柳樹枯落物水浸提液對5種作物種子萌發與幼苗生長的影響

摘 要 為了解柳樹枯落物對種子植物的化感作用，開展了柳樹枯落物不同濃度水浸提液對小麥、谷子、糜子、高粱、白菜等5種作物種子萌發與幼苗生長狀況的影響研究。結果表明：柳樹枯落物水浸提液對這5種作物存在化感作用，不同濃度柳樹枯落物浸提液對5種作物的種子發芽率、發芽勢、幼苗根長、幼苗苗高、幼苗鮮質量等指標均有不同程度的影響，并且隨著柳樹枯落物浸提液濃度的變化其作用強度有所不同。

關鍵詞 柳樹枯落物；化感作用；種子萌發

中圖分類號：S718.43;S723.1""" 文獻標識碼：A"" doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2024.02.010

Effects of Water Extracts of Salix babylonica Withered Litters on Seed Germination and Seedling Growth of Five Plants

Abstract In order to understand allelopathy of Salix babylonica withered litters on seed plants，the effects of water extracts of Salix babylonica withered litters at different concentrations on seed germination and seedling growth of five plants，such as" Triticum aestivum，Setaria italica，Panicum miliaceum，Sorghum bicolor" and Brassica pekinensis，were studied. The results showed as follows： the water extracts of Salix babylonica withered litters had allelopathic effects on these five plants;the water extracts of Salix babylonica withered litters at different concentrations had different effects on the seed germination rate，germination potential，seedling root length，seedling length and seedling fresh weight of the five plants，and the effect intensity was different with the change of the concentrations of the water extracts of Salix babylonica withered litters.

Key words Salix babylonica;allelopathy;seed germination

柳樹（Salix spp.）為楊柳科柳屬植物的總稱。柳屬共有520多種植物，都是木本，有喬木、直立灌木及匍匐狀、墊狀等多種形態，我國有257種[1]，分布范圍較廣，常見品種包括垂柳（Salix babylonica）、旱柳（Salix matsudana）、爆竹柳（Salix fragilis）、圓頭柳（Salix capitata）、白柳（Salix alba）、河柳（Salix matsudana）、朝鮮垂柳（Salix pseudolasiogyne）等；柳樹生長速度快，對各類極端環境均有較強的適應能力；其用途廣泛，能提供多種林副產品，例如，可作為造紙原料、農具用材、礦柱用材及板箱用材等，其枝條用于編制各類用具，枝葉用于飼料，花可作為蜜源，因此，柳樹具有很高的經濟價值，是發展林業產業化的重要樹種之一。柳樹對生態環境適應性強，具有耐嚴寒、耐干旱、耐鹽堿、耐水淹等特點，在城市綠化中栽培面積較大，是我國常用的綠化和人工造林樹種。柳樹具有凈化空氣、隔絕噪音、綠化和改善城市環境、保護堤壩、防風固沙、防治水土流失等作用，作為綠化樹種有助于保護生態環境、改善空氣質量、保持生態平衡等，具有較高的生態價值和社會價值。目前，我國北方地區村屯柳樹防護林面積較大[2]，其枯枝落葉還田能夠提高土壤有機質含量，有利于提高農田土壤肥力，促進田間作物生長[3，4]。本研究以農田周邊柳樹防護林枯落物（枯枝落葉）為試驗材料，把柳樹枯落物制成不同濃度水浸提液。用不同濃度水浸提液處理小麥（Triticum aestivum）、谷子（Setaria italica）、糜子（Panicum miliaceum）、高粱（Sorghum bicolor ）和白菜（Brassica pekinensis）等5種農作物種子，通過種子發芽試驗與幼苗培養試驗，探究不同濃度的柳樹枯落物水浸提液對這5種作物種子發芽率、發芽勢、幼苗根長、幼苗高、幼苗鮮質量等指標影響情況，進而探討柳樹枯落物水浸提液對這5種常見田間作物的影響與化感作用。通過本研究探討柳樹防護林在農田生態系統中的作用與地位[5，6]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供體材料：垂柳、旱柳的枯落枝葉，于2021年10月15日，在白城師范學院校園綠化區采集。

受體材料：小麥品種為吉春13號，谷子品種為九谷21，糜子品種為赤黍9號，高粱品種為吉雜83，白菜品種為吉錦。5種作物種子均購于當地種子公司。

試劑包括：75%酒精、蒸餾水等。

1.2 試驗方法

2021年10月15日把采回的柳樹（垂柳、旱柳）枯落物清洗后晾干，把柳樹枯落物剪成小段后用粉碎機打成粉末狀。稱取40 g柳樹枯落物粉末，將其放入1 000 mL燒杯中，加入1 000 mL蒸餾水，在室溫下浸提48 h，用雙層紗布過濾后，獲得0.04 g·mL-1柳樹枯落物浸提液原液，將其放入冰箱4 ℃條件下貯存備用。在開展試驗時，用原液分別配置0.02 g·mL-1和0.01 g·mL-1濃度的浸提液備用。

選取顆粒飽滿、大小均勻一致的5種作物種子，篩選好分別用紗布包好，用75%濃度酒精消毒，在酒精中浸泡3～5 s后取出種子，使用蒸餾水沖洗3次，完成后，再把處理過的種子分別放入3% 濃度NaClO溶液中浸泡8 min，再用蒸餾水沖洗干凈。

把消毒后的5種作物種子分別放在0.04、0.02和0.01 g·mL-1濃度柳樹枯落物浸提液和蒸餾水中浸泡12 h。用蒸餾水把消毒后的培養皿充分濕潤，在培養皿中鋪2層濾紙，把浸泡好的5種作物種子均勻擺放在濾紙上，每個培養皿中種子數量為100粒，用4層紗布蓋在培養皿中的種子上。以柳樹枯落物0.04、0.02和0.01 g·mL-1濃度浸提液為試驗組，以蒸餾水為對照組（CK），分別向擺放好種子的培養皿中加入適量的不同濃度浸提液，以蒸餾水（CK）為對照，每個處理重復3次[7]。

把各培養皿放入25 ℃人工氣候箱中，在種子培養過程中，觀察水分狀況，每天于8：00 和18：00 各補水1次，于16：00—18：00觀察種子發芽狀況，在種子萌發階段每天統計、計算種子發芽率和發芽勢；在幼苗生長階段，測定不同處理下5種作物萌發后幼苗的苗高、根長、鮮質量[7]。

1.3 試驗指標測定

于種子發芽后第3天、第7天分別統計種子的發芽率和發芽勢，計算公式如下：

采用Williamson提出的化感效應檢驗方法統計數據：

Rl=T/C-1（T＜C） 或 Rl=1-C/T（T≥C）

其中：Rl為化感作用效應，T為處理值，C為對照值，當Rl＞0時，促進種子萌發。當Rl＜0時，抑制種子萌發，取絕對值表示化感作用的大小[7，8]。

2 結果與分析

2.1 不同濃度柳樹枯落物水浸提液對5種作物種子萌發的影響

由表1、表2可知，在不同濃度柳樹枯落物水浸提液處理下，5種作物種子的發芽率、發芽勢等指標顯著降低，說明柳樹枯落物水浸提液能顯著降低各種子的發芽速度，延長種子的發芽周期。因此，柳樹枯落物水浸提液能夠抑制5種受體植物種子萌發。

研究表明，與對照相比較，不同濃度柳樹枯落物水浸提液處理對5種作物種子發芽率、發芽勢影響顯著，均表現為隨著柳樹枯落物水浸液濃度升高，對作物種子發芽率、發芽勢的抑制作用顯著增加。

2.2 不同濃度柳樹枯落物水浸提液對5種作物幼苗根長的影響

從圖1可知，柳樹枯落物水浸提液對小麥、谷子、糜子、高粱、白菜等5種作物的幼苗根長指標影響程度有所不同，隨著柳樹枯落物水浸提液濃度的升高，其對5種植物幼苗根長的影響越顯著；由圖1可知，柳樹的枯落物水浸提液能夠顯著抑制小麥、谷子、糜子、高粱、白菜的苗根伸長生長，其中，對小麥幼苗根長抑制作用最強。

2.3 不同濃度柳樹枯落物水浸提液對5種作物幼苗苗高的影響

由圖2可知，各濃度的柳樹枯落物水浸提液對小麥、谷子、糜子、高粱、白菜幼苗的伸長生長均產生抑制作用；不同濃度浸提液對5種受體作物幼苗苗高抑制強度不同；相同濃度浸提液處理下，5種作物幼苗苗高差異顯著；柳樹枯落物水浸提液能夠顯著抑制5種作物幼苗生長，其中對小麥幼苗苗高的抑制強度最大；柳樹枯落物水浸提液濃度與對幼苗苗高的抑制強度呈正相關。

2.4 不同濃度柳樹枯落物水浸提液對5種作物幼苗鮮質量的影響

由圖3可知，3個濃度的柳樹枯落物水浸提液對小麥、谷子、糜子、高粱、白菜幼苗鮮質量均有不同程度的抑制作用；同一濃度水浸提液處理對5種作物幼苗鮮質量的抑制程度各有不同影響；不同濃度水浸提液對同一作物幼苗鮮質量影響強度有所不同；3個濃度的水浸提液均能抑制小麥、谷子、糜子、高粱、白菜幼苗鮮質量，其中，0.01 g·mL-1水浸提液處理對谷子幼苗鮮質量的抑制強度最大；0.02 g·mL-1水浸提液處理對5種作物幼苗鮮質量抑制強度差異不顯著；0.04 g·mL-1水浸提液處理對5種作物幼苗鮮質量抑制強度表現為：谷子gt;白菜gt;高粱gt;小麥gt;糜子。

3 結論

本研究表明，柳樹枯落物對小麥、谷子、糜子、高粱、白菜有化感作用，3個濃度水浸提液均能抑制5種作物的種子萌發與幼苗生長，具體表現為：各濃度水浸提液處理下5種作物種子發芽率、發芽勢、幼苗根長、苗高、鮮質量等指標明顯降低，隨濃度變化，對作物種子萌發與幼苗生長狀況影響程度有所不同。

本研究初步掌握了不同濃度柳樹枯落物水浸提液對作物化感作用基本特點與規律。隨著研究深入，應進一步探討農田周邊柳樹枯落物對田間作物種群及群落構成的影響，為研究大田作物生長發育規律、田間管理與高產栽培措施等方面提供參考依據。

參考文獻：

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