白千层对2种草本植物的化感作用

向亚林　余细红　林信钇　李思维

摘要 [目的]探讨白千层对2种草本植物的化感作用。[方法]以不同浓度（0、10、100、1 000、10 000 mg/L）白千层树皮乙醇浸提物为供试材料，以黑麦草、苜蓿种子为受体材料，采用室内培养皿生物测定方法研究白千层树皮的化感效应。[结果]白千层浸提物对黑麦草和苜蓿的种子萌发及幼苗生长均有化感效应，在10 mg/L浓度下对黑麦草、苜蓿种子的萌发起促进作用，且能促进根和芽的生长；随着浓度的升高，促进作用减弱，化感抑制作用增强，表现出浓度效应，浓度越高抑制作用越明显。[结论]该研究结果为饲草种植、草坪建植以及白千层的绿化种植区域分布提供了参考。

关键词 白千层；草本植物；化感作用

中图分类号 S476 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）18-0113-03

Allelopathic Effects of Melaleuca leucadendron L. on Two Herbaceous Plants

XIANG Yalin， YU Xihong， LIN Xinyi et al

（Jieyang Vocational and Technical College，Jieyang， Guangdong 522000）

Abstract [Objective] The aim was to explore allelopathic effects of Melaleuca leucadendron L. on two herbaceous plants. [Method] The allelopathic effects of different concentrations （0， 10， 100， 1 000， 10 000 mg/L） ethanoll extracts of peeling bark of Melaleuca leucadendron L. on Perennial ryeqrass and Alfalfa were studied by adopting indoor Petri dish bioassay methods. [Result] The ethanol extracts of Melaleuca leucadendron L. had allelopathic effects on seed germination and seedling growth of Perennial ryegrass and Alfalfa. Under the low concentration （10 mg/L）， the extracts had promoting effect on Perennial ryegrass and Alfalfa seed germination， and could promote the growth of root length， shoot length. With the increase of concentration， stimulative effect weakened and inhibitive effect enhanced， which showed that the concentration effect， the higher the concentration was， the more obvious the inhibitive effect was. [Conclusion] The result provides reference for forage grass planting， lawn planting and green planting area distribution of Melaleuca leucadendron L..

Key words Melaleuca leucadendron L.；Herbaceous plants；Allelopathy

白千层（Melaleuca leucadendron L.），又名茶树、脱皮树、千层皮、玉树等，属于桃金娘科（Myrtaceae）白千层属（Melaleuca L.）的一种植物，原产于澳大利亚新南威尔士北海岸[1]。我国广东、广西、云南等地从1993年起先后成功引种白千层，其枝叶可提炼出茶树油，具有抗菌、杀虫、消毒、止痒、防腐等作用[2-7]，其种子有较好的抑藻作用[8]，其枝叶醇提取物对橘小实蝇具有较强的产卵拒避作用[9]以及有一定的药理作用[10]，但白千层对植物生长发育的影响却少见报道。白千层也是校园常见的绿化树种[11]，笔者在揭阳职业技术学院的白千层绿化区域观察发现几乎无其他草本植物覆盖，白千层与草本植物之间除可能存在对阳光、水分、养分以及生长空间的竞争外，推测白千层植株在生长过程中产生的次生化合物也会对其他植物的生长和发育产生化感作用。林草复合栽种是开发利用土地资源、增加绿化面积的重要途径，为避免具有相克或者排斥作用的物种搭配，植物间的化感作用也是研究的主要方向。高等植物间化感作用一般是通过室内生物检测法研究供体化感物质对受体植物种子萌发和幼苗生长的影响。笔者以白千层乙醇提取液为供试材料，以黑麦草和苜蓿这2种兼有牧草和草坪草功能的植物为受体材料，采用室内种子萌發法，研究了白千层乙醇提取物在不同浓度下对2种植物种子萌发和幼苗生长的化感作用，旨在为饲草种植、草坪建植以及白千层的绿化种植区域分布提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

白千层树皮采自揭阳职业技术学院白千层绿化区。黑麦草和苜蓿种子购自揭阳市农产品商店。

1.2 方法

1.2.1 白千层树皮乙醇浸提物的制备。取采集的完整无虫蛀的树皮，拍打去尘。称取400 g树皮置于提取器中，加入1 000 mL 98%乙醇，浸提72 h，抽滤获得浸提液，重复提取3次，合并提取液后用旋转蒸发仪进行蒸馏浓缩，即得浸膏，将浸膏置于4 ℃冰箱冷藏。试验时，取膏体配制成10、100、1 000、10 000 mg/L 4个浓度的供试溶液。

1.2.2

试验方法。采用室内种子萌发法。试验以蒸馏水为对照组，分别设定10、100、1 000、10 000 mg/L 4个水平的试验组；每个试验组3次重复。在培养皿内铺设2张滤纸，放进烘箱（80 ℃）烘烤4 h，冷却至室温。挑选大小均匀、颗粒饱满的黑麦草、苜蓿种子，消毒后用蒸馏水冲洗干净；每个培养皿分别放入50粒黑麦草、50粒苜蓿种子；试验组培养皿分别加入5 mL相应浓度的浸提物水溶液，对照组加入5 mL蒸馏水，置于培养箱培养[12-13]。

1.2.3

调查方法。参照曾任森[14]的方法，每隔24 h统计种子的发芽数，持续进行72 h后，用尺子测定所有萌发种子的根长和芽长。

发芽率（GP）：72 h内萌发种子数占试验种子数的百分比。

发芽势（GE）：在发芽试验的最初24 h，萌发的种子数占试验总数的比例。

幼根、幼芽长度：试验结束时，测量各培养皿内所有发芽种子的根长和芽长，取平均值。

化感作用抑制率：IR=（Ti -T0）/T0×100%。式中，Ti为测试项目的处理值；T0为对照值。IR>0表示具有促进作用；IR<0表示具有抑制作用；IR的绝对值越大，其化感作用潜力（促进或抑制作用）越大。

1.2.4 统计分析。采用SPSS 19.0统计软件对各处理发芽率、发芽势、根长、芽长进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 白千层树皮乙醇浸提取物对种子萌发的影响

由表1可知，白千层树皮乙醇浸提液对2种种子萌发的发芽率、发芽势都有一定的影响。黑麦草种子在低浓度（10 mg/L）下的发芽率达90.0%，比对照略有提高；发芽势为52.0%，比对照显著下降。苜蓿种子的发芽率较低，对照处理的发芽率为40.7%，发芽势为52.0%，这可能与种子的发芽特性有关，低浓度（10 mg/L）的白千层浸提液处理使苜蓿种子的发芽率提高到44.7%，但发芽势显著下降。从100 mg/L开始，黑麦草和苜蓿种子的发芽率和发芽势随浓度增大而逐渐下降，在浓度为10 000 mg/L时，黑麦草和苜蓿的发芽率分别仅为46.0%和11.3%；发芽势分别为6.7%和6.0%。

由表2可知，白千层树皮乙醇浸提液对2种种子萌发的发芽率、发芽势表现出了一定的化感作用。化感作用抑制率（IR）是衡量化感作用强度的重要指标，10 mg/L白千层浸提液对黑麦草、苜蓿发芽率的IR分别为3.45%和9.82%，表现出促进作用；但随着浓度的升高，IR为负值，表现出抑制作用，浓度为10 000 mg/L时，对黑麦草的IR为-47.13%，对苜蓿的IR为-72.24%。白千层浸提液对发芽势的IR影响总体来说呈现浓度效应，随着浓度的升高，抑制作用越来越强烈，在浓度为10 000 mg/L时，IR分别达-90.69%和-88.46%。

总的看来，在低浓度下白千层浸提液对黑麦草和苜蓿种子萌发的抑制作用不显著，甚至有促进作用，随着浓度的增加其抑制作用逐渐增强。

2.2 白千层树皮乙醇浸提物对幼苗生长的影响

2.2.1 对幼根生长的影响。由图1可知，黑麦草在浓度为10 mg/L时，黑麦草的平均根长比对照组增加了4.8 mm，出现促进幼根生长的作用；100、1 000 mg/L浓度下与对照组平均根长差异不显著；10 000 mg/L浓度下平均根长表现为显著下降，与对照组相比平均根长缩短近18 mm，对幼根的生长表现出明显的抑制作用。在10、100 mg/L浓度下，苜蓿幼根生长与对照组差异不显著；在1 000、10 000 mg/L 2个浓度下，苜蓿平均根长与对照组差异显著，且浓度越高抑制效果越明显。

2.2.2

对幼芽生长的影响。由图2可知，在浓度为10 mg/L时，白千层树皮乙醇浸提液对2种植物幼芽生长具有显著促进作用，黑麦草和苜蓿的幼芽长较对照组分别增长2.3和1.3 mm。1 000、10 000 mg/L 2个浓度能显著抑制黑麦草幼芽生长，且浓度越大抑制作用越强，10 000 mg/L浓度下黑麦草芽长比对照组缩短5.00 mm。苜蓿幼芽在100、 1 000、10 000 mg/L 3个浓度下均表现出明显的抑制生长现象，与对照组相比，苜蓿芽长在10 000 mg/L浓度下缩短2.28 mm。

3 结论与讨论

化感作用是指某种植物通过向环境释放化学物质而对其他植物（包括微生物）所产生的有益的或有害的作用[14]，一直是近年来生态学研究的热点之一。化感理论可以指导植物进行合理的轮作、间作、套作等高效种植模式。目前，已发现许多林木对草本植物具有较强的化感作用，如白栎树、红栎[15]、蓝桉[16]、槟榔、橡胶[17]、胡椒、芒果、黄皮[18]、巨桉[19]、核桃[20]、木豆[21]、红叶李[22]、盐肤木[23]等，并且来自林木的化感物质因其浓度不同对草本植物的作用效果也是不同的。众多研究发现，高浓度的化感物质抑制植物生长，低浓度的化感物质不影响或促进植物生长。化感物质的浓度是影响化感效应的主要因素，化感作用的性质和强度取决于化感物质的浓度大小。该研究表明，白千层树皮乙醇提取液对黑麦草、苜蓿种子的萌发和幼苗生長存在一定的化感作用。在低浓度下，黑麦草、苜蓿种子的发芽率会升高，但是发芽势已经开始受到抑制；在高浓度下，对上述2种植物种子萌发起抑制作用，且浓度越高，化感抑制作用越明显，表明随着种子萌发，其对提取物的适应度增加。白千层树皮乙醇浸提液对黑麦草、苜蓿幼苗根和茎的生长也表现出了低促高抑的现象。该研究通过测试白千层提取液对受体萌发和生长影响的一些形态学指标的影响，初步表明白千层树皮中含有对黑麦草和苜蓿种子萌发、根芽生长起化感作用的次生化合物，希望能为饲草种植、草坪建植以及白千层在园林植物绿化配置提供依据。但该研究仅以测试白千层的某一组织的浸提液对受试植物种子发芽和幼苗生长的影响为主，未涉及化感物质的筛选和浓度测定。至于白千层其他组织是否具有化感作用及其化感作用的生理生化机制，有待于进一步研究。

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