三種園林植物對(duì)植物種子萌發(fā)的化感效應(yīng)研究

江寶月（福州黎明職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 福州 350109）

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三種園林植物對(duì)植物種子萌發(fā)的化感效應(yīng)研究

江寶月
（福州黎明職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 福州 350109）

摘要：為探討園林植物的化感作用，研究選用三種園林觀賞植物非洲菊、百合和鳶尾為供體，以萵苣、看麥娘和千日紅為受體材料，研究供體的不同器官的浸提液對(duì)受體種子萌發(fā)，根及地上部的影響。研究表明:三種園林植物根系和地上部浸提液對(duì)不同受試植物都有一定的抑制作用，隨著濃度增加，抑制增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：園林植物；萌發(fā)；化感效應(yīng)；植物種子

植物化感作用是指植物或微生物在生長(zhǎng)和發(fā)育過程中，通過向環(huán)境中釋放一些特殊物質(zhì)，從而對(duì)其它植物或微生物產(chǎn)生直接或間接、有益或有害的作用[1]。研究表明，植物化感作用是通過淋溶、揮發(fā)、根系分泌以及殘?bào)w分解等方式向周圍環(huán)境釋放其化感物質(zhì)，從而起到作用。

目前，對(duì)植物化感作用的研究主要集中在作物與雜草、森林演化及大田作物上，對(duì)園林觀賞植物的研究比較少[2]，目前的研究也表明園林觀賞植物的化感作用也普遍存在[3]。園林植物能夠通過體內(nèi)分泌各種化學(xué)物質(zhì)，作用于其他植物，以調(diào)節(jié)植物間的相互關(guān)系，形成合理的植物群落和植物配置形式，以減少維護(hù)成本及農(nóng)藥、化肥等，這對(duì)于園林事業(yè)有非?，F(xiàn)實(shí)的意義[4][6]。

周凱等研究指出菊科植物中至少有39個(gè)屬存在化感作用，特別是一支黃花屬、向日葵屬、勝紅薊屬、銀膠菊屬、蒿屬等有較多報(bào)道[5]。董沁芳、董小艷等研究百合的不同器官對(duì)受體存在化感作用[2][7]，百合對(duì)“重茬”比較敏感，不宜多年種植。要是能分析百合的化感機(jī)理，解決“重茬”敏感問題，將更有利于百合的盆栽，切花以及園林景觀配置。鳶尾是多年生常見園林植物，廣泛應(yīng)用林下地被、水生區(qū)域。非洲菊也是多年生宿根花卉，在園林植物配置中經(jīng)常應(yīng)用。因此本研究選用非洲菊、百合和鳶尾為研究對(duì)象，探討不同器官的浸提液對(duì)受體植物是否具有化感作用，以期為園林植物的選擇和配置提供一定的理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1供試材料

非洲菊、百合和鳶尾栽植于福州黎明職業(yè)技術(shù)學(xué)院苗圃，田間管理一致，于開花期，采摘其生長(zhǎng)良好的植株挖取其根部和地上部，帶回實(shí)驗(yàn)室自來水沖洗干凈，自然陰干后粉碎成粉末，裝袋密封備用。

1.2供試材料浸提液制備

準(zhǔn)確稱取非洲菊、百合和鳶尾根系、地上部的干粉各5.0 g，分別置于250 mL三角瓶中，加入100.0 mL蒸餾水，放于光照箱控制在25℃，浸提48 h（每間隔12 h搖動(dòng)5 min），再經(jīng)4000 r·min-1離心機(jī)離心10 min，取其上清液，最后用定量濾紙過濾，過濾即得非洲菊、百合和鳶尾根部和地上部浸提液，母液的質(zhì)量濃度為50.0 g·L-1（即100.0 mL水中含有5.0 g植物干物質(zhì)），保存4℃冰箱中備用[8-10]。

1.3受試種子處理及培養(yǎng)

非洲菊、百合和鳶尾根、地上部浸提液分別稀釋為5.0，25.0，50.0 g·L-1，用于處理萵苣、看麥娘和鳶尾的種子，將萵苣、看麥娘和鳶尾的種子用10.0 g·L-1高錳酸鉀溶液消毒處理15 min，用蒸餾水反復(fù)沖洗5～6次直至把高錳酸鉀完全洗凈，最后將種子分別培養(yǎng)在底部墊兩層濾紙的培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿50粒種子[9-11]，要均勻一致，受試種子分別加入不同質(zhì)量濃度非洲菊、百合和鳶尾根部和地上部浸提液5.0 mL，對(duì)照加蒸餾水5.0 mL，蓋上蓋子。靜置于濕度為70%，溫度25℃的人工氣候箱中培養(yǎng)，加入蒸餾水1.0 mL·d-1。每個(gè)重復(fù)三次試驗(yàn)。

1.4指標(biāo)數(shù)據(jù)測(cè)定及數(shù)據(jù)處理

自種子培養(yǎng)日起，以受體胚根沖破種皮為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，記錄每天受試植物發(fā)芽種子的數(shù)量，待連續(xù)兩天無萌發(fā)時(shí)，統(tǒng)計(jì)對(duì)照和處理的發(fā)芽率并計(jì)算種子發(fā)芽指數(shù)。發(fā)芽率=（發(fā)芽終期時(shí)間內(nèi)全部正常種子發(fā)芽總數(shù)/供試種子總數(shù)）×100%。發(fā)芽指數(shù)（Gi）=∑Gt/Dt。其中Gt為播種后在第t天的發(fā)芽種子數(shù)，Dt為相應(yīng)的天數(shù)[12-13]。

當(dāng)大部分受體植物種子的兩片子葉完全展開時(shí)，用常規(guī)方法測(cè)定幼苗的苗高和根長(zhǎng)。參照WilliamsonG.B.（1988）的方法，采用化感效應(yīng)指數(shù)（RI）進(jìn)行化感作用的分析?；行?yīng)指數(shù)計(jì)算式為：

其中，C為對(duì)照值，T為處理值，RI為化感效應(yīng)指數(shù)。RI＞0為促進(jìn)作用，RI＜0為抑制作用。絕對(duì)值大小與作用強(qiáng)度一致[2][6][14][15]。

利用DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和方差分析。

2　結(jié)果與分析

2.1百合、非洲菊和鳶尾根系浸提液對(duì)不同受體種子發(fā)芽的影響

萵苣、看麥娘和千日紅3種種子分別采用百合、非洲菊和鳶尾的根系浸提液3種不同濃度處理，統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，結(jié)果見表1。從表1可見，3種園林植物根系浸提液對(duì)不同受試植物的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)有不同影響，都有一定的抑制作用。與對(duì)照相比，百合和非洲菊分別對(duì)三種受試植物的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的抑制作用都達(dá)到顯著水平，甚至都達(dá)到極顯著水平，隨著濃度增加抑制作用也加強(qiáng)，許多也都達(dá)到顯著水平。鳶尾在5 g/L時(shí)對(duì)看麥娘和千日紅發(fā)芽率的抑制作用未達(dá)到顯著水平，但是對(duì)萵苣的發(fā)芽率抑制作用達(dá)到顯著水平；對(duì)看麥娘的發(fā)芽指數(shù)也未達(dá)到顯著水平，對(duì)萵苣和千日紅的發(fā)芽指數(shù)的抑制作用也達(dá)到顯著水平，但隨著濃度增加，抑制作用增強(qiáng)，達(dá)到顯著水平。3種園林植物中，非洲菊的抑制作用相對(duì)比較強(qiáng)，鳶尾的抑制作用最弱。

表1　　百合、非洲菊和鳶尾根系浸提液對(duì)3種受試植物種子發(fā)芽的影響

2.2百合、非洲菊和鳶尾地上部浸提液對(duì)不同受體種子發(fā)芽的影響

看麥娘、萵苣和千日紅三種種子分別采用百合、非洲菊和鳶尾的地上部浸提液3種不同濃度處理，統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，結(jié)果見表2。從表2可見，3種園林植物地上部浸提液對(duì)不同受試植物的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)有不同影響，都有一定的抑制作用。與對(duì)照相比，百合和非洲菊在濃度較低時(shí)，抑制作用只對(duì)部分受試植物顯著，隨著濃度增加，抑制作用加強(qiáng)，達(dá)到顯著水平。鳶尾在低濃度時(shí)對(duì)發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的抑制作用都不顯著，隨著濃度增加，抑制作用同樣也加強(qiáng)，達(dá)到顯著水平。3種園林植物中，非洲菊對(duì)受試植物的抑制作用最強(qiáng)，鳶尾最弱，與根系處理相同。

表2　　百合、非洲菊和鳶尾地上部浸提液對(duì)3種受試植物種子發(fā)芽的影響

2.3百合、非洲菊和鳶尾根系浸提液對(duì)不同受體植物幼苗的化感效應(yīng)指數(shù)

由表3可以看出，3種園林植物根系浸提液對(duì)看麥娘、萵苣和千日紅的根長(zhǎng)和莖長(zhǎng)均有不同程度的化感效應(yīng)，總體上抑制作用要大于促進(jìn)作用，對(duì)根長(zhǎng)的抑制大于莖長(zhǎng)。百合和非洲菊對(duì)受試植物幾乎都是抑制作用，且隨著濃度增加，抑制作用加強(qiáng)，非洲菊抑制作用最強(qiáng)。

鳶尾對(duì)受試植物的抑制作用最弱，對(duì)有些還有促進(jìn)作用。

表3　　百合、非洲菊和鳶尾根部浸提液對(duì)3種受試植物的化感效應(yīng)指數(shù)

2.4百合、非洲菊和鳶尾地上部浸提液對(duì)不同受體植物幼苗的化感效應(yīng)指數(shù)

由表4可以看出，3種園林植物分析浸提液對(duì)看麥娘、萵苣和千日紅的根長(zhǎng)和莖長(zhǎng)均有不同程度的化感效應(yīng)，總體上抑制作用要大于促進(jìn)作用，對(duì)根長(zhǎng)的抑制大于莖長(zhǎng)。百合和非洲菊對(duì)受試植物幾乎都是抑制作用，且隨著濃度增加，抑制作用加強(qiáng)，非洲菊抑制作用最強(qiáng)。

鳶尾對(duì)受試植物的抑制作用最弱，對(duì)有些還有促進(jìn)作用。

表4　百合、非洲菊和鳶尾地上部浸提液對(duì)3種受試植物的化感效應(yīng)指數(shù)

3　結(jié)論與討論

3.1物質(zhì)濃度效應(yīng)是化感作用研究的一個(gè)重要內(nèi)容

前人研究表明，植物化感作用具有濃度效應(yīng)。本研究結(jié)果也證實(shí)，化感作用隨著化感物質(zhì)的濃度增加而加強(qiáng)?；凶饔脤?duì)根部的作用比較明顯，這也可能是根部直接接觸到化感物質(zhì)[6]。在園林植物養(yǎng)護(hù)與管理過程中，對(duì)于修剪物及殘?bào)w要及時(shí)清除，能一定程度上緩解殘?bào)w溶解物的化感抑制作用。

3.2化感作用普遍存在于植物群落演替中，菊科植物中許多屬、種普遍存在化感作用

前人研究非洲菊存在自毒作用。本研究三種園林植物中非洲菊的化感作用最強(qiáng)，對(duì)常見園林雜草看麥娘紅種子萌發(fā)存在明顯抑制作用，但同時(shí)對(duì)萵苣和千日紅也存在抑制作用，因此園林應(yīng)用時(shí)，不能與千日紅等相互抑制的植物配置在同一景點(diǎn)，或在其范圍內(nèi)[5]。鳶尾的化感作用比較弱，在植物配置中，可以與其他園林植物進(jìn)行配置，以期達(dá)到植物配置的生態(tài)美[4]。

3.3許多植物對(duì)“重茬”敏感

百合對(duì)“重茬”敏感性大大高于其他花卉，這涉及土地利用和植物配置的問題。百合種植后茬適合種植什么植物涉及到百合的化感作用問題。本研究也表明，百合對(duì)受體植物存在不同程度的抑制作用，不宜連作，要與不同科屬植物進(jìn)行輪作。

在園林景觀植物配置中，種植位置相近的園林植物之間，除對(duì)養(yǎng)料、水分、陽光及溫度有競(jìng)爭(zhēng)和影響外[4][16]，還有植物之間的化學(xué)物質(zhì)的化感作用。通過研究搞清楚植物間的相生相克關(guān)系，來調(diào)整和改善植物之間的相互配置，會(huì)更有利于植物群落的生態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)展[17]，這也是化感作用對(duì)園林植物景觀設(shè)計(jì)的意義所在。

參考文獻(xiàn)：

[1]董章杭，林文雄.作物化感作用研究現(xiàn)狀及前景展望[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2001（1）：80-83.

[2]董小艷，程智慧，張亮.百合根系分泌物對(duì)4種觀賞植物的化感作用[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（9）:113-117.

[3]張嵐,高素萍.園林植物化感作用研究現(xiàn)狀和問題探討[J].浙江林學(xué)院學(xué)報(bào),2007（4）:497-503.

[4]楊湘，趙蘭枝，陳進(jìn)潔，等.植物化感作用及其在園林綠化上的應(yīng)用[J].山東林業(yè)科技，2007（5）：99-101.

[5]周凱，郭維明，徐迎春.菊科植物化感作用研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2004（8）：1780-1785.

[6]董沁方，程智慧.百合地上部分水浸液的化感效應(yīng)研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006（2）：144-147.

[7]吳曉華.植物化感植物機(jī)理及其在園林植物配置中的應(yīng)用[J].山東林業(yè)科技，2010（3）：125-129.

[8]王目明，盧發(fā)富.園林植物化感作用于園林植物配植[J].忻州師范學(xué)院報(bào)，2003（5）：80-83.

[9]羅小勇，苗榮榮，周世軍.16種園林植物不同器官的化感活性[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009（21）：266-271.

[10]林文雄.作物化感作用及其分子生態(tài)學(xué)研究新進(jìn)展.水稻化感作用[M].廈門：廈門大學(xué)出版社，2006.

[11]羅小勇，付艷紅，周世軍.瓊脂混粉法的建立及其在植物葉片化感活性測(cè)定中的應(yīng)用[J].青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（4）: 267-270.

[11]王媛.再力花浸提液對(duì)幾種水生植物的化感作用研究[D].杭州：浙江農(nóng)林大學(xué)，2012，6.

[12]王媛，繚麗華，高巖，等.再力花地下部水浸提液對(duì)幾種常見水生植物的化感作用[J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2012（5）：722-728.

[13]侯明.高等水生景觀植物化感抑藻作用研究[D].保定：華北電力大學(xué)，2012.

[14]洪喻,胡洪營(yíng).水生植物化感抑藻作用研究與應(yīng)用[J].科學(xué)通報(bào)，2003（4）:156-190.

[15]張玉娟,唐士明,邵新慶，等.植物化感作用在草地生態(tài)系統(tǒng)中的研究進(jìn)展[J].安微農(nóng)業(yè)科學(xué),2012（2）:95-98.

[16]楊田甜，杜海榮，陳剛，等.植物化感作用研究現(xiàn)狀及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012（2）:343-348.

[17]馬艷麗.化感作用在林業(yè)中的研究現(xiàn)狀[J].林業(yè)科技，2012 （7）:48-52.

中圖分類號(hào)：S604

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-2109（2015）06-0022-04

收稿日期：2015-03-18

基金項(xiàng)目：福建省教育廳科技項(xiàng)目（JA13446）。

作者簡(jiǎn)介：江寶月（1980-），女，漢族，講師，主要研究方向：園林植物與觀賞園藝。

Allelopathic Effects of Ornamental Plant on the Seed Germinanton

JIANG Baoyue
（Fuzhou Liming Vocational and Technical College，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350109）

Abstract:In order to make clear the alleopathic effects of the ornamental plants,the allelopahy of Lilium brownie var.viridulum Baker, Gerbera jamesonii Bolus and Iris tectorum different parts aqueous extracts on seed germination and seedling growth were studied.The primary results showed that the aqueous extracts inhibited germination,root length and shoot height.As the concentration of the extracts increased,the suppression increased.

Key words:ornamental plant;seed germinaton;allelopathy