全 文 ：* 福建省教育厅项目（JA02207）资助
**通讯作者
收稿日期：2004-08-19 改回日期：2004-10-06
火力楠根超临界提取物对马尾松种子的化感效应研究*
曹光球 林思祖**王爱萍 郑燕萍 胡宗庆
（福建农林大学林学院 福州 350002） （福建林业职业技术学院 南平 353000）
摘 要 研究火力楠根超临界提取物对马尾松种子的化感效应结果表明，纯CO2萃取的火力楠根生化物质对马尾
松种子绝对发芽率、绝对发芽势、胚根长、胚轴长、鲜物质量及干物质量有显著抑制作用；夹带剂与CO2混合萃取的
火力楠根生化物质对马尾松种子绝对发芽率、胚轴长及鲜物质量、干物质量有不同程度促进作用，而对绝对发芽势、
胚根长则有抑制作用。
关键词 马尾松 火力楠根 超临界提取物 生物评价
EffectofMichelia acclureirootextractionbysupercriticalfluidontheseedgerLinationofPinus assoniana.CAO
Guang-Qiu，LINSi-Zu，WANGAi-Ping，ZHENGYan-Ping（ForestryColegeofFujianAgriculturalandForestryUniversi-
ty，Fuzhou350002，China），HUZong-Qing（FujianForestryProfessionalandTechnologicalColege，Nanping353000，
China），CJEA，2005，13（4）：32~35
Abstract TheefectofextractionofMicheliamacclureirootextractedbysupercriticalfluidontheseedgerminationofPi-
nusmasonianawasstudied.TheresultsshowthatthealeochemicalsofMicheliamacclureirootextractedbypureCO2
havesignificantlyinhibitoryefectsontheabsolutegerminationrate，absolutegerminationpower，plumularrootlength，
plumularaxislength，freshweightanddryweight.Onthecontrary，thealeochemicalsofMicheliamacclureirootextract-
edbyentrainermixedwithCO2havepositiveefectsontheabsolutegerminationrate，plumularaxislength，freshweight
anddryweight，buthaveinhibitoryefectsontheabsolutegerminationpowerandplumularrootlength.
Keywords Pinusmasoniana，Micheliamacclurei，Extractofsupercriticalfluid，Bioassays
（ReceivedAug.19，2004；revisedOct.6，2004）
马尾松纯林层次结构简单，生态质量差，防火能力弱，并使地力衰退、松毛虫危害严重等，而营造马尾松
混交林则可解决上述诸多问题［1］。由于火力楠与马尾松生物学和生态学特性的差异，人们普遍认为火力楠
是马尾松适宜混交树种［2］。评价一树种与目的树种是否适宜混交，仅从生物学及生态学特性评价是不全面
的，植物间的生化作用不仅影响林木生长，且影响林地地力与林分的更新。本试验研究了火力楠根超临界
提取物对马尾松种子的化感效应，为正确选择马尾松混交树种提供理论依据。
1 试验材料与方法
从火力楠纯林中挖掘火力楠根，于阴凉处自然干燥一段时间后置烘箱（40࠷）烘干后粉碎备用，马尾松
优良种子为福建省龙岩市南阳种苗站提供。采用正交试验L8（27），因素及水平设置见表1。在萃取过程中
表1 火力楠根提取物超临界萃取正交表L8（27）
Tab.1 OrthogonaltableofalelochemicalsofMicheliamaclurei
rootextractedbysupercriticalfluidextractionL8（27）
实验号
No.
萃取压力／MPa
Pressure
萃取温度／࠷
Temperature
CO2流量／kg·h-1
CO2flux
1 20 40 30
2 40 40 35
3 20 60 30
4 20 60 35
采用夹带剂、分离压差（2MPa）分别进行分离，夹带剂为
乙醇和乙酸乙酯（V:VE2:1）。在每个萃取参数条件下
设置分离压差后，先用纯CO2萃取完全后，加入夹带剂继
续萃取，萃取所得的提取物采用真空浓缩后低温保存备
用。乙醇、乙酸乙酯为分析纯，CO2纯度≥99%，萃取仪
器为HA221-50-06型超临界CO2萃取装置。试验添加
液配制见文献［3］，对照为10g／kg乙醇溶液。发芽条件
及种子预处理见文献［4］，每培养皿中置100粒种子，重
第13卷第4期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol.13 No.4
2005年10月 ChineseJournalofEco-Agriculture Oct.，2005
复3次，每天每培养皿中加入1mL添加液。置发芽床当天为第1天，第15天结束发芽试验并测定胚根长、
胚轴长、鲜物质量与干物质量。WiliamsonG.B［10］提出的敏感指数（RI）为衡量化感作用指标：
RIE1-C／T （当T>C） （1）
RIET／C-1 （当T≤C） （2）
式中，C为对照值，T为实测值，RI为化感效应，RI>0表示促进作用，RI<0则表示抑制作用，RI的绝对
值与作用强度大小一致。对数据进行t检验差异性分析。
2 结果与分析
2.1 纯CO2萃取的火力楠根提取物对马尾松种子发芽效应
纯CO2萃取条件下分离Ⅰ与分离Ⅱ萃取的火力楠根提取物对马尾松种子具有不同化感效应（见表2）。
萃取参数1和参数2条件分离Ⅰ萃取的提取物对马尾松种子发芽表现为低浓度处理抑制作用大于高浓度处
理，分离Ⅱ萃取的提取物则表现为500mg／kg高浓度处理抑制作用大于200mg／kg及100mg／kg低浓度处
理。萃取参数3条件下萃取的火力楠根提取物总体表现为较强抑制作用，且200mg／kg低浓度处理抑制作
用大于500mg／kg及100mg／kg浓度处理。萃取参数4条件下则表现为分离Ⅰ萃取的火力楠根提取物对马
尾松种子发芽表现为500mg／kg高浓度处理抑制作用大于100mg／kg及200mg／kg低浓度处理，而分离Ⅱ萃
取的提取物则表现为低浓度处理抑制作用大于高浓度处理，且随浓度的增加而抑制作用逐渐减弱。不同萃
取条件对马尾松种子的不同检测指标亦有不同影响，胚轴长在第1和第4萃取参数条件下总体表现为抑制
作用，而在第2和第3萃取参数条件下总体表现为促进作用；相同萃取条件下不同浓度火力楠根提取物对马
尾松种子的不同检测指标影响不同，第2萃取条件萃取的火力楠根提取物对胚轴长表现为促进作用，而对绝
对发芽率、绝对发芽势、胚根长、鲜物质量及干物质量则为抑制作用。
表2 纯CO2萃取火力楠根提取物对马尾松种子的化感效应***
Tab.2 EfectofextractofMicheliamacclureirootextractedbypureCO2onseedgerminationofPinusmasoniana
参 数
Index
处理浓度／mg·kg-1
Treatmentcon-
centrations
绝对发芽率
Absolutegermi-
nationrate
绝对发芽势
Absolutegermi-
nationpower
胚轴长
Plumularaxis
length
胚根长
Plumularroot
length
鲜物质量
Freshweigh
干物质量
Dryweight
RI |t| RI |t| RI |t| RI |t| RI |t| RI |t|
1A 100 -0.67** 18.94 -0.74** 15.35 -0.68** 23.00 -0.05 0.69 -0.78** 85.04 -0.68** 31.50
1A 200 -0.86** 14.53 -0.88** 18.94 0.12 0.37 -0.44* 4.12 -0.92** 23.51 -0.83** 8.90
1A 500 -0.78** 9.37 -0.72** 19.47 -0.36 2.06 -0.36** 6.23 -0.82** 35.84 -0.80** 8.66
1B 100 -0.60** 7.31 -0.80** 20.36 -0.15 0.98 -0.35* 3.88 -0.62** 11.33 -0.54** 4.81
1B 200 -0.75** 6.92 -0.83** 15.52 -0.43 0.99 -0.12 0.38 -0.80** 8.00 -0.76** 7.30
1B 500 -0.84** 61.55 -0.90** 19.86 0.25 1.30 -0.67**13.64 -0.90** 97.51 -0.83** 38.00
2A 100 -0.63** 26.72 -0.70** 84.02 0.31 1.34 -0.31** 4.96 -0.70** 21.82 -0.59** 4.85
2A 200 -0.81** 30.32 -0.90** 56.87 0.42 1.63 -0.50 2.27 -0.87** 40.94 -0.83** 28.73
2A 500 -0.69** 7.89 -0.81** 13.78 0.51 1.72 0.11 0.77 -0.76** 7.62 -0.72** 8.06
2B 100 -0.79** 11.64 -0.72** 19.45 -0.23* 3.30 -0.34 2.50 -0.78** 28.22 -0.76** 13.23
2B 200 -0.67** 14.04 -0.81** 21.06 0.08 0.33 -0.21 1.84 -0.71** 14.14 -0.65** 13.76
2B 500 -0.74** 14.50 -0.87** 26.80 -0.30 1.17 -0.24 2.59 -0.82** 20.78 -0.75** 19.14
3A 100 -0.41** 6.18 -0.38** 4.96 0.13 0.64 -0.38* 4.37 -0.45 1.96 -0.27* 3.47
3A 200 -0.53** 13.58 -0.55** 11.61 0.30 2.62 -0.60**12.75 -0.53** 43.88 -0.50** 23.00
3A 500 -0.74** 7.27 -0.80** 11.29 -0.36 1.70 -0.55** 5.77 -0.82** 11.74 -0.75** 9.57
3B 100 -0.62** 11.87 -0.72** 12.29 0.03 0.13 -0.34* 3.62 -0.66** 9.41 -0.47** 8.69
3B 200 -0.60** 25.73 -0.71** 10.61 0.02 0.10 -0.30** 4.75 -0.71**102.00 -0.59** 27.00
3B 500 -0.66** 21.61 -0.74** 8.84 -0.47** 4.74 0.05 0.47 -0.78** 44.60 -0.64** 17.03
4A 100 -0.52** 10.21 -0.54** 6.27 0.18 0.56 -0.25 2.62 -0.63** 11.66 -0.51** 7.83
4A 200 -0.22** 9.52 -0.33 2.29 0.28 1.54 -0.09 2.60 -0.41** 12.98 -0.26** 5.51
4A 500 -0.72** 11.99 -0.67** 53.93 0.26 1.04 -0.08 0.48 -0.74** 24.48 -0.65** 16.64
4B 100 -0.75** 5.91 -0.74** 7.22 -0.44 2.55 -0.37 2.03 -0.81** 10.29 -0.77** 6.74
4B 200 -0.73** 6.04 -0.86** 12.20 -0.30 0.12 -0.26 2.60 -0.81** 7.38 -0.80** 14.24
4B 500 -0.72** 9.92 -0.88** 19.38 -0.03 2.17 -0.22** 7.65 0.78** 11.61 -0.70** 9.14
RI累和 -16.06 -17.63 -0.88 -6.85 -17.60 -15.65
*P<0.05；**P<0.01；***表中数据为3个重复平均值，表中参数1~4指4个不同萃取参数条件，A指在分离压差条件下第1个出口
的生化物质，B指在分离压差条件下第2个出口的生化物质，下表同。
第4期 曹光球等：火力楠根超临界提取物对马尾松种子的化感效应研究 33
2.2 夹带剂与CO2混合萃取的火力楠根提取物对马尾松种子发芽效应
表3表明夹带剂与CO2混合萃取的火力楠根提取物对马尾松种子发芽具有不同影响，第1萃取条件萃
取的火力楠根提取物总体表现为促进作用，分离Ⅰ萃取的提取物随浓度的增加而促进作用增强，分离Ⅱ萃
取的提取物随浓度愈高，其促进作用减弱甚至起抑制作用；萃取参数2条件下分离Ⅰ萃取的提取物对马尾松
种子发芽起抑制作用，200mg／kg浓度处理的抑制作用大于500mg／kg及100mg／kg浓度处理，分离Ⅱ萃取
的提取物随浓度的增加，其促进作用减弱甚至起抑制作用；萃取参数3条件下分离Ⅰ萃取的提取物随浓度的
增大，其抑制作用逐渐减弱甚至转变为促进作用，分离Ⅱ萃取的提取物500mg／kg高浓度处理抑制作用强，
200mg／kg及100mg／kg低浓度处理抑制作用减弱甚至起促进作用；萃取参数4条件下萃取的火力楠根提
取物总体表现为500mg／kg高浓度处理抑制作用大于200mg／kg及100mg／kg低浓度处理，且随浓度的增
大而抑制作用增强。同一检测指标在不同萃取参数条件下亦有不同影响，绝对发芽率在第1和第3萃取条
件下总体表现为促进作用，而第2和第4萃取条件下则表现为抑制作用；同一萃取参数条件萃取的火力楠根
提取物对马尾松种子的不同检测指标影响各异，第4萃取条件萃取的火力楠根提取物对马尾松种子绝对发
芽率、绝对发芽势、胚根长、鲜物质量均起抑制作用，而对胚轴长、干物质量则起促进作用；且分离出口不同，
火力楠根提取的生化物质对马尾松种子的作用亦不同，萃取参数2条件下分离Ⅰ萃取的火力楠根提取物对
马尾松种子发芽起抑制作用，而分离Ⅱ萃取的火力楠根提取物则起促进作用。
表3 夹带剂与CO2混合萃取火力楠根提取物对马尾松种子的化感效应
Tab.3 EfectofextractofMicheliamaclureirootextractedbyentrainermixedwithCO2onseedgerminationofPinusmasoniana
参 数
Index
处理浓度／mg·kg-1
Treatmentcon-
centrations
绝对发芽率
Absolutegermi-
nationrate
绝对发芽势
Absolutegermi-
nationpower
胚轴长
Plumularaxis
length
胚根长
Plumularroot
length
鲜物质量
Freshweigh
干物质量
Dryweight
RI |t| RI |t| RI |t| RI |t| RI |t| RI |t|
1A 100 0.09** 5.20 -0.09 0.58 0.51* 4.28 -0.21 1.40 0.04 0.47 0.04** 14.43
1A 200 0.25 1.00 0.11 0.18 0.73 2.75 -0.22** 10.12 0.43 1.25 0.37* 2.90
1A 500 0.22 1.30 0.21 0.69 0.76 1.57 -0.13 2.83 0.34 1.13 0.33* 2.99
1B 100 0.12 1.73 -0.18 0.09 0.67** 7.51 0.08** 11.46 0.33**13.86 0.29** 14.72
1B 200 0.35** 12.12 0.42** 4.76 0.81 2.18 -0.27** 4.75 0.44 2.71 0.31* 4.04
1B 500 -0.30 1.73 -0.50**16.50 0.50** 12.09 -0.46** 14.93-0.47* 4.33 -0.38* 3.71
2A 100 -0.14** 10.39 0.33** 8.32 0.12**18.11 -0.24** 10.86-0.15 1.53 -0.09** 17.00
2A 200 -0.43** 22.52 -0.68**25.98 0.60**19.02 -0.60** 8.70-0.38* 3.46 -0.29** 5.96
2A 500 -0.33* 3.27 -0.36 1.30 0.58** 8.90 -0.34 2.54 0.20 1.41 0.10** 6.58
2B 100 0.42 1.84 -0.39 1.48 0.73** 6.26 -0.48** 5.63 0.45* 2.86 0.47** 5.33
2B 200 0.40** 6.55 0.42 2.11 0.71 0.30 0.02 2.23 0.40** 8.13 0.41** 16.92
2B 500 -0.13 0.79 -0.33 2.08 0.67 2.04 -0.36* 4.40 0.26 1.08 0.29** 5.67
3A 100 0.35** 8.66 -0.27**11.26 0.75**17.37 -0.42**133.79 0.03 0.58 -0.08** 9.53
3A 200 -0.04 0.18 -0.45* 3.27 0.52**13.45 -0.46 2.71-0.33 2.22 -0.06** 4.86
3A 500 0.29** 5.20 0.00 0.00 0.78**15.89 -0.46** 63.80 0.40** 11.93 0.40* 3.46
3B 100 0.29 1.30 -0.55** 5.20 0.75* 3.89 -0.32** 8.06-0.03 0.12 -0.04* 4.48
3B 200 -0.22 0.89 0.12 0.31 0.78** 7.02 -0.30** 9.08 -0.14 2.23 -0.25** 29.00
3B 500 -0.11 0.95 -0.12 0.66 0.58** 8.82 -0.56* 2.84-0.29* 3.42 -0.14* 4.30
4A 100 -0.04 2.00 -0.36 2.62 0.10* 3.06 0.16 0.28 0.29* 2.97 0.37** 21.54
4A 200 -0.21 1.92 -0.06 0.20 0.52** 4.88 -0.45 1.55 0.16 0.69 0.27** 5.74
4A 500 -0.02 0.15 -0.24 1.14 0.71**10.98 -0.61 2.30-0.30* 3.39 -0.25** 5.89
4B 100 0.17 0.98 0.21 0.79 0.52** 4.85 -0.43* 3.55 0.58 2.21 0.50** 9.07
4B 200 -0.23 2.40 -0.32 1.73 0.67** 6.66 -0.59* 3.44-0.30**10.97 -0.25** 7.79
4B 500 -0.43* 4.36 -0.36** 6.35 0.31**12.16 -0.61**158.30-0.41**22.52 -0.21** 29.00
RI累和 0.78 -3.34 14.93 -8.24 1.57 2.12
34 中 国 生 态 农 业 学 报 第13卷
3 小结与讨论
混交树种与目的树种的种间生化关系是目前化感作用研究的热点之一［5~9］。不同萃取参数条件萃取
的火力楠根提取物对马尾松种子发芽各指标反应不一，这主要是因不同萃取参数条件下萃取的火力楠根提
取物种类不同所致；马尾松种子各发芽指标对不同提取物的敏感性亦表现不一，这主要是因萃取的火力楠
根提取物种类繁多，部分提取物对马尾松种子某些指标产生正面影响，而部分提取物则对其产生负面效应。
利用超临界流体萃取装置的特点，通过添加夹带剂、设置分离压差对火力楠根提取物进行初步分离，在众多
火力楠根生化物质中能溶于CO2的生化物质对马尾松种子发芽各指标起抑制作用，不溶于CO2但能溶于乙
醇和乙酸乙酯的生化物质对马尾松种子绝对发芽率、胚根长、鲜物质量和干物质量具有一定促进作用，而对
绝对发芽势及胚轴长则起不同程度抑制作用。从火力楠根生化物质对马尾松种子化感作用而言，火力楠与
马尾松存在并不很协调的种间生化关系，这表明今后的营林生产实践中应避免火力楠与马尾松混交模式多
代连栽，防止不利于马尾松种子天然更新的火力楠根生化物质在林地的积累。
参 考 文 献
1 黄光霖，周志春.马尾松纸浆林培育中存在的问题及其对策.西南造纸，2000（2）：11~14
2 周政贤.中国马尾松.北京：中国林业出版社，2001.150~155
3 王爱萍，林思祖，杜 玲等.马尾松根生化物质对杉木种子的化感效应.福建林学院学报，2003，23（3）：253~256
4 曹光球，林思祖，刘 雁等.几个树种生化物质的初步分离与生物检测.中国生态农业学报，2002，10（2）：22~25
5 曹光球，林思祖，黄世国等.几个树种枝叶水浸液处理杉木6年后其生物量及分配.西北植物学报，2002，22（4）：894~899
6 林思祖，曹光球，黄世国等.杉木经几种源植物水浸液处理后叶绿素、质膜透性及气孔的变化研究.中国生态农业学报，2003，11（3）：
29~31
7 何宗明，俞新妥，林思祖等.几种伴生植物水浸液对杉木生长的影响研究.中国生态农业学报，2003，11（3）：32~35
8 黄志群，林思祖，曹光球.毛竹、苦槠水浸液对杉木种子发芽的效应.福建林学院学报，1999，19（3）：249~252
9 刘 雁，林思祖，曹光球等.杉木及其伴生树种生化物质的分离与生物测定.福建林学院学报，2001，21（3）：268~271
10 WiliamsonG.B.，RichardSonD.Bioassaysforalelopathy：Measuringtreatmentwithindependentcontrols.JChen.Ecol.，1998，14（1）：
181~
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第4期 曹光球等：火力楠根超临界提取物对马尾松种子的化感效应研究 35