对飞机草化感物质渗透压化感作用探究
更新日期:2018-05-18     来源:华南农业大学学报   浏览次数:225
核心提示:摘要:由于溶质浓度改变会引起溶液渗透压的变化,而渗透压可能影响种子和根系吸水,进而可能影响种子萌发和幼苗生长。传统研究发现,不同浓度的飞机草

摘要:
由于溶质浓度改变会引起溶液渗透压的变化,而渗透压可能影响种子和根系吸水,进而可能影响种子萌发和幼苗生长。传统研究发现,不同浓度的飞机草浸提液可能影响种子萌发和幼苗生长,然而这是否由渗透压导致,仍然不清楚。本实验用聚乙二醇模拟探究不同渗透压对胡萝卜和黄心大白菜种子萌发和幼苗生长状况的影响,并与不同浓度飞机草根浸提取液所产生的影响相比较。研究发现,聚乙二醇浸提液对胡萝卜种子的萌发率没有影响,对胡萝卜种子的发芽势存在“低促高抑”的情况,而飞机草根浸提液在低于-0.33M时就对胡萝卜的发芽指数和发芽势产生明显抑制作用;聚乙二醇浸提液对黄心大白菜种子萌发率等情况基本无影响,黄心大白菜在飞机草根浸提液渗透压低于-0.51M情况下就对种子萌发指标明显产生抑制作用。聚乙二醇浸提液在渗透压值在高于-0.4M的情况下会对胡萝卜的鲜重产生明显抑制作用,飞机草根浸提液在低于-0.4M时就对胡萝卜鲜重产生明显抑制作用;同时在高于-0.60M的情况下会对黄心大白菜的幼苗生长和鲜重产生明显抑制作用,而黄心大白菜在高于-0.6M时就对幼苗产生抑制作用,从而表明这次实验中化感作用的独立性;也表明在不同化感材料不同的操作方法的情况下,可能会导致在高浓度情况下会存在渗透压的协同作用,共同抑制受体植物种子的发芽势及发芽指数和幼苗生长。
关键词:飞机草 化感作用 渗透压 稀溶液的依数性
化感作用(Allelopathy)是指植物(包括微生物)通过向周围环境中释放化学物质影响邻近植物(包括微生物)生长发育的化学生态学现象[1],是植物对环境适应及防御所表达的一种自然现象[2]。
飞机草(Chromolaena odorata)原产于中美洲,1934年首次在云南南部被发现,现已入侵我国南部大部地区,是热带亚热带地区规模巨大的常见入侵植物,其适应能力极强。有些学者认为本土动植物对某些外来植物所释放的化学物质更加敏感[3],所以外来物种可以用自身的化感物质在与本土植物的竞争中获得优势,实现成功入侵。目前已证实多种外来入侵植物具有不同程度的化感作用[4-7]。化感作用常会对农、林业等带来一定的危害作用,如农作物的连作障碍、森林演替失败等[8],但也可正当使用使其发挥环境正效应,如除去田间杂草、减轻植物病虫害等[9~10],所以化感作用的研究是一大热门。
关于化感作用的机理已有众多学者研究[11~13],但对于化感物质由于浓度差异引起的渗透压作用是否是其引起化感作用的一个原因鲜少有人涉及。渗透压与溶液的相对湿度都是稀溶液的依数性质,可相互换算,故用湿度计测得与溶液相平衡的空气的相对湿度即可得到溶液的渗透压[14]。本文利用湿度计测定与溶液呈平衡状态时空气的相对湿度,由稀溶液的依数性换算出溶液的渗透压[15],以PEG-6000(聚乙二醇)模拟一定浓度(渗透压)的溶液,与相同实验条件下浓度相近的化感物质相对比,探究化感物质产生的渗透压对化感作用本身是否有影响,对日后化感作用的合理利用提供一定理论依据。
作者:朱文逸