栾树叶片浸提液对4种草坪草幼苗生长的化感作用

王学瑞， 张 霞， 贾茸茸， 薛敬荣， 李海云

(聊城大学农学院，山东聊城 252059)



栾树叶片浸提液对4种草坪草幼苗生长的化感作用

王学瑞， 张 霞， 贾茸茸， 薛敬荣， 李海云*

(聊城大学农学院，山东聊城 252059)

摘要[目的]比较栾树叶片浸提液对4种草坪草幼苗生长的化感作用，为栾树在园林中的合理配置提供理论和实践依据。[方法]采用盆栽试验，研究不同浓度(12.5、25.0、50.0、100.0 mg/mL)的全缘叶栾树(Koelreuteria bipinnata Franch.var.integrifoliola(Merr.)T.Chen)叶片浸提液对高羊茅、白三叶、多年生黑麦草和剪股颖4种草坪草幼苗生长的化感作用。[结果]栾树叶片浸提液抑制剪股颖幼苗的生长，且抑制效应随浸提液浓度的升高而增强；对黑麦草呈现低浓度(≤50.0 mg/mL)促进、高浓度(100.0 mg/mL)抑制的双重效应；对高羊茅和白三叶没有明显化感作用。[结论]栾树叶片浸提液对4种草坪草幼苗存在不同的化感效应，与草坪草搭配种植时应优先选择黑麦草，其次是高羊茅和白三叶。

关键词栾树；草坪草；幼苗生长；化感作用

化感作用的研究对于园林植物配置的科学性和植物群落演替有着直接影响，同时也影响园林人工生态系统的稳定和功能发挥。化感作用是指植物通过向环境释放化学物质，对周围环境中的其他植物或微生物的生长或繁殖产生影响[1-2]。化感作用不仅在农田杂草防除、害虫综合治理等方面有重要的作用及应用前景[3]，而且在环境保护、植物保护、中药材栽培、园林建设、生物多样性保护等方面蕴藏着巨大的应用潜力[4-6]。化感作用自1937年由德国科学家Molish提出后，距今已有近80年的历史[7]，近年来其已发展为研究的热点，逐渐引起人们的关注[8]。研究表明，植物活体和残体释放化学物质主要通过雨水淋溶进行[9]，而且叶片浸提液比根的提取物对周围的植物和微生物有更强的化感作用。 植物化感作用主要体现在受体植物的种子萌发和幼苗生长两方面[10]，并且受体的不同部位对同一供体化感作用的敏感程度也不尽相同。大量研究表明，影响化感作用的因素有很多，除受体种类外，还包括供体的处理方法、化感物质种类及浓度等。

栾树(KoelreuteriabipinnataFranch.var.integrifoliola(Merr.)T.Chen )，又名灯笼树，属于无患子科栾树属，落叶大乔木，是常见的庭院观花、观果树种，也是最受欢迎的行道树和风景树，是我国常见的栽培树种[11-12]。栾树具有较高的药用价值，富含香豆素类、有机酸类、甾醇类、木脂素类以及黄酮类化合物等[13-14]，具有多种药理活性；种子可榨油，供制肥皂及润滑油。栾树作为北方绿化树木的新宠，对其化感作用的研究鲜有报道。鉴于此，笔者拟选取4种在北方地区草坪建植中经常使用的冷季型草坪草为受体植物，分别为多年生黑麦草、高羊茅、剪股颖和白三叶，以蒸馏水代替雨、雪等自然条件模拟淋溶过程，研究不同浓度栾树叶片浸提液对4种草坪草幼苗生长的化感作用，旨在为其在园林中的合理配置提供理论和实践依据，从而增加园林绿化中人工植物群落层次，并为充分开发其化感潜力奠定基础。

1材料与方法

1.1试验地概况试验于聊城大学校内生产实习基地进行。地理位置为36°47′ N， 115°46′ E，海拔为27 m，气候条件为温带季风气候，全年平均气温为13.1 ℃，年平均降水量为578.4 mm，年平均日照时数为2 567 h。

1.2试验材料全缘叶栾树叶片于2015年6月采摘于聊城大学，多年生黑麦草、高羊茅、剪股颖和白三叶种子均购于万源园林有限公司。

1.3试验方法参考谢苑[15]的制备方法，将采摘的叶片用蒸馏水洗净后置通风阴凉处晾干，剪成长2～3 cm、宽约0.5 cm的小段，按1 g/10 mL的比例加入蒸馏水，密封于广口瓶中，并置于BS-1E培养箱于25 ℃、100 r/min 的条件下振荡48 h，4层纱布过滤，得到0.1 mg/mL的栾树叶片浸提液母液，置4 ℃冰箱中备用，使用前用蒸馏水分别稀释成12.5、25.0、50.0和100.0 mg/mL的浓度。以蒸馏水为对照，共5个处理。选取大小均匀、饱满圆润的受体种子播种于装满育苗基质(pH 6.8，全氮 1.56 g/kg，全磷 1.29 g/kg，全钾 2.48 g/kg)的塑料杯(直径8 cm，高9 cm)中，每杯50粒，每个处理5次重复，露天培养。10 d后，每2 d浇灌1次5种不同浓度浸提液，每次每杯10 mL。处理20 d后，每处理选取30株幼苗，分别用直尺测量根长和苗高。

1.4参数计算与数据分析采用Williamson等[16]的方法计算化感效应指数(RI)，当T≥C时，RI=1-C/T；当T

2结果与分析

2.1不同浓度浸提液对剪股颖幼苗生长的影响由表1可知，剪股颖幼苗根长随栾树叶片浸提液浓度的增加而降低，与对照相比，低浓度(12.5～25.0 mg/mL)浸提液对根长的抑制作用不显著，高浓度(50.0～100.0 mg/mL)抑制作用显著。栾树叶片浸提液对剪股颖幼苗苗高也表现为抑制作用，且随着浸提液浓度的增加而增强，但不同的是最低浓度(12.5 mg/mL)浸提液的抑制作用已达到显著水平。说明与根相比，剪股颖的地上部分对栾树叶片浸提液更为敏感。

表1栾树叶片浸提液对剪股颖幼苗生长的影响

Table 1Effect ofKoelreuteriabipinnataleaf aqueous extracts on growth ofAgrostistenuisseedlings

浸提液浓度Concentrationmg/mL根长Rootlength∥cm苗高Shootheight∥cmRI根长Rootlength苗高Shootheight0(对照)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：同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。

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

2.2不同浓度浸提液对黑麦草幼苗生长的影响由表2可知，黑麦草幼苗根长随栾树叶片浸提液浓度的升高呈现先增加后降低的趋势，浸提液浓度为12.5 mg/mL的处理根长最长，浸提液浓度为100.0 mg/mL的处理根长最短。黑麦草幼苗苗高的变化趋势与根长基本一致，只是浸提液浓度为25.0 mg/mL的处理幼苗最矮，且显著低于浸提液浓度为50.0 mg/mL的处理苗高。

2.3不同浓度浸提液对高羊茅幼苗生长的影响由表3可以看出，低浓度(12.5～50.0 mg/mL)浸提液处理对高羊茅幼苗的根长具有促进作用，当浓度增加到100.0 mg/mL时，反而抑制高羊茅幼苗根的生长，说明栾树叶片浸提液对高羊茅幼苗根长存在着低促高抑的作用。栾树叶片浸提液对高羊茅幼苗苗高均表现为促进作用，但与对照相比差异不显著。

2.4不同浓度浸提液对白三叶幼苗生长的影响由表4可知，与对照相比，不同浓度的栾树叶片浸提液对白三叶幼苗根长均具有抑制作用，但差异不显著。低浓度(12.5～50.0 mg/mL)栾树叶片浸提液对幼苗苗高有促进作用，促进效果随浓度的增加而降低；高浓度(100.0 mg/mL)处理对苗高有抑制作用。

表2栾树叶片浸提液对黑麦草幼苗生长的影响

Table 2Effect ofKoelreuteriabipinnataleaf aqueous extracts on growth ofLoliumperenneseedlings

浸提液浓度Concentrationmg/mL根长Rootlength∥cm苗高Shootheight∥cmRI根长Rootlength苗高Shootheight0(对照)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：同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。

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

表3 栾树叶片浸提液对高羊茅幼苗生长的影响

Table 3Effect ofKoelreuteriabipinnataleaf aqueous extracts on growth ofFestucaarundinacesseedlings

浸提液浓度Concentrationmg/mL根长Rootlength∥cm苗高Shootheight∥cmRI根长Rootlength苗高Shootheight0(对照)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：同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。

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

表4栾树叶片浸提液对白三叶幼苗生长的影响

Table 4Effect ofKoelreuteriabipinnataleaf aqueous extracts on growth ofTrifoliumrepensseedlings

浸提液浓度Concentrationmg/mL根长Rootlength∥cm苗高Shootheight∥cmRI根长Rootlength苗高Shootheight0(对照)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：同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。

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

2.5不同浓度浸提液对4种草坪草的化感效应比较综上所知，栾树叶片浸提液抑制剪股颖幼苗的生长，浓度为50.0 mg/mL的处理可促进黑麦草幼苗生长，对高羊茅和白三叶幼苗的生长无明显化感作用。

3结论与讨论

试验结果表明，栾树叶片浸提液对4种草坪草幼苗生长的化感作用并不一致，这可能与4种草坪草具有不同的生物特性有关[17]，栾树叶片浸提液抑制剪股颖幼苗的生长，浓度为50.0 mg/mL的处理可促进黑麦草幼苗生长，对高羊茅和白三叶幼苗的生长无明显化感作用，这与化感作用具有专一性和选择性有关[18]，也可能与化感作用的作用机理有关[19-20]。对于同种受体而言，栾树叶片浸提液对根长的化感效应指数绝对值一般高于苗高，表明根的生长对栾树叶片浸提液更为敏感，这可能与根直接接触浸提液有关[21-22]。栾树叶片浸提液对剪股颖幼苗的抑制作用随浓度的升高而加强，这表明化感作用具有明显的浓度效应[23-25]。

栾树叶片对不同草坪草种类化感效应不同，因此，与草坪草搭配种植时应充分考虑其化感作用，优先选择黑麦草，其次是高羊茅和白三叶，避免选择剪股颖。

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基金项目国家大学生创新创业项目(201510447061)。

作者简介王学瑞(1993-)，女，山东禹城人，本科生，专业：园艺。*通讯作者，副教授，博士，从事园林植物种质资源研究。

收稿日期2016-04-13

中图分类号S 68

文献标识码A

文章编号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