核桃青皮水浸提液對(duì)蔬菜種子萌發(fā)的影響

尹向田，曲靜，湯小寧

（山東省葡萄研究院，山東省葡萄栽培與精深加工工程技術(shù)研究中心，山東 濟(jì)南 250100）

化感作用是一種由植物組織或器官合成的化學(xué)物質(zhì)釋放到環(huán)境中影響其它植物生理活動(dòng)的一種現(xiàn)象[1]，這些化感物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境后能夠促進(jìn)或抑制植物的生長(zhǎng)[2,3]。在農(nóng)田雜草控制及田間互作方面也起著重要作用[4,5]。研究表明，水稻田間的化感物質(zhì)對(duì)雜草抑制率達(dá)到92%[6]。鄭曦等[7]研究表明，梧桐、欒樹、柳樹、重陽木的落葉水提液對(duì)5種蔬菜的生長(zhǎng)均存在低促高抑的現(xiàn)象。

核桃是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物，核桃青皮含有生物堿、多酚類、黃酮類、胡桃醌等多種生理活性成分[8]。已有研究表明，胡桃醌能抑制植物的生長(zhǎng)，說明核桃青皮水提液中存在化感物質(zhì)。目前對(duì)于核桃葉片以及青皮對(duì)作物的化感作用有較多研究[9,10]。而關(guān)于核桃青皮提取物對(duì)蔬菜生長(zhǎng)影響的研究較少。本研究通過不同濃度核桃青皮汁處理黃瓜、白菜和辣椒種子，分析不同濃度核桃青皮水浸提液對(duì)蔬菜種子萌發(fā)的影響，比較不同作物對(duì)核桃青皮化感作用的敏感性，確定具有相生植物特征的作物類型，為作物的合理間作套種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

核桃青皮于2017年8月采自濟(jì)南市歷城區(qū)高爾核桃園村。黃瓜、白菜、辣椒種子均購買自山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院種子市場(chǎng)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 核桃青皮水浸提液的制備

將未使用乙烯利催熟劑脫皮的核桃鮮青皮晾干后進(jìn)行破碎，以干粉:蒸餾水=10:100（g：mL）的比例在 25 ℃下浸泡24 h，再用振蕩器浸提1 h。3層紗布過濾后得質(zhì)量濃度為100 mg/mL的核桃青皮提取母液，再分別稀釋成1、2、10、20 mg/mL的提取液。4℃冰箱保存，備用。

1.2.2 不同濃度核桃青皮水浸提液對(duì)種子萌發(fā)的影響

挑選大小、飽滿程度一致的蔬菜種子用5%的次氯酸鈉溶液消毒5 min，再用無菌水漂洗后，將種子置于鋪有滅菌濾紙的滅菌培養(yǎng)皿中（每皿黃瓜為20粒，白菜、辣椒為50粒），分別加入10 mL各濃度的核桃青皮水浸提液，以無菌水作為對(duì)照，每個(gè)處理重復(fù)3次，25℃的光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)。每天補(bǔ)充一定量相應(yīng)濃度的核桃青皮浸提液或蒸餾水。

1.2.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

作物種子播種24 h后開始記錄發(fā)芽率，以胚根突破種皮2 mm作為種子發(fā)芽的標(biāo)準(zhǔn)，每天定時(shí)觀察，直至對(duì)照種子的發(fā)芽率不再變化為止，記錄此時(shí)的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽抑制率，相關(guān)計(jì)算公式見式（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）。10 d 時(shí)用游標(biāo)卡尺測(cè)量胚根、胚芽長(zhǎng)度，根長(zhǎng)測(cè)量取每株幼苗最長(zhǎng)的根進(jìn)行測(cè)量，用精度為0.001的電子天平稱量幼苗鮮重及干重，各取平均值。

式中，Gt為處理后第t天的發(fā)芽率，Dt為不同的發(fā)芽試驗(yàn)天數(shù)。

采用化感作用響應(yīng)指數(shù)度量化感作用的類型和強(qiáng)度，當(dāng) T≥C，Ri=1-C/T；當(dāng) T

綜合效應(yīng)（SE）：是供體對(duì)同一受體各個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的對(duì)照抑制百分率的算術(shù)平均值。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析由Excel和DPS 7.05版軟件完成。

表1 核桃青皮浸提液對(duì)3種蔬菜種子萌發(fā)的影響Table 1 Effects of walnut peel’s extracts on the seed germination of three vegetables

表2 核桃青皮水浸提液對(duì)三種蔬菜根芽生長(zhǎng)的影響Table 2 Effect of walnut peel’s extracts on root and bud characteristics of three vegetables

2 結(jié)果與分析

2.1 核桃青皮水浸提液對(duì)蔬菜種子萌發(fā)的影響

由表1（見上頁）可以看出，核桃青皮水浸提液對(duì)不同蔬菜種子萌發(fā)的影響存在明顯差異，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均表現(xiàn)出“低促高抑”的雙重濃度效應(yīng)。當(dāng)質(zhì)量濃度在0～2 mg/mL時(shí)，3種蔬菜的發(fā)芽率隨著濃度的增加逐漸提高。濃度在2 mg/mL時(shí)，黃瓜、白菜、辣椒種子的發(fā)芽率分別提高了9.74%、22.78%、18.93%。隨著質(zhì)量濃度的增加，核桃青皮提取液對(duì)3種蔬菜的種子發(fā)芽率抑制作用明顯增強(qiáng)。當(dāng)濃度為20mg/mL時(shí)，相比對(duì)照，黃瓜、白菜和辣椒種子的發(fā)芽率分別下降了18.20%、58.90%和43.76%。

核桃青皮水浸提液對(duì)對(duì)白菜和辣椒種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)的影響大于黃瓜。濃度為20 mg/mL時(shí)，對(duì)白菜、辣椒的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)分別下降了44.72%、51.14%和51.13%、26.42%。

2.2 核桃青皮水浸提液對(duì)蔬菜根芽生長(zhǎng)的影響

不同濃度核桃青皮提取液對(duì)3種蔬菜幼苗根、芽長(zhǎng)和鮮重的影響差異顯著。由表2（見上頁）可知，濃度為2 mg/mL時(shí)，黃瓜的鮮重、根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)分別增加了32.14%、15.13%、21.19%。隨著處理濃度增大，抑制作用逐漸增強(qiáng)。其中對(duì)白菜的抑制作用最強(qiáng)，且對(duì)于芽的抑制大于根。當(dāng)濃度為20 mg/mL時(shí)，白菜鮮重、根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)分別降低了50%、23.20%、41.85%。

2.3 核桃青皮水浸提液對(duì)蔬菜化感作用的綜合效應(yīng)

表3 核桃青皮水浸提液對(duì)3種蔬菜影響的綜合效應(yīng)（SE）Table 3 The inhibition synthesis effect(SE)of three vegetables of walnut peel’s extracts

為綜合分析核桃青皮提取液對(duì)三種蔬菜的化感作用，采用種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、幼苗鮮重、根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)6個(gè)指標(biāo)的Ri值計(jì)算出綜合化感效應(yīng)指數(shù)（見表3）。由表3所示，核桃青皮浸提液對(duì)3種受體植物化感作用的綜合效應(yīng)與處理液濃度均成正相關(guān)，且對(duì)不同受體作用大小不同，黃瓜在提取液濃度為1～10 mg/mL時(shí)表現(xiàn)為促進(jìn)作用，在濃度為20 mg/mL時(shí)表現(xiàn)為抑制作用。白菜和辣椒均在提取液濃度為1mg/mL和2 mg/mL時(shí)表現(xiàn)為促進(jìn)作用，濃度大于10 mg/mL時(shí)表現(xiàn)為抑制作用。

3 討論

核桃青皮水浸提液在高濃度下對(duì)3種蔬菜種子萌發(fā)、根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)均有不同程度的抑制作用，這說明核桃青皮水提液中存在有化感物質(zhì)。無論對(duì)種子萌發(fā)還是對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響，提取液對(duì)3種蔬菜都呈現(xiàn)出高濃度抑制而低濃度促進(jìn)的作用，并且對(duì)3種蔬菜的抑制效果不同?；行?yīng)指數(shù)表明，白菜對(duì)核桃青皮水提液的化感作用最為敏感，其次為辣椒，黃瓜最不敏感。在水提液濃度為0～2 mg/mL時(shí)均表現(xiàn)為促進(jìn)作用。別智鑫等[11]研究也表明，核桃青皮化感物質(zhì)對(duì)三葉草的抑制率高于小麥。王蓓等[12]采用核桃葉水浸提液處理作物種子表明，辣椒對(duì)核桃葉水浸提液最為敏感，花生最不敏感。本試驗(yàn)僅研究了核桃青皮水浸提液對(duì)三種蔬菜種子萌發(fā)和根芽生長(zhǎng)的影響，對(duì)核桃青皮中化感作用主要成分的分離鑒定還需要進(jìn)一步研究。