全 文 ：第 33卷　第 2期
2009年 3月
南京林业大学学报(自然科学版)
JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalScienceEdition)
Vol.33, No.2
Mar., 2009
　收稿日期:2008-04-16　　　　修回日期:2008-09-02
　基金项目:国家 “十一五 ”科技支撑计划(2006BAD03A15)
　作者简介:罗诚彬(1983—),硕士生。 ＊方升佐(通讯作者),教授 ,研究方向为森林培育。 E-mail:fangsz@njfu.com.cn
　引文格式:罗诚彬 ,方升佐 ,孙启祥 ,等.杨树-草决明复合经营中他感作用的分析 [ J] .南京林业大学学报:自然科学版 , 2009, 33
(2):9-12.
杨树 -草决明复合经营中他感作用的分析
罗诚彬 1 ,方升佐1＊ ,孙启祥 2 ,唐罗忠 1 ,田　野1
(1.南京林业大学森林资源与环境学院 ,江苏　南京　210037;2.中国林业科学研究院林业研究所 ,北京　 100091)
摘要:采用不同质量浓度的杨树根系水浸提液处理草决明种子 ,同时以不同质量浓度的草决明种子水浸提液处
理杨树插穗 , 探讨相互间的他感作用。结果表明 ,杨树-草决明复合经营时存在一定的他感作用。总体上 , 两个
参试杨树无性系(南林 -95杨和 NL-80351杨)根系浸提液质量浓度在 3 ～ 10 mg/mL时对草决明种子的发芽
率 、幼苗高生长 、根长生长及简化活力指数有一定的促进作用 , 但质量浓度为 30 mg/mL时有明显的抑制作用。
较低浓度的草决明种子浸提液可促进杨树根系的生长 ,而在较高浓度下则对根系生长有明显抑制作用 ,但对扦
插苗地上部分生长影响不显著;随着处理浓度的增加 , 杨树根系活力呈现先增大后减小的抛物线形变化趋势 , 其
中当浸提液在 3 ～ 12 mg/mL的质量浓度范围内对根系活力有一定的促进作用 , 6 mg/mL时根系活力达到最大 ,
而 24mg/mL时则表现为明显的抑制作用。
关键词:杨树无性系;草决明种子;水浸提液;他感作用;生物量;简化活力指数
中图分类号:S718　　　　文献标志码:A　　　　文章编号:1000-2006(2009)02-0009-04
Analysisofalelopathiceffectsinpoplar-Juemingziagroforestrysystem
LUOCheng-bin1 , FANGSheng-zuo1＊ , SUNQi-xiang2 , TANGLuo-zhong1 , TIANYe1
(1.ColegeofForestResourcesandEnvironment, NanjingForestryUniversity, Nanjing210037, China;
2.ResearchInstituteofForestry, CAF, Beijing100091, China)
Abstract:UsingthewaterextractsofthepoplarrootstotreattheseedsofCassiatora(L.), andthewaterextractsof
C.toraseedstotreatthepoplarcutings, thealelopathybetweenthetwospecieswasstudied.Theresultsshowedthat
somealelopathyexistedinpoplar-Juemingziagroforestrysystem.Thewaterextractionoftherootsoftwopoplarclones
with3— 10 mg/mLconcentrationscouldpromoteseedgermination, seedlingheight, rootgrowthandsimplifythevigor
indexofC.tora, whilethewaterextractswith30 mg/mLconcentrationssuppressedseedgerminationandseedling
growth.Therootgrowthofpoplarcutingswasimprovedundertreatmentwithrelativelylowconcentrationofwaterex-
tractsofC.toraseeds, whiletherootgrowthwassuppressedatahighconcentration.However, nosignificantdifference
inyoungseedlingbiomasswasobservedamongthetreatments.WithincreaseofwaterextractionconcentrationsofC.tora
seeds, therootvigorofpoplarcuttingsshowedahyperbolapattern, e.g., attheconcentrationof3— 12 mg/mL, the
rootvigorwasimproved, andreachedthehighestat6 mg/mL.However, therootvigorwasloweredattheconcentration
of24 mg/mL.
Keywords:poplarclones;seedsofCassiatora;waterextract;allelopathy;biomass;simplifiedvigorindex
他感作用是指植物 (包括微生物 )产生一些特殊的生化物质并释放到环境中 ,对其他植物产生直接
或间接的相生或相克的作用 [ 1-3] 。随着人口的迅速增长和土地资源的减少 ,林农复合经营成为农 、林生产
的重要发展方向 [ 4-6] ,而在林农复合经营选择间作植物应考虑的诸因素中 ,他感作用则是一个不容忽视的
重要方面[ 7] 。杨农复合经营的模式较多 ,其中林 -药间作是平原农区合理利用空间资源的重要途径之
一 [ 4] 。杨-药间作时林木为药材提供蔽荫条件 ,以防夏季高温伤害;同时 ,林下间作药材大多采用集约式的
南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 33卷
精耕细作 ,有利于改良林地土壤理化性质 ,增加肥力 ,促进杨树生长。草决明(CasiatoraL.)系豆科决明
属 1年生直立草本植物 ,广泛分布于长江以南各省。草决明的成熟种子 ,性味甘 、苦 、微寒 ,具有清肝明目 、
润肠通便的功效 ,对防治血管硬化与高血压有很好的疗效[ 8] 。笔者探讨供体和受体的相互化感作用 ,以
期为复合农林业植物配置提供理论依据。
1　材料与方法
1.1　供试材料
南林-95杨和 NL-80351杨根系(采用 1年生杨树扦插苗的根系)取自南京林业大学森林资源与环境
学院苗木基地 ,其中 ,南林 -95杨是从 I-69杨(PopulusdeltoidsBartr.cv.′Lux′)×I-45杨(P.×euramericana
(Dode)Guineircv.I-45/51)的杂交 F1中选育出的新无性系;NL-80351杨是从 I-69杨 ×I-63杨(P.deltoids
Bartr.cv.′Harvard′)的杂交 F1中选育出的无性系。草决明种子购自南京市种子公司。
1.2　浸提液的制备
(1)杨树根系浸提液的制备:将挖取的杨树无性系根系 ,冲去泥土后风干 ,剪成 1 ～ 2 cm长的小段用
粉碎机粉碎 ,过孔径为 1mm的筛 。测定根粉含水率 ,根据干物质的比率 ,称取一定质量的根粉 ,加入其质
量 20倍的清水 ,浸泡 24 h。用 3层纱布过滤 ,最后补充清水至干物质质量的 20倍 ,所得溶液为根系浸提
液的原液 ,其质量浓度为 30 mg/mL(仅为标识浓度 ,表示根粉与水的比例 ,下同)[ 7] 。
(2)草决明种子浸提液的制备:用粉碎机把草决明风干种子粉碎成粉末状 ,过孔径为 1mm的筛 ,测定
粉末含水率 ,根据干物质的比率 ,称取一定质量的粉末 ,加入 30倍质量的清水 ,浸泡 24 h。用 3层纱布过
滤 ,最后补充清水至干物质质量的 30倍 ,所得溶液为草决明种子浸提液的原液 ,其质量浓度为 48 mg/mL。
1.3　试验设计和研究方法
(1)杨树根系浸提液对草决明种子萌发的影响:选取籽粒饱满 、大小均匀的草决明种子 ,用清水冲洗
干净。在培养盒中平铺一层脱脂棉 ,将种子均匀摆放在脱脂棉上 ,每盒 100粒 。每个无性系根系浸提液均
设置 3种处理(质量浓度 3、10及 30mg/mL),同时以蒸馏水为对照 ,每处理重复 3次 。将发芽盒放入光照
发芽箱内 ,在 25℃、24h光照条件下进行发芽试验 ,每天观察并记录发芽情况。 3 d后开始统计种子发芽
数 ,连续观测 4d, 7 d后测定苗高和根长 [ 1 -2] 。
简化活力指数(simplifiedvigorindex, SVI)是反映种子活力的一种重要指数 [ 9] , SVI含有发芽率和幼
苗生长势两个变量 ,可以较全面地反映种子的萌发情况 [ 10] 。
(2)草决明种子浸提液对杨树插条生根的影响:剪取粗细相对一致 、长度为 15cm的 NL-80351杨插条
若干 ,把插条固定在穿好孔的圆形塑料泡沫上 ,再把圆形塑料泡沫固定在装有一定量草决明种子浸提液的
水盆中 ,使得插条下端约 10cm浸没在液体中 ,并保证插条露在塑料泡沫之上部分的长度为 2cm。每盆扦
插数量为 15根 ,均匀分布。草决明种子浸提液设置 4种处理(质量浓度 24、12、6及 3 mg/mL),同时以蒸
馏水为对照 ,每处理重复 3次 ,在温室中培养 。观察并记录插条的萌发情况。 40d后测定植株根系及地上
部分生物量 ,并取样测定根系含水率及根系活力(TTC法测定根系活力[ 11] )。
1.4　数据处理
采用 SAS软件对数据进行处理分析 、差异显著性检验和多重比较。
2　结果与分析
2.1　杨树根系浸提液对草决明种子萌发和幼苗生长的影响
不同浓度杨树根系浸提液对草决明种子萌发和幼苗生长的影响见表 1。从表 1可以看出 , 4种处理
水平的草决明种子发芽率均在 90%以上。方差分析结果表明 ,南林 -95杨根系浸提液处理对草决明种子
发芽率影响未达到 5%的差异显著性;而 NL-80351杨根系浸提液对草决明种子发芽率影响达到 5%的差
异显著性水平 ,表明 NL-80351杨根系浸提液对草决明种子的发芽有显著影响 。多重比较结果表明 ,对于
NL-80351杨根系浸提液的 4种不同处理水平 ,草决明种子的发芽率在 3mg/mL杨树根系浸提液处理时最
低 ,与 10、30mg/mL浸提液处理间的差异达到 5%的显著水平 ,但与对照差异不显著;10、30 mg/mL浸提
液处理后草决明种子发芽率有所上升 ,但与对照间并未达到显著差异。
10
　第 2期 罗诚彬 , 等:杨树-草决明复合经营中他感作用的分析
综合实验结果表明 ,南林-95杨根系浸提液在低浓度处理时对草决明的幼苗高生长无明显影响 ,中 、
高浓度处理时则明显抑制了草决明的幼苗苗高生长;而 NL-80351杨根系浸提液在低浓度处理时对草决明
的幼苗苗高生长有明显促进作用 ,在高浓度处理时 ,表现出强烈的抑制作用 。
从不同杨树无性系之间的比较结果来看 , NL-80351杨根系浸提液对草决明苗高生长的影响更明显 ,
低浓度时能表现出明显的促进作用 ,而在高浓度时相对于南林-95杨根系浸提液有更强的抑制作用。
表 1　杨树根系浸提液处理对草决明种子发芽及生长的影响
Table1　EffectsofwaterextractconcentrationofpoplarrootsonseedgerminationandseedlinggrowthofCassiatora
浸提液质量
浓度 /(mg·mL-1)
waterextractconcentration
发芽率 /%
geminatingrate
南林-95 NL-80351
苗高 /cm
seedlingheight
南林-95 NL-80351
根长 /cm
rootlength
南林-95 NL-80351
SVI
南林-95 NL-80351
0(CK) 95.0 95.0AB 9.12Aa 9.12Ba 3.05Aa 3.05Bb 8.66 8.66
3 97.3 93.0B 9.27Aa 9.58Aa 3.30Aa 3.47Aa 9.02 8.91
10 96.0 99.0A 7.89Bb 9.19Ba 1.76Cc 2.32Cc 7.57 9.10
30 92.0 98.0A 8.12Bb 6.41Cb 2.24Bb 1.49Dd 7.47 6.28
　　注:大写字母表示在 α=0.05水平差异显著 ,小写字母表示在 α=0.01水平差异显著。表 2及图 1中同。
综合试验结果表明 ,南林-95杨及 NL-80351杨根系浸提液处理对草决明根长的影响均与苗高相似 ,
其中南林-95杨根系浸提液在低浓度时对草决明的幼苗根长无明显影响 ,而在中 、高浓度时则明显抑制了
草决明根系的生长;NL-80351杨根系浸提液在低浓度时对草决明的幼苗根系生长有明显促进作用 ,质量
浓度为 10mg/mL时 ,则表现出强烈的抑制作用 。
2.2　杨树根系浸提液处理对草决明种子简化活力指数的影响
不同浓度杨树根系浸提液对草决明种子简化活力指数的影响见表 1。由表 1可以看出 ,南林-95杨根
系浸提液低浓度处理时能有效提高草决明种子的生理活性;在中 、高浓度处理时则降低了种子的生理活
性 。NL-80351杨根系浸提液低 、中浓度处理时 ,低于 10 mg/mL质量浓度处理均能提高种子生理活性;在
高浓度处理时能较强烈的降低种子的生理活性 。
表 2　草决明种子浸提液对水培杨树扦插苗生物量的影响
Table2　EffectsofwaterextractconcentrationofC.tora
seedsonbiomassproductionofpoplarcuttings
c浸提液 /(mg·mL-1)
根系 /g　root
鲜质量 干质量
茎叶 /g　stemandleaves
鲜质量 干质量
0 6.72ABab 0.676 29.01 6.21
3 5.76Bab 0.603 29.20 6.32
6 10.32Aa 0.986 37.09 7.77
12 4.19Bb 0.583 27.94 6.21
24 2.98Bb 0.363 23.46 5.41
F值 7.91＊ 2.58 4.40 4.90
比较不同杨树无性系发现 ,低浓度处理时 ,南林 -95杨根系浸提液的促进作用要强于 NL-80351杨根
系浸提液;高浓度处理时 , NL-80351杨根系浸提液的抑制作用要强于南林 -95杨根系浸提液;而在中等处
理浓度时 ,南林-95杨的表现为抑制 , NL-80351杨的则表现为促进 。
2.3　草决明种子浸提液对杨树插条生物量的影响
不同浓度草决明种子浸提液处理对 NL-80351杨扦插苗根系鲜质量及干质量影响的 F检验值分别为
7.91和 2.58,其中对鲜质量的影响达到 5%的差异显著水平 ,而根系干质量在几种浓度处理间并没有显
著的差异性(表 2)。对各浓度草决明种子浸提液处理下的根系鲜质量作进一步的多重比较表明 ,较低浓
度的草决明种子浸提液可促进杨树根系的生长 ,而在较高浓度下则对根系生长有明显抑制作用 。
表 2的分析结果表明 ,不同浓度草决明种子浸提液处理对 NL-80351杨扦插苗茎叶鲜质量及干质量影
响均未达到 5%的显著水平 ,表明草决明种子浸提液对 NL-80351杨扦插苗地上部分生长的影响并不显
著 。与根系生长相似 ,随浸提液浓度的增大 ,茎叶鲜
质量及干质量均呈现先略微增加而后降低的总体变
化趋势 ,在 6 mg/mL浸提液处理时茎叶的鲜质量及干
质量最高。
2.4　草决明种子浸提液对杨树扦插苗根系活力的影响
苗木根系活力可以从两个方面考虑 ,采用 TTC染
色法可以直接测定根系的活力 ,同时根系的含水率在
一定程度上也能反映根系生理活性的强弱 。
草决明种子浸提液对 NL-80351杨扦插苗根系活力
影响达显著水平 。多重比较表明 , 3、6及 12 mg/mL
3种浓度草决明种子浸提液处理下的杨树根系活力没
11
南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 33卷
图 1　草决明种子浸提液对杨树扦插苗根系活力和
含水率的影响
Fig.1　Effectsoftreatmentconcentrationsonrootvigor
andwatercontentofpoplarcuttings
有明显差别 ,而与对照及 24mg/mL处理间均达到 5%
的显著差异(图 1)。由图 1可知 ,在 3 ～ 12 mg/mL的
范围草决明种子浸提液处理对杨树根系活力有一定的
增强作用 , 6 mg/mL时达到最大 ,而达 24mg/mL时则
表现为明显的抑制作用。
草决明种子浸提液对 NL-80351杨扦插苗根系含
水率影响也达到 5%的显著水平(图 1)。多重比较
结果表明 ,在 6mg/mL的浸提液处理时 NL-80351杨
根系含水率最大 , 与对照无明显差别 , 但与 12、
24 mg/mL处理有显著差异;3 mg/mL处理对根系含
水率无显著影响;12及 24mg/mL处理下杨树根系含
水率与对照相比有所下降 。
3　结　论
(1)杨树无性系根系浸提液对草决明种子萌发有一定影响 ,但在试验设计的浓度中未达差异显著水平;
南林 -95杨及 NL-80351杨根系浸提液处理均能明显地影响草决明幼苗苗高和根长的生长 ,在低浓度处理时
对草决明的幼苗苗高和根长生长有明显促进作用 ,而随着处理浓度的升高 ,表现出强烈的抑制作用。
(2)杨树根系浸提液低 、中浓度处理时 ,草决明种子简化活力指数均高于对照 ,而在高浓度处理时 ,草
决明种子的简化活力指数明显低于对照 ,表明高浓度处理能降低种子的生理活性 。
(3)不同浓度草决明种子浸提液处理对杨树扦插苗根系鲜质量影响达到 5%的差异显著水平 ,而根系干质
量在几种浓度处理间的并没有显著的差异性。较低浓度的草决明种子浸提液可促进杨树根系的生长 ,而在较高
浓度下则对根系生长有明显抑制作用;不同浓度草决明种子浸提液处理对杨树扦插苗茎叶鲜质量及干质量影响
均未达到 5%的显著水平 ,表明草决明种子浸提液对 NL-80351杨扦插苗地上部分生长的影响不明显。
(4)草决明种子浸提液对杨树扦插苗根系活力影响达显著水平 ,其中在 3 ～ 12mg/mL的质量浓度范
围内对根系活力有一定的增强作用 , 6mg/mL处理时达到最大 ,而 24mg/mL的草决明种子浸提液处理则
表现为明显的抑制作用。
(5)草决明种子浸提液对杨树扦插苗根系含水率影响也达到 5%的显著水平 ,根系含水率在其质量浓
度为 6 mg/mL时最大。
浸提液中起他感作用的他感物质及其作用机理尚需进行进一步的研究 ,在植物整个生长发育过程中
的反应也还需进行田间栽培试验给予验证 。
[ 　参　考　文　献　]
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(责任编辑　郑琰燚)
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