楊樹(shù)對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)的化感效應(yīng)

張 妍

（遼寧省楊樹(shù)研究所，遼寧 蓋州 115213）

楊樹(shù)具有生長(zhǎng)快、繁殖快、產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)樹(shù)木培育中的地位不可忽略[1]。楊樹(shù)人工林達(dá)到中齡林后，不再適于傳統(tǒng)的林-林、林-糧間作，林草間作模式是改善生態(tài)環(huán)境、提高林地生產(chǎn)力的一種新模式。紫花苜蓿Medicagosativa是薔薇目豆科苜蓿屬多年生草本，廣泛種植為飼料與牧草，市場(chǎng)應(yīng)用前景好，且紫花苜蓿根系具有固氮作用，可以改善林地土壤養(yǎng)分，有望成為楊樹(shù)人工林下優(yōu)良的間作植物?；行?yīng)是指供體植物產(chǎn)生并向周圍環(huán)境中釋放的特殊次生代謝產(chǎn)物對(duì)其他受體植物直接或間接地產(chǎn)生的有利或不利影響的現(xiàn)象[2]，木本植物之間以及木本與草本植物間的互作和化感作用，在苗木培育、群落演替、植被恢復(fù)、混交林營(yíng)建及園林綠地植物配置中有著較為重要的作用[3]。因此，確定楊樹(shù)對(duì)紫花苜蓿的化感作用，對(duì)于確定紫花苜蓿是否適宜在楊樹(shù)人工林下栽培尤為重要。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試材為中遼1號(hào)楊Populus×canadensiscv.‘zhongliao 1’1年生盆栽苗和紫花苜蓿種子（購(gòu)自沈陽(yáng)綠之韻草業(yè)花卉服務(wù)中心）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 浸提液制備

取中遼1號(hào)楊新鮮葉片、新鮮根系及附著在根部約1 mm厚的根際土，置于烘箱內(nèi)，105℃條件下殺青20 min，70℃烘干24 h。將烘干后的葉片、根系用粉碎機(jī)粉碎，過(guò)10目篩，根際土過(guò)2 mm篩，按100 mg·mL-1的比例用無(wú)菌水浸泡，在室溫下振蕩浸提48 h，將所得液體依次使用4層紗布、中速濾紙過(guò)濾，將獲得的液體以4 000 r·min-1離心3 min，再將上清液用0.45 pm的微孔濾膜進(jìn)行真空抽濾，將得到的100 mg·mL-1浸提液裝入無(wú)菌瓶中，置于4℃冰箱中備用[4]。使用時(shí)用無(wú)菌水稀釋為75、50、25 mg·mL-1，以無(wú)菌水為對(duì)照(CK)。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在直徑9 cm的無(wú)菌培養(yǎng)皿中墊入滅菌后的雙層濾紙，按照不同處理，用移液槍加入2 mL浸提液，每皿播100粒紫花苜蓿種子，置于人工氣候箱中，每天補(bǔ)充1 mL浸提液，每日記錄種子發(fā)芽率。連續(xù)記錄7 d后，從發(fā)芽苗中隨機(jī)選取10株測(cè)鮮質(zhì)量，每個(gè)處理重復(fù)3次。

發(fā)芽速率（germination speed，GS）[5]：

式中：Gt表示在第t天種子的發(fā)芽數(shù)；Nt表示相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。

最終發(fā)芽率（rate of final germination，F(xiàn)G）：化感效應(yīng)指數(shù)（response index，RI）：

式中：C為對(duì)照值；T為處理值。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片浸提液對(duì)種子萌發(fā)及生長(zhǎng)的影響

由表1可見(jiàn)，不同質(zhì)量濃度的楊樹(shù)葉片浸提液對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)均起到抑制作用，且質(zhì)量濃度越大，抑制效果越明顯，從第2天開(kāi)始種子逐漸萌發(fā)，對(duì)照組在第3天發(fā)芽率達(dá)到73%，第7天達(dá)到93.67%，質(zhì)量濃度最大組僅有少量種子萌發(fā)，第7天發(fā)芽率僅44.33%。

由表2可見(jiàn)，與平均發(fā)芽率表現(xiàn)一致，隨著葉片浸提液質(zhì)量濃度逐漸升高，紫花苜蓿發(fā)芽速率、最終發(fā)芽率均逐漸降低，鮮質(zhì)量逐漸減少。

表1 葉片浸提液對(duì)紫花苜蓿種子發(fā)芽率影響

表2 葉片浸提液對(duì)種子發(fā)芽指標(biāo)和鮮質(zhì)量的影響

由表3可見(jiàn)，楊樹(shù)葉片不同質(zhì)量濃度浸提液對(duì)紫花苜蓿發(fā)芽速率、最終發(fā)芽率、鮮質(zhì)量的化感效應(yīng)指數(shù)均為負(fù)值，可見(jiàn)楊樹(shù)葉片浸提液對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)有抑制效應(yīng)，且隨著質(zhì)量濃度增大，發(fā)芽速率、最終發(fā)芽率和鮮質(zhì)量下降明顯。

表3 葉片浸提液對(duì)紫花苜蓿種子的化感效應(yīng)

2.2 根系浸提液對(duì)種子萌發(fā)及生長(zhǎng)的影響

由表4可見(jiàn)，高質(zhì)量濃度的楊樹(shù)根系浸提液對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)有一定的抑制作用，其抑制作用小于葉片浸提液，且隨著質(zhì)量濃度減小，抑制作用逐漸減小。

表4 根系浸提液對(duì)紫花苜蓿種子發(fā)芽率影響

根系浸提液對(duì)紫花苜蓿種子發(fā)芽指標(biāo)和鮮質(zhì)量的影響（表5）與葉片浸提液表現(xiàn)一致。

表5 根系浸提液對(duì)種子發(fā)芽指標(biāo)和鮮質(zhì)量的影響

由表6可見(jiàn)，不同質(zhì)量濃度的楊樹(shù)根系浸提液對(duì)紫花苜蓿種子發(fā)芽速率、最終發(fā)芽率、鮮質(zhì)量的化感效應(yīng)指數(shù)均為負(fù)值，可見(jiàn)楊樹(shù)根系浸提液對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)有抑制效應(yīng)，且隨著質(zhì)量濃度增大，發(fā)芽速率、最終發(fā)芽率、鮮質(zhì)量下降明顯。此外，與表3相比，根系浸提液的抑制效應(yīng)小于葉片浸提液。

表6 根系浸提液對(duì)紫花苜蓿種子的化感效應(yīng)

2.3 根際土浸提液對(duì)種子萌發(fā)及生長(zhǎng)的影響

與葉片、根系浸提液不同，高質(zhì)量濃度根際土浸提液對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)有抑制作用，隨著浸提液質(zhì)量濃度降低，抑制作用減小，25 mg·mL-1的最終發(fā)芽率與對(duì)照差異不顯著，50 mg·mL-1的發(fā)芽率略低于對(duì)照（表7）。

表7 根際土浸提液對(duì)紫花苜蓿種子發(fā)芽率影響

根際土浸提液對(duì)紫花苜蓿種子發(fā)芽指標(biāo)和鮮質(zhì)量的影響（表8）與根系浸提液表現(xiàn)一致。

表8 根際土浸提液對(duì)種子發(fā)芽指標(biāo)和鮮質(zhì)量的影響

由表9可見(jiàn)，25 mg·mL-1根際土浸提液對(duì)紫花苜蓿種子發(fā)芽速率、最終發(fā)芽率、鮮質(zhì)量均為正化感效應(yīng)，50 mg·mL-1根際土浸提液對(duì)紫花苜蓿最終發(fā)芽率為正化感效應(yīng)，可見(jiàn)，盡管高質(zhì)量濃度的根際土浸提液對(duì)紫花苜蓿萌發(fā)起到了抑制效應(yīng)，但隨著濃度降低，抑制效應(yīng)消除，促進(jìn)了紫花苜蓿種子的萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)。

表9 根際土浸提液對(duì)紫花苜蓿種子的化感效應(yīng)

3 結(jié)論與討論

3.1 研究發(fā)現(xiàn)，楊樹(shù)葉片、根系浸提液對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的化感效應(yīng)均為負(fù)效應(yīng)，且隨著質(zhì)量濃度的增大負(fù)效應(yīng)越大，尤其楊樹(shù)葉片浸提液產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)更大；高質(zhì)量濃度楊樹(shù)根際土浸提液對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)率及幼苗生長(zhǎng)的化感效應(yīng)為負(fù)效應(yīng)，低質(zhì)量濃度（25 mg·mL-1）楊樹(shù)根際土浸提液對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)率及幼苗生長(zhǎng)的化感效應(yīng)為正效應(yīng)，顯著促進(jìn)了種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)。

3.2 不同楊樹(shù)葉片、根系、根際土浸提液對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)產(chǎn)生了不同的化感作用，其原因可能是由于不同的浸提液中的化感物質(zhì)造成了不同的影響，且不同質(zhì)量濃度的化感物質(zhì)影響也不同，引發(fā)不同的化感物質(zhì)種類及其含量還需要進(jìn)一步深入研究。

3.3 低質(zhì)量濃度的楊樹(shù)根際土浸提液有效促進(jìn)了紫花苜蓿種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)，可以初步認(rèn)為，楊樹(shù)林下適宜間種紫花苜蓿，間種時(shí)注意不要離樹(shù)木過(guò)近。盡管楊樹(shù)葉片、根系浸提液對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)有抑制作用，但在林地中，對(duì)于間作物產(chǎn)生直接影響的還是林地土壤，且用樹(shù)葉、根系直接制作浸提液可能與楊樹(shù)真正分泌出的化感物質(zhì)并不相同，根際土浸提液的化感效應(yīng)更具有參考意義。