國槐與山桃化感物質對幾種豆科植物的影響

付金晶，楊靜慧，龐志蕊，黃 妍，李 冰，劉艷軍

（1.天津農學院 園藝園林學院，天津 300384；2.天津市農業資源與環境研究所，天津300384）

化感作用是植物之間相互交流信息的一種方式，是生態系統內普遍存在的現象，幾乎所有植物都能產生含有化感作用的物質成分，并能對其他物種產生不同程度的影響。植物或微生物分泌某些化學物質到環境中，影響自身和其他植物的生長發育。目前，國內外學者已經在濕地、森林以及淡水等生態系統中廣泛開展了關于植物化感作用的研究，明確提出化感作用在植物自然更新、種群結構調節、種群演替、環境脅迫抵御、生物入侵以及重要化學信息傳遞等關鍵過程中發揮著至關重要的作用。近年來，農學工作者也對植物的化感作用開展了廣泛研究，主要包括植物浸提液對種子萌發及生長發育的影響等，以尋求更合理的混植方案，實行農林混合種植。

國槐為北方常見喬木，用作行道樹，抗逆性強；山桃為北方常見觀賞灌木，耐寒性好，適應性強，抗旱且耐鹽堿。目前缺乏對這兩種植物與間作豆科作物化感作用關系的研究。因此，本研究對國槐和山桃2種北方常見樹木的化感物質對幾種豆科作物的影響進行研究，為2種植物混植提供參考。

1 材料和方法

1.1 供試材料

綠豆、黑豆、黃豆種子，由天津農學院園林植物實驗室提供。

國槐與山桃浸提液，由筆者制備。

1.2 試驗方法

將國槐與山桃落葉剪碎，按10 g·（100 mL）-1的比例用蒸餾水浸泡24 h，經濾紙過濾后，再經針式過濾器過濾，放入AutoclaveSM52高壓消毒鍋中消毒，制成浸提液。選取大小均勻一致、顆粒飽滿的綠豆、黑豆、黃豆種子，洗凈，用次氯酸鈉消毒清洗，接種到鋪有兩層濾紙的無菌培養瓶中。綠豆每瓶均勻放置15粒，黑豆、黃豆每瓶各放置10粒。每瓶分別滴入1 mL無菌水、國槐浸提液、山桃浸提液。每個處理重復3次，放置在25 ℃，在自然光照下培養。

2 結果與分析

2.1 對豆科植物發芽率的影響

用蒸餾水（對照）、國槐浸提液、山桃浸提液處理的綠豆、黑豆和黃豆種子均于第2天開始發芽，第3天后發芽率均為100%。由此看出2種浸提液對3種豆科植物發芽率沒有差異。

2.2 對豆科植物胚軸長的影響

如圖1所示，國槐與山桃浸提液處理的綠豆和黑豆胚軸長顯著高于對照，與對照比較，國槐和山桃浸提液處理的綠豆胚軸長分別增加了75%和50%，黑豆胚軸長分別增加了35%和38%，各處理對黃豆胚軸長無顯著影響。表明國槐和山桃的化感物質對綠豆和黑豆的胚軸生長有顯著的促進作用。

圖1 不同溶液中3中豆科植物胚軸長

2.3 對豆科植物根長的影響

圖2顯示，國槐與山桃浸提液處理的綠豆根長均比對照增加60%左右，黑豆根長增加90%左右；國槐浸提液處理的黃豆根長比對照增加了1倍，而經山桃浸提液處理的黃豆根長與對照差異不顯著。

圖2 不同溶液中3種豆科植物根長

2.4 對豆科植物鮮重的影響

圖3表明，國槐與山桃浸提液處理的綠豆和黑豆鮮重顯著大于對照，與對照比較，綠豆鮮重分別增加了80%和100%，黑豆鮮重分別增加了26%和16%。國槐浸提液處理的黃豆鮮重比對照增加36%，而山桃浸提液處理的黃豆鮮重與對照差異不顯著。

圖3 不同溶液中3種豆科植物鮮重

2.5 對豆科植物干重的影響

圖4表明，國槐與山桃浸提液處理的綠豆干重比對照增加了23%～40%，國槐浸提液處理的黑豆干重比對照增加了36%，而山桃浸提液處理的黑豆干重與對照差異不顯著；國槐浸提液處理的黃豆干重比對照增加了35%，而山桃浸提液處理的黃豆干重與對照差異不顯著。

圖4 不同溶液中3種豆科植物干重

3 結論與討論

試驗表明，國槐與山桃化感物質對綠豆和黑豆的生長有促進作用；國槐化感物質對黃豆生長有促進作用，而山桃化感物質對其無影響。

本試驗中的光、溫度和水分條件一致，避免了自然條件下各種因素的干擾，理論上能較好地反映國槐和山桃化感物質對3種豆科植物的影響。但自然條件下，化感作用極其復雜，除受溫度、水分、養分和太陽輻射等環境因子錯綜復雜的影響外，植株間競爭效應也會對化感作用產生重要影響，因此需要將實驗室得出的結論在野外環境下進行檢驗驗證。