三种园林植物对植物种子萌发的化感效应研究

江宝月（福州黎明职业技术学院，福建 福州 350109）



三种园林植物对植物种子萌发的化感效应研究

江宝月
（福州黎明职业技术学院，福建 福州 350109）

摘要：为探讨园林植物的化感作用，研究选用三种园林观赏植物非洲菊、百合和鸢尾为供体，以莴苣、看麦娘和千日红为受体材料，研究供体的不同器官的浸提液对受体种子萌发，根及地上部的影响。研究表明:三种园林植物根系和地上部浸提液对不同受试植物都有一定的抑制作用，随着浓度增加，抑制增强。

关键词：园林植物；萌发；化感效应；植物种子

植物化感作用是指植物或微生物在生长和发育过程中，通过向环境中释放一些特殊物质，从而对其它植物或微生物产生直接或间接、有益或有害的作用[1]。研究表明，植物化感作用是通过淋溶、挥发、根系分泌以及残体分解等方式向周围环境释放其化感物质，从而起到作用。

目前，对植物化感作用的研究主要集中在作物与杂草、森林演化及大田作物上，对园林观赏植物的研究比较少[2]，目前的研究也表明园林观赏植物的化感作用也普遍存在[3]。园林植物能够通过体内分泌各种化学物质，作用于其他植物，以调节植物间的相互关系，形成合理的植物群落和植物配置形式，以减少维护成本及农药、化肥等，这对于园林事业有非常现实的意义[4][6]。

周凯等研究指出菊科植物中至少有39个属存在化感作用，特别是一支黄花属、向日葵属、胜红蓟属、银胶菊属、蒿属等有较多报道[5]。董沁芳、董小艳等研究百合的不同器官对受体存在化感作用[2][7]，百合对“重茬”比较敏感，不宜多年种植。要是能分析百合的化感机理，解决“重茬”敏感问题，将更有利于百合的盆栽，切花以及园林景观配置。鸢尾是多年生常见园林植物，广泛应用林下地被、水生区域。非洲菊也是多年生宿根花卉，在园林植物配置中经常应用。因此本研究选用非洲菊、百合和鸢尾为研究对象，探讨不同器官的浸提液对受体植物是否具有化感作用，以期为园林植物的选择和配置提供一定的理论依据。

1　材料与方法

1.1供试材料

非洲菊、百合和鸢尾栽植于福州黎明职业技术学院苗圃，田间管理一致，于开花期，采摘其生长良好的植株挖取其根部和地上部，带回实验室自来水冲洗干净，自然阴干后粉碎成粉末，装袋密封备用。

1.2供试材料浸提液制备

准确称取非洲菊、百合和鸢尾根系、地上部的干粉各5.0 g，分别置于250 mL三角瓶中，加入100.0 mL蒸馏水，放于光照箱控制在25℃，浸提48 h（每间隔12 h摇动5 min），再经4000 r·min-1离心机离心10 min，取其上清液，最后用定量滤纸过滤，过滤即得非洲菊、百合和鸢尾根部和地上部浸提液，母液的质量浓度为50.0 g·L-1（即100.0 mL水中含有5.0 g植物干物质），保存4℃冰箱中备用[8-10]。

1.3受试种子处理及培养

非洲菊、百合和鸢尾根、地上部浸提液分别稀释为5.0，25.0，50.0 g·L-1，用于处理莴苣、看麦娘和鸢尾的种子，将莴苣、看麦娘和鸢尾的种子用10.0 g·L-1高锰酸钾溶液消毒处理15 min，用蒸馏水反复冲洗5～6次直至把高锰酸钾完全洗净，最后将种子分别培养在底部垫两层滤纸的培养皿中，每个培养皿50粒种子[9-11]，要均匀一致，受试种子分别加入不同质量浓度非洲菊、百合和鸢尾根部和地上部浸提液5.0 mL，对照加蒸馏水5.0 mL，盖上盖子。静置于湿度为70%，温度25℃的人工气候箱中培养，加入蒸馏水1.0 mL·d-1。每个重复三次试验。

1.4指标数据测定及数据处理

自种子培养日起，以受体胚根冲破种皮为发芽标准，记录每天受试植物发芽种子的数量，待连续两天无萌发时，统计对照和处理的发芽率并计算种子发芽指数。发芽率=（发芽终期时间内全部正常种子发芽总数/供试种子总数）×100%。发芽指数（Gi）=∑Gt/Dt。其中Gt为播种后在第t天的发芽种子数，Dt为相应的天数[12-13]。

当大部分受体植物种子的两片子叶完全展开时，用常规方法测定幼苗的苗高和根长。参照WilliamsonG.B.（1988）的方法，采用化感效应指数（RI）进行化感作用的分析。化感效应指数计算式为：

其中，C为对照值，T为处理值，RI为化感效应指数。RI＞0为促进作用，RI＜0为抑制作用。绝对值大小与作用强度一致[2][6][14][15]。

利用DPS软件进行数据统计和方差分析。

2　结果与分析

2.1百合、非洲菊和鸢尾根系浸提液对不同受体种子发芽的影响

莴苣、看麦娘和千日红3种种子分别采用百合、非洲菊和鸢尾的根系浸提液3种不同浓度处理，统计种子发芽率和发芽指数，结果见表1。从表1可见，3种园林植物根系浸提液对不同受试植物的发芽率和发芽指数有不同影响，都有一定的抑制作用。与对照相比，百合和非洲菊分别对三种受试植物的发芽率和发芽指数的抑制作用都达到显著水平，甚至都达到极显著水平，随着浓度增加抑制作用也加强，许多也都达到显著水平。鸢尾在5 g/L时对看麦娘和千日红发芽率的抑制作用未达到显著水平，但是对莴苣的发芽率抑制作用达到显著水平；对看麦娘的发芽指数也未达到显著水平，对莴苣和千日红的发芽指数的抑制作用也达到显著水平，但随着浓度增加，抑制作用增强，达到显著水平。3种园林植物中，非洲菊的抑制作用相对比较强，鸢尾的抑制作用最弱。

表1　　百合、非洲菊和鸢尾根系浸提液对3种受试植物种子发芽的影响

2.2百合、非洲菊和鸢尾地上部浸提液对不同受体种子发芽的影响

看麦娘、莴苣和千日红三种种子分别采用百合、非洲菊和鸢尾的地上部浸提液3种不同浓度处理，统计种子发芽率和发芽指数，结果见表2。从表2可见，3种园林植物地上部浸提液对不同受试植物的发芽率和发芽指数有不同影响，都有一定的抑制作用。与对照相比，百合和非洲菊在浓度较低时，抑制作用只对部分受试植物显著，随着浓度增加，抑制作用加强，达到显著水平。鸢尾在低浓度时对发芽率和发芽指数的抑制作用都不显著，随着浓度增加，抑制作用同样也加强，达到显著水平。3种园林植物中，非洲菊对受试植物的抑制作用最强，鸢尾最弱，与根系处理相同。

表2　　百合、非洲菊和鸢尾地上部浸提液对3种受试植物种子发芽的影响

2.3百合、非洲菊和鸢尾根系浸提液对不同受体植物幼苗的化感效应指数

由表3可以看出，3种园林植物根系浸提液对看麦娘、莴苣和千日红的根长和茎长均有不同程度的化感效应，总体上抑制作用要大于促进作用，对根长的抑制大于茎长。百合和非洲菊对受试植物几乎都是抑制作用，且随着浓度增加，抑制作用加强，非洲菊抑制作用最强。

鸢尾对受试植物的抑制作用最弱，对有些还有促进作用。

表3　　百合、非洲菊和鸢尾根部浸提液对3种受试植物的化感效应指数

2.4百合、非洲菊和鸢尾地上部浸提液对不同受体植物幼苗的化感效应指数

由表4可以看出，3种园林植物分析浸提液对看麦娘、莴苣和千日红的根长和茎长均有不同程度的化感效应，总体上抑制作用要大于促进作用，对根长的抑制大于茎长。百合和非洲菊对受试植物几乎都是抑制作用，且随着浓度增加，抑制作用加强，非洲菊抑制作用最强。

鸢尾对受试植物的抑制作用最弱，对有些还有促进作用。

表4　百合、非洲菊和鸢尾地上部浸提液对3种受试植物的化感效应指数

3　结论与讨论

3.1物质浓度效应是化感作用研究的一个重要内容

前人研究表明，植物化感作用具有浓度效应。本研究结果也证实，化感作用随着化感物质的浓度增加而加强。化感作用对根部的作用比较明显，这也可能是根部直接接触到化感物质[6]。在园林植物养护与管理过程中，对于修剪物及残体要及时清除，能一定程度上缓解残体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，菊科植物中许多属、种普遍存在化感作用

前人研究非洲菊存在自毒作用。本研究三种园林植物中非洲菊的化感作用最强，对常见园林杂草看麦娘红种子萌发存在明显抑制作用，但同时对莴苣和千日红也存在抑制作用，因此园林应用时，不能与千日红等相互抑制的植物配置在同一景点，或在其范围内[5]。鸢尾的化感作用比较弱，在植物配置中，可以与其他园林植物进行配置，以期达到植物配置的生态美[4]。

3.3许多植物对“重茬”敏感

百合对“重茬”敏感性大大高于其他花卉，这涉及土地利用和植物配置的问题。百合种植后茬适合种植什么植物涉及到百合的化感作用问题。本研究也表明，百合对受体植物存在不同程度的抑制作用，不宜连作，要与不同科属植物进行轮作。

在园林景观植物配置中，种植位置相近的园林植物之间，除对养料、水分、阳光及温度有竞争和影响外[4][16]，还有植物之间的化学物质的化感作用。通过研究搞清楚植物间的相生相克关系，来调整和改善植物之间的相互配置，会更有利于植物群落的生态结构发展[17]，这也是化感作用对园林植物景观设计的意义所在。

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中图分类号：S604

文献标识码：A

文章编号：1674-2109（2015）06-0022-04

收稿日期：2015-03-18

基金项目：福建省教育厅科技项目（JA13446）。

作者简介：江宝月（1980-），女，汉族，讲师，主要研究方向：园林植物与观赏园艺。

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