五种经济树种水浸提液对锐尖山香圆种子萌发的化感作用

周勇辉，郭崇炎，罗素梅，陶秀花，周 蓉，刘淑媛，赖金莉，蔡继鸿，刘小平

（1.赣州市蔬菜花卉研究所，江西 赣州 341404；2.江西省农业科学院蔬菜花卉研究所，南昌 330299；3.宜春学院生命科学与资源环境学院，江西 宜春 336000）

植物化感作用是指植物通过向环境中释放化学物质而对其他植物或微生物产生直接或间接的有利或不利影响的过程［1］。作为一种自然的生态现象，植物化感作用在自然界中普遍存在，并在植物群落演替、森林更新以及农林业生产中起着重要作用［2］。植物化感作用已应用于农业耕作制度（作物的间作、混作和轮作等）、杂草防除、病虫害控制和中药材仿生栽培等多个领域，并取得了不错的试验效果［3-5］。

锐尖山香圆（Turpinia arguta）为省沽油科山香圆属常绿灌木或小乔木，植株最高可达3 m 以上，俗名尖树、黄柿和五寸铁树等，其每个果实中含2～26粒种子［6，7］，多生于沟谷林缘或灌丛中，主要野生分布于江西、四川、贵州和重庆等南方省市［8］。锐尖山香圆性寒味甘苦，具有清热解毒和抗菌消炎的功效，对治疗扁桃体炎、咽喉炎和气管炎等有显著疗效［9，10］。锐尖山香圆药材质量标准的检测成分为女贞苷和野漆树苷，但不同产地的药效存在较大差异［11］。锐尖山香圆主要以叶片入药，医药市场上开发的相关产品包括山香圆片、山香圆茶、山香圆颗粒和山香圆口服液等，药材使用量大［9，12］。由于锐尖山香圆人工种植少，繁殖慢、产量低、规模小且市场需求量大，导致供求矛盾十分突出，使得野生锐尖山香圆被掠夺性开采、资源锐减［7］。虽已有锐尖山香圆人工种植的相关报道［13］，但其规范化栽培还有待进一步探索。农作物种植中的化感作用已得到广泛而深入的研究和重视，但在中草药种植的化感研究方面仍较为欠缺［14，15］，尤其是对于特色药材锐尖山香圆栽培的化感作用研究还处于空白。开展5种常见经济树种水浸提液对锐尖山香圆萌发的化感作用，为锐尖山香圆仿生栽培提供更加科学的参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

所用锐尖山香圆种子收集于江西省吉安市永新县碧波涯，供体植物为油茶、毛竹、南酸枣、杉木和香樟，均采于江西省赣州市南康区莲花山。

1.2 试验方法

1.2.1 水浸提液的制备 将各供体植物新鲜叶片洗净后吸水纸擦干，分别称取500 g，把叶片剪成小于0.5 cm2的片段，放入锥形瓶，加入无菌蒸馏水800 mL，并用封口纸封住瓶口，室温下浸提24 h，间歇震荡。后将各水浸提液倒出，双层无菌滤纸过滤，加无菌蒸馏水定容到1000 mL，得到质量浓度为0.5 g∕mL的浸提母液，最后分别梯度稀释成0.20、0.10、0.05 g∕mL 和0.02 g∕mL 的工作液，放于4 ℃冰箱备用。

1.2.2 种子萌发测定 采用培养皿滤纸法。分别吸取上述配制好的供体植物叶水浸提液及无菌蒸馏水（空白对照）各5 mL，加入放有双层无菌发芽纸的培养皿中，每个培养皿中均匀放置50 粒颗粒饱满、大小相近且已消过毒（5%的次氯酸钠消毒10 min，无菌蒸馏水漂洗5 次）的锐尖山香圆种子。每个处理设3 次重复，置于种子发芽箱中进行萌发。光照培养箱设定温度25 ℃、光照度2000 lx，光照与暗黑环境各12 h。每天观察发芽情况，并且及时补充适量各对应处理浓度水浸提液。第10 天计算种子发芽势，第20天结束发芽试验并计算发芽率和发芽指数。

1.3 数据统计与分析

发芽率（%）=已发芽种子总数∕供试种子数×100%。

发芽势（%）=前10 d 发芽种子数∕供试种子数×100%。

发芽指数=∑（Gt∕Dt），（Gt表示在第t天种子的发芽数，Dt代表相应的发芽天数）。

计算化感作用效应指数RI，当T≥C时，RI=1-C∕T；当T＜C 时，RI=T∕C-1。其中，C 为对照值，T 为处理值，RI≥0 为促进作用，RI＜0 为抑制作用，绝对值大小表示化感作用强弱。

采用Excel 2018 软件进行数据处理，采用Statistix 8.0 软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同经济树种水浸提液对锐尖山香圆种子发芽率的影响

5 种经济树种不同浓度水浸提液对锐尖山香圆种子发芽率的影响结果见表1。由表1 可知，不同浓度的油茶、毛竹、南酸枣、杉木和香樟叶片水浸提液都能影响锐尖山香圆种子发芽率。在油茶、毛竹水和南酸枣浸提液中，随着浓度的提高锐尖山香圆种子发芽率呈现先上升后下降趋势。当油茶、毛竹水浸提液浓度为0.02 g∕mL 时，种子发芽率均达到最大值。在杉木和香樟水浸提液中，随着浓度的提高锐尖山香圆种子发芽率呈下降趋势。当香樟水浸提液浓度为0.20 g∕mL 时，种子发芽率降最低，为30.67%。当油茶、毛竹水浸提液浓度分别为0.02 g∕mL 和0.05 g∕mL 时，对锐尖山香圆的化感指数RI1均为正值，最高为0.10，表现为化感促进作用；而其他经济树种各浓度水浸提液对锐尖山香圆的化感指数RI1均为负值，最低为-0.65，表现为化感抑制作用。

表1 5 种经济树种不同浓度水浸提液对锐尖山香圆种子发芽率的影响

2.2 不同经济树种水浸提液对锐尖山香圆种子发芽势的影响

5 种经济树种不同浓度水浸提液对锐尖山香圆种子发芽势的影响结果见表2。由表2 可知，5 种经济树种叶片水浸提液都能影响锐尖山香圆种子的发芽势。随着浓度提高，油茶、毛竹水浸提液中锐尖山香圆种子发芽势呈先上升后下降的趋势；当浓度为0.02 g∕mL 时，发 芽 势 分 别 达 最 高 的50.67% 和54.67%。当南酸枣、杉木和香樟水浸提液浓度升高时，锐尖山香圆种子发芽势逐渐下降；当香樟水浸提液浓度为0.20 g∕mL 时，发芽势达最低值，比对照降低了36.67%。5 种经济树种不同浓度水浸提液中，油茶、毛竹水浸提液浓度为0.02 g∕mL 和0.05 g∕mL 时对锐尖山香圆的化感指数RI2为正值，其余处理皆为负值（南酸枣浸提液浓度为0.05 g∕mL 除外），说明低浓度油茶、毛竹水浸提液对锐尖山香圆种子萌发有促进作用，其他各处理对锐尖山香圆种子萌发有抑制作用。这与5 种经济树种水浸提液对锐尖山香圆种子发芽率的影响结果相一致。

表2 5 种经济树种不同浓度水浸提液对锐尖山香圆种子发芽势的影响

2.2 不同植物水浸提液对锐尖山香圆种子发芽指数的影响

5 种经济树种不同浓度水浸提液对锐尖山香圆种子发芽指数的影响结果见表3。由表3 可知，随着油茶和毛竹水浸提液浓度的逐步升高，锐尖山香圆种子发芽指数呈先上升后下降趋势。在油茶和毛竹水浸提液中，当浓度为0.02 g∕mL 时种子发芽指数都达到最高，分别为20.80 和23.04。在南酸枣、杉木和香樟水浸提液中，当浓度升高时，种子发芽指数整体呈下降趋势。南酸枣水浸提液浓度为0.10 g∕mL 时，发芽指数最低为16.61；杉木和香樟水浸提液浓度为0.20 g∕mL 时，发芽指数都分别降至最低的10.93 和8.22。只有当油茶水浸提液浓度为0.02 g∕mL、毛竹水浸提液浓度为0.02 g∕mL 和0.05 g∕mL 时，化感效应指数RI3才为正值，其余各处理的化感效应指数都为负值。说明低浓度的油茶和毛竹水浸提液有利于锐尖山香圆种子萌发，而南酸枣、杉木和香樟水浸提液无论浓度高低均阻碍锐尖山香圆种子萌发。

表3 5 种经济树种不同浓度水浸提液对锐尖山香圆种子发芽指数的影响

3 小结与讨论

化感物质可以通过影响种子发芽速度、数量和整齐度等生理指标，从而对受体植物的生长发育产生促进或抑制作用［16］。本研究测定了锐尖山香圆种子的发芽率、发芽势和发芽指数等的变化情况，研究不同经济树种叶片水浸提液对锐尖山香圆种子萌发的化感效应。结果发现，低浓度的油茶和毛竹水浸提液对锐尖山香圆种子萌发有化感促进作用，高浓度油茶和毛竹水浸提液则有化感抑制作用。这与刘姚姚等［17］的研究结论相一致。不同浓度的南酸枣、杉木和香樟水浸提液对山香圆种子萌发都有化感抑制作用，且水浸提液浓度越高抑制作用越强，这与刘雨芳等［18］的研究结论类似。

植物的化感作用具有品种差异性，不同类型的供体植物对同一受体植物的化感作用可能不同［4，5，18］。本研究表明，油茶、毛竹、南酸枣、杉木和香樟等5 种经济林植物叶片水浸提液对锐尖山香圆均具有化感作用。高浓度的毛竹和油茶水浸提液抑制锐尖山香圆种子萌发，低浓度促进萌发。而南酸枣、杉木和香樟水浸提液无论浓度高低对锐尖山香圆种子萌发都呈抑制作用，且浓度愈高抑制作用愈强。这可能是不同供体植物所释放的化感物质种类和含量不同所致。

植物的化感物质可以通过挥发、雨水淋溶和残骸分解等方式进入空气、水体和土壤等环境中，进而对其他植物种子萌发、植株生长发育产生促进或抑制的化感作用［19，20］。研究表明，化感物质浓度较低时可以促进植物种子萌发和生长，而当化感物质含量超过一定临界值时种子萌发、生长将会受到抑制［16，20，21］。本研究所选取的5 种常见经济林树种对锐尖山香圆种子萌发都存在化感作用，随着供体植物水浸提液浓度的不同，显示出对锐尖山香圆不同程度的化感促进或抑制作用。本研究旨在通过测定分析不同植物对锐尖山香圆种子萌发的化感作用，为锐尖山香圆和其他经济林套作、仿生栽培提供理论参考，提升开发锐尖山香圆的社会经济效益。