欒樹葉片浸提液對(duì)4種草坪草幼苗生長(zhǎng)的化感作用

王學(xué)瑞， 張 霞， 賈茸茸， 薛敬榮， 李海云

(聊城大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東聊城 252059)

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欒樹葉片浸提液對(duì)4種草坪草幼苗生長(zhǎng)的化感作用

王學(xué)瑞， 張 霞， 賈茸茸， 薛敬榮， 李海云*

(聊城大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東聊城 252059)

摘要[目的]比較欒樹葉片浸提液對(duì)4種草坪草幼苗生長(zhǎng)的化感作用，為欒樹在園林中的合理配置提供理論和實(shí)踐依據(jù)。[方法]采用盆栽試驗(yàn)，研究不同濃度(12.5、25.0、50.0、100.0 mg/mL)的全緣葉欒樹(Koelreuteria bipinnata Franch.var.integrifoliola(Merr.)T.Chen)葉片浸提液對(duì)高羊茅、白三葉、多年生黑麥草和剪股穎4種草坪草幼苗生長(zhǎng)的化感作用。[結(jié)果]欒樹葉片浸提液抑制剪股穎幼苗的生長(zhǎng)，且抑制效應(yīng)隨浸提液濃度的升高而增強(qiáng)；對(duì)黑麥草呈現(xiàn)低濃度(≤50.0 mg/mL)促進(jìn)、高濃度(100.0 mg/mL)抑制的雙重效應(yīng)；對(duì)高羊茅和白三葉沒有明顯化感作用。[結(jié)論]欒樹葉片浸提液對(duì)4種草坪草幼苗存在不同的化感效應(yīng)，與草坪草搭配種植時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇黑麥草，其次是高羊茅和白三葉。

關(guān)鍵詞欒樹；草坪草；幼苗生長(zhǎng)；化感作用

化感作用的研究對(duì)于園林植物配置的科學(xué)性和植物群落演替有著直接影響，同時(shí)也影響園林人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和功能發(fā)揮?；凶饔檬侵钢参锿ㄟ^向環(huán)境釋放化學(xué)物質(zhì)，對(duì)周圍環(huán)境中的其他植物或微生物的生長(zhǎng)或繁殖產(chǎn)生影響[1-2]?；凶饔貌粌H在農(nóng)田雜草防除、害蟲綜合治理等方面有重要的作用及應(yīng)用前景[3]，而且在環(huán)境保護(hù)、植物保護(hù)、中藥材栽培、園林建設(shè)、生物多樣性保護(hù)等方面蘊(yùn)藏著巨大的應(yīng)用潛力[4-6]?；凶饔米?937年由德國(guó)科學(xué)家Molish提出后，距今已有近80年的歷史[7]，近年來其已發(fā)展為研究的熱點(diǎn)，逐漸引起人們的關(guān)注[8]。研究表明，植物活體和殘?bào)w釋放化學(xué)物質(zhì)主要通過雨水淋溶進(jìn)行[9]，而且葉片浸提液比根的提取物對(duì)周圍的植物和微生物有更強(qiáng)的化感作用。 植物化感作用主要體現(xiàn)在受體植物的種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)兩方面[10]，并且受體的不同部位對(duì)同一供體化感作用的敏感程度也不盡相同。大量研究表明，影響化感作用的因素有很多，除受體種類外，還包括供體的處理方法、化感物質(zhì)種類及濃度等。

欒樹(KoelreuteriabipinnataFranch.var.integrifoliola(Merr.)T.Chen )，又名燈籠樹，屬于無(wú)患子科欒樹屬，落葉大喬木，是常見的庭院觀花、觀果樹種，也是最受歡迎的行道樹和風(fēng)景樹，是我國(guó)常見的栽培樹種[11-12]。欒樹具有較高的藥用價(jià)值，富含香豆素類、有機(jī)酸類、甾醇類、木脂素類以及黃酮類化合物等[13-14]，具有多種藥理活性；種子可榨油，供制肥皂及潤(rùn)滑油。欒樹作為北方綠化樹木的新寵，對(duì)其化感作用的研究鮮有報(bào)道。鑒于此，筆者擬選取4種在北方地區(qū)草坪建植中經(jīng)常使用的冷季型草坪草為受體植物，分別為多年生黑麥草、高羊茅、剪股穎和白三葉，以蒸餾水代替雨、雪等自然條件模擬淋溶過程，研究不同濃度欒樹葉片浸提液對(duì)4種草坪草幼苗生長(zhǎng)的化感作用，旨在為其在園林中的合理配置提供理論和實(shí)踐依據(jù)，從而增加園林綠化中人工植物群落層次，并為充分開發(fā)其化感潛力奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)于聊城大學(xué)校內(nèi)生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行。地理位置為36°47′ N， 115°46′ E，海拔為27 m，氣候條件為溫帶季風(fēng)氣候，全年平均氣溫為13.1 ℃，年平均降水量為578.4 mm，年平均日照時(shí)數(shù)為2 567 h。

1.2試驗(yàn)材料全緣葉欒樹葉片于2015年6月采摘于聊城大學(xué)，多年生黑麥草、高羊茅、剪股穎和白三葉種子均購(gòu)于萬(wàn)源園林有限公司。

1.3試驗(yàn)方法參考謝苑[15]的制備方法，將采摘的葉片用蒸餾水洗凈后置通風(fēng)陰涼處晾干，剪成長(zhǎng)2～3 cm、寬約0.5 cm的小段，按1 g/10 mL的比例加入蒸餾水，密封于廣口瓶中，并置于BS-1E培養(yǎng)箱于25 ℃、100 r/min 的條件下振蕩48 h，4層紗布過濾，得到0.1 mg/mL的欒樹葉片浸提液母液，置4 ℃冰箱中備用，使用前用蒸餾水分別稀釋成12.5、25.0、50.0和100.0 mg/mL的濃度。以蒸餾水為對(duì)照，共5個(gè)處理。選取大小均勻、飽滿圓潤(rùn)的受體種子播種于裝滿育苗基質(zhì)(pH 6.8，全氮 1.56 g/kg，全磷 1.29 g/kg，全鉀 2.48 g/kg)的塑料杯(直徑8 cm，高9 cm)中，每杯50粒，每個(gè)處理5次重復(fù)，露天培養(yǎng)。10 d后，每2 d澆灌1次5種不同濃度浸提液，每次每杯10 mL。處理20 d后，每處理選取30株幼苗，分別用直尺測(cè)量根長(zhǎng)和苗高。

1.4參數(shù)計(jì)算與數(shù)據(jù)分析采用Williamson等[16]的方法計(jì)算化感效應(yīng)指數(shù)(RI)，當(dāng)T≥C時(shí)，RI=1-C/T；當(dāng)T

2結(jié)果與分析

2.1不同濃度浸提液對(duì)剪股穎幼苗生長(zhǎng)的影響由表1可知，剪股穎幼苗根長(zhǎng)隨欒樹葉片浸提液濃度的增加而降低，與對(duì)照相比，低濃度(12.5～25.0 mg/mL)浸提液對(duì)根長(zhǎng)的抑制作用不顯著，高濃度(50.0～100.0 mg/mL)抑制作用顯著。欒樹葉片浸提液對(duì)剪股穎幼苗苗高也表現(xiàn)為抑制作用，且隨著浸提液濃度的增加而增強(qiáng)，但不同的是最低濃度(12.5 mg/mL)浸提液的抑制作用已達(dá)到顯著水平。說明與根相比，剪股穎的地上部分對(duì)欒樹葉片浸提液更為敏感。

表1欒樹葉片浸提液對(duì)剪股穎幼苗生長(zhǎng)的影響

Table 1Effect ofKoelreuteriabipinnataleaf aqueous extracts on growth ofAgrostistenuisseedlings

浸提液濃度Concentrationmg/mL根長(zhǎng)Rootlength∥cm苗高Shootheight∥cmRI根長(zhǎng)Rootlength苗高Shootheight0(對(duì)照)6.75a11.65a--12.55.63a9.52b-0.17-0.1825.04.82a9.43b-0.19-0.1950.03.91b9.35b-0.42-0.20100.03.15b4.32c-0.53-0.63

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lowercases in the same column indicate significant difference(P<0.05).

2.2不同濃度浸提液對(duì)黑麥草幼苗生長(zhǎng)的影響由表2可知，黑麥草幼苗根長(zhǎng)隨欒樹葉片浸提液濃度的升高呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，浸提液濃度為12.5 mg/mL的處理根長(zhǎng)最長(zhǎng)，浸提液濃度為100.0 mg/mL的處理根長(zhǎng)最短。黑麥草幼苗苗高的變化趨勢(shì)與根長(zhǎng)基本一致，只是浸提液濃度為25.0 mg/mL的處理幼苗最矮，且顯著低于浸提液濃度為50.0 mg/mL的處理苗高。

2.3不同濃度浸提液對(duì)高羊茅幼苗生長(zhǎng)的影響由表3可以看出，低濃度(12.5～50.0 mg/mL)浸提液處理對(duì)高羊茅幼苗的根長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，當(dāng)濃度增加到100.0 mg/mL時(shí)，反而抑制高羊茅幼苗根的生長(zhǎng)，說明欒樹葉片浸提液對(duì)高羊茅幼苗根長(zhǎng)存在著低促高抑的作用。欒樹葉片浸提液對(duì)高羊茅幼苗苗高均表現(xiàn)為促進(jìn)作用，但與對(duì)照相比差異不顯著。

2.4不同濃度浸提液對(duì)白三葉幼苗生長(zhǎng)的影響由表4可知，與對(duì)照相比，不同濃度的欒樹葉片浸提液對(duì)白三葉幼苗根長(zhǎng)均具有抑制作用，但差異不顯著。低濃度(12.5～50.0 mg/mL)欒樹葉片浸提液對(duì)幼苗苗高有促進(jìn)作用，促進(jìn)效果隨濃度的增加而降低；高濃度(100.0 mg/mL)處理對(duì)苗高有抑制作用。

表2欒樹葉片浸提液對(duì)黑麥草幼苗生長(zhǎng)的影響

Table 2Effect ofKoelreuteriabipinnataleaf aqueous extracts on growth ofLoliumperenneseedlings

浸提液濃度Concentrationmg/mL根長(zhǎng)Rootlength∥cm苗高Shootheight∥cmRI根長(zhǎng)Rootlength苗高Shootheight0(對(duì)照)14.24bc17.79ab--12.515.96ab18.26ab0.120.0325.015.36abc16.80b0.08-0.0650.016.93a19.15a0.190.08100.013.37c17.15ab-0.06-0.04

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lowercases in the same column indicate significant difference(P<0.05).

表3 欒樹葉片浸提液對(duì)高羊茅幼苗生長(zhǎng)的影響

Table 3Effect ofKoelreuteriabipinnataleaf aqueous extracts on growth ofFestucaarundinacesseedlings

浸提液濃度Concentrationmg/mL根長(zhǎng)Rootlength∥cm苗高Shootheight∥cmRI根長(zhǎng)Rootlength苗高Shootheight0(對(duì)照)15.15a17.96a--12.516.64a19.64a0.100.0925.016.11a21.87a0.060.2250.016.53a20.26a0.090.13100.012.91a18.45a-0.150.03

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lowercases in the same column indicate significant difference(P<0.05).

表4欒樹葉片浸提液對(duì)白三葉幼苗生長(zhǎng)的影響

Table 4Effect ofKoelreuteriabipinnataleaf aqueous extracts on growth ofTrifoliumrepensseedlings

浸提液濃度Concentrationmg/mL根長(zhǎng)Rootlength∥cm苗高Shootheight∥cmRI根長(zhǎng)Rootlength苗高Shootheight0(對(duì)照)1.53a3.09a--12.51.52a3.30a-0.010.0725.01.48a3.14a-0.030.0250.01.37a3.12a-0.100.01100.01.43a2.99a-0.07-0.03

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lowercases in the same column indicate significant difference(P<0.05).

2.5不同濃度浸提液對(duì)4種草坪草的化感效應(yīng)比較綜上所知，欒樹葉片浸提液抑制剪股穎幼苗的生長(zhǎng)，濃度為50.0 mg/mL的處理可促進(jìn)黑麥草幼苗生長(zhǎng)，對(duì)高羊茅和白三葉幼苗的生長(zhǎng)無(wú)明顯化感作用。

3結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，欒樹葉片浸提液對(duì)4種草坪草幼苗生長(zhǎng)的化感作用并不一致，這可能與4種草坪草具有不同的生物特性有關(guān)[17]，欒樹葉片浸提液抑制剪股穎幼苗的生長(zhǎng)，濃度為50.0 mg/mL的處理可促進(jìn)黑麥草幼苗生長(zhǎng)，對(duì)高羊茅和白三葉幼苗的生長(zhǎng)無(wú)明顯化感作用，這與化感作用具有專一性和選擇性有關(guān)[18]，也可能與化感作用的作用機(jī)理有關(guān)[19-20]。對(duì)于同種受體而言，欒樹葉片浸提液對(duì)根長(zhǎng)的化感效應(yīng)指數(shù)絕對(duì)值一般高于苗高，表明根的生長(zhǎng)對(duì)欒樹葉片浸提液更為敏感，這可能與根直接接觸浸提液有關(guān)[21-22]。欒樹葉片浸提液對(duì)剪股穎幼苗的抑制作用隨濃度的升高而加強(qiáng)，這表明化感作用具有明顯的濃度效應(yīng)[23-25]。

欒樹葉片對(duì)不同草坪草種類化感效應(yīng)不同，因此，與草坪草搭配種植時(shí)應(yīng)充分考慮其化感作用，優(yōu)先選擇黑麥草，其次是高羊茅和白三葉，避免選擇剪股穎。

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基金項(xiàng)目國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目(201510447061)。

作者簡(jiǎn)介王學(xué)瑞(1993-)，女，山東禹城人，本科生，專業(yè)：園藝。*通訊作者，副教授，博士，從事園林植物種質(zhì)資源研究。

收稿日期2016-04-13

中圖分類號(hào)S 68

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)14-084-03

Allelopathy ofKoelreuteriabipinnataLeaf Aqueous Extracts on Growth of 4 Kinds of Turf Grass

WANG Xue-rui, ZHANG Xia, JIA Rong-rong, LI Hai-yun*et al

(College of Agriculture, Liaocheng University, Liaocheng, Shandong 252059)

Abstract[Objective] The aim was to compare the allelopathy of Koelreuteria bipinnata leaf aqueous extracts on growth of 4 kinds of turf grass, and provide theoretical and practical basis for the rational allocation of Koelreuteria bipinnata in the garden. [Method] The allelopathy effects of water extractions from Koelreuteria bipinnata leaves with different concentrations (12.5, 25.0, 50.0 and 100.0 mg/mL) on growth of 4 kinds of turf grass, Festuca arundinaces, Trifolium repens, Lolium perenne and Agrostis tenuis were studied using pot experiment. [Result] The results showed that: Koelreuteria bipinnata leaf aqueous extracts significantly inhibited the growth of Agrostis tenuis, and the inhibition effect increased with the concentration of the extracts. The leaf aqueous extracts had double effects on Lolium perenne, low concentration (less than 50 mg/mL) promote but high concentration (100 mg/mL) inhibit its growth, and there were no obvious allelopathy on Festuca arundinaces and Trifolium repens. [Conclusion] The leaf aqueous extracts had different allelopathic effects on 4 kinds of turf grass, so when planted with turf grass Lolium perenne should be firstly considered, Festuca arundinaces, Trifolium repens secondly.

Key wordsKoelreuteria bipinnata; Turf grass; Seedling growth; Allelopathy