红花酢浆草对6种草坪草种子萌发及幼苗生长的化感作用

初晓辉，尹海燕，谢 勇，田梦琼，景志鹏，单贵莲

(云南农业大学 草业科学系，云南 昆明 650201)

红花酢浆草对6种草坪草种子萌发及幼苗生长的化感作用

初晓辉，尹海燕，谢 勇，田梦琼，景志鹏，单贵莲

(云南农业大学 草业科学系，云南 昆明 650201)

为提高红花酢浆草(Oxaliscorymbosa)入侵草坪的建植质量，开展了红花酢浆草榨取液对6种草坪草种子萌发及幼苗生长化感作用的研究。结果表明：6种受体草坪草对红花酢浆草化感作用的敏感程度不同，从种子萌发情况分析，低浓度(<10%)的红花酢浆草榨取液对狗牙根品种“天堂路”的种子萌发有显著的促进作用(P<0.05)，高浓度表现为抑制作用；不同浓度红花酢浆草榨取液对其他5种受体草坪草种子的萌发均表现为抑制作用。从幼苗生长状况看，低浓度(<5%)红花酢浆草提取液对狗牙根品种天堂路、高羊茅品种美洲虎、多年生黑麦草品种明星和马蹄金品种银瀑的幼苗生长表现为促进作用，高浓度表现为抑制作用；不同浓度红花酢浆草榨取液对草地早熟禾品种肯塔基和百喜草品种朋沙克拉的幼苗生长均表现为抑制作用。综合考虑6种草坪草的种子萌发和幼苗生长，认为美洲虎、明星、银瀑和天堂路对红花酢浆草的化感适应性强于肯塔基和朋沙克拉。

红花酢浆草；草坪草；种子萌发；幼苗生长；化感作用

植物化感作用原称他感作用、相生相克作用及异株克生作用，是植物通过合成并向环境释放化学物质而对同种或异种植物(包括微生物)的萌发和生长发育所产生的直接或间接的有益或有害的作用[1-2]。植物对入侵物种化感作用存在自然选择和适应作用[3]。因此，在物种的入侵过程中，化感作用起着重要的作用。

红花酢浆草(Oxaliscorymbosa)属酢浆草科多年生草本，原产南美热带地区，最初作为观赏植物被各地引入，后却逸生为园圃和田间的常见杂草。在我国红花酢浆草主要分布于河北、陕西、华东、华中、华南、四川和云南等地。红花酢浆草依靠多量种子及地下鳞茎来繁殖，鳞茎易随带土苗木而传播，繁殖及扩散迅速。红花酢浆草因具有极强的繁殖和生长能力，现已逸生为常见的园圃和草坪杂草[1]。众多研究报道，红花酢浆草对多种植物具有强烈的化感作用[4-9]，且随浓度的升高效应增强[6,8-9]。红花酢浆草入侵草坪后，因分泌一些化学物质进而影响草坪草的生长发育，使整齐一致的草坪变得杂乱、出现斑秃、凸凹不平，严重影响草坪的观赏价值。

为指导红花酢浆草入侵地区高质量草坪的建植，采用生物试验方法，检测红花酢浆草地上部分及根系0%、5%、10%、15%浓度的榨取液对我国常用冷季型和暖季型草坪草及地被植物的化感作用，通过试验研究，探讨不同草坪草及地被植物对红花酢浆草的化感适应性，为高质量草坪建植过程中草种的选择提供依据。

1 材料和方法

1.1 受体材料

以高羊茅(Festucaarundinacea)品种美洲虎(Jaquar)、多年生黑麦草(Loliumperenne) 品种明星(Star)、草地早熟禾(Poapratensis) 品种肯塔基(Kentucky)、狗牙根(Cynodondactylon) 品种天堂路(Tifway)、百喜草(Paspalumnatatu) 品种朋沙克拉(Pensacola)、马蹄金(Dichondrarepens)品种银瀑(Silver Falls)为受体材料。受体材料均来源于北京克劳沃科技有限公司。

1.2 试验设计

1.2.1 红花酢浆草水提液的制备 2014年9月，在云南农业大学校园内采集红花酢浆草植株，将其洗净后，分为地上部分和地下部分对其进行捣碎后挤榨，用纱布过滤获得红花酢浆草榨汁液原液，并进一步将其配置为5%，10%和15%的红花酢浆草叶片水提液，置于冰箱中4℃条件下恒温保存，备用。

1.2.2 研究内容与测定指标 采用培养皿滤纸法进行种子萌发试验。选取籽粒饱满、大小均一的受体草坪草种子1 200粒，将其置于12个培养皿中，每个培养皿100粒种子，参照文献[4,11]的方法，清水为对照和浓度分别为5%，10%和15%的红花酢浆草叶片及根部水提液加入到培养皿中(以淹没种子的1/3为准，每处理3次重复)，并将培养皿置于温度为25℃、湿度为80%，光照为30 μmol/(m2·s) 12 h人工气候箱中进行发芽试验，每天记录发芽种子的数量，并按需要(淹没种子的1/3为准)补充清水和不同浓度的红花酢浆草叶片及根部水浸提液于培养皿中，发芽试验结束后，计算不同受体材料的发芽率和相对发芽率。

发芽率(%)=(发芽种子总数/供试种子总数)×100%

相对发芽率=(一定浓度处理下受体材料的发芽率/对照处理下受体材料的发芽率)×100%

2014年9月下旬，根据受体材料的长势，取样测定不同处理受体材料的根长、株高和单株鲜重。

相对根长(%)=(一定浓度下受体材料的根长/对照处理下受体材料的根长)×100%

相对株高(%)=(一定浓度下受体材料的株高/对照处理下受体材料的株高)×100%

相对单株鲜重(%)=(一定浓度下受体材料的单株鲜重/对照处理下受体材料的单株鲜重)×100%

1.3 数据分析

采用SPSS 19.0进行方差分析(One-way ANOVA)及多重比较(Duncan法)。

2 结果与分析

2.1 红花酢浆草不同浓度提取液对受体材料种子萌发的影响

5%的红花酢浆草茎叶提取液对美洲虎和天堂路的种子萌发有促进作用，对其他受体草坪草种子的萌发均表现为抑制作用；10%的红花酢浆草茎叶提取液对天堂路的种子萌发有显著的促进作用(P<0.05)，对其他受体草坪草种子的萌发均表现为抑制作用；15%的红花酢浆草茎叶提取液对6种受体草坪草种子的发芽率均表现为抑制作用。不同浓度的红花酢浆草根提取液对天堂路种子的萌发表现为显著的促进作用(P<0.05)，对其他受体草坪草种子的萌发均表现为抑制作用(表1)。

表1 红花酢浆草提取液处理下受体材料种子发芽率Table 1 Effect of Oxalis corymbosa extract on the germination rate of 6 turfgrasses %

注：同行不同字母表示差异显著(P<0.05)，下同

6种受体材料的种子萌发能力对红花酢浆草的化感适应性不同，狗牙根品种天堂路、高羊茅品种美洲虎及多年生黑麦草品种明星对红花酢浆草的化感适应性强于其他3种受体草坪草及地被植物(表2)。

表2 红花酢浆草提取液处理下受体材料种子相对发芽率Table 2 Effect of Oxalis corymbosa extract on the relative germination rate of 6 turfgrasses %

2.2 红花酢浆草不同浓度提取液对受体材料根长的影响

红花酢浆草茎叶的提取液对明星、肯塔基、朋沙克拉及银瀑根系生长的影响均表现为显著的抑制作用(P<0.05)，对美洲虎和天堂路根系生长的影响表现为低促高抑；红花酢浆草根提取液对肯塔基、朋沙克拉和银瀑根系生长的影响表现为显著的抑制作用(P<0.05)，对美洲虎、明星和天堂路根系生长的影响表现为低促高抑(表3，4)。即从根长的测定结果分析，美洲虎(5%，109.24)、明星(5%，111.70)和天堂路(5%，100.44)根系生长对红花酢浆草的化感适应性强于肯塔基、朋沙克拉和银瀑。

表3 红花酢浆草提取液处理下受体材料根长Table 3 Effect of Oxalis corymbosa extract on the root length of 6 turfgrasses cm

表4 红花酢浆草提取液处理下受体材料相对根长Table 4 Effect of Oxalis corymbosa extract on the relative root length of 6 turfgrasses %

2.3 红花酢浆草不同浓度提取液对受体材料株高的影响

红花酢浆草茎叶和根提取液对美洲虎、明星和银瀑地上部分生长的影响表现为促进作用，对肯塔基、天堂路和朋沙克拉地上部分生长的影响表现为抑制作用。即从株高的测定结果看，美洲虎、明星和银瀑对红花酢浆草的化感适应性强于肯塔基、天堂路和朋沙克拉(表5，6)。

表5 红花酢浆草提取液处理下受体材料株高Table 5 Effect of Oxalis corymbosa extract on the height of 6 turfgrasses cm

表6 红花酢浆草提取液处理下受体材料相对株高Table 6 Effect of Oxalis corymbosa extract on the relative height of 6 turfgrasses %

2.4 红花酢浆草不同浓度提取液对受体材料单株鲜重的影响

红花酢浆草茎叶提取液对美洲虎、明星和天堂路有机物质的合成有促进作用，对肯塔基和朋沙克拉有机物质的合成表现为抑制作用，对银瀑有机物质的合成表现出低促高抑；红花酢浆草根提取液对天堂路和银瀑有机物质的合成表现为促进作用(P<0.05)，对美洲虎、明星和肯塔基有机物质合成表现为低促高抑，对朋沙克拉有机物质的合成表现为抑制作用。即从单株鲜重的测定结果分析，天堂路，美洲虎和明星及银瀑对红花酢浆草的化感适应性强于肯塔基和朋沙克拉(表7，8)。

表7 红花酢浆草提取液处理下受体材料单株鲜重Table 7 Effect of Oxalis corymbosa extract on the fresh weight per plant of 6 turfgrasses g

表8 红花酢浆草提取液处理下受体材料相对鲜重Table 8 Effect of Oxalis corymbosa extract on the relative fresh weight of 6 turfgrasses %

3 讨论

化感作用作为一种重要的外来物种入侵的机制，受到世界各国科学家的重视[12-16]。相关研究表明，化感作用是外来植物成功入侵的重要因素[17-18]。彭瑜等[19]研究了红花酢浆草对9种草坪植物的化感作用，推测红花酢浆草的化感作用在帮助其自身扩展生存空间、排挤其他物种方面起了一定的作用[19]。章玉平等[20]研究表明，不同草花种子对红花酢浆草水提取液的敏感程度不同，红花酢浆草叶提取液对金盏菊种子萌发具有较强的化感作用，对孔雀草和羽状鸡冠花种子萌发的化感作用较弱[20]。江贵波等[21]开展了红花酢浆草对3 种杂草的化感作用，结果表明，红花酢浆草对受体材料的抑制作用随着浓度的增大逐渐增强，研究结果表明，供试的6种受体材料对红花酢浆草水提取液的敏感程度不同，比较6种受体材料的种子萌发及幼苗生长情况，分析认为草地早熟禾品种肯塔基和百喜草品种朋沙克拉对红花酢浆草水提取液的敏感程度强于高羊茅品种美洲虎、 多年生黑麦草品种明星、狗牙根品种天堂路和马蹄金品种银瀑，就不同浓度水提液的抑制强度分析，红花酢浆草水提液对受体材料的抑制作用随着浓度的增大逐渐增强。与前人研究结论相一致[20-21]。

红花酢浆草早春萌生快，长势迅猛，繁殖能力强，该物种入侵后的潜在危害性较大。红花酢浆草入侵草坪后，其生长发育会耗费大量营养，因此，导致草坪草的生长受到严重阻碍，最终导致草坪严重退化而不得不重新建植[22]。

4 结论

通过比较6种草坪草及地被植物的萌发和幼苗生长，初步得出高羊茅品种美洲虎、多年生黑麦草品种明星、马蹄金品种银瀑和狗牙根品种天堂路对红花酢浆草的化感适应性强于草地早熟禾品种肯塔基和百喜草品种朋沙克拉。即高羊茅品种美洲虎、多年生黑麦草品种明星、狗牙根品种天堂路和马蹄金品种银瀑是红花酢浆草入侵地区建植草坪及地被植物的首选材料。

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Allelopathy ofOxaliscorymbosaon the seed germination and seedling growth of six turfgrasses

CHU Xiao-hui,YIN Hai-yan,XIE Yong,TIAN Meng-qiong,JIN Zhi-peng,SHAN Gui-lian

(DepartmentofPrataculturalScience,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China)

In order to guide the establishment of high quality turf inOxaliscorymbosainvaded area,the allelopathy ofO.corymbosaextraction on the seed germination and seedling growth of 6 turfgrasses were tested.The results showed that the sensitive degree of 6 turfgrasses to the allelopathy was different.The low concentration extraction (<10%) could promote the seed germination ofCynodondactylon(Tifway) (P<0.05),but the high concentration extraction showed inhibited effect on all tested turfgrasses.The low concentration extraction (<5%) could promote the seedling growth ofC.dactylon(Tifway),Festucaarundinacea(Jaquar),Loliumperenne(Star) andDichondrarepens(Silver Falls),but the extraction with different concentrations inhibited the seedling growth ofPoapratensis(Kentucky) andPaspalumnatatu(Pensacola).It could be concluded that the allelopathy adaptation of Jaquar,Star,Silver Falls and Tifway was higher than Kentucky and Pensacola.

Oxaliscorymbosa;turfgrass;seed germination;seedling growth;allelopathy

2016-05-23；

2016-09-07

国家自然科学基金(31501999)；云南省自然科学基金(2016FB047)；公益性行业(农业)科研专项(201203007)；云南省科技创新人才计划(2012HA012)；云南省教育厅科学研究基金项目(2015Z1050，2015Y204)资助

初晓辉(1979-)，男，云南大理人，硕士，高级实验师，从事草坪建植与管理方面的实践与研究。E-mail:478491637@qq.com；尹海燕(1992-)，女，云南曲靖人，硕士，主要从事草地生态系统C循环面的研究，为并列第一作者。 E-mail:1076166738@qq.com

S 688.4；S 351

A

1009-5500(2017)02-0043-06

单贵莲为通讯作者。