常见食用菌对空心莲子草他感作用的研究.doc

常见食用菌对空心莲子草他感作用的研究 常见食用菌对空心莲子草他感作用的研究作者王世权(四川省富顺二中)辅导老师杨平罗南弟钟晓河摘要外来物种空心莲子草的泛滥，严重影响本地农业生产，已成为本地常见的植物“杀手”。 本文以空心莲子草为研究对象，利用本地几种常见食用菌研磨液为材料，通过实验研究的方法，研究了食用菌对空心莲子草的他感作用。 结果发现香菇等食用菌研磨液能抑制空心莲子草叶绿素的合成，使叶片枯黄脱落；并能抑制茎、根的生长，甚至会使茎枯萎、根腐烂而导致植株死亡。 本研究表明，利用香菇等对空心莲子草进行生物防治是可行的，有着广泛的应用前景。 关键词食用菌研磨液他感作用抑制空心莲子草 一、研究背景我周末回家的时候，常常和父母一起除草，发现有一种草年年都有，特别难除，真所谓“野火烧不尽，春风吹又生”。 听父母说这种杂草叫“水花生”。 我通过上网查询，了解到水花生就是空心莲子草，属苋科杂草，多年生草本，主要依靠茎芽繁殖。 空心莲子草有多个别名水花生、革命草、水苋草、抗战草等。 原产巴西，抗日战争期间引种于四川、陕西；后又由四川等地引种于江苏、浙江、江西、湖南等地，大量种植作猪饲料。 不久即逸为野生，成为各地不少果园、菜地、水稻田、草坪等主要的和难于清除的杂草之一，严重危害着农业生产，并带来了严重的生态问题。 目前常用控制空心莲子草的方法有生物防治中国农业科学院生物防治研究所自20世纪80年代末，引入南美的专食性天敌昆虫莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila在我国云南、广西、福建等地释放，该方法对水生型植株效果较好，但对陆生型的效果不佳。 机械、人工防除适用于密度较小或新入侵的种群。 化学防治用草甘磷、农达、水花生净等除草剂作化学防除，短期内对地上部分有效，但是这类除草剂具有高残留性，容易造成化学污染，妨害其他生物生长。 那么，有没有一种既可以减少环境污染，又可以减少劳动强度的方法清除空心莲子草呢？一次偶然的机会，我发现我家附近王伯伯的一块地里一点空心莲子草都没有。 呵，王伯伯用了什么方法来除草呢？我赶忙去问王伯伯，他说“没有用什么呀，只是去年人工拔除空心莲子草等杂草后，在这块地里建了蘑菇的培育房种过蘑菇，后来就没有什么杂草了”。 空心莲子草的地下部分可以很快再生出来，是难以拔除的呀，难道是因为在这块地里接种的蘑菇杀死了空心莲子草？王伯伯家的情况是不是偶然呢？我走访了富顺的四个培育蘑菇的农民伯伯，他们培育过食用菌的地方都很少有空心莲子草，看来应该不是偶然了。 我想可能是食用菌体内有什么物质对空心莲子草有抑制作用吧？我为自己的发现感到非常兴奋，如果真是这样，什么食用菌的效果更好呢？带着这些疑问，我在老师的指导下，利用本地常见的四种蘑菇（食用菌）和空心莲子草为实验材料，设计了对照性实验方案，对这一问题进行了比较深入的研究。 二、研究内容（一）不同种类的食用菌对空心莲子草生长的影响实验一比较四种食用菌对空心莲子草生长的影响【实验原理】采用对照实验的原则，利用各种食用菌的研磨液和清水分别处理空心莲子草，观察比较各组空心莲子草根、茎、叶生长状况，从而了解各种食用菌对空心莲子草生长的影响【实验材料的选取和培养】选取大小相同的花盆15个，加入适量的花园土（花盆的土质和土量等保持一致），室外连根挖取空心莲子草，选取大小、长势等基本相同的植株栽培到每个花盆中（每盆10株），放在学校实验楼的楼顶向阳的地方培养，并定期浇水，移栽成活后待用。 【食用真菌研磨液的制备】选取香菇、双孢蘑菇、平菇、金针菇四种食用菌各500g，剪碎后置于研钵中充分研磨并加入1500ml蒸馏水制成食用菌研磨液，放入烧杯中并对应编号为1-4号备用。 【实验步骤】 1、将上述移栽有空心莲子草的花盆均分为A、B、C、D、E五组，每组3盆。 2、分别用等量14号研磨液喷浇于B-E组盆中的空心莲子草的叶片及植株基部，在A组盆中的空心莲子草喷浇等量的蒸馏水作为对照。 3、按照随机区组的原则，将花盆按下列顺序排列于楼顶向阳的地方培养，定期观察、记录五组花盆中空心莲子草的叶片颜色、叶片数量、枝条长度、根的生长发育状况。 图表一花盆随机区组排列图解重复上述实验两次，并将结果记录保存，将三次结果进行比较分析，观察是否具有共性。 （二）食用菌不同浓度对空心莲子草生长的影响实验二比较不同浓度的香菇研磨液对空心莲子草生长的影响【实验原理】采用对照实验的原则，利用不同浓度的香菇研磨液和清水分别处理空心莲子草，观察比较各组空心莲子草根、茎、叶生长状况，从而了解各种食用菌对空心莲子草【实验材料的选取和培养】同实验一。 【食用真菌研磨液的制备】分别选取香菇四种食用菌各250g、500g，750g、1000g剪碎后置于研钵中充分研磨并加入1500ml蒸馏水制成食用菌研磨液，500g新鲜香菇烘干后其干重约为90.6g,因此其干物质浓度分别为0.03g/ml、0.06g/ml、0.09g/ml、0.12g/ml放入烧杯中并对应编号为1-4号备用。 【实验步骤】 1、将上述移栽有空心莲子草的花盆均分为A、B、C、D、E五组，每组3盆。 2、分别用等量14号研磨液喷浇于B-E组盆中的空心莲子草的叶片及植株基部，在A组盆中的空心莲子草喷浇等量的蒸馏水作为对照。 3、按照随机区组的原则，将花盆按下列顺序排列于楼顶向阳的地方培养，定期观察、记录五组花盆中空心莲子草的叶片颜色、叶片数量、枝条长度、根的生长发育状况(同实验一)。 三、研究结果（一）不同种类的食用菌对空心莲子草生长的影响 1、处理10天后，对照组生长良好，叶片全为深绿色，实验组不同程度的出现了叶片变黄的现象，尤以B组（香菇）为甚，叶片几乎全部变为黄色，植株萎蔫。 新长出的幼根极少，A1B1C1D1E1B2A2E2C2D2C3D3B3E3A3半数根出现腐烂现象。 （见图表二）。 图表二处理10天后空心莲子草叶片颜色和根系状况定性观察结果记录表 2、处理10天后，对照组平均每枝条上叶片增加，枝条增长，实验组则有增有减。 结果见图表三。 图表三空心莲子草叶片数目和枝条长度测量统计结果单位cm在实验中，每组均有三盆，每盆各有10株，每组共有30株，n=30，利用上表数据可以采用Z检验来判断各组的差异是否显著。 把B、C、D、E各组分别与A组对照视为两个不同的总体，因此采用双总体Z检验的方法来检验两个总体的平均数。 根据公式其中X 1、X2是检验样本1和样本2的平均数S1和S2是样本1和样本2的标准差编号处理方法空心莲子草叶片颜色变化处理10天后根系状况初始颜色处理10天A喷浇蒸馏水全为深绿色全为深绿色根系发达，幼根多，无烂根B喷浇香菇研磨液全为深绿色全为黄色根系不发达，幼根少，烂根多C喷浇双孢磨菇研磨液全为深绿色绿色、浅绿或色黄根系不发达，幼根少，有烂根D喷浇平菇研磨液全为深绿色绿色、浅绿或色黄根系较发达，幼根少，无烂根E喷浇金针菇研磨液全为深绿色绿色、浅绿色根系不发达，幼根少，有烂根A BC DE叶片数量（片）起始平均值10.710.410.910.410.5标准差2.21.01.42.22.2结果平均值11.39.110.110.910.5标准差1.62.22.31.81.9枝条长度（）起始平均值20.020.420.219.519.9标准差201.71.51.91.9结果平均值21.720.220.520.820.4标准差2.61.71.92.22.0n 1、n2是样本1和样本2的容量由以上公式计算处理前A-B、A-C、A-D、A-E间每枝条叶片数量检验Z值分别为ZA-B=0.59ZA-C=0.43ZA-D=0.54ZA-E=0.36处理前A-B、A-C、A-D、A-E间枝条长度数量检验Z值分别为ZA-B=0.83ZA-C=0.42ZA-D=1.37ZA-E=1.08各组Z值绝对值均小于1.96，可见处理前对照组(A组)与实验组间就枝条长度和每枝条上的叶片数量而言,并无显著差异。 处理后A-B、A-C、A-D、A-E间每枝条叶片数量检验Z值分别为ZA-B=4.3ZA-C=2.54ZA-D=1.13ZA-E=2.0处理后A-B、A-C、A-D、A-E间枝条长度数量检验Z值分别为ZA-B=2.63ZA-C=2.06ZA-D=1.45ZA-E=2.17除A-D项外，其余各组Z值均大于1.96,可见处理研磨液后对照组(A组)与实验组（B、C、E）间就枝条长度和每枝条上的叶片数量而言，产生了显著差异。 各组中标准差均较小，表明各组平均值具有较大的代表性，将上表中各组平均值转换为下图，以直观比较各种研磨液的作用效果。 （见下页图表四）10.710.410.910.410.511.39.110.110.910.52020.420.219.519.921.720.220.520.820.40510152025A(蒸馏水)B(香菇)C(双孢菇)D(平菇)E(金针菇)起始叶片数结果叶片数起始枝条长度结果枝条长度图表四食用菌研磨液对空心莲子草生长影响效果比较图从上图中可见A、D两组植株在培养10天后，叶片数量增加，枝条增长，表现出了明显的生长现象。 表明平菇对空心莲子草的生长基本无影响。 B、C、E组中，实验前后，叶片数量基本不增，甚至还有减少，枝条增长缓慢甚至停止增长。 表明香菇、双孢磨菇、金针菇研磨液对空心莲子草的生长均有不同程度的抑制作用，抑制效果以香菇最好。 两次重复实验结果与第一次实验基本一致，表现为香菇对空心莲子草生长的抵制效果最明显。 （二）食用菌不同浓度对空心莲子草生长的影响在实验二的材料准备时，对移栽的空心莲子草进行了精心选择，植株间叶片数量、枝长长度等基本相似，实验重点记录和比较了各组间枝条长度的变化，并以此衡量各组植株的生长状况。 其它生长指标与枝条长度具有密切相关性，不再重复。 不同浓度处理后空心莲子草枝条长度观察结果（见图表五）图表五空心莲子草枝条平均长度测量结果统计表单位cm20.921.321.421.321.121.521.621.421.421.222.421.821.321.119.722.822.121.119.819.723.122.421.219.619.61718192021222324A（蒸馏水）B（0.03g/ml）C（0.06g/ml）D（0.09g/ml）E（0.12g/ml）起始5天10天15天20天为直观比较香菇不同浓度梯度研磨液的作用效果，将上表转化为图表六图表六香菇不同浓度梯度研磨液的作用效果比较图从上图可知，在一定范围内，随研磨液浓度的增加，其对空心莲子草生长的抑制作用增强。 D、E组空心莲子草的生长受到严重抑制。 茎生长停止，植株严重失水萎蔫死亡，因而枝条变短。 四、分析与讨论 1、本实验中所用的材料在移栽时经过了精心选择，生长情况基本一致，植株比较整齐，偏差较小。 这使得最终实验数据比较接近，也避免了其它因素对实验结果的干扰。 2、实验组中空心莲草叶片都有不同程度失绿变黄的现象，可能是由于食用菌中所含物质促进了叶绿素的分解，抑制了叶绿素的合成；或者由于因根系发育不良甚至腐烂而导致水和矿质元素的吸收不足。 3、实验中有些空心莲子草植株枝条不增反减为枝条缺水萎蔫所致。 A（蒸馏水）B（0.03g/ml）C（0.06g/ml）D（0.09g/ml）E（0.12g/ml）起始长度20.921.321.421.321.15天后长度21.521.621.421.421.210天后长度22.421.821.321.119.715天后长度22.822.121.119.819.720天后长度23.122.421.219.619. 64、实验组空心莲子草叶片发黄、脱落、既降低了植株的光合速率，也减小了光合面积，因而必然影响光合产物的合成。 5、现常用除草剂农达对空心莲子草进行化学防除，其作用原理是通过农达中的主要成分草甘瞵，抑制植物体内5烯醇丙酮基莽原素和3磷酸合成酶，从而抑制莽元素向苯丙酸、酪氨酸及色氨酸转化，使蛋白质合成受到干扰，破坏和减少细胞壁的养分和水分供应，导致植物全株枯死。 我们分析食用菌研磨液的作用机理可能与除草剂相同。 五、研究结论香菇等某些常见食用菌对空心莲子草具有明显的他感作用，能显著促进其叶片迅速变黄、脱落；能抑制枝条的生长；可以使空心莲子草的根快速的腐烂，