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高寒地区栽培牧草化感效应缓解初探

草地学报 2022年第12期30卷 3326-3333页

作者：全小龙陈梦词段中华梁军乔有明青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016

为研究探讨土壤微生物对化感效应的潜在作用,以高寒草地生态修复常用牧草为研究对象,通过室内生物学实验,测定种子发芽率及幼苗的苗高、根长和干重,计算分析化感综合效应。结果显示:以未灭菌土壤U100为基质的5种牧草种子发芽率均为最高... 详细信息

为研究探讨土壤微生物对化感效应的潜在作用,以高寒草地生态修复常用牧草为研究对象,通过室内生物学实验,测定种子发芽率及幼苗的苗高、根长和干重,计算分析化感综合效应。结果显示:以未灭菌土壤U100为基质的5种牧草种子发芽率均为最高,完全灭菌土壤U0的均为最低,不同比例未灭菌土壤U75,U50和U25则因牧草种子的不同而表现出不同差异;幼苗生长方面,‘青海’垂穗披碱草(Elymus nutans‘Qinghai’)、‘同德’老芒麦(Elymus sibiricus‘Tongde’)和‘青海’中华羊茅(Festuca sinensis Qinghai)幼苗苗高随灭菌土壤增加而减小;5种牧草幼苗的根长均在U100处理下最长;幼苗干重的变化趋势同苗高相似。未灭菌土壤对5种牧草的影响主要表现在根系生长和干重方面。研究证明在幼苗生长阶段土壤微生物对根系生长至关重要,土壤微生物能缓解化感效应提高种子发芽率,但对不同物种的影响存在差异。

关键词：人工草地种子发芽幼苗生长草地退化化感效应

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镉胁迫下紫茉莉生物碱的化感效应

农业环境科学学报 2022年第10期41卷 2139-2157页

作者：胡焱王海娟王宏镔昆明理工大学环境科学与工程学院/云南省土壤固碳与污染控制重点实验室昆明650500

为探究镉(Cd)胁迫下外来入侵植物紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)中生物碱对本地种的化感效应,采用室内水培和土培实验,运用超高效液相色谱(UPLC)技术测定Cd胁迫下紫茉莉根系分泌的生物碱含量,并研究水培紫茉莉根系分泌物、外源添加生物碱... 详细信息

为探究镉(Cd)胁迫下外来入侵植物紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)中生物碱对本地种的化感效应,采用室内水培和土培实验,运用超高效液相色谱(UPLC)技术测定Cd胁迫下紫茉莉根系分泌的生物碱含量,并研究水培紫茉莉根系分泌物、外源添加生物碱和土培紫茉莉根际土壤对2个本地种(萝卜和莴苣)种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:水培条件下,1~3 mg·L^(-1)Cd胁迫下紫茉莉根系分泌物中葫芦巴碱、小檗碱和巴马汀含量显著增加;3 mg·L^(-1)Cd胁迫下紫茉莉根系分泌物对萝卜和莴苣的抑制作用最强,其中萝卜种子萌发率和幼苗根长抑制率分别为25.17%和44.23%,莴苣为10.00%和40.44%,萝卜受到的抑制强于莴苣。外源添加生物碱对萝卜和莴苣幼苗生长的化感效应不同,小檗碱最低抑制浓度分别为0.1mg·L^(-1)和0.05 mg·L^(-1),化感效应最强;巴马汀和药根碱均为0.25 mg·L^(-1),化感效应次之;葫芦巴碱为100 mg·L^(-1)和50 mg·L^(-1),化感效应最弱。Cd胁迫下种植紫茉莉的土壤在有菌和无菌时的化感效应也不同,除25 mg·kg^(-1)Cd胁迫外,有菌土壤对萝卜和莴苣种子萌发和幼苗生长均产生不同程度的促进作用,且对莴苣的促进作用强于萝卜;而无菌土壤则产生抑制作用,5 mg·kg^(-1)Cd胁迫对萝卜种子萌发和幼苗生长的最大抑制率分别为41.23%和48.54%,莴苣则为21.07%和15.25%。研究表明,在Cd胁迫下,紫茉莉水培和土培方式对本地种产生的化感效应不同,土培和有菌条件减缓了生物碱的化感效应,且当利用紫茉莉与本地种进行Cd污染农田土壤的间作修复时,莴苣所受的化感抑制较小,是较为合适的间作种类。

关键词：镉紫茉莉根系分泌物生物碱化感效应

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化感效应及其对藻类光合作用影响的研究进展

环境科学与技术 2019年第4期42卷 43-52页

作者：祁茜辛建攀李文明田如男南京林业大学风景园林学院江苏南京210037

蓝藻"水华"问题的频繁发生,严重影响着水生态系统及人类生活。如何有效控制藻类生长、改善富营养化水体水质、恢复和维持水生态系统健康是亟需解决的水环境问题之一。利用植物之间的化感效应抑制藻类生长具有安全、高效和快速等优点,为... 详细信息

蓝藻"水华"问题的频繁发生,严重影响着水生态系统及人类生活。如何有效控制藻类生长、改善富营养化水体水质、恢复和维持水生态系统健康是亟需解决的水环境问题之一。利用植物之间的化感效应抑制藻类生长具有安全、高效和快速等优点,为控制藻类蔓延和水体富营养化治理提供了新的途径。文章以水生及陆生植物中所含抑藻物质展开分析,并阐述了化感效应的作用模式,认为化感效应作用时不仅具有协同与拮抗作用,而且具有专一性和累积性,为利用化感效应控制藻类生长提供了理论基础。同时,从捕光系统、电子传递两方面对化感效应影响藻细胞光合作用的机理进行了总结和分析,发现藻细胞光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)均会受到化感效应的破坏,并初步总结了化感效应破坏藻细胞光合系统的分子机制,以期为化感效应控制藻类生长的机制研究和有效改善水生态系统等提供借鉴。

关键词：化感效应抑藻机理作用模式光合作用

入侵植物少花蒺藜草水浸提液对3种牧草种子萌发的化感效应

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草地学报 2024年

作者：佳文许明贺周立业高凯孙忠林熊梅内蒙古民族大学草业学院

为探究少花蒺藜草（Cenchrus spinifex）的入侵对紫花苜蓿（Medicago sativa Linn.）、野大豆（Glycine soja Siebold & Zucc.）和羊草（Leymus chinensis (Trin. ex Bunge) Tzvelev）种子萌发的化感作用，本试验采用培养皿法研究少花... 详细信息

为探究少花蒺藜草（Cenchrus spinifex）的入侵对紫花苜蓿（Medicago sativa Linn.）、野大豆（Glycine soja Siebold & Zucc.）和羊草（Leymus chinensis (Trin. ex Bunge) Tzvelev）种子萌发的化感作用，本试验采用培养皿法研究少花蒺藜草各部位（凋落物、种子、根、茎、叶）不同浓度水浸提液（1.25 %， 2.50%， 5.00%， 10.00%）对3种牧草种子萌发的影响。结果表明：少花蒺藜草的不同部位水浸提液化感作用不同，1.25% 种子水浸提液与10.00%种子、凋落物水浸提液对紫花苜蓿种子萌发具有促进作用，其中1.25% 种子水浸提液作用最强，综合化感效应指数为0.05，其他部位各浓度水浸提液对紫花苜蓿种子萌发均具有抑制作用；少花蒺藜草各部位水浸提液对野大豆种子萌发均具有抑制作用，其中10.00% 叶水浸提液完全抑制了野大豆种子萌发；10.00% 种子水浸提液对羊草种子抑制作用最强，综合化感效应指数为-0.76。

关键词：入侵植物少花蒺藜草牧草化感效应

栾树凋落叶对3种中药材种子萌发及幼苗生长的化感效应

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 40-48,61页

作者：阮坤非王天琪侯立娜毕宁宁李森师劭彤刘忠华林木育种与生态修复国家工程研究中心北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

【目的】探究栾树凋落叶对不同中药材的化感效应,选择适宜种植在栾树林下的药用植物,为林药复合种植系统中栾树林下中药材的选择和北京林下经济的发展提供理论参考。【方法】模拟自然环境下栾树凋落叶释放化感物质影响中药材种子萌发和... 详细信息

【目的】探究栾树凋落叶对不同中药材的化感效应,选择适宜种植在栾树林下的药用植物,为林药复合种植系统中栾树林下中药材的选择和北京林下经济的发展提供理论参考。【方法】模拟自然环境下栾树凋落叶释放化感物质影响中药材种子萌发和幼苗生长的过程,采用发芽试验和盆栽试验,以蒸馏水为对照(CK),探讨不同质量浓度(6.25,12.5,25,50 g/L)栾树凋落叶浸提液对黄芩、桔梗和甘草3种中药材种子萌发和幼苗生长的影响。【结果】①与CK相比,不同质量浓度栾树凋落叶浸提液对3种中药材种子的发芽率、发芽指数和幼苗胚根长、胚芽长及幼苗鲜质量和干质量均有明显的影响。②随着栾树凋落叶浸提液质量浓度的升高,黄芩幼苗叶片的SOD、CAT活性均呈先上升后下降的趋势,POD活性和脯氨酸含量总体先下降后上升;桔梗幼苗叶片的脯氨酸含量逐渐升高;甘草幼苗叶片的POD、CAT活性呈先升高后降低的趋势。③结合种子萌发和幼苗生长的综合化感效应指数来看,栾树凋落叶浸提液对黄芩表现出较强抑制作用,对桔梗和甘草表现出“低促高抑”效应。栾树凋落叶浸提液对3种中药材的化感效应强度由大到小表现为黄芩>桔梗>甘草。【结论】栾树林下适合种植甘草和桔梗,而黄芩的生长明显受到了栾树凋落叶浸提液的化感抑制作用,应避免种植在栾树林下。

关键词：栾树凋落叶化感效应种子萌发幼苗生长

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谷子秸秆水浸提液对5种作物种子萌发及幼苗生长的化感效应分析

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山东农业科学 2024年第1期56卷 66-73页

作者：崔纪菡鲁一薇夏雪岩刘猛刘建军赵宇李顺国河北省农林科学院谷子研究所/国家谷子改良中心/河北省杂粮研究实验室河北石家庄050035 河北省杂粮产业技术研究院/河北东粮农业科技股份有限公司河北邯郸056000

从化感作用角度筛选适宜与谷子[Setaria italica(L.) Beauv.]进行间套轮作的农作物,为建立合理的谷子间套轮作体系提供参考依据。采用水提法制备谷子根、茎、叶浸提液,每种浸提液设4个浓度梯度(5、20、40、100 mg·mL^(-1)),以蒸馏水为... 详细信息

从化感作用角度筛选适宜与谷子[Setaria italica(L.) Beauv.]进行间套轮作的农作物,为建立合理的谷子间套轮作体系提供参考依据。采用水提法制备谷子根、茎、叶浸提液,每种浸提液设4个浓度梯度(5、20、40、100 mg·mL^(-1)),以蒸馏水为对照(CK),研究谷子植株三部位浸提液对受体作物绿豆[Vigna radiate(L.)Wilczek]、红豆[Vigna angularis(Willd.) Ohwi et Ohashi]、玉米(Zea mays L.)、小麦(Triticum aestivum L.)和谷子种子萌发、幼苗生长的影响。结果表明,谷子根、茎、叶浸提液对受体作物种子发芽率和幼苗生长均有抑制作用,叶部浸提液抑制作用最强,根部浸提液的抑制作用最弱。随着浸提液浓度增加,其对受体种子的发芽率和幼苗鲜重、根长、芽长抑制作用加重。整体上看,谷子秸秆浸提液对5种作物种子萌发的抑制作用由小到大排序为绿豆<红豆<小麦<谷子<玉米。综合来看,绿豆更适宜与谷子进行间作、套作和轮作。

关键词：谷子化感效应种子萌发幼苗生长秸秆浸提液

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三七连作土壤浸提液对其根腐病菌的化感效应

应用生态学报 2020年第7期31卷 2227-2235页

作者：姚春芝蒋宇婷杨玉婷马彦钰潘蕾吕李云龙孙永泉陈吉赵军南京师范大学地理科学学院南京210023 苏州市耕地质量保护站江苏苏州215000 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023

采用甲醇、乙酸乙酯和水分别按液土比3∶1、6∶1和9∶1对三七连作土壤进行浸提,研究其浸提液对三七根腐病菌生长和种群数量的影响。结果表明:平板培养72 h后,甲醇、乙酸乙酯和水浸提液对尖镰孢菌和腐皮镰孢菌的菌丝生长均表现为化感促进... 详细信息

采用甲醇、乙酸乙酯和水分别按液土比3∶1、6∶1和9∶1对三七连作土壤进行浸提,研究其浸提液对三七根腐病菌生长和种群数量的影响。结果表明:平板培养72 h后,甲醇、乙酸乙酯和水浸提液对尖镰孢菌和腐皮镰孢菌的菌丝生长均表现为化感促进,其中,甲醇和乙酸乙酯浸提液对尖镰孢菌的化感效应指数为14.0%~19.8%和16.2%~20.2%,高于水浸提液的8.9%~14.2%,且不同浸提比例之间差异不显著;而甲醇浸提液对链格孢菌菌丝生长表现为化感抑制,且抑制效应在浸提比例为3∶1时最强,达到-33.2%^-38.5%,乙酸乙酯和水浸提液对链格孢菌菌丝生长无显著影响。土壤培养4周后,甲醇、乙酸乙酯和水浸提液均能增加土壤中尖镰孢菌的数量,其中,水浸提液的增加效应最强,达到每克干土3.49×10~6~9.56×10~6拷贝数,高于甲醇(每克干土1.68×10~4~6.73×10~4拷贝数)和乙酸乙酯浸提液(每克干土1.77×10~4~3.72×10~4拷贝数),且这种增加效应随浸提比例的增加逐渐减弱;水浸提液和低浸提比例的甲醇提取液均能增加土壤中腐皮镰孢菌的数量,而重茬土壤浸提液对链格孢菌的数量影响不显著。因此,三七连作土壤浸提液对根腐病菌如尖镰孢菌和腐皮镰孢菌均表现出明显的化感促进效应,这可能是再植三七易发生根腐病等土传病害的原因之一。

关键词：三七化感效应尖镰孢菌腐皮镰孢菌链格孢菌

本土蒿属植物浸提液对农田入侵杂草生长的化感效应

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西北农业学报 2023年第1期32卷 117-129页

作者：王宇超吕金林毛祝新李倩陕西省西安植物园(陕西省植物研究所) 西安710061 陕西省植物资源保护与利用工程技术研究中心西安710061

旨在探究能有效减弱入侵植物生长和扩散蔓延的本地蒿属种浸提液。通过对农田入侵杂草粗毛牛膝菊和小蓬草的种子分别施加不同质量浓度的5种本地蒿属植物地上和地下部分浸提液,比较分析质量浓度梯度、蒿属植物以及不同部位浸提液对入侵种... 详细信息

旨在探究能有效减弱入侵植物生长和扩散蔓延的本地蒿属种浸提液。通过对农田入侵杂草粗毛牛膝菊和小蓬草的种子分别施加不同质量浓度的5种本地蒿属植物地上和地下部分浸提液,比较分析质量浓度梯度、蒿属植物以及不同部位浸提液对入侵种萌发率、成苗率和根系长度的化感作用。结果表明:(1)蒿属植物地上部分和地下部分浸提液对入侵植物萌发率、成苗率和根系长度的影响在5种蒿属植物和不同质量浓度间均存在显著差异,并且随着浸提液质量浓度的增加,影响程度会加剧;(2)相较于地下部分浸提液,蒿属植物地上部分浸提液对2种入侵植物种子萌发和幼苗生长的影响更加明显,其中艾蒿浸提液对粗毛牛膝菊生长的影响较弱,其他蒿属植物浸提液的化感作用较强,例如猪毛蒿地上浸取液质量浓度为0.25g/mL和0.4g/mL时,萌发率、成苗率和根长为0;黄花蒿和猪毛蒿对小蓬草的影响较强,地上浸取液质量浓度为0.4g/mL时,萌发率、成苗率和根长为0;(3)与萌发率和成苗率相比,入侵植物根系长度对蒿属植物地上部分和地下部分浸提液的响应更敏感。这些结果说明,本地蒿属植物地上和地下部分浸提液可以减弱粗毛牛膝菊和小蓬草的生长,并且随着质量浓度的升高而加剧,尤其是黄花蒿和猪毛蒿地上部分浸提液质量浓度为0.4g/mL时效果更加明显,对这2种入侵植物的生物防治可以参考此数值。

关键词：蒿属植物浸提液粗毛牛膝菊小蓬草化感效应

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油樟精油及1,8-桉叶素对杂草的化感效应

南方农业学报 2023年第2期54卷 535-546页

作者：赵善梅丁子琪董雅伶黄巾芝周万海冯瑞章魏琴宜宾学院农林与食品工程学部四川宜宾644000 宜宾学院四川省油樟工程技术研究中心四川宜宾644000

【目的】从植物化感作用角度探究油樟精油抑草性能,为开发油樟精油抑草产品打下基础。【方法】以稗草、马齿苋和草木犀的种子为试验对象,采用室内滤纸培养皿法,将油樟精油(纯度≥99%)及其单体1,8-桉叶素(纯度≥98%),以吐温-80助溶,配制... 详细信息

【目的】从植物化感作用角度探究油樟精油抑草性能,为开发油樟精油抑草产品打下基础。【方法】以稗草、马齿苋和草木犀的种子为试验对象,采用室内滤纸培养皿法,将油樟精油(纯度≥99%)及其单体1,8-桉叶素(纯度≥98%),以吐温-80助溶,配制不同体积浓度(0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0和5.0μL/mL)的溶液处理种子,以蒸馏水为对照,通过种子发芽情况(发芽势、发芽率)、淀粉酶活性、生长情况(株高、胚根长、根系活力)等指标分析油樟精油对几种杂草种子萌发和幼苗生长的化感作用。【结果】油樟精油和1,8-桉叶素处理对稗草、马齿苋和草木犀种子的发芽势、最终发芽率和生长量及根系活力均有明显抑制作用,且随着处理浓度增高,抑制作用越强。油樟精油处理使草木犀根尖细胞有丝分裂速度降低,使幼苗胚根伸长和根毛生成受到抑制。一定浓度的油樟精油和1,8-桉叶素处理会抑制种子萌发时淀粉酶活性,且存在明显剂量效应。油樟精油和1,8-桉叶素处理导致3种杂草幼苗体内丙二醛含量显著增高(P化感效应指数分析,稗草和马齿苋对1,8-桉叶素更敏感,草木犀对油樟精油更敏感。【结论】油樟精油和1,8-桉叶素对稗草、马齿苋和草木犀3种杂草种子萌发和幼苗生长有显著化感抑制作用,油樟精油的抑制作用部分源于1,8-桉叶素作用,但也受到油樟精油中其他物质影响,且不同杂草种类对油樟精油中各种化感成分敏感程度不同。

关键词：油樟精油 1,8-桉叶素杂草化感效应