五種經(jīng)濟(jì)樹(shù)種水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子萌發(fā)的化感作用

周勇輝，郭崇炎，羅素梅，陶秀花，周 蓉，劉淑媛，賴(lài)金莉，蔡繼鴻，劉小平

（1.贛州市蔬菜花卉研究所，江西 贛州 341404；2.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，南昌 330299；3.宜春學(xué)院生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，江西 宜春 336000）

植物化感作用是指植物通過(guò)向環(huán)境中釋放化學(xué)物質(zhì)而對(duì)其他植物或微生物產(chǎn)生直接或間接的有利或不利影響的過(guò)程［1］。作為一種自然的生態(tài)現(xiàn)象，植物化感作用在自然界中普遍存在，并在植物群落演替、森林更新以及農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中起著重要作用［2］。植物化感作用已應(yīng)用于農(nóng)業(yè)耕作制度（作物的間作、混作和輪作等）、雜草防除、病蟲(chóng)害控制和中藥材仿生栽培等多個(gè)領(lǐng)域，并取得了不錯(cuò)的試驗(yàn)效果［3-5］。

銳尖山香圓（Turpinia arguta）為省沽油科山香圓屬常綠灌木或小喬木，植株最高可達(dá)3 m 以上，俗名尖樹(shù)、黃柿和五寸鐵樹(shù)等，其每個(gè)果實(shí)中含2～26粒種子［6，7］，多生于溝谷林緣或灌叢中，主要野生分布于江西、四川、貴州和重慶等南方省市［8］。銳尖山香圓性寒味甘苦，具有清熱解毒和抗菌消炎的功效，對(duì)治療扁桃體炎、咽喉炎和氣管炎等有顯著療效［9，10］。銳尖山香圓藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)成分為女貞苷和野漆樹(shù)苷，但不同產(chǎn)地的藥效存在較大差異［11］。銳尖山香圓主要以葉片入藥，醫(yī)藥市場(chǎng)上開(kāi)發(fā)的相關(guān)產(chǎn)品包括山香圓片、山香圓茶、山香圓顆粒和山香圓口服液等，藥材使用量大［9，12］。由于銳尖山香圓人工種植少，繁殖慢、產(chǎn)量低、規(guī)模小且市場(chǎng)需求量大，導(dǎo)致供求矛盾十分突出，使得野生銳尖山香圓被掠奪性開(kāi)采、資源銳減［7］。雖已有銳尖山香圓人工種植的相關(guān)報(bào)道［13］，但其規(guī)范化栽培還有待進(jìn)一步探索。農(nóng)作物種植中的化感作用已得到廣泛而深入的研究和重視，但在中草藥種植的化感研究方面仍較為欠缺［14，15］，尤其是對(duì)于特色藥材銳尖山香圓栽培的化感作用研究還處于空白。開(kāi)展5種常見(jiàn)經(jīng)濟(jì)樹(shù)種水浸提液對(duì)銳尖山香圓萌發(fā)的化感作用，為銳尖山香圓仿生栽培提供更加科學(xué)的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

所用銳尖山香圓種子收集于江西省吉安市永新縣碧波涯，供體植物為油茶、毛竹、南酸棗、杉木和香樟，均采于江西省贛州市南康區(qū)蓮花山。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 水浸提液的制備 將各供體植物新鮮葉片洗凈后吸水紙擦干，分別稱(chēng)取500 g，把葉片剪成小于0.5 cm2的片段，放入錐形瓶，加入無(wú)菌蒸餾水800 mL，并用封口紙封住瓶口，室溫下浸提24 h，間歇震蕩。后將各水浸提液倒出，雙層無(wú)菌濾紙過(guò)濾，加無(wú)菌蒸餾水定容到1000 mL，得到質(zhì)量濃度為0.5 g∕mL的浸提母液，最后分別梯度稀釋成0.20、0.10、0.05 g∕mL 和0.02 g∕mL 的工作液，放于4 ℃冰箱備用。

1.2.2 種子萌發(fā)測(cè)定 采用培養(yǎng)皿濾紙法。分別吸取上述配制好的供體植物葉水浸提液及無(wú)菌蒸餾水（空白對(duì)照）各5 mL，加入放有雙層無(wú)菌發(fā)芽紙的培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿中均勻放置50 粒顆粒飽滿(mǎn)、大小相近且已消過(guò)毒（5%的次氯酸鈉消毒10 min，無(wú)菌蒸餾水漂洗5 次）的銳尖山香圓種子。每個(gè)處理設(shè)3 次重復(fù)，置于種子發(fā)芽箱中進(jìn)行萌發(fā)。光照培養(yǎng)箱設(shè)定溫度25 ℃、光照度2000 lx，光照與暗黑環(huán)境各12 h。每天觀察發(fā)芽情況，并且及時(shí)補(bǔ)充適量各對(duì)應(yīng)處理濃度水浸提液。第10 天計(jì)算種子發(fā)芽勢(shì)，第20天結(jié)束發(fā)芽試驗(yàn)并計(jì)算發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

發(fā)芽率（%）=已發(fā)芽種子總數(shù)∕供試種子數(shù)×100%。

發(fā)芽勢(shì)（%）=前10 d 發(fā)芽種子數(shù)∕供試種子數(shù)×100%。

發(fā)芽指數(shù)=∑（Gt∕Dt），（Gt表示在第t天種子的發(fā)芽數(shù)，Dt代表相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)）。

計(jì)算化感作用效應(yīng)指數(shù)RI，當(dāng)T≥C時(shí)，RI=1-C∕T；當(dāng)T＜C 時(shí)，RI=T∕C-1。其中，C 為對(duì)照值，T 為處理值，RI≥0 為促進(jìn)作用，RI＜0 為抑制作用，絕對(duì)值大小表示化感作用強(qiáng)弱。

采用Excel 2018 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用Statistix 8.0 軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同經(jīng)濟(jì)樹(shù)種水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子發(fā)芽率的影響

5 種經(jīng)濟(jì)樹(shù)種不同濃度水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子發(fā)芽率的影響結(jié)果見(jiàn)表1。由表1 可知，不同濃度的油茶、毛竹、南酸棗、杉木和香樟葉片水浸提液都能影響銳尖山香圓種子發(fā)芽率。在油茶、毛竹水和南酸棗浸提液中，隨著濃度的提高銳尖山香圓種子發(fā)芽率呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)。當(dāng)油茶、毛竹水浸提液濃度為0.02 g∕mL 時(shí)，種子發(fā)芽率均達(dá)到最大值。在杉木和香樟水浸提液中，隨著濃度的提高銳尖山香圓種子發(fā)芽率呈下降趨勢(shì)。當(dāng)香樟水浸提液濃度為0.20 g∕mL 時(shí)，種子發(fā)芽率降最低，為30.67%。當(dāng)油茶、毛竹水浸提液濃度分別為0.02 g∕mL 和0.05 g∕mL 時(shí)，對(duì)銳尖山香圓的化感指數(shù)RI1均為正值，最高為0.10，表現(xiàn)為化感促進(jìn)作用；而其他經(jīng)濟(jì)樹(shù)種各濃度水浸提液對(duì)銳尖山香圓的化感指數(shù)RI1均為負(fù)值，最低為-0.65，表現(xiàn)為化感抑制作用。

表1 5 種經(jīng)濟(jì)樹(shù)種不同濃度水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子發(fā)芽率的影響

2.2 不同經(jīng)濟(jì)樹(shù)種水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子發(fā)芽勢(shì)的影響

5 種經(jīng)濟(jì)樹(shù)種不同濃度水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子發(fā)芽勢(shì)的影響結(jié)果見(jiàn)表2。由表2 可知，5 種經(jīng)濟(jì)樹(shù)種葉片水浸提液都能影響銳尖山香圓種子的發(fā)芽勢(shì)。隨著濃度提高，油茶、毛竹水浸提液中銳尖山香圓種子發(fā)芽勢(shì)呈先上升后下降的趨勢(shì)；當(dāng)濃度為0.02 g∕mL 時(shí)，發(fā) 芽 勢(shì) 分 別 達(dá) 最 高 的50.67% 和54.67%。當(dāng)南酸棗、杉木和香樟水浸提液濃度升高時(shí)，銳尖山香圓種子發(fā)芽勢(shì)逐漸下降；當(dāng)香樟水浸提液濃度為0.20 g∕mL 時(shí)，發(fā)芽勢(shì)達(dá)最低值，比對(duì)照降低了36.67%。5 種經(jīng)濟(jì)樹(shù)種不同濃度水浸提液中，油茶、毛竹水浸提液濃度為0.02 g∕mL 和0.05 g∕mL 時(shí)對(duì)銳尖山香圓的化感指數(shù)RI2為正值，其余處理皆為負(fù)值（南酸棗浸提液濃度為0.05 g∕mL 除外），說(shuō)明低濃度油茶、毛竹水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子萌發(fā)有促進(jìn)作用，其他各處理對(duì)銳尖山香圓種子萌發(fā)有抑制作用。這與5 種經(jīng)濟(jì)樹(shù)種水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子發(fā)芽率的影響結(jié)果相一致。

表2 5 種經(jīng)濟(jì)樹(shù)種不同濃度水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子發(fā)芽勢(shì)的影響

2.2 不同植物水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子發(fā)芽指數(shù)的影響

5 種經(jīng)濟(jì)樹(shù)種不同濃度水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子發(fā)芽指數(shù)的影響結(jié)果見(jiàn)表3。由表3 可知，隨著油茶和毛竹水浸提液濃度的逐步升高，銳尖山香圓種子發(fā)芽指數(shù)呈先上升后下降趨勢(shì)。在油茶和毛竹水浸提液中，當(dāng)濃度為0.02 g∕mL 時(shí)種子發(fā)芽指數(shù)都達(dá)到最高，分別為20.80 和23.04。在南酸棗、杉木和香樟水浸提液中，當(dāng)濃度升高時(shí)，種子發(fā)芽指數(shù)整體呈下降趨勢(shì)。南酸棗水浸提液濃度為0.10 g∕mL 時(shí)，發(fā)芽指數(shù)最低為16.61；杉木和香樟水浸提液濃度為0.20 g∕mL 時(shí)，發(fā)芽指數(shù)都分別降至最低的10.93 和8.22。只有當(dāng)油茶水浸提液濃度為0.02 g∕mL、毛竹水浸提液濃度為0.02 g∕mL 和0.05 g∕mL 時(shí)，化感效應(yīng)指數(shù)RI3才為正值，其余各處理的化感效應(yīng)指數(shù)都為負(fù)值。說(shuō)明低濃度的油茶和毛竹水浸提液有利于銳尖山香圓種子萌發(fā)，而南酸棗、杉木和香樟水浸提液無(wú)論濃度高低均阻礙銳尖山香圓種子萌發(fā)。

表3 5 種經(jīng)濟(jì)樹(shù)種不同濃度水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子發(fā)芽指數(shù)的影響

3 小結(jié)與討論

化感物質(zhì)可以通過(guò)影響種子發(fā)芽速度、數(shù)量和整齊度等生理指標(biāo)，從而對(duì)受體植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生促進(jìn)或抑制作用［16］。本研究測(cè)定了銳尖山香圓種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)等的變化情況，研究不同經(jīng)濟(jì)樹(shù)種葉片水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子萌發(fā)的化感效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低濃度的油茶和毛竹水浸提液對(duì)銳尖山香圓種子萌發(fā)有化感促進(jìn)作用，高濃度油茶和毛竹水浸提液則有化感抑制作用。這與劉姚姚等［17］的研究結(jié)論相一致。不同濃度的南酸棗、杉木和香樟水浸提液對(duì)山香圓種子萌發(fā)都有化感抑制作用，且水浸提液濃度越高抑制作用越強(qiáng)，這與劉雨芳等［18］的研究結(jié)論類(lèi)似。

植物的化感作用具有品種差異性，不同類(lèi)型的供體植物對(duì)同一受體植物的化感作用可能不同［4，5，18］。本研究表明，油茶、毛竹、南酸棗、杉木和香樟等5 種經(jīng)濟(jì)林植物葉片水浸提液對(duì)銳尖山香圓均具有化感作用。高濃度的毛竹和油茶水浸提液抑制銳尖山香圓種子萌發(fā)，低濃度促進(jìn)萌發(fā)。而南酸棗、杉木和香樟水浸提液無(wú)論濃度高低對(duì)銳尖山香圓種子萌發(fā)都呈抑制作用，且濃度愈高抑制作用愈強(qiáng)。這可能是不同供體植物所釋放的化感物質(zhì)種類(lèi)和含量不同所致。

植物的化感物質(zhì)可以通過(guò)揮發(fā)、雨水淋溶和殘骸分解等方式進(jìn)入空氣、水體和土壤等環(huán)境中，進(jìn)而對(duì)其他植物種子萌發(fā)、植株生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生促進(jìn)或抑制的化感作用［19，20］。研究表明，化感物質(zhì)濃度較低時(shí)可以促進(jìn)植物種子萌發(fā)和生長(zhǎng)，而當(dāng)化感物質(zhì)含量超過(guò)一定臨界值時(shí)種子萌發(fā)、生長(zhǎng)將會(huì)受到抑制［16，20，21］。本研究所選取的5 種常見(jiàn)經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種對(duì)銳尖山香圓種子萌發(fā)都存在化感作用，隨著供體植物水浸提液濃度的不同，顯示出對(duì)銳尖山香圓不同程度的化感促進(jìn)或抑制作用。本研究旨在通過(guò)測(cè)定分析不同植物對(duì)銳尖山香圓種子萌發(fā)的化感作用，為銳尖山香圓和其他經(jīng)濟(jì)林套作、仿生栽培提供理論參考，提升開(kāi)發(fā)銳尖山香圓的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。