豚草汁对玉米种子生长影响的思考
摘要
关键词
耕地；豚草汁；玉米种子；发芽数
正文
1 研究豚草的意义
豚草的性质一般都定性为恶性杂草，常用的方法都是防治和根除。其实豚草特别是豚草汁在一定条件下对粮食作物具有一定的促进生长作用，豚草适应能力强，传播途径多，繁殖系数大表明豚草不仅具有明显的促进植物生长作用，而且还有一定的防虫防病功能。本次研究是对我国现阶段豚草对粮食作物影响的初步探索，具有一定的可研究性和较大的实际意义。对于环境保护，绿色生态农业的发展，提高人类健康水平和经济发展均具有促进作用。[1，2]
2 实验器材与方法
2.1 实验材料
采用本地市面出售的新鲜玉米，豚草为新鲜豚草植株。
2.2 实验仪器
电动匀浆机、电子天平、酸度计、恒温箱、电热断水自控蒸馏水器、冰箱、定时恒温磁力搅拌
2.3 实验试剂
主要试剂0.2％高锰酸钾溶液、20％盐酸、20％氢氧化钠
2.4 豚草汁浓度的配制
经过初步筛选确定豚草汁选取的浓度为0.5％、1％、2％。取新鲜豚草于室内去除败叶、烂根，洗去附着的泥土杂物，放于阴凉处风干表面水分后，将根与枝叶分离，再用剪刀或小刀切成1～2cm长的小段。用高速电动匀浆机打碎后得到豚草原汁，用二层脱脂纱布过滤，该操作重复3～5次以滤去未除尽的杂质。加蒸馏水稀释配制成浓度为0.5％、1％、2％的稀释溶液各1000mL。
调节pH：用精密pH计和磁力搅拌器，在搅拌状态下用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液将不同浓度的豚草汁稀释液pH调至3、5、7、9、11。将调好pH的豚草汁稀释液密封、贴上标签后放入冰箱备用。
2.5 种子与培养皿
处理组1：将pH为3、5、7、9、11的豚草汁（0.5％）分别取10mL放入铺有滤纸的培养皿中并编号A1、A2、A3、A4、A5，以CK（蒸馏水）为对照组。
处理组2：将pH为3、5、7、9、11的豚草汁（1％）分别取10mL放入铺有滤纸的培养皿中编号B1、B2、B3、B4、B5，以CK（蒸馏水）为对照组。
处理组3：将pH为3、5、7、9、11的豚草汁（2％）分别取10mL放入铺有滤纸的培养皿中编号C1、C2、C3、C4、C5，以CK（蒸馏水）为对照组。
以上每一个步骤重复3次，即是每一个处理组有3个平行实验。
先将玉米种子用高锰酸钾溶液浸泡25分钟左右，然后用蒸馏水冲洗干净。每个培养皿中摆放20粒种子，于24℃恒温箱内培养。记录每天发芽数、芽长、根长，每天记录时间要基本相同（我选择在午后一点左右记录）。
3 结果与分析
3.1 豚草汁（0.5％）对玉米种子的影响
观察A1到A5培养皿和对照组CK并详细记录实验数据。
3.1.1 玉米种子发芽数的实验数据
表1 豚草汁（0.5％）在不同pH下不同天数的发芽数
第一天 | 发芽数（粒） | |||
处理组1 | 重复组1 | 重复组2 | 重复组3 | |
CK | 5 | 5 | 5 | 5 |
A1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
A2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
A3 | 2 | 3 | 2 | 3 |
A4 | 2 | 2 | 2 | 2 |
A5 | 2 | 2 | 2 | 2 |
第二天 | ||||
CK | 5 | 5 | 6 | 5 |
A1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
A2 | 3 | 2 | 2 | 3 |
A3 | 4 | 4 | 5 | 4 |
A4 | 4 | 4 | 4 | 3 |
A5 | 3 | 3 | 2 | 2 |
第三天 | ||||
CK | 6 | 6 | 6 | 6 |
A1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
A2 | 3 | 3 | 4 | 3 |
A3 | 5 | 4 | 5 | 5 |
A4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
A5 | 3 | 3 | 3 | 2 |
第四天 | ||||
CK | 6 | 6 | 6 | 6 |
A1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
A2 | 3 | 3 | 4 | 3 |
A3 | 6 | 5 | 5 | 5 |
A4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
A5 | 4 | 3 | 4 | 4 |
第五天 | ||||
CK | 6 | 7 | 6 | 6 |
A1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
A2 | 4 | 3 | 4 | 3 |
A3 | 6 | 5 | 5 | 5 |
A4 | 5 | 4 | 5 | 4 |
A5 | 4 | 4 | 3 | 4 |
第六天 | ||||
CK | 6 | 7 | 6 | 6 |
A1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
A2 | 4 | 4 | 4 | 3 |
A3 | 6 | 6 | 5 | 5 |
A4 | 6 | 5 | 6 | 5 |
A5 | 4 | 5 | 4 | 5 |
以上是6天观察得到的处理组1以及与它平行的3个实验组的发芽数数据，因为没有发现偏差特别大的数据组，所以可以判断都为有效数据。用发芽总数，除以玉米种子总数，就可以得到发芽率。
3.1.2 玉米种子芽长和根长的数据
表2 豚草汁（0.5％）在不同pH下不同天数的芽长和根长
第一天 | 芽长（㎝） | 根长（㎝） | ||||||
处理1 | 重复1 | 重复2 | 重复3 | 处理1 | 重复1 | 重复2 | 重复3 | |
CK | 0.8 | 0.8 | 1.1 | 0.9 | 3.5 | 3.3 | 3.4 | 3.3 |
A1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
A2 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 | 0.5 | 0.4 |
A3 | 0.4 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 1.3 | 1.1 | 1.2 | 1.3 |
A4 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.4 | 1.1 | 1.2 | 1.0 | 1.1 |
A5 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.8 | 1.0 | 1.0 | 0.9 |
第二天 | ||||||||
CK | 3.6 | 3.4 | 3.8 | 3.7 | 13.5 | 13.8 | 13.7 | 13.8 |
A1 | 0.3 | 0.3 | 0.4 | 0.3 | 0.8 | 0.8 | 0.7 | 0.6 |
A2 | 0.5 | 0.4 | 0.4 | 0.3 | 1.5 | 1.4 | 1.5 | 1.5 |
A3 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.2 | 5.0 | 5.1 | 5.0 | 4.9 |
A4 | 1.0 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 4.1 | 4.2 | 4.1 | 4.3 |
A5 | 0.8 | 0.6 | 0.8 | 0.7 | 4.8 | 4.7 | 4.5 | 4.5 |
第三天 | ||||||||
CK | 5.6 | 5.1 | 5.4 | 5.2 | 16.5 | 16.2 | 16.1 | 16.3 |
A1 | 0.3 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.7 |
A2 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.6 | 2.3 | 2.0 | 2.1 | 2.0 |
A3 | 1.7 | 1.7 | 1.9 | 1.8 | 6.3 | 6.1 | 6.2 | 6.2 |
A4 | 1.3 | 1.2 | 1.5 | 1.2 | 5.2 | 5.2 | 5.4 | 5.3 |
A5 | 0.8 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 3.1 | 3.2 | 3.3 | 3.3 |
第四天 | ||||||||
CK | 5.6 | 5.3 | 5.4 | 5.3 | 17.6 | 17.7 | 17.7 | 17.8 |
A1 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
A2 | 0.6 | 0.6 | 0.7 | 0.6 | 2.3 | 2.1 | 2.2 | 2.1 |
A3 | 2.1 | 2.2 | 2.3 | 2.2 | 6.3 | 6.4 | 6.5 | 6.4 |
A4 | 1.4 | 1.4 | 1.5 | 1.3 | 5.3 | 5.3 | 5.5 | 5.4 |
A5 | 0.9 | 1.0 | 0.9 | 0.9 | 3.3 | 3.2 | 3.3 | 3.3 |
第五天 | ||||||||
CK | 6.8 | 6.3 | 6.7 | 6.6 | 17.9 | 18.1 | 17.8 | 17.9 |
A1 | 0.4 | 0.4 | 0.5 | 0.4 | 0.8 | 0.9 | 0.8 | 0.8 |
A2 | 0.7 | 0.6 | 0.8 | 0.7 | 2.3 | 2.2 | 2.2 | 2.1 |
A3 | 3.2 | 3.2 | 3.4 | 3.3 | 6.6 | 6.7 | 6.8 | 6.7 |
A4 | 1.8 | 1.9 | 1.9 | 1.8 | 5.5 | 5.4 | 5.6 | 5.4 |
A5 | 1.1 | 1.1 | 0.9 | 0.9 | 3.3 | 3.3 | 3.3 | 3.3 |
第六天 | ||||||||
CK | 9.0 | 9.1 | 8.7 | 8.9 | 18.0 | 18.2 | 18.3 | 18.2 |
A1 | 0.5 | 0.5 | 0.6 | 0.4 | 0.8 | 0.9 | 0.8 | 0.8 |
A2 | 0.9 | 0.8 | 1.1 | 0.9 | 2.4 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
A3 | 3.6 | 3.7 | 3.5 | 3.6 | 6.7 | 6.7 | 6.8 | 6.7 |
A4 | 1.9 | 1.9 | 2.0 | 1.9 | 5.5 | 5.5 | 5.7 | 5.6 |
A5 | 1.1 | 1.2 | 1.1 | 1.1 | 3.3 | 3.3 | 3.4 | 3.3 |
3.1.3 不同PH下玉米种子的数据
与清水对照比较在：
A1（pH=3）时发芽率降低21.25％，芽长降低94.38％，根长降低95.6％、芽干重降低92.28％、根干重降低94.37％。
A2（pH=5）时发芽率降低12.5％，芽长降低89.89％，根长降低87.36％、芽干重降低88.05％、根干重降低83.12％。
A3（pH=7）时发芽率降低2.5％，芽长降低59.55％，根长降低63.19％、芽干重降低55.88％、根干重降低56.29％。
A4（pH=9）时发芽率降低3.75％，芽长降低78.65％，根长降低69.23％、芽干重降低75.15％、根干重降低63.92％。
A5（pH=11）时发芽率降低8.75％，芽长降低87.64％，根长降低81.87％、芽干重降低85.94％、根干重降低77.15％。
由此可见0.5％的豚草汁对玉米种子的生长具有明显的抑制作用。
3.2 豚草汁（1％）对玉米种子生长的影响
重复以上实验与清水对照比较在：
B1（pH=3）时发芽率降低17.5％，芽长降低94.65％，根长降低92.90％、芽干重降低92.45％、根干重降低84.57％。
B2（pH=5）时发芽率降低10％，芽长降低79.57％，根长降低80.87％、芽干重降低68.54％、根干重降低73.96％。
B3（pH=7）时发芽率增加13.75％，芽长降低33.33％，根长降低39.34％、芽干重增加2.99％、根干重降低20.58％。
B4（pH=9）时发芽率增加3.75％，芽长降低56.99％，根长降低63.93％、芽干重降低27.22％、根干重降低49.55％。
B5（pH=11）时发芽率降低6.25％，芽长降低77.45％，根长降低78.69％、芽干重降低61.45％、根干重降低70.45％。
由此可见1％的豚草汁对玉米种子的生长具有抑制作用。
3.3 豚草汁（2％）对玉米种子生长的影响
重复以上实验与清水对照比较在：
C1（pH=3）时发芽率降低10％，芽长降低86.90％，根长降低88.40％、芽干重降低84.39％、根干重降低85.12％。
C2（pH=5）时发芽率降低7.5％，芽长降低70.24％，根长降低60.25％、芽干重降低68.54％、根干重降低64.08％。
C3（pH=7）时发芽率增加10％，芽长增加9.55％，根长增加59.67％、芽干重增加5.28％、根干重增加38.19％。
C4（pH=9）时发芽率增加5％，芽长降低15.48％，根长降低9.94％、芽干重降低21.47％、根干重降低20.65％。
C5（pH=11）时发芽率降低3.75％，芽长降低55.95％，根长降低42.54％、芽干重降低60.85％、根干重降低57.28％。
由此可见2％的豚草汁对玉米种子的生长具有促进作用。
4 结论
豚草作为恶性杂草对粮食作物的影响巨大，而常见粮食作物玉米对土壤要求不严格,土质疏松,土层深厚即可,是较好种植的粮食作物。通过实验表明第一经豚草汁浸泡后过的种子不会发生萌发停滞情况。第二在pH偏酸性，0.5％浓度的豚草汁对玉米种子抑制作用明显；在pH接近中性时，2％浓度的豚草汁对玉米种子促进作用相对明显。第三在豚草汁浓度相同下，酸性豚草汁比碱性豚草汁更容易对玉米种子产生抑制作用。第四在相同pH下，0.5％和1％浓度的豚草汁比2％浓度的豚草汁对玉米种子抑制更明显，特别是对芽干重和根干重的抑制。第五2％浓度的豚草汁在中性条件下对玉米种子的萌发有促进作用，特别对其根生长促进显著。综上所述可以得出在合适的条件下豚草中含有促进玉米生长的成分，通过更深入的研究可以找到豚草汁对不同粮食作物促进生长的最适浓度和pH值，再以此为依据利用公害植物豚草为原料制作生物化肥，在保护生态环境的同时，让豚草化害为宝成为粮食作物生产的一大助力。[3，4]
参考文献：
[1] 王玉莹，袁梦琦，吴生海等。干旱胁迫对三裂叶豚草种子萌发及幼根生长的影响，北华大学学报(自然科学版)，2022,23(04)：449-454。
[2]徐强，吕文刚，吴海荣等。密花豚草的入侵风险及预警防控[J]，植物保护，网络首发时间：2022-10-11：11。
[3]柳晓燕，朱金方，李飞飞等。豚草入侵对新疆伊犁河谷林下本地草本植物群落结构的影响。生态学报，2021，41(24)：9613-9620。
[4]邓余良，王云翔，王淑香。豚草的发生与防除技术措施叨[J]。植保技术与推广，2003，23(4):27。
...