4種植物落葉水浸提液對5種蔬菜種子萌發(fā)和幼苗生長的影響

， (江蘇師范大學(xué) .生命科學(xué)學(xué)院； b.整合植物研究所， 江蘇 徐州 221116)

4種植物落葉水浸提液對5種蔬菜種子萌發(fā)和幼苗生長的影響

鄭曦a，b，王杏若a
(江蘇師范大學(xué) a.生命科學(xué)學(xué)院； b.整合植物研究所， 江蘇 徐州 221116)

研究了不同濃度的梧桐、欒樹、柳樹、重陽木落葉水浸提液對徐州地區(qū)5種常見蔬菜(奶油生菜、雞毛菜、常豐烏塌菜、小白菜、蘿卜)的種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。結(jié)果表明： lt;50 g/L的梧桐、柳樹和重陽木的落葉水浸提液均可促進奶油生菜種子的萌發(fā)和芽的生長；梧桐、欒樹、柳樹和重陽木的落葉水浸提液不但會抑制常豐烏塌菜種子的萌發(fā)和芽的生長，也會抑制雞毛菜、小白菜和蘿卜種子的萌發(fā)，但對其芽的生長影響卻各不相同，≤25 g/L的梧桐、欒樹和重陽木的落葉水浸提液促進了雞毛菜和小白菜芽的生長，而≤50 g/L的梧桐、柳樹和重陽木落葉水浸提液卻可以促進蘿卜芽的生長，均存在低促高抑的現(xiàn)象。

植物落葉水浸提液； 發(fā)芽率； 芽長

植物、微生物、病毒或真菌在生長過程中，會通過各種途徑向環(huán)境中釋放一些特殊的化學(xué)物質(zhì)，從而對其它植物或微生物產(chǎn)生直接或間接的、有益或有害的影響，稱之為化感作用[1]。植物化感作用普遍存在于自然界，是一種重要的生態(tài)機制。已有眾多研究表明，植物具有化感潛力[2-6]。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作物間作、套作、輪作、前后茬搭配、殘茬處置以及作物和雜草、病蟲的關(guān)系研究中，化感作用的研究較為全面。Oerke研究發(fā)現(xiàn)，因雜草造成作物潛在產(chǎn)量的降低值分別為：小麥23%，水稻37%，玉米40%，大豆37%以及馬鈴薯30%[7]。研究表明，農(nóng)田作物覆蓋可提高土壤有機碳含量，從而提高作物產(chǎn)量[8-9]，玉米秸稈整株還田可以使后茬小麥增產(chǎn)10%[10]；但如果秸稈還田量過高則會使接茬作物產(chǎn)量下降[11]。高濃度的玉米秸稈分解物會抑制禾谷絲核菌的菌絲生長，降低其菌核形成量和總重量[12]。大蒜、丁香、花園奎寧、巴西胡椒等8種植物萃取物可防治小麥葉銹菌引起的小麥葉銹病[13]。

除了對作物間的化感作用研究較多，不同植物落葉對田間作物的化感作用也得到了廣泛的關(guān)注。A.Mahmoud等研究表明，較高濃度的麻瘋樹葉提取物會抑制小麥種子的萌發(fā)和幼苗生長[14]。杜仲、花椒和梨樹枯落葉浸提液對玉米的綜合化感效應(yīng)表現(xiàn)為抑制作用[15]；馬尾松、巨尾桉、香樟、油茶的凋落葉浸提液對3 種作物種子(油青菜心、蘿卜、上海青)發(fā)芽的化感作用均強于鮮葉浸提液[16]。楊樹葉水浸提液對桔梗、知母種子發(fā)芽率表現(xiàn)為低促高抑的作用[17]。杜仲葉水提液抑制了辣椒、大豆、綠豆種子的萌發(fā)[18]。眾多研究表明，落葉及其腐解物會釋放化感物質(zhì)促進或抑制其他植物的生長。

徐州地處溫帶，每年秋季會產(chǎn)生大量的植物落葉，很多落葉被環(huán)衛(wèi)工人收集后，或焚燒，或掩埋，綜合利用率較低(需文獻證明)，尤其是最近幾年，成功地引入了一些外地落葉樹種，使得秋季景觀多姿多彩的同時，也帶來了新的大量植物落葉，植物落葉還田是處理植物落葉的一條有效途徑，但這些落葉如果還田會對植物的生長產(chǎn)生何種影響，至今研究不多。故本研究以徐州地區(qū)種植廣泛本地樹種(梧桐、柳樹)和近年引進較多的外地樹種(欒樹、重陽木)為供體，以徐州地區(qū)種植較多的奶油生菜、雞毛菜、常豐烏塌菜、小白菜和蘿卜為受體，分析梧桐、柳樹、欒樹和重陽木的落葉水浸提液對其種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，為落葉還田提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

2015年11—12月收集梧桐、柳樹、欒樹、重陽木的落葉，自然風(fēng)干后于陰涼干燥處貯存?zhèn)溆?。實驗前用剪刀剪碎稱重，放入玻璃器皿中，按1∶5的比例加入蒸餾水，使其質(zhì)量濃度為20%。放置90 h，每12 h搖動10 min，過濾得到水浸提液溶液，高溫滅菌后以此為母液配制4個處理組，其質(zhì)量濃度分別為25，50，100，200 g/L，以蒸餾水作為對照。

奶油生菜、雞毛菜、常豐烏塌菜、小白菜和蘿卜種子購自徐州種子公司。

1.2 方 法

用培養(yǎng)皿濾紙法[19]進行植物落葉水浸提液處理實驗。按照蔬菜種子顆粒的大小選取若干粒飽滿均一的種子，放入培養(yǎng)皿中。培養(yǎng)皿內(nèi)蔬菜種子的數(shù)量如表1所示。加入20 mL不同質(zhì)量濃度的植物落葉水浸提液, 以蒸餾水為對照, 每組重復(fù)5次。種子萌發(fā)后, 觀測記載以下項目。

表1 不同濃度植物落葉水浸提液組所加的蔬菜種子顆粒數(shù)(粒)

奶油生菜雞毛菜常豐烏塌菜小白菜蘿卜2525252515

1.2.1 種子萌發(fā)率

蔬菜種子播種24 h后開始紀(jì)錄發(fā)芽率, 每天定時觀察,直至對照組種子的發(fā)芽率不再變化為止, 記錄此時的發(fā)芽率。

1.2.2 幼苗的根長、芽長

蔬菜種子發(fā)芽生長7 d后, 各處理分別隨機抽取20株(不足20株的全部測定)，測量其根長和芽長，因上述5種蔬菜根的生長極其微小，故舍去根長數(shù)據(jù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件，分別進行不同處理間種子萌發(fā)和幼苗生長特性差異的顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植物落葉對5種蔬菜種子萌發(fā)的影響

從圖1可看出，梧桐落葉水浸提液在較低濃度處理組(≤50 g/L)可以促進奶油生菜種子的萌發(fā)，隨著處理濃度的增加，奶油生菜種子的萌發(fā)受到明顯的抑制；而所有梧桐落葉水浸提液對其余4種蔬菜種子(雞毛菜、常豐烏塌菜、小白菜和蘿卜)的萌發(fā)都有顯著的抑制作用，且隨著梧桐落葉浸出液濃度的增高，發(fā)芽率隨之降低。

從圖1可看出，欒樹落葉水浸提液在較低濃度處理組(≤50 g/L)可以促進雞毛菜種子的萌發(fā)，隨著處理濃度的增加，雞毛菜種子的萌發(fā)受到明顯的抑制；而所有欒樹落葉水浸提液對其余4種蔬菜種子(奶油生菜、常豐烏塌菜、小白菜和蘿卜)的萌發(fā)都有顯著的抑制作用。

從圖1可知，除了25 g/L的柳葉落葉水浸提液和重陽木落葉水浸提液促進了奶油生菜種子的萌發(fā)，所有的柳葉落葉水浸提液和重陽木落葉水浸提液處理都極其顯著的抑制了5種蔬菜種子(奶油生菜、雞毛菜、常豐烏塌菜、小白菜和蘿卜)的萌發(fā)。

綜上所述，任何濃度的4種植物(梧桐、欒樹、柳樹和重陽木)落葉水浸提液都會抑制常豐烏塌菜、小白菜和蘿卜種子的萌發(fā)；除了低濃度的欒樹落葉水浸提液(≤50 g/L)可以促進雞毛菜種子的萌發(fā)外，所有的植物落葉水浸提液處理均會抑制其萌發(fā)；而奶油生菜種子的萌發(fā)對植物落葉有較好的忍受性，除欒樹外，較低處理濃度(lt;50 g/L)的植物(梧桐、柳樹和重陽木)落葉水浸提液均可促進奶油生菜種子的萌發(fā)。

注：同一樣品中，相同字母表示0.05水平上差異不顯著，不同字母表示0.05水平上差異顯著。下同。圖1 不同植物落葉對5種蔬菜種子萌發(fā)的影響

圖2 不同植物落葉對5種蔬菜芽生長的影響

2.2 不同植物落葉對5種蔬菜芽生長的影響

由圖2可知，相較對照，所有梧桐落葉水浸提液處理均顯著抑制了常豐烏塌菜和蘿卜芽的生長；25 mg/L梧桐落葉水浸提液處理促進了小白菜芽的生長，浸提液處理濃度gt;25 mg/L時，小白菜芽的生長均受到顯著抑制；而當(dāng)處理濃度lt;100 mg/L時，梧桐落葉水浸提液促進了奶油生菜芽的生長，卻對雞毛菜芽的生長基本沒有影響。

由圖2可看出，除了25 mg/L的欒樹落葉水浸提液處理對奶油生菜芽的生長沒有影響外，其它濃度的欒樹落葉水浸提液處理均抑制了奶油生菜和常豐烏塌菜芽的生長；當(dāng)欒樹落葉水浸提液處理濃度≤25 mg/L時，均可以顯著促進雞毛菜、小白菜和蘿卜芽的生長，而隨著處理濃度的提高，雞毛菜、小白菜和蘿卜芽的生長也受到明顯的抑制作用。

由圖2可知，相較對照，除了25 mg/L的柳樹落葉水浸提液處理促進了奶油生菜和蘿卜芽的生長外，其它濃度的柳葉落葉水浸提液處理都顯著的抑制了5種蔬菜(奶油生菜、雞毛菜、常豐烏塌菜、小白菜和蘿卜)芽的生長。

由圖2可以看出，所有的落葉水浸提液處理都顯著的抑制了常豐烏塌菜芽的生長；除了25 mg/L的重陽木落葉水浸提液處理促進了奶油生菜、雞毛菜和小白菜芽的生長外，其它濃度的重陽木落葉水浸提液處理都顯著的抑制奶油生菜、雞毛菜和小白菜芽的生長；當(dāng)重陽木落葉水浸提液濃度≥100 mg/L時，蘿卜芽的生長也受到明顯的抑制。

綜上所述，任何濃度的4種植物(梧桐、欒樹、柳樹和重陽木)落葉水浸提液都會抑制常豐烏塌菜芽的生長；低濃度(≤25 g/L)的4種植物(梧桐、欒樹、柳樹和重陽木)落葉水浸提液促進了奶油生菜芽的生長；除梧桐外，低濃度(≤50 g/L)的3種植物(欒樹、柳樹和重陽木)落葉水浸提液均促進了蘿卜芽的生長；雞毛菜和小白菜芽的生長對柳樹落葉水浸提液極為敏感，任何處理濃度都很抑制它們芽的生長，而低濃度(≤25 g/L)的3種植物(梧桐、欒樹和重陽木)落葉水浸提液則促進了雞毛菜和小白菜芽的生長。

3 結(jié) 論

奶油生菜對植物落葉水浸提液有較好的忍受性，較低處理濃度(lt;50 g/L)的植物(梧桐、柳樹和重陽木)落葉水浸提液均可促進奶油生菜種子的萌發(fā)和芽的生長；而常豐烏塌菜對落葉的化感作用極為敏感，任何濃度的4種植物(梧桐、欒樹、柳樹和重陽木)落葉水浸提液都會抑制常豐烏塌菜種子的萌發(fā)和芽的生長；除了低濃度的欒樹落葉水浸提液(≤50 g/L)促進雞毛菜種子的萌發(fā)外，4種植物(梧桐、欒樹、柳樹和重陽木)落葉水浸提液都會抑制雞毛菜、小白菜和蘿卜種子的萌發(fā)，但對其芽的生長影響卻各不相同，低處理濃度(≤25 g/L)的3種植物(梧桐、欒樹和重陽木)的落葉水浸提液促進了雞毛菜和小白菜芽的生長，而較低處理濃度(≤50 g/L)的3種植物(梧桐、柳樹和重陽木)落葉水浸提液卻可以促進蘿卜芽的生長。

綜上可見，除了個別植物落葉水浸提液在低處理濃度時不抑制個別種蔬菜種子的萌發(fā)，這4種植物的落葉對5種蔬菜種子的萌發(fā)基本上都起到明顯的抑制作用，對芽的生長卻作用不一，但均存在低促高抑的現(xiàn)象。柳樹落葉水浸提液對蔬菜種子的萌發(fā)和幼苗的生長抑制作用最為明顯，低處理濃度的梧桐和重陽木的落葉水浸提液對蔬菜種子的萌發(fā)和幼苗的生長具有較好的促進作用。

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Effects of Aqueous Soluble Extract of Four Kinds of Plant Fallen Leaves on the Germination and the Growth of Five Vegetables' Seeds

ZHENGXia，b,WANGXingruoa
(a.School of Life Science,b.Institute of Intergrated Plant,Jiangsu Normal University,Xuzhou Jiangsu 221116,China；)

An experiment was carried out to explore effects of aqueous soluble extract of four kinds of plant fallen leaves (Chinese parasol tree,Koelreuteria paniculata,willow and bischofia polycarpa) on the seed germination and seedling growth of butter lettuce,greens (BrassicarapaL.),Changfeng Wutacai,Chinese cabbage(BrassicacampestrisL.) and radish (RaphanussativusL.).The results showed that fallen leaves concentrations under 50 g/L of Chinese parasol tree,willow and bischofia polycarpa increased the seed germination and seedling growth of butter lettuce;Aqueous soluble extract of four kinds of plant fallen leaves inhabited the seed germination and seedling growth of Changfeng Wutacai,and the seed germination of greens,Chinese cabbage and radish,but had different effects on the seedling growth of them, fallen leaves concentrations under 25 g/L of Chinese parasol tree,Koelreuteria paniculata and bischofia polycarpa increased the seedling growth of greens and Chinese cabbage while fallen leaves concentrations under and at 25 g/L of Chinese parasol tree, willow and bischofia polycarpa increased the seedling growth of radish.

leaf aqueousr extract; germination rate; shoot length; vegetable seeds

2017-04-19

江蘇師范大學(xué)博士學(xué)位教師科研支持項目(11 XLR 24)。

鄭 曦(1971—)，女，江蘇睢寧人；博士, 副教授,主要從事植物生態(tài)學(xué)及環(huán)境科學(xué)研究；E-mail:zhengxi824@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.10.021

Q 945.34

A

1001-4705(2017)10-0021-05