木麻黄水浸液对潺槁幼苗生长的影响

2013-04-29 17:17陈旭阳杨梅
安徽农学通报 2013年9期
关键词:化感作用木麻黄

陈旭阳 杨梅

摘 要:针对木麻黄林中常见自然混生潺槁的现象,采取向1a生的潺槁盆栽苗施加木麻黄新鲜小枝及根系的不同浓度水浸液的方法,从化感作用的角度研究木麻黄对潺槁苗生长的影响。结果表明,木麻黄的小枝和根的水浸液对潺槁苗的生长有促进作用,而且随水浸液浓度的增大潺槁苗生长加快,当水浸液浓度超过200g/kg时潺槁苗生长开始下降,但依然高于对照。木麻黄的小枝和根中都含有对潺槁苗生长有促进作用的化感物质。

关键词:木麻黄;水浸液;化感作用;潺槁苗;生长影响

中图分类号 S792.93 文献标识码 B 文章编号 1007-7731(2013)09-39-03

植物化感作用直观表现为一种植物的化感物质导致另一种或几种植物的生长出现增加或减少(促进或抑制作用)。研究表明,华重楼种子外种皮的水提液对青菜、榨菜和白菜3种植物幼苗生长都具有明显地抑制作用,其化感作用抑制率IR值均为负值[1];麻疯树叶浸提液明显抑制了万寿菊根和茎的生长[2];黄花棘豆水提液均可抑制燕麦种子萌发和幼苗生长,且化感抑制作用随着水提液浓度的增大显著增强[3];紫茎泽兰气态挥发物抑制云南松种子萌发及幼苗生长[4];桉树叶水浸提液对香根草根系生长有促进作用[5]。植物常以多种途径释放化感物质影响着周围植物的生长[6-7]。潺槁是福建滨海的一种乡土树种,在防护林中常自然出现在木麻黄林下,而且在郁闭度越大的林带中观察到潺槁生长发育愈为旺盛的现象,这可能是由于木麻黄分泌化感物质影响潺槁所致,为此,采用木麻黄新鲜小枝和根系的水浸液处理潺槁幼苗进行测试研究。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 采样地基本情况 木麻黄新鲜小枝和根系采样点位于福建省惠安赤湖国有防护林场。林场地处惠安县崇武半岛(东经118°55′、北纬24°35′),属南亚热带海洋性季风气候,年平均气温20.7℃,最高气温36.6℃,最低气温1℃,无霜期320d,年蒸发量2 056.7mm,年降雨量1 029mm。干湿季明显,干旱频度大,夏季多台风,年平均5.1次,秋冬盛行东北风,平均风速7.1m/s,年8级以上大风100d。木麻黄新鲜小枝、根系和根际土采集地选择在林场大山头工区33a生实生木麻黄林分中,距离潮水线450m,土壤为风积沙土,沙层厚,肥力较低,林分平均树高21.8m,平均胸径30.3cm,林下植被稀少,主要有马樱丹、狗牙根、厚藤、单叶蔓荆等。

1.1.2 实验材料 供体:从采集地多点采集33a生实生木麻黄林分的平均木或接近平均木的新鲜小枝及根系,带回室内放在阴凉处自然干燥至恒重,待用。受体:由惠安赤湖林场苗圃中播种培育的1a生的潺槁容器苗,苗木平均高15.3cm,平均地径2.30mm。

1.2 研究方法

1.2.1 水浸液制备 将采集到的木麻黄新鲜小枝和根系用锋利的刀片或剪刀切成小段,然后以1:2的比例加入蒸馏水(相当于1g浸泡物加入2mL蒸馏水),水浸液浓度为500g/kg,72h后用新华滤纸将木麻黄小枝及根过滤掉,所获得纯净滤液放入低温冰箱待用。

1.2.2 苗木培养和处理 将苗高和地径基本相当的1a生的潺槁容器苗移入塑料盆,往盆中增添黄土和河沙均匀混合的基质,每盆土重均为4kg,每盆栽1株苗木。放置于温棚内恢复培养1个月,然后每隔10d分别加入250mL木麻黄新鲜小枝及根系水浸液进行化感作用试验,水浸液浓度设为50g/kg、100g/kg、200g/kg、250g/kg、500g/kg,以加清水为对照(ck),试验随机排列,6次重复。试验期间,花盆下垫塑料托盘,防止水浸液流失,每两周浇1次Hoagland完全营养液,每次每盆250mL。浸提液处理2个月后测定苗木各项指标。

1.2.3 生长量和生物量测定 给参试的苗木编号,木麻黄新鲜小枝及根系水浸液处理2个月后,用游标卡尺和卷尺测定每株潺槁苗木的地径和苗高。每种试验处理选取3株苗木,用自来水冲洗根部和地上部分,去除沙土,再用去离子水洗净,吸干水分,将根、茎、叶分开,分别称重;之后于105℃杀青30min,再在75℃下烘至恒重,称取干重,求算不同试验处理潺槁苗木根、茎和叶的生物量。

2 结果与分析

2.1 木麻黄新鲜小枝水浸液对潺槁幼苗生长的影响 木麻黄新鲜小枝水浸液处理潺槁幼苗2个月后测定幼苗的生长情况见表1。木麻黄新鲜小枝水浸液对潺槁幼苗生长有促进作用,随木麻黄新鲜小枝水浸液浓度增大,潺槁幼苗高度和地径增加,木麻黄新鲜小枝水浸液浓度为200g/kg时,潺槁苗高(28.5cm)和地径(6.45mm)达最大,与清水对照相比,潺槁苗高和地径分别增加了39.0%和89.2%;木麻黄新鲜小枝水浸液浓度再增大,潺槁苗生长量反而下降,但均大于清水对照(ck)。经方差分析,木麻黄新鲜小枝水浸液浓度对潺槁苗生长有极显著影响,影响的规律表现为低浓度促进、高浓度抑制,但在浓度为50~500g/kg的木麻黄新鲜小枝水浸液处理下,潺槁苗的生长量始终大于未进行处理的苗木(清水对照)。由此表明,木麻黄新鲜小枝中含有某些化感物质促进了潺槁生长发育。

木麻黄新鲜小枝不同浓度水浸液对潺槁幼苗叶生长的影响见表2,由表2可看出,潺槁幼苗叶鲜重、干重表现为随木麻黄新鲜小枝水浸液浓度增大而增加,当木麻黄新鲜小枝水浸液浓度为200g/kg时,苗木叶的重量达最大值,与对照相比,叶鲜重和干重提高了167.6%和93.9%,当木麻黄小枝水浸液浓度继续增加时,潺槁叶的重量下降,但即使木麻黄小枝水浸液浓度达最大(500g/kg),潺槁叶的鲜重和干重都比对照大。方差分析显示木麻黄新鲜枝水浸液对潺槁苗叶的重量有显著的影响,表明有促进潺槁苗叶生长的作用。

木麻黄新鲜小枝水浸液对潺槁幼苗茎生长产生影响(见表3)。当木麻黄新鲜小枝水浸液在低浓度时,潺槁幼苗茎鲜重和干重持续增加,到木麻黄新鲜小枝水浸液浓度为200g/kg时达最大值,与清水对照相比潺槁苗茎的鲜重和干重分别增加了82.0%和173.2%,随后木麻黄新鲜小枝水浸液浓度继续增大,而潺槁苗木茎重量开始下降,但依然大于对照。方差分析表明木麻黄新鲜小枝水浸液对潺槁苗茎生长有显著影响,而且始终大于对照,说明木麻黄新鲜小枝水浸液对潺槁苗木茎生长有促进作用。

潺槁幼苗在木麻黄新鲜小枝水浸液处理下根系生长受到影响。由表4可知,木麻黄新鲜小枝水浸液促进潺槁幼苗根系生长,增加了根的鲜重、干重。当木麻黄新鲜小枝水浸液在低浓度时,潺槁苗木根的鲜重、干重增加,木麻黄新鲜小枝水浸液浓度达200g/kg时,潺槁苗根重最大,根鲜重和干重与清水处理相比提高了58.1%和61.0%,木麻黄新鲜小枝水浸液浓度继续加大,潺槁苗根的鲜重及干重逐渐下降,但仍然高于清水对照。经方差分析,木麻黄新鲜小枝水浸液对潺槁幼苗根生长的影响达显著水平。

2.2 木麻黄根系水浸液对潺槁幼苗生长的影响 从表5中看出,潺槁幼苗在木麻黄根系水浸液作用下高径生长增加,木麻黄根系水浸液浓度在50g/kg时,潺槁苗高与对照相比就有明显差异,根系水浸液浓度增加,潺槁苗高和地径持续增加,根系水浸液浓度为200g/kg时,潺槁苗高和地径达最大值,与对照相比分别提高了45.4%和99.8%,木麻黄根系水浸液浓度继续增加时,潺槁苗高径生长量下降,直到木麻黄根系水浸液浓度为500g/kg时,潺槁苗高径依然高于清水处理下的潺槁苗。方差分析表明不同浓度木麻黄根系水浸液对潺槁苗高和地径生长影响达极显著水平。

木麻黄根系水浸液影响潺槁幼苗叶的生长。从表6可知,潺槁幼苗叶的鲜重和干重随木麻黄根系水浸液浓度增加呈现出逐渐提高而后下降的规律,在木麻黄根系水浸液浓度为50~200g/kg时,潺槁苗叶重量持续增加,并在木麻黄根系水浸液浓度为200g/kg时达最大值,而后潺槁苗叶重量随木麻黄根系水浸液浓度继续增大而下降,但依然高于对照。说明木麻黄根系水浸液对潺槁苗木叶生长有促进作用。

木麻黄根系水浸液处理下潺槁幼苗茎重量测定结果见表7,从表7看出,木麻黄根系水浸液对潺槁幼苗茎生长有促进作用,木麻黄根系水浸液浓度为50g/kg时,潺槁苗茎重量与对照相比就有明显差别,随木麻黄根系水浸液浓度逐渐加大,潺槁苗茎的鲜重和干重逐渐增加,当木麻黄根系水浸液浓度为200g/kg时,潺槁苗茎重最大,鲜重和干重与对照相比分别提高了1倍和142.9%,木麻黄根系水浸液浓度再增大,潺槁苗茎的重量开始降低,但与对照相比依然保持较高的增量水平。方差分析结果表明木麻黄根系水浸液浓度对潺槁苗茎生长的影响达到极显著水平。

木麻黄根系水浸液影响潺槁幼苗根的生长。从表8看出,木麻黄根系水浸液能促进潺槁苗根的生长,增加根的重量。潺槁幼苗在木麻黄根系水浸液作用下,随木麻黄根系水浸液浓度增加,潺槁幼苗根的重量增加,在木麻黄根系水浸液浓度为200g/kg时,潺槁苗木的根重最大,当木麻黄根系水浸液浓度再增加时,潺槁苗根重开始减少,但即使木麻黄根系水浸液浓度为500g/kg,潺槁苗根鲜重和干重依然比对照大。经方差分析,木麻黄根系水浸液对潺槁苗木根的生长和增量有极显著的影响。

3 结论与讨论

福建沿海防护林造林树种基本上是木麻黄,树种较为单一,林带结构简单,防护林的生物多样性和景观性都较差。作为沿海乡土树种,潺槁在木麻黄防护林带中有零星分布并多出现在木麻黄林下,二者之间可能存在着化感效应。研究结果表明,木麻黄的新鲜小枝及根系均含对潺槁有正向作用的化感物质,亦即随木麻黄的器官浸提液浓度的增大,潺槁苗生长增加,只有当浸提液浓度过大时(本实验为200g/kg),才会引起苗木生长降低,但生长量依旧大于清水处理的苗木。可见,木麻黄对潺槁产生化感作用,而且这种作用是通过多种途径(枝淋、根泌等)实现。实践中经常发现在越密的木麻黄林中潺槁生长发育越旺盛,产生这种现象的合理解释应该就是由于高密度的木麻黄林中含有较稀疏林更多的有利于潺槁生长的化感物质。当然,木麻黄防护林带下潺槁生长除了木麻黄化感作用外,还与潺槁本身的特性、对环境中水、气、热、光及营养等需求,以及林带结构等都有很大的关系。

参考文献

[1]王跃华,田孟良,蒋婷婷,等.华重楼种子外种皮的化感作用研究[J].西北农业学报,2012,25(1):340-342.

[2]张红,王进闯.麻疯树(Jatropha curcas)叶浸提液对万寿菊(Tagetes erecta L.)幼苗生长和抗氧化酶活性的化感影响[J].安徽农业科学,2011,39(33):20 404-20 406、20 408.

[3]李翔,杨顺义,沈慧敏,等.黄花棘豆水提液对燕麦的化感作用及其机理研究[J].西北植物学报,2011,31(7):1 367-1 375.

[4]曹子林,王晓丽,杨桂英.紫茎泽兰气态挥发物对云南松种子萌发及幼苗生长的化感作用[J].江西农业大学学报,2012,34(1):77-81.

[5]朱宇林,谭萍,陆绍锋,等.桉树叶水浸提液对香根草根系生长及部分生理指标的影响[J].热带作物学报,2011,32(11):2 109-2 112.

[6]王九龄.我国混交林营造的研究现状[J].林业科技通讯,1986(11):1-4.

[7]卫春,陈建群,张鹏飞,等.复合农林系统中水杉他感作用的生物测定[J].南京林业大学学报,1999(4):85-88.

(责编:陶学军)

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