雪松对相邻植物的化感作用

雪松对相邻植物的化感作用

作者：蔡敏 王飞航

来源：《农业与技术》2016年第04期

摘 要 ：利用半密闭容器测定法研究离体雪松（Cedrus deodara）根、茎、枝叶挥发性物质对小白菜（Brassica chinensis L）、油麦菜（Lactuca sativa L）、小油菜（Brassica campestris L）种子萌发的化感作用。通过提取雪松不同组织浸提液作用于不同蔬菜，重复5次，且以清水处理为对照组。实验表明：所有种子都于第7～9d达到相应处理下的最大发芽率；发芽率由高到低为对照组、根、茎、叶、雪松土壤；雪松下的化感物质在土壤中积累过剩导致雪松土壤处理下的幼苗出现大幅度死亡；植物生长高度对雪松不同组织浸提液没有规律性响应；雪松土壤、雪松针叶浸提液、茎-皮浸提液、雪松根浸提液对生物量鲜重的影响是依次降低，此结果与种子发芽率趋势相似，进一步证实雪松不同组织化感强弱为针叶、茎-树皮、根。 关键词：雪松；化感作用；发芽率；生物量；高度

中图分类号：S791 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160230182

中国是悠久的传统农业大国，在千年的农业耕种和培育过程中总结植物“化感作用”对农业的危害，通过农业耕种经验的积累和传承，在农业活动中学会利用轮作、休田等方式来应对植物化感作用对植物的危害。而化感作用的本质是通过挥发、淋溶、根系分泌和残体腐解等过程向环境中释放化感物质，从而抑制周围1种植物或多种植物生长发育的现象。 1 材料与方法 1.1 实验材料

2013年6月中旬，在西安市铁一中校园内雪松植物体上采集雪松不同组织，树龄20多年，采集后用保鲜袋密封带回实验室备用。选取的小白菜、油麦菜，小青菜种子均购于正规农技站并置于 4 ℃冰箱保存备用。

采用水蒸气蒸馏法提取、收集挥发油（中华人民共和国卫生部药监委员会，2005），将新鲜阴干的雪松不同组织（针叶，茎-皮，根部），剪碎5mm左右的长度，称200 g于2000mL的蒸馏水中，振荡混合均匀，浸泡湿润10 h，100℃提取4 h，得到有特殊香味的淡黄绿色的油状物，即为雪松不同组织挥发油，将挥发油密封，置于-18℃保存待用。 1.2 实验设计

实验材料纸杯75个，蔬菜种子1500粒，5种处理包括雪松植株不同组织（根、茎-树皮、针叶）的浸提液挥发油及对照组水和雪松土壤。种子播种需要2种土壤：雪松土壤（0～5cm

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的表层土，积累大量雪松化感作用物质）；距离雪松10m外的无雪松化感作用的良好土壤应用于雪松（根、茎-树皮、针叶）的浸提液挥发油及对照组。

用40ml的不同浸提液挥发油浸泡3类蔬菜种子6h，依据于实验前发现种子浸泡于自来水12h后就开始发芽。每种蔬菜重复处理5次，每个重复有种子20粒（1个纸杯），对照组及根、茎-树皮、针叶的浸提液挥发油溶液浸泡过的种子播种于无化感作用的良好土壤且种植与雪松土壤的种子浸泡于清水，从而通过测定不同处理对大白菜、油麦菜、小油菜种子的发芽率、生物量鲜重、植株高度及生长发育过程中的死亡情况等指标。 2 结果与分析

2.1 雪松化感作用对3种种子发芽率和种苗死亡率的影响

通过种植前清水、雪松针叶浸提液、雪松根浸提液、雪松茎浸提液浸泡小白菜、油麦菜、小青菜种子6h，利用雪松不同组织结构浸提液对植物种子发芽率的干扰来模拟雪松化感作用对相邻植物的影响。通过分析模拟数据发现：所有处理下的3种植物发芽率在种植第7～9天（13～15日）基本达到顶峰；而雪松土壤处理下种子在达到顶峰之后迅速出现了植物幼苗死亡现象并于17日趋于平稳波动；3种植物种子发芽率从高到低依次为对照组、根、茎、叶、雪松土壤（图1-5）。

2.2 不同种子的植株高度对雪松化感作用的响应

通过对3种植物的高度数据分析和统计发现：小白菜、油麦菜及小青菜植株高度对雪松不同结构组织浸提液没有规律性响应，在结合对照组及雪松土壤植株高度进行分析后表明本实验中植物高度对雪松化感作用没有规律性响应（图6）。 2.3 雪松化感作用对3类种子生物量鲜重的调节

生物量是植物生态学实验中重要测定指标，其能够反应不同实验处理对植物的干扰作用。本实验对不同处理下的3种植物的鲜重进行分表明：雪松针叶浸提液对3种植物鲜重影响和长期针叶堆积下的雪松土壤结果相似，并结合对照组结果表明雪松土壤、雪松针叶浸提液、茎浸提液、雪松根浸提液对3种植物生物量的影响依次降低。 3 讨论与结论

3.1 雪松化感作用对相邻植物的干扰作用

通过对3种植物发芽率和死亡率的分析表明：雪松不同组织浸提液都能够在种子种植第7d时达到相应处理条件下的最大种子发芽率；3种幼苗高度数据表明植物生长高度对雪松不同组织浸提液没有规律性响应；3种植物种子发芽率在雪松不同组织浸提液的影响下，发芽率从大到小依次为对照组、根、茎、叶、雪松土壤；在发芽率达到最高值后，由于雪松下长期积累

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很厚的松针且松针中的化感物质在土壤中过剩积累导致雪松土壤处理下的幼苗出现大幅度死亡；而3种植物生物量鲜重数据表明雪松土壤、雪松针叶浸提液、茎-树皮浸提液、雪松根浸提液对生物量的影响是依次降低的，这一结果和种子发芽率的趋势相似，并进一步表明低浓度的化感物质可以促进植物生物量而高浓度的可以抑制植物生物量的积累。 3.2 实验展望

根据生物量鲜重对不同组织浸提液的响应做出假设：化感物质的浓度从高到低依次为针叶、茎和根，认为低浓度的化感物质对种子发芽率的影响微乎其微且可以促进生物量的提高，相反高浓度的化感物质可以抑制种子发芽率及生物量。在此基础上做出未来实验计划，以雪松针叶为研究对象，通过碾磨相同质量的针叶，分别浸泡于不同体积水分从而制作出一系列浓度梯度并结合多种植物进行相关假设的验证与探究。 参考文献

[1] 彭少麟，邵华.化感作用的研究意义及发展前景，应用生态学报[J].

作者简介：蔡敏（1971.05-），女，西安市铁一中高级教师，研究方向：环境治理；王飞航（1998.07-），男，陕西西安市人，西安市铁一中高三在读，获得多项国家级省级竞赛奖励。

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