金枝槐和西府海棠对杀虫植物的化感作用

李红英，杨静慧，夏凯丽，庞志蕊，李 蕊，刘艳军

（天津农学院 园艺园林学院,天津 300384）

植物化感作用是近几年来备受关注的研究热点，很多的研究表明植物可以通过茎叶挥发、茎叶淋溶、根系分泌以及植物残株的腐解等途径向环境中释放化感物质，从而影响周围植物的成长以及发育。植物的化感作用与其自身的生长特性有着密切的联系，生长的植物通过改变自身的形态结构、生理生化反应以及释放化感物质到周围环境，使环境向着更适合自己生长和发育的方向发展。释放到环境中的化感物质可以抑制或者促进种子的萌发，而种子萌发表现为抑制还是促进，与化感物质的种类、浓度以及受体植物的种类有很大的关系[2-4]。

1985年Grainge统计具有杀虫活性的1 600多种植物中，有160种是菊科植物。除虫菊为菊科多年生草本植物，原产于欧洲，因其能杀灭昆虫而得名，其花序中的杀虫成分为除虫菊酯，通常用来驱除蚜虫、菜青虫、金龟子。万寿菊是菊科万寿菊属一年生草本或亚灌木，万寿菊含杀虫活性物质α-三联噻吩，是一种光敏活性物质，使用后，害虫细胞吸收，在光照条件下α-三联噻吩吸收光能，氧化害虫细胞膜上的脂质、蛋白质等，影响细胞功能，最终导致细胞死亡。因此，除虫菊和万寿菊是很好的农药植物，与其他植物搭配，可以减少病虫害。

本文主要研究了金枝槐、西府海棠对杀虫植物的作用，为选择合适的乔灌草植物种类、搭配用于园林景观配置提供依据。

1 材料和方法

除虫菊（Pyrethrum cinerariifolium）种子与万寿菊（Tagetes erectaL.）种子由天津农学院园林植物教研室提供。金枝槐（Sophora japonica Golden Stem）与西府海棠（Malus micromalus）落叶从天津农学院学校内收集。

取10 g金枝槐和西府海棠落叶，粉碎后各加100 mL蒸馏水，混匀后常温浸提24 h，并使用漏斗过滤、灭菌。除虫菊和万寿菊种子，用40%次氯酸钠溶液消毒后，放入铺有2层灭菌滤纸的培养瓶中，瓶中分别加入1 mL浸提液，对照加入等量的无菌蒸馏水。每个培养瓶中播种20 粒种子，3次重复。

发芽率（GP）＝（规定时间内种子发芽数/供试种子总数）×100%。

化感效应指数（RI）：当T＜C时，RI=T/C-1；当T≥C时，RI=1-T/C；式中T为处理值，C为对照值，当RI＞0时为促进，当RI＜0时为抑制作用，其绝对值大小表示作用强度高低。

分别用Excel2015进行所有数据的统计，SPSS17.0软件作各差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 2种落叶浸提液对杀虫植物种子萌发的影响

图1显示，2种落叶浸提液的处理后，种子的萌发率差异显著。对于除虫菊来说，两种浸提液处理使种子萌发率显著下降，金枝槐落叶浸提液处理使萌发率下降了10.7%，西府海棠落叶浸提液处理使萌发率降低了30.4%。对于万寿菊种子来说，西府海棠落叶浸提液处理使萌发率增加了14.0%，金枝槐处理与对照差异不显著。

图1 金枝槐和西府海棠落叶浸提液对2种杀虫植物种子萌发的影响

2.2 2种落叶浸提液对杀虫植物幼苗鲜重和干重 的影响

图2显示，与对照相比，万寿菊幼苗的鲜重在西府海棠落叶浸提液处理下显著增加，增加了30.9%，而在金枝槐落叶浸提液处理下的幼苗鲜重与对照没有明显差异，幼苗鲜重分别为19.6 mg和18.8 mg。图3显示，对于万寿菊幼苗来说，用西府海棠落叶浸提液处理的万寿菊幼苗干重为2.3 mg，相比对照增加了27.8%，而金枝槐落叶浸提液处理的幼苗干重为2.0 mg，与对照幼苗鲜重（1.8 mg）无显著差异。

西府海棠和金枝槐落叶浸提液处理的除虫菊幼苗鲜重分别为15.4 mg和20.1 mg，与对照有显著的差异，在西府海棠落叶浸提液处理下，幼苗鲜重下降了40.1%，在金枝槐落叶浸提液处理下，幼苗鲜重下降了21.8%。对于除虫菊来说，西府海棠落叶浸提液、金枝槐落叶浸提液和对照处理的幼苗干重分别是1.5 mg，1.9 mg和1.7 mg，可以看出金枝槐落叶浸提液处理下的幼苗干重与对照之间存在显著差异，幼苗鲜重增加了11.8%，而西府海棠落叶浸提液处理的幼苗干重与对照之间差异不显著。

图2 金枝槐和西府海棠落叶浸提液对2种杀虫植物幼苗鲜重的影响

图3 金枝槐和西府海棠落叶浸提液对2种杀虫植物幼苗干重的影响

2.3 2种落叶浸提液对杀虫植物幼苗平均根长、平均胚轴长以及平均胚轴粗度的影响

图4显示，不同落叶浸提液处理与对照对万寿菊幼苗根长无显著影响，而对除虫菊有显著影响。其中西府海棠的影响最大。西府海棠落叶浸提液处理比对照使除虫菊幼苗根长降低了43.9%，金枝槐落叶浸提液处理比对照使除虫菊幼苗根长降低了18.1%。

图4 金枝槐和西府海棠落叶浸提液对2种杀虫植物幼苗平均根长的影响

图5显示，对于万寿菊幼苗平均胚轴长度来说，西府海棠落叶浸提液处理显著高于对照，增长了34.2%，而金枝槐落叶浸提液处理与对照以及西府海棠处理差异都不显著（图3，P＜0.05）；而不同落叶浸提液处理的除虫菊幼苗，胚轴长度在不同的处理下差异显著，其中西府海棠落叶浸提液处理相比对照降低了31.6%，金枝槐处理相比对照降低了12.6%，西府海棠处理与金枝槐处理之间也有显著的差异（图3，P＜0.05）。

图6显示，万寿菊幼苗在西府海棠落叶浸提液的处理下的胚轴粗度和对照存在显著差异，增加11.1%，而金枝槐处理与对照之间差异不显著。对于除虫菊来说，2个处理均使其胚轴粗度显著降低，分别下降了11.3%和12.7%。

图5 金枝槐和西府海棠落叶浸提液对2种杀虫植物幼苗胚轴长的影响

2.4 2种落叶浸提液对杀虫植物种子萌发化感效应指数的影响

表1显示，万寿菊种子在金枝槐落叶浸提液的处理下，除根长RI=-3.25之外，其他指标的化感效应指数均大于0，说明处理表现为促进生长，用西府海棠落叶浸提液处理的万寿菊种子萌发率和幼苗生长指标RI＞0，即表现出促进作用，通过比较化感综合效应指数趋势，不同处理对万寿菊均呈现促进作用。

表2显示，金枝槐落叶浸提液处理对除虫菊种子的RI值都小于0，呈现抑制作用，对除干重之外的指标表现出抑制作用，西府海棠落叶浸提液处理对除虫菊种子萌发、幼苗的RI值都小于0。其中可看出西府海棠落叶浸提液对除虫菊的抑制作用大于金枝槐落叶浸提液的处理。

图6 金枝槐和西府海棠落叶浸提液对2种杀虫植物幼苗胚轴粗的影响

表1 金枝槐和西府海棠落叶浸提液对万寿菊幼苗生长化感效应指数的影响

表2 金枝槐和西府海棠落叶浸提液对除虫菊幼苗生长化感效应指数的影响

3 结论与讨论

植物的相生相克现象是普遍存在的。如方苏等报道的苦豆子浸提物对侧柏和梧桐树种子的萌发均具有抑制作用。有研究发现，新凋落杜鹃叶浸提液能降低种子发芽率。Putnam等在1986年就报道银合欢（Leucaena leucocephala）对台湾相思（Acacia confusa）、木麻黄和竹均有抑制作用。对草坪草的关注也较多，如多年生高粱（Sorghuarm bicolor）根系分泌物抑制多种杂草萌发和生长，狗牙根（Cynodon dactylon）受Sericea iespedeza的抑制等。西府海棠和金枝槐落叶中可能有某些化感物质，它与种子的萌发和幼苗的发育有关。而这些化感物质可能在植物体内产生非营养性营养，其中大部分是植物的次生代谢物质。这些化感物质进入到土壤后，会影响土壤中所含无机物质的改变以及土壤微生物的群体结构的变化，而不同的化感物质进入到土壤后发生怎样的变化以及对植物产生怎样的影响也需要进一步的研究。

本研究结果显示，西府海棠落叶浸提液对除虫菊种子萌发呈现抑制作用，而对万寿菊表现为促进生长。金枝槐落叶浸提液对两种杀虫植物也表现出不同的影响。这与罗诚斌等研究证明的同一植物的化感物质对不同植物种子的萌发也可表现出完全不同的化感效应的结论相一致。

有研究认为应根据其化感作用特点选择搭配植物种类、配置方式以及栽植密度等。本研究的结果可通过田间验证，进一步测定相互间的化感作用。