全 文 ：中国农学通报 2012,28(25):196-200
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
化感作用(allelopathy)是存在于自然界的一种普
遍现象，它是一种植物通过向环境中释放化学物质而
对另一种植物（或微生物）产生有益或有害的作用[1]。农
业生产中的间作、套种、轮作、前后茬搭配、残茬的处理
和利用、作物和杂草的关系及园林植物景观中不同类
型园林植物间的合理搭配等都与化感作用有关[2-4]。目
前，国内外关于化感作用的研究较多，涉及到化感物质
基金项目：河南省科技厅科技攻关“河南省城市绿地植物景观效果评价体系建立”(112102310449)；河南科技学院2008年度高层次人才科研项目“几
种芳香植物的引种、繁殖与适应性研究”(08012)。
第一作者简介：周秀梅，女，1966年出生，河南兰考人，副教授，博士，主要从事园林植物与观赏园艺相关的教学与科研。通信地址：453003河南新乡
华兰大道东段河南科技学院园艺园林学院，E-mail：zxm875@yahoo.cn。
通讯作者：李保印，男，1965年出生，河南兰考人，教授，博士，主要从事园林植物资源与创新利用方面的研究。通信地址：453003河南新乡华兰大道
东段河南科技学院园艺园林学院，Tel：0373-3040106，E-mail：lby@hist.edu.cn。
收稿日期：2012-04-05，修回日期：2012-06-14。
木香薷地上部位水浸液的化感作用比较
周秀梅，齐安国，郑翠翠，李保印
（河南科技学院园艺园林学院，河南新乡 453003）
摘 要：为比较木香薷地上不同部位水浸液的化感作用强弱，以木香薷新鲜茎、叶、花序为供体，黄菖蒲种
子为受体，采用3×5二因素完全随机试验设计和实验室生物测定法，测定了受不同部位不同浓度的木香
薷水浸液处理后黄菖蒲种子的发芽势、发芽率、发芽指数与成苗率4项指标，并计算了化感效应指数和
化感综合效应。结果表明，木香薷不同部位及不同的水浸液浓度对受体的 4项指标均有极显著影响
(P<0.01)；且3个部位中，茎和花序水浸液对受体的化感作用均表现为随浓度的升高而增强；3个部位的
化感综合效应值分别为-4.60、-6.45、-4.84，表现出叶>花序>茎的化感抑制作用的强弱顺序。木香薷的
叶、茎和花序均能释放化感物质，以叶最强。
关键词：木香薷；黄菖蒲；水浸液；化感作用
中图分类：S68，Q94 文献标志码：A 论文编号：2012-1245
Comparison of Allelopathic Effect of Aqueous Extract from Aerial Parts of Elsholtzia stauntonii
Zhou Xiumei, Qi Anguo, Zheng Cuicui, Li Baoyin
(College of Horticulture and Landscape Architecture, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang Henan 453003)
Abstract: In order to compare the allelopathy strength of the aqueous extract from aerial parts of Elsholtzia
stauntonii Benth., taking its fresh stems, leaves and inflorescences as the donors and the seeds of Iris
Pseudacorus L. as the recipients, the experiment was designed as 3×5 factorial and arranged randomly, the four
indexes such as germination energy, germination percentage, germination index and seedling percentage of the
recipients were determined by bioassay methods and the response index (RI) and synthesis effect (SE) were
also calculated. The results showed that both the two factors (donor type and aqueous extract concentration)
had great significant effects (P<0.01) on the four indexes. And the allelopathy of aqueous extracts both stems
and inflorescences, among the tree aerial parts, on receipts became stronger as the concentration increased; the
SE values of the three parts were -4.6, -6.45, -4.84, respectively, which indicated the order of allelopathy
suppression was leaves>inflorescences>stems. Leaves, stems and inflorescences of E. stauntonii can release
allelochemicals, and leaves can release more.
Key words: Elsholtzia stauntonii Benth.; Iris pseudacorus L.; aqueous extract; allelopathy
周秀梅等：木香薷地上部位水浸液的化感作用比较
的种类、释放途径、化感作用的机理及影响化感作用的
因 素 等 方 面 [5-7]。 高 等 植 物 间 的 化 感 物 质
(allelochemicals)常常是通过地上部淋溶和挥发、根系
分泌和植物残体分解等方式释放到环境中去，从而影
响周围其他植物的生长[6-7]。
木香薷(Elsholtzia stauntonii Benth.)为唇形科香薷
属落叶亚灌木，在中国甘肃、河南、河北、陕西、山西等
地分布广泛[8]，其花、茎、叶均具浓厚的芳香味，且叶绿
色，花蓝紫色、艳丽。园林中木香薷宜丛植，可配置花
坛、花镜，也可作花篱，或与其他植物配置成景观，具有
很好的开发价值，也是一种亟待在芳香或保健园林中
应用的芳香景观植物。黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)为
鸢尾科鸢尾属多年生草本植物。因其产种量多，种子
粒大，便于处理和观察，被笔者选为试验的受体材料。
目前，有关木香薷的开发利用与栽培技术[9]、化学
成分[10-11]及宏量金属元素含量[12]等已有报道。研究发
现，不少芳香植物具有化感作用，且不同部位的化感作
用强弱不同[13-14]。木香薷是很好的芳香植物，但有关它
的化感作用却未见报道。本试验以木香薷新鲜的茎、
叶、花序为供体，黄菖蒲种子为受体，对木香薷地上部
位水浸液的化感作用进行了比较研究，以探明不同部
位的化感作用强弱，为木香薷的合理开发利用提供理
论依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
试验于 2010年 10—11月在河南科技学院教学科
研中心开放实验室进行。
1.2 试验材料
处于初花期的木香薷植株地上部分，于2010年10
月4日采自河南省济源市黄楝树林场。
黄菖蒲种子于2010年9月6日采自河南省郑州植
物园，挑选无病虫害、无机械损伤、形状端正、大小一致
的种子，阴干后冰箱内冷藏备用。
1.3 试验方法
1.3.1 试验设计 采用A×B=3×5的二因素完全随机试
验设计。A因素为供体部位，有3个水平，即茎(A1)、叶
(A2)、花序(A3)。B因素为水浸液的不同浓度，有 5个
水平，分别是 0 g/L (B1)、25 g/L (B2)、50 g/L (B3)、
75 g/L (B4)、100 g/L (B5)。每处理重复4次。
1.3.2 木香薷新鲜茎、叶、花序水浸液的制备 将当日运
回实验室的木香薷植株地上部分，按茎、叶、花序分开，
先用自来水冲去污物，再用蒸馏水清洗干净，晾至表面
水分散尽。剪成0.3 cm的小段后，准确称量50 g，放入
清洁的容量瓶中，添加 500 mL去离子水，瓶口密封浸
提48 h，即得到浓度为100 g/L的水浸液。定性滤纸二
重过滤后，取上清液为水浸提母液，在4℃的低温黑暗
条件下贮藏备用。试验时用去离子水将各母液分别稀
释至设计浓度。
1.3.3 化感作用的生物活性测定 选择均匀饱满的受试
黄菖蒲种子，用2%的84消毒液消毒10 min后，再用去
离子水冲洗 4~5次。在洗净、烘干、消毒的直径为
10 cm的培养皿中铺上2层定性滤纸，分别将木香薷不
同浓度的水浸液 5 mL注入培养皿，每皿播种 50粒黄
菖蒲种子，放入日温25℃，夜温16℃的光照培养箱中萌
发，光照为12 h/d。每天观察受体萌发情况，统计发芽
数（胚根突破种皮 1~2 mm），并在培养皿中滤纸变干
时，再分别添加 4 mL相应浓度的水浸液或去离子水。
至第 19天发芽数稳定，记录发芽数和成苗数（子叶展
开，胚根、胚轴均生长正常）。
1.4 统计分析
发芽势=(种子发芽达到最高峰时的数量/供试种
子总数)×100%；
发芽率=(萌发终期全部正常萌发的种子数/供试
种子总数)×100%；
发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt)；
式中：Gt指第 t日的发芽数，Dt指相应的发芽日
数；
成苗率=(萌发终期成苗数/供试种子数)×100%；
化感效应指数(response index，RI)：RI=1-C/T（当
T≥C时）或RI=T/C-1（当T
RI<0，表示抑制作用。RI绝对值的大小代表化感作用
强度。
化感综合效应(synthesis effect, SE)：同供体同水
浸液浓度处理受体后4个测试指标的RI总和。
用DPS软件(V7.5专业版)和Excel进行数据处理、
方差分析与作图。方差分析前，对百分数进行反正弦
转换，并分别用W检验和狄克逊准则进行数据的正态
性与异常数据检验，用Duncan新复极差法进行多重
比较。
2 结果与分析
2.1 木香薷新鲜茎、叶、花序水浸液不同浓度对黄菖蒲
种子4项指标的影响
分别对受体发芽势、发芽率、发芽指数、成苗率 4
项指标进行方差分析，其P值（固定模型）见表1。由表
1可知，A × B互作对受体 4项指标均无显著影响
(P>0.05)，不需进行多重比较；而A、B两因素对受体发
芽势、发芽率、发芽指数和成苗率4项指标均有极显著
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影响(P<0.01)，需进行多重比较。
2.1.1 A因素（供体部位）不同水平间的多重比较 A因
素3个水平间的多重比较，结果见表2。不同的化感物
质供体部位对受体黄菖蒲种子的发芽势、发芽率、发芽
指数与成苗率 4项指标均有极显著影响，且均表现为
A2与A3、A1之间差异极显著，A3和A1之间差异极不
显著。从发芽势和发芽率看，数值由高到低的变化趋
势为：A3（花序）>A1（茎）>A2（叶），而从发芽指数与成
苗率看，数值由高到低的变化趋势则为：A1（茎）>A3
（花序）>A2（叶）。4项指标值均以新鲜的木香薷叶水
浸液处理受体后最低。
2.1.2 B因素（水浸液浓度）不同水平间的多重比较 B因
素不同水平间的多重比较，结果见表3。新鲜的木香薷
水浸液浓度对受体黄菖蒲种子的发芽势、发芽率、发芽
指数与成苗率4项指标亦有极显著影响；从4项指标值
的大小看，以浓度为0 g/L时，最大；而以浓度为100 g/L
表1 受体4项指标的P值
项目
A因素
B因素
A×B
发芽势的P值
0.0003
0.0001
0.4827
发芽指数的P值
0.0001
0.0001
0.3209
发芽率的P值
0.0006
0.0001
0.2847
成苗率的P值
0.0033
0.0001
0.5816
A（供体部位）
A1(茎)
A2(叶)
A3(花序)
发芽势±标准差/%
30.88±13.98Aa
24.85±16.71Bb
32.84±14.82Aa
发芽指数±标准差
2.87±0.72Aa
2.31±0.94Bb
2.80±0.82Aa
发芽率±标准差/%
73.44±13.47Aa
64.52±14.39Bb
75.53±10.16Aa
成苗率±标准差/%
60.25±19.30Aa
49.39±17.46Bb
59.37±18.64Aa
B（水浸液浓度）/(g/L)
B1(0)
B2(25)
B3(50)
B4(75)
B5(100)
发芽势±标准差/%
50.75±7.22Aa
40.14±9.14Bb
25.60±6.18Cc
15.74±5.55Dd
14.56±6.88Dd
发芽指数±标准差
3.66±0.47Aa
3.28±0.33Ab
2.59±0.51Bc
1.99±0.53Cd
1.77±0.43Cd
发芽率±标准差/%
80.95±10.47Aa
81.67±4.99Aa
72.06±9.84Bb
63.90±13.02BCc
57.23±8.84Cc
成苗率±标准差/%
74.11±10.55Aa
71.89±9.73Aa
57.45±12.11Bb
40.97±12.10Cc
37.25±11.76Cc
表2 A因素不同水平间的多重比较
表3 B因素不同水平间的多重比较
注：同一列中不同的小写字母表示在0.05水平下差异显著；同一列中不同的大写字母表示在0.01水平下差异显著。下同。
时，最小；且总的变化趋势是随浓度的升高而减小。
2.2 木香薷不同部位各浓度水浸液处理受体后4项指
标的RI及SE
木香薷新鲜的茎、叶、花序不同浓度的水浸液处理
黄菖蒲种子后，发芽势和发芽指数的RI均为负值，说
明各处理对黄菖蒲种子的发芽势和发芽指数这2项指
标均有不同程度的化感抑制作用。当用茎的不同浓度
的水浸液处理受体后，发芽势的RI绝对值先随浓度的
升高而增大，当浓度为75 g/L时，达到最大(0.67)，然后
又随浓度的升高略减小；而发芽指数的RI绝对值则表
现为随浓度的升高而逐渐增大，说明对受体发芽指数
的化感抑制作用随浓度的升高而增强；当用叶的不同
浓度的水浸液处理受体后，其发芽势和发芽指数的RI
绝对值则先随浓度的升高而增大，当浓度为75 g/L时，
分别达到最大值（0.81和 0.61），然后又随浓度的升高
略减小；当用花序不同浓度的水浸液处理受体后，其发
芽势和发芽指数的RI绝对值随浓度的升高而逐渐增
大，说明对受体这 2项指标的化感抑制作用随浓度的
升高而增强（表4）。
木香薷新鲜的茎、叶、花序不同浓度的水浸液处理
黄菖蒲种子后，发芽率和成苗率的RI不全为负值。低
浓度(25 g/L)的茎、叶水浸液处理受体后，发芽率的RI
值为正值，说明这 2个处理对受体发芽率起化感促进
作用，而其他13个处理的RI均为负值，说明这些处理
对受体发芽率表现为不同程度的化感抑制作用；低浓
度(25 g/L)的茎水浸液处理受体后，成苗率的RI值为
正值，说明该处理对受体成苗率起化感促进作用，而其
他14个处理的RI均为负值，说明这些处理对受体成苗
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周秀梅等：木香薷地上部位水浸液的化感作用比较
率表现为不同程度的化感抑制作用；茎与花序不同浓
度的水浸液处理受体后，其发芽率和成苗率的RI绝对
值随浓度的增加而增大，说明对受体发芽率和成苗率
的化感抑制作用随浓度的升高而增强；而当用叶的不
同浓度的水浸液处理受体后，其发芽率和成苗率的RI
绝对值则先随浓度的升高而增大，当浓度为75 g/L时，
分别达最大值(0.36、0.57)，然后随浓度的升高有所下
降（表4）。
不同组合处理受体后，4项指标的 SE均为负值
（抑制作用）。从SE值绝对值的大小综合来看，对4项
指标的化感抑制作用强弱顺序是：发芽势>发芽指数>
成苗率>发芽率（表4）。
木香薷茎和花序的SE绝对值均随着水浸液浓度
的升高而增大，而叶SE的绝对值则先随浓度的升高而
增大，当浓度达75 g/L，数值为最大(2.35)，之后随浓度
的升高反而减小。从 3种供体各浓度SE总和的绝对
值大小看，叶>花序>茎，表明叶是木香薷化感作用最
强的部位（表4）。
表4 不同处理组合中受体4项指标的RI和SE
处理组合
A1B1
A1B2
A1B3
A1B4
A1B5
A2B1
A2B2
A2B3
A2B4
A2B5
A3B1
A3B2
A3B3
A3B4
A3B5
合计
RI
发芽势
0
-0.16
-0.40
-0.67
-0.61
0
-0.32
-0.60
-0.81
-0.80
0
-0.15
-0.49
-0.59
-0.68
-6.28
发芽指数
0.00
-0.09
-0.23
-0.40
-0.44
0.00
-0.08
-0.41
-0.61
-0.58
0.00
-0.14
-0.25
-0.39
-0.54
-4.16
发芽率
0.00
0.02
-0.08
-0.17
-0.33
0.00
0.05
-0.19
-0.36
-0.30
0.00
-0.04
-0.07
-0.12
-0.24
-1.83
成苗率
0.00
0.03
-0.14
-0.42
-0.51
0.00
-0.05
-0.35
-0.57
-0.47
0.00
-0.07
-0.19
-0.36
-0.52
-3.62
SE
0.00
-0.20
-0.85
-1.66
-1.89
0.00
-0.40
-1.55
-2.35
-2.15
0.00
-0.40
-1.00
-1.46
-1.98
—
SE合计
-4.60
-6.45
-4.84
—
3 讨论
木香薷茎、叶、花序不同部位不同浓度的水浸液对
受体的发芽势、发芽指数、发芽率与成苗率有不同的影
响。除茎水浸液的低浓度(25 g/L)对受体的发芽率、成
苗率及叶水浸液的低浓度(25 g/L)对受体的发芽率有
不显著的促进作用外，其余处理则均表现为显著的抑
制作用；这种“低促高抑”的浓度效应前人也曾多次报
道[15-17]。这可能是因为木香薷茎和叶的水浸液中除含
有抑制木香薷发芽和成苗的化感物质外，也含有有益
的物质，当化感物质占优势时，则表现为抑制作用，反
之则表现为促进作用。
茎的水浸液对受体发芽率、成苗率、发芽指数3项
指标的抑制作用及花序的水浸液对受体发芽率、成苗
率、发芽势、发芽指数4项指标的抑制作用均表现为随
水浸液浓度的升高而增强。这种化感作用的浓度效应
与前人的报道[4,18-19]一致。
叶的水浸液对受体发芽率、成苗率、发芽势、发芽
指数4项指标的影响及茎的水浸液对发芽势的影响均
表现为抑制作用先随水浸液浓度的升高而增强，当浓
度为 75 g/L时最强，之后又有所减弱。这可能与木香
薷叶、茎和花序中所含的化感物质种类及数量不同有
关。目前普遍的化感物质分类主要有 4类：酚类、萜
类、糖和糖苷类、生物碱和非蛋白氨基酸[20]。木香薷地
上部分分离出 16种化合物，鉴定出 12种（6-甲基三十
二烷、β-谷甾醇、α-L-正丁基山梨糖甙、2种甲氧基呋喃
香豆素、1种羟基黄酮、2种并吡喃黄酮、1种异戊烯基
黄酮、1种葡萄糖甙、1种芸香糖甙、1种鼠李糖甙）[10]。
木香薷精油中含有反式-石竹烯、顺式-石油烯、冰片烯
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和蛇麻烯等烯类、l,8-桉叶油素等47种化合物[11]。这些
化合物中有些是具有化感作用的物质，只是这些物质
在木香薷的茎、叶和花序不同部位中所含的种类和量
的多少有待研究。
木香薷及其不同部位水浸液对受体萌发和幼苗生
长显示的化感活性表明，木香薷释放化感物质有多种
途径（茎、叶、花序），但以叶片最强，这与于福科等[21]的
报道一致。但是，木香薷是否还以叶面挥发或根系分
泌物、枯落物分解等途径释放化感物质尚待研究证明。
4 结论
木香薷化感物质供体部位和水浸液浓度对受体的
发芽势、发芽率、发芽指数与成苗率均有极显著影响。
试验所设的 15个处理组合对黄菖蒲种子的发芽势和
发芽指数均表现为抑制作用；仅有2个组合（25 g/L的
茎、叶水浸液）对受体发芽率表现为不显著的促进作用
外，其余 13个处理组合则为抑制作用；除一个组合
（25 g/L的茎水浸液）对受体成苗率表现为促进作用
外，其余14个处理组合则表现化感抑制作用。
木香薷的茎和花序水浸液对黄菖蒲种子萌发期发
芽势、发芽指数、发芽率和成苗率 4项指标的SE均随
着水浸液浓度的升高而增强，而叶的不同浓度的水浸
液对 4项指标的 SE先随浓度的升高而增强，浓度为
75 g/L时最强，之后又随浓度升高而减弱。茎、叶、花序
的SE值分别为：-4.60、-6.45、-4.84，表现出叶>花序>茎
的化感抑制作用的强弱顺序。表明木香薷的叶、茎和
花序均能释放化感物质，以叶最强。
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