三種園林植物對植物種子萌發的化感效應研究

江寶月（福州黎明職業技術學院，福建 福州 350109）

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三種園林植物對植物種子萌發的化感效應研究

江寶月
（福州黎明職業技術學院，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受體種子萌發，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。

關鍵詞：園林植物；萌發；化感效應；植物種子

植物化感作用是指植物或微生物在生長和發育過程中，通過向環境中釋放一些特殊物質，從而對其它植物或微生物產生直接或間接、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、根系分泌以及殘體分解等方式向周圍環境釋放其化感物質，從而起到作用。

目前，對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分泌各種化學物質，作用于其他植物，以調節植物間的相互關系，形成合理的植物群落和植物配置形式，以減少維護成本及農藥、化肥等，這對于園林事業有非常現實的意義[4][6]。

周凱等研究指出菊科植物中至少有39個屬存在化感作用，特別是一支黃花屬、向日葵屬、勝紅薊屬、銀膠菊屬、蒿屬等有較多報道[5]。董沁芳、董小艷等研究百合的不同器官對受體存在化感作用[2][7]，百合對“重茬”比較敏感，不宜多年種植。要是能分析百合的化感機理，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，廣泛應用林下地被、水生區域。非洲菊也是多年生宿根花卉，在園林植物配置中經常應用。因此本研究選用非洲菊、百合和鳶尾為研究對象，探討不同器官的浸提液對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。

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技術學院苗圃，田間管理一致，于開花期，采摘其生長良好的植株挖取其根部和地上部，帶回實驗室自來水沖洗干凈，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5 min），再經4000 r·min-1離心機離心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），保存4℃冰箱中備用[8-10]。

1.3受試種子處理及培養

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在底部墊兩層濾紙的培養皿中，每個培養皿50粒種子[9-11]，要均勻一致，受試種子分別加入不同質量濃度非洲菊、百合和鳶尾根部和地上部浸提液5.0 mL，對照加蒸餾水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，加入蒸餾水1.0 mL·d-1。每個重復三次試驗。

1.4指標數據測定及數據處理

自種子培養日起，以受體胚根沖破種皮為發芽標準，記錄每天受試植物發芽種子的數量，待連續兩天無萌發時，統計對照和處理的發芽率并計算種子發芽指數。發芽率=（發芽終期時間內全部正常種子發芽總數/供試種子總數）×100%。發芽指數（Gi）=∑Gt/Dt。其中Gt為播種后在第t天的發芽種子數，Dt為相應的天數[12-13]。

當大部分受體植物種子的兩片子葉完全展開時，用常規方法測定幼苗的苗高和根長。參照WilliamsonG.B.（1988）的方法，采用化感效應指數（RI）進行化感作用的分析。化感效應指數計算式為：

其中，C為對照值，T為處理值，RI為化感效應指數。RI＞0為促進作用，RI＜0為抑制作用。絕對值大小與作用強度一致[2][6][14][15]。

利用DPS軟件進行數據統計和方差分析。

2　結果與分析

2.1百合、非洲菊和鳶尾根系浸提液對不同受體種子發芽的影響

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，統計種子發芽率和發芽指數，結果見表1。從表1可見，3種園林植物根系浸提液對不同受試植物的發芽率和發芽指數有不同影響，都有一定的抑制作用。與對照相比，百合和非洲菊分別對三種受試植物的發芽率和發芽指數的抑制作用都達到顯著水平，甚至都達到極顯著水平，隨著濃度增加抑制作用也加強，許多也都達到顯著水平。鳶尾在5 g/L時對看麥娘和千日紅發芽率的抑制作用未達到顯著水平，但是對萵苣的發芽率抑制作用達到顯著水平；對看麥娘的發芽指數也未達到顯著水平，對萵苣和千日紅的發芽指數的抑制作用也達到顯著水平，但隨著濃度增加，抑制作用增強，達到顯著水平。3種園林植物中，非洲菊的抑制作用相對比較強，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3種受試植物種子發芽的影響

2.2百合、非洲菊和鳶尾地上部浸提液對不同受體種子發芽的影響

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，統計種子發芽率和發芽指數，結果見表2。從表2可見，3種園林植物地上部浸提液對不同受試植物的發芽率和發芽指數有不同影響，都有一定的抑制作用。與對照相比，百合和非洲菊在濃度較低時，抑制作用只對部分受試植物顯著，隨著濃度增加，抑制作用加強，達到顯著水平。鳶尾在低濃度時對發芽率和發芽指數的抑制作用都不顯著，隨著濃度增加，抑制作用同樣也加強，達到顯著水平。3種園林植物中，非洲菊對受試植物的抑制作用最強，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3種受試植物種子發芽的影響

2.3百合、非洲菊和鳶尾根系浸提液對不同受體植物幼苗的化感效應指數

由表3可以看出，3種園林植物根系浸提液對看麥娘、萵苣和千日紅的根長和莖長均有不同程度的化感效應，總體上抑制作用要大于促進作用，對根長的抑制大于莖長。百合和非洲菊對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，非洲菊抑制作用最強。

鳶尾對受試植物的抑制作用最弱，對有些還有促進作用。

表3　　百合、非洲菊和鳶尾根部浸提液對3種受試植物的化感效應指數

2.4百合、非洲菊和鳶尾地上部浸提液對不同受體植物幼苗的化感效應指數

由表4可以看出，3種園林植物分析浸提液對看麥娘、萵苣和千日紅的根長和莖長均有不同程度的化感效應，總體上抑制作用要大于促進作用，對根長的抑制大于莖長。百合和非洲菊對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，非洲菊抑制作用最強。

鳶尾對受試植物的抑制作用最弱，對有些還有促進作用。

表4　百合、非洲菊和鳶尾地上部浸提液對3種受試植物的化感效應指數

3　結論與討論

3.1物質濃度效應是化感作用研究的一個重要內容

前人研究表明，植物化感作用具有濃度效應。本研究結果也證實，化感作用隨著化感物質的濃度增加而加強。化感作用對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[6]。在園林植物養護與管理過程中，對于修剪物及殘體要及時清除，能一定程度上緩解殘體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，對常見園林雜草看麥娘紅種子萌發存在明顯抑制作用，但同時對萵苣和千日紅也存在抑制作用，因此園林應用時，不能與千日紅等相互抑制的植物配置在同一景點，或在其范圍內[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行配置，以期達到植物配置的生態美[4]。

3.3許多植物對“重茬”敏感

百合對“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，除對養料、水分、陽光及溫度有競爭和影響外[4][16]，還有植物之間的化學物質的化感作用。通過研究搞清楚植物間的相生相克關系，來調整和改善植物之間的相互配置，會更有利于植物群落的生態結構發展[17]，這也是化感作用對園林植物景觀設計的意義所在。

參考文獻：

[1]董章杭，林文雄.作物化感作用研究現狀及前景展望[J].中國生態農業學報，2001（1）：80-83.

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

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

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

[5]周凱，郭維明，徐迎春.菊科植物化感作用研究進展[J].生態學報，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研究[J].西北農業學報，2006（2）：144-147.

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

[8]王目明，盧發富.園林植物化感作用于園林植物配植[J].忻州師范學院報，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].中國農學通報，2009（21）：266-271.

[10]林文雄.作物化感作用及其分子生態學研究新進展.水稻化感作用[M].廈門：廈門大學出版社，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定中的應用[J].青島農業大學學報，2007（4）: 267-270.

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

[12]王媛，繚麗華，高巖，等.再力花地下部水浸提液對幾種常見水生植物的化感作用[J].浙江農林大學學報，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，2012.

[14]洪喻,胡洪營.水生植物化感抑藻作用研究與應用[J].科學通報，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系統中的研究進展[J].安微農業科學,2012（2）:95-98.

[16]楊田甜，杜海榮，陳剛，等.植物化感作用研究現狀及其在農業生產中的應用[J].浙江農業學報，2012（2）:343-348.

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

中圖分類號：S604

文獻標識碼：A

文章編號：1674-2109（2015）06-0022-04

收稿日期：2015-03-18

基金項目：福建省教育廳科技項目（JA13446）。

作者簡介：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，Fuzhou，Fujian 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