Pascopyrum smithii), a native cool-season grass, the ranges of which overlap in the northern Great Plains. In a controlled greenhouse environment, we conditioned experimental pots by growing yellow sweet clover and terminating each plant after 8 wk. Conditioned soils contained ≈ 340% more plant-available N than untreated soils 2 wk after yellow sweet clover death. We then grew Kentucky bluegrass and western wheatgrass transplant seedlings in interspecific and intraspecific pairs in pots conditioned either with or without yellow sweet clover for 12 wk. Aboveground biomass production of both Kentucky bluegrass and western wheatgrass grown in interspecific and intraspecific pairs increased in conditioned soils. However, when grown together in conditioned pots, the increase in Kentucky bluegrass biomass relative to untreated pots (520%) was double that of the increase in western wheatgrass biomass (260%). Our results reveal that Kentucky bluegrass can use increased soil N to produce proportionally more aboveground biomass than western wheatgrass, a native grass competitor. Thus, our results suggest yellow sweet clover and other sources of N enrichment may facilitate the invasion of Kentucky bluegrass.     

舟叶橐吾浸提液对三种牧草种子萌发及幼苗生长的影响

本试验以滇西北人工草地建设中常用的白三叶(Trifolium repens L.)、多年生黑麦草(Lolium perenne L.)、鸭茅(Dactylis glomerata L.)为试验材料，研究了舟叶橐吾(Ligularia cymbulifera (W. W. Smith) Hand.-Mazz.)地上部和根部的水浸提液对种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明，不同部位、不同浓度的舟叶橐吾植株浸提液对3种供试牧草种子的发芽势、发芽率和发芽指数都有抑制作用，其中根部浸提液的抑制作用比地上部更为明显，且具有很强的浓度效应。另外，高、中浓度的提取液进一步抑制了供试牧草苗高和根的生长(P < 0.05)。根据化感效应指数和综合化感效应指数，供试牧草对舟叶橐吾植株浸提液的敏感程度也有差异，表现为：白三叶>鸭茅>多年生黑麦草。对舟叶橐吾叶片开展的非靶向分析一共发现了283种成分，主要是有机酸、酰胺类。由于舟叶橐吾有较强的化感作用，在人工草地建设中应尽可能去除舟叶橐吾，避免给生产带来损失。