松針浸提液和土壤浸提液對五指毛桃種子萌發的化感作用

陳英之，莫心怡，李良波，甘鳳瓊，黃榮韶

(1.廣西大學 農學院，廣西 南寧 530004； 2.廣西中醫藥大學 藥學院，廣西 南寧 530200)

林藥種植是根據林下不同環境條件，將適宜林下生長的藥用植物移到自然環境下進行半野生化栽培[1]。林藥種植充分利用林地資源，同時使野生藥用資源得到恢復，解決了林木生產周期長、見效慢、收益低的難題，實現以短養長、長短結合的良性循環[2-3]。化感作用指植物通過向周邊環境釋放化學物質對周圍和自身植物產生的不利或者有利的效應[4]。化感物質可以存在于植物任何器官中，通過淋溶、揮發、殘留物分解和根分泌等途徑向環境釋放[5-6]。土壤是植物生存依賴的環境，也是植物產生化感作用的媒介，植物以地上部淋溶、殘留物腐解和根系分泌物等形式將化感物質釋放到土壤中，化感物質經過一系列的轉化、滯留、遷移等途徑富集，到達受體植物并維持一定的濃度和活性，從而產生化感作用[7]。

五指毛桃為桑科榕屬植物粗葉榕(FicushirtaVahl)的根，具有健脾補肺、化溫舒筋之功，用于脾虛浮腫、食少無力、肺癆咳嗽、盜汗、風濕痹痛、產后無乳等癥[8]。五指毛桃是地道的民族藥材，多生于海拔500～1 000 m的灌叢山谷、林緣、疏林、山坡林邊或村寨附近曠地，濕潤溫暖的地方[9]。目前，五指毛桃林下種植研究比較少。松樹是廣西主要的造林樹種，種植面積達231.6萬hm2。如果能在松樹林下種植五指毛桃，既可以增加林下生物多樣性，又可以增加林業附加值。因此，本研究通過分析松針浸提液，以及松樹與白及、桃金娘、牛耳楓、赤蒼藤、五指毛桃5種不同藥材立體種植的根際土壤浸提液對五指毛桃種子萌發、幼苗生長的影響，探討松樹、松樹+白及、松樹+桃金娘、松樹+牛耳楓、松樹+赤蒼藤、松樹+五指毛桃等對五指毛桃種子和幼苗的化感效應，為科學開展五指毛桃復合種植提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

松樹松針、松樹土壤、松樹+白及土壤、松樹+桃金娘土壤、松樹+牛耳楓土壤、松樹+赤蒼藤土壤、松樹+五指毛桃土壤于2019年3月采集于南寧市邕寧區那樓鎮廣澤健康產業種植基地。白及、牛耳楓、赤蒼藤、五指毛桃于2017年3月人工移栽于松樹林中，桃金娘為松樹林下野生藥材。

五指毛桃種子于2019年7月20日采自南寧市邕寧區那樓鎮廣澤健康產業種植基地。取無病蟲害、生長健壯且成熟的五指毛桃果實，搓爛果肉，取出種子。

1.2 方法

1.2.1 松針水浸提液的制備

采集新鮮松針，用蒸餾水沖洗干凈，自然晾干表面水分后用剪刀剪成1 cm左右的小段，稱取10 g葉片浸泡于100 mL蒸餾水中，靜置24 h后過濾，將濾液經旋轉蒸發濃縮儀減壓濃縮，最后得到松針水浸提液母液，置于冰箱4 ℃保存備用。試驗中將所得的母液用蒸餾水稀釋成4個濃度梯度：0.100 0、0.050 0、0.025 0和0.012 5 mg·mL-1，以蒸餾水為對照(CK)，一共5個處理。

1.2.2 土壤水浸提液的制備

采用5點取樣法采集根系耕作層30 cm左右深度的土樣，將土壤樣品帶回實驗室，通風陰干，除去石塊和植物殘體等雜質，過2 mm篩，混勻后分別稱取50 g用100 mL蒸餾水在室溫下浸提24 h，24 ℃ 362.19g離心10 min，取上清液過濾，接著將濾液經過旋轉蒸發濃縮儀減壓濃縮，最后將水浸提液定容配制成土壤水浸提液母液，置于冰箱4 ℃保存備用。將所得的母液用蒸餾水稀釋成4個濃度梯度：0.5、0.25、0.125和0.062 5 mg·mL-1，以蒸餾水為對照(CK)，每種浸提液一共5個處理。

1.2.3 種子萌發與幼苗生長試驗

試驗所用的新鮮五指毛桃種子用3% NaClO溶液表面處理10 min，無菌水反復沖洗3～5次。選取50粒飽滿的種子，放在鋪有2層濾紙的滅菌培養皿中，分別加入10 mL配制好的上述不同類型不同濃度的浸提液，以蒸餾水作空白對照，每處理3次重復。將培養皿置于室內，每日光培養12 h。每天觀察種子發芽情況，及時按需補充相應的浸提液和蒸餾水，使濾紙保持濕潤。從首粒種子發芽開始每日統計發芽數。

定期觀察30 d，統計種子發芽情況、發芽勢和發芽率[10]。測定幼苗生長指標，每皿隨機選擇10株幼苗，測其根長和苗長，計算平均值。

1.2.4 化感效應指數計算

以化感效應指數(RI，簡稱化感指數)衡量化感作用的強度，參照Williamson等[11]的方法進行化感作用評價。

RI=1-C/T(T≥C)；RI=T/C-1(T

式中：C為對照值，T為處理值。RI>0表示促進作用，RI<0表示抑制作用，RI的絕對值代表化感作用的強度，設定對照的RI值為0。用Microsoft Excel 2007和SPSS軟件進行數據整理和分析。

2 結果與分析

2.1 松針浸提液對五指毛桃種子萌發與幼苗生長的影響

從表1可以看出，松針浸提液為0.012 5～0.100 0 mg·mL-1時，對五指毛桃種子發芽勢、發芽率、根長和苗長都有促進作用(RI>0)。松針浸提液濃度越低，對五指毛桃種子發芽勢、發芽率、根長和苗長的化感效應指數越大，化感效應越強，但發芽勢和發芽率與對照差異不顯著，根長和苗長與對照差異達顯著水平，說明松針浸提液對受體發芽勢和發芽率影響較弱，化感促進作用不明顯；對根長和苗長影響較強，化感促進作用明顯。當松針浸提液為0.012 5 mg·mL-1時，對受體促進作用最強，根長和苗長的化感效應指數分別為0.24和0.17，此時有利于五指毛桃種子的萌發和生長。

表1 松針浸提液對五指毛桃種子萌發與幼苗生長的影響

2.2 土壤浸提液對五指毛桃種子萌發與幼苗生長的影響

從表2可以看出，白及土壤浸提液為0.062 5～0.500 0 mg·mL-1時，對五指毛桃發芽勢和發芽率有抑制作用(RI<0)，對根長有促進作用(RI>0)，濃度變化對五指毛桃發芽勢、發芽率、根長和苗長的影響存在差異，化感強度變化沒有規律。

表2 土壤浸提液對五指毛桃種子萌發與幼苗生長的影響

桃金娘土壤浸提液為0.062 5～0.500 0 mg·mL-1時，對五指毛桃的發芽勢和根長有促進作用(RI>0)，各處理發芽勢與對照差異不顯著；濃度越高，對根長的化感促進作用越強，除0.062 5 mg·mL-1處理外，其他濃度處理五指毛桃的根長顯著大于對照。桃金娘土壤浸提液濃度變化對發芽率和苗長的影響存在差異，變化沒有規律。

牛耳楓土壤浸提液為0.062 5～0.500 0 mg·mL-1時，對五指毛桃的根長和苗長有促進作用(RI>0)，濃度變化對根長和苗長的影響存在差異，變化沒有規律；濃度變化對發芽勢和發芽率的影響存在差異，變化沒有規律。

赤蒼藤土壤浸提液為0.062 5～0.500 0 mg·mL-1時，對五指毛桃的根長有促進作用(RI>0)，濃度越高，根長的化感促進作用越強，各濃度處理根長均高于對照；濃度變化對發芽勢、發芽率和苗長的影響存在差異，變化沒有規律。

松樹土壤浸提液和五指毛桃土壤浸提液為0.062 5～0.500 0 mg·mL-1時，對五指毛桃發芽勢、發芽率、根長和苗長都有促進作用(RI>0)，濃度越低，對發芽勢、發芽率和苗長的化感促進作用越強，但發芽勢和發芽率與對照相比差異不顯著；濃度越高，對根長的化感效應越強。

3 小結與討論

化感物質是經自然途徑進入環境的化學物質。在自然條件下，水是唯一能夠將植物體中化感物質溶解出來的溶劑[12]。本研究用水作為溶劑，以受試種子萌發、幼苗生長為指標進行試驗，衡量化感物質的作用活性。不同植物根際土壤中化感物質對同一植物種子萌發的作用效果不同。在試驗濃度范圍內，白及根際土壤浸提液對受體的萌發具有抑制作用，可能來自白及根際土壤的化感物質影響了種子萌發過程中某些酶的合成或者活性[13-14]；松針浸提液、松樹根際土壤浸提液、松樹+五指毛桃根際土壤浸提液均對五指毛桃的根長表現出促進作用。松針浸提液濃度越低越有利于根的生長，松樹根際土壤浸提液相反，說明松針浸提液和松樹根際土壤浸提液影響根長的化感物質不同。

不同腐殖質土壤浸提液對受體植物不同部位生長的影響存在差異，可能是不同的生長部位對化感物質的敏感程度不同。通過對種子發芽勢、發芽率、根長和苗長的RI值對比發現，化感效應對不同器官的影響存在差異，五指毛桃幼苗根長對化感物質的敏感性大于種子發芽率和苗長的敏感性。

通過研究松針浸提液和6種植物根際土壤浸提液對五指毛桃種子萌發、幼苗生長的影響，發現松針浸提液、松樹和松樹+五指毛桃土壤浸提液對五指毛桃種子的發芽率、根長和苗長都有促進作用，說明五指毛桃適合在松樹林和已有五指毛桃的松樹林下生長，沒有連作障礙。