黃瞇 陳凱 雷小林 孫穎

摘要：以花生、大豆為試驗(yàn)對(duì)象，研究油茶葉、油茶果殼水浸提液對(duì)花生、大豆種子萌發(fā)及生長(zhǎng)是否具化感作用，從而在植物化感作用方面為油茶林地套種作物提供依據(jù)。結(jié)果表明，不同濃度的試劑對(duì)大豆和花生的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)都表現(xiàn)為化感抑制作用，油茶葉水浸提液的抑制作用高于油茶果殼水浸提液。油茶果殼對(duì)花生的生長(zhǎng)指標(biāo)既有促進(jìn)作用又有抑制作用，濃度為0.01 g/mL時(shí)花生的胚根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)、鮮質(zhì)量值最大，隨著濃度的升高而逐漸下降，整體呈現(xiàn)出低濃度促進(jìn)、高濃度抑制的趨勢(shì)。本試驗(yàn)僅從大豆、花生種子的發(fā)芽和生長(zhǎng)情況來(lái)判斷油茶樹(shù)體器官水浸提液對(duì)花生、大豆是否有化感作用，具體的化感成分還需進(jìn)一步鑒定。

關(guān)鍵詞：油茶葉片;油茶果殼;浸提液;農(nóng)作物;化感作用

中圖分類(lèi)號(hào)：S344.3;S311 ??文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2020）17-0108-05

油茶（Camellia oleifera）別稱(chēng)茶子樹(shù)，是山茶科山茶屬中種子含油率較高，具有一定的栽培面積和栽培價(jià)值的一類(lèi)植物的總稱(chēng)[1-2]。研究證實(shí)，在油茶林地中套種作物不僅能改善土壤環(huán)境還能提高油茶產(chǎn)量，“油茶樹(shù)+農(nóng)作物”組合的新模式成為油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)[3-4]?；凶饔檬侵参镞m應(yīng)外界環(huán)境變化的一種響應(yīng)機(jī)制，普遍存在于自然界[5-9]。目前，油茶葉片、凋落物浸提液在前人的研究中發(fā)現(xiàn)具有化感作用[10]，但油茶果殼對(duì)林下作物的化感作用研究較少。花生、大豆是常見(jiàn)的油茶林地套種作物[11-13]，但油茶化感作用對(duì)花生、大豆種子的發(fā)芽及生長(zhǎng)情況研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)以油茶葉片水提取液和油茶果殼水提液為研究對(duì)象，分析不同濃度的2種水提液對(duì)油茶林常見(jiàn)間作農(nóng)作物（大豆、花生）的種子發(fā)芽、生長(zhǎng)的影響，從而在植物化感作用方面為油茶林地套種作物提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

油茶葉片采自江西省林業(yè)科學(xué)院山茶園內(nèi)8年生油茶樹(shù)，品種為贛無(wú)2，油茶果殼為2018年贛無(wú)系列油茶果殼。植物種子（太谷縣農(nóng)業(yè)科技市場(chǎng)購(gòu)入）：大豆品種為中黃13，花生品種為四粒紅。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于8月7日開(kāi)始，8月14日結(jié)束，歷時(shí)7 d，采用培養(yǎng)皿濾紙法進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)處理見(jiàn)表1，每個(gè)處理3次重復(fù)，試驗(yàn)步驟參考李建波等的研究[14]。

1.2.2 試劑制備 試劑A：油茶葉用蒸餾水清洗后放入烘干機(jī)內(nèi)80 ℃烘干24 h至恒質(zhì)量，用粉碎機(jī)打成粉末保存?zhèn)溆?，按? 000 mL蒸餾水40 g干物質(zhì)的比例室溫下浸提48 h（每8 h用玻璃棒攪拌1次），用雙層紗布過(guò)濾2次，得到濃度為 0.04 g/mL 的油茶葉水浸提液母液，然后將一部分母液用蒸餾水分別稀釋成濃度為0.02、0.01 g/mL 的葉、殼提取液，置于4 ℃ 冰箱內(nèi)保存?zhèn)溆?。試劑B：將油茶葉換成油茶果殼，制備方法與試劑A方法相同。

1.3 測(cè)定方法及計(jì)算公式

用游標(biāo)卡尺測(cè)定種子胚根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)，電子分析天平稱(chēng)量種子鮮質(zhì)量，每個(gè)處理隨機(jī)選取20粒種子，取平均值。發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)計(jì)算方法參考彭曉邦的方法[15]，化感作用效應(yīng)指數(shù)參照Williamson等的計(jì)算方法[16]。當(dāng)T（對(duì)照值）≥C（處理值） 時(shí)，化感效應(yīng)指數(shù)（RI） = 1-C/T;當(dāng) T0為促進(jìn)作用，RI<0為抑制作用，絕對(duì)值的大小即為化感作用的強(qiáng)度。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SPSS 20處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度試劑對(duì)大豆種子發(fā)芽的影響

由表1可知，不同處理對(duì)大豆的發(fā)芽情況具有明顯的化感抑制效應(yīng)，隨著試劑濃度的升高，大豆發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)逐漸下降。試劑A、B處理后發(fā)芽率大小順序依次為處理7>處理5>處理4>處理6>處理1>處理2>處理3，種子的發(fā)芽速度和整齊度用發(fā)芽勢(shì)來(lái)表示，處理5的發(fā)芽率大于處理4，但是發(fā)芽勢(shì)卻比處理4低，說(shuō)明試劑B在0.02 g/mL時(shí)延遲了發(fā)芽速度。發(fā)芽指數(shù)反映的是種子的活力，表格中不同處理的發(fā)芽指數(shù)顯著小于CK1，表明試劑A、B對(duì)種子活力具有顯著的抑制作用，試劑A濃度為0.04 g/mL時(shí)（處理3）的種子活力最低，受抑制作用最強(qiáng)，此時(shí)的化感效應(yīng)指數(shù)絕對(duì)值最大。試劑B使發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)分別下降了14.00～18.00百分點(diǎn)、4.67～32.00百分點(diǎn)、10.09～28.88百分點(diǎn)，受抑制作用顯著。大豆各個(gè)萌發(fā)指標(biāo)對(duì)試劑B化感作用的敏感程度不同，其中敏感程度最高的是發(fā)芽指數(shù)，發(fā)芽勢(shì)次之，發(fā)芽率最小，3個(gè)濃度處理發(fā)芽率均與CK1無(wú)顯著性差異。

2.2 不同濃度試劑對(duì)花生種子發(fā)芽的影響

從表3可知，試劑A、B處理的花生種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)以及發(fā)芽指數(shù)的化感效應(yīng)指數(shù)均為負(fù)數(shù)，可以得出試劑A、B對(duì)花生的發(fā)芽具有抑制作用。試劑A使花生發(fā)芽率降低了14.00～18.67百分點(diǎn)，與CK2具有顯著性差異，其中處理8的花生發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢(shì)最低，此時(shí)種子活力受抑制作用最強(qiáng);試劑B使花生的發(fā)芽率下降了4.67～7.34百分點(diǎn)，與CK2差異不顯著。發(fā)芽指數(shù)與對(duì)照差異顯著，處理13的發(fā)芽指數(shù)比CK2低出23.97，種子活力最低。

2.3 不同處理對(duì)大豆生長(zhǎng)的影響

2.3.1 試劑A對(duì)大豆生長(zhǎng)的影響 由圖1、圖2可知，大豆種子胚根、下胚軸長(zhǎng)隨著試劑A濃度的升高而降低，胚根、下胚軸長(zhǎng)與CK1差異顯著。不同濃度試劑A處理過(guò)的大豆胚根長(zhǎng)度較CK1降低了9.29～18.10 mm，其中濃度從0 g/mL（CK1）升高到0.01 g/mL（處理1）時(shí)，胚根長(zhǎng)度下降最快，下降了9.29 mm。濃度為0.01 g/mL（處理1）時(shí)大豆的下胚軸長(zhǎng)約為CK1 的1/2， 當(dāng)濃度提高到0.04 g/mL（處理3）時(shí)的下胚軸長(zhǎng)則降為CK1的1/3左右，各處理差異顯著。試劑A對(duì)大豆的鮮質(zhì)量有促進(jìn)作用，使大豆的鮮質(zhì)量較CK1增長(zhǎng)了0～0.23g。除了濃度為 0.02 g/mL （處理2）大豆鮮質(zhì)量與CK1相等，無(wú)顯著差異之外，其余2個(gè)處理鮮質(zhì)量均高于CK1，0.04 g/mL（處理3）大豆鮮質(zhì)量值最高，為 0.96 g，具有顯著的促進(jìn)作用。

2.3.2 試劑B對(duì)大豆生長(zhǎng)的影響 從圖3、圖4可以看出，經(jīng)過(guò)試劑B處理后，大豆的胚根、下胚軸長(zhǎng)均下降，下降幅度與濃度成正比。胚根下降的幅度較小，僅下降了2.20～5.37 mm，濃度為0.04 g/mL（處理6）時(shí)胚根長(zhǎng)度與CK1差異顯著，其余處理無(wú)顯著性差異。大豆下胚軸下降的幅度最大，濃度為0.01 g/mL（處理4）時(shí)下降了10.11 mm，濃度為0.04 g/mL時(shí)（處理6）則下降了17.73 mm，所有濃度處理均與對(duì)照呈顯著性差異。大豆鮮質(zhì)量與胚根、下胚軸長(zhǎng)的反應(yīng)不同，鮮質(zhì)量增加了0.07～0.11 g，增加速度最快的是0.01 g/mL處理（處理4），之后濃度升高，增長(zhǎng)速度下降，濃度由0.02 g/mL上升為0.04 g/mL時(shí)，鮮質(zhì)量?jī)H增加了0.01 g。

2.4 不同處理對(duì)花生生長(zhǎng)的影響

2.4.1 試劑A對(duì)花生生長(zhǎng)的影響 從圖5、圖6中可以看出，試劑A對(duì)花生胚根長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，隨著濃度升高而促進(jìn)作用減弱，濃度為0.01 g/mL（處理8）時(shí)花生的胚根長(zhǎng)為CK2的1.45倍，濃度為0.02 g/mL（處理9）、0.04 g/mL（處理10）時(shí)，與CK2的胚根長(zhǎng)比值下降為1.19、1.003，長(zhǎng)度逐漸接近于CK2。下胚軸長(zhǎng)受到試劑B的抑制，0.02 g/mL（處理9）時(shí)的下胚軸長(zhǎng)受抑制最小，與CK2無(wú)顯著差異。濃度為0.01 g/mL（處理8）、0.04 g/mL（處理10）2個(gè)處理之間無(wú)顯著差異，但與CK2差異顯著。試劑A對(duì)花生鮮質(zhì)量表現(xiàn)為抑制作用。濃度為0.04 g/mL（處理10）時(shí)花生鮮質(zhì)量為各處理中最小，比CK2低0.57 g，濃度為 0.02 g/mL （處理9）時(shí)與CK2無(wú)顯著性差異。

2.4.2 試劑B對(duì)花生生長(zhǎng)的影響 從圖7、圖8中可以看出，試劑B對(duì)花生的生長(zhǎng)指標(biāo)既有促進(jìn)作用又有抑制作用。濃度為0.01 g/mL（處理11）時(shí)花生的胚根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)、鮮質(zhì)量達(dá)到最大值，分別比CK2高出2.47 mm、1.46 mm、0.14 g，隨著濃度的升高，胚根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)、鮮質(zhì)量下降，整體呈現(xiàn)出低濃度促進(jìn)、高濃度抑制的趨勢(shì)。

3 討論與結(jié)論

用植物各部位水浸提液研究植物化感作用是目前最為普遍的方法，在很多樹(shù)種上運(yùn)用并被證實(shí)具有可行性[17-19]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，油茶葉片、油茶果殼對(duì)大豆、花生種子的發(fā)芽具有化感抑制作用，對(duì)種子的生長(zhǎng)指標(biāo)既有抑制作用又有促進(jìn)作用。油茶葉片水浸提液處理抑制了大豆的胚根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)和花生下胚軸長(zhǎng)、鮮質(zhì)量，提高了大豆鮮質(zhì)量以及花生的胚根長(zhǎng)。油茶果殼水浸提液處理抑制了大豆胚根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)，對(duì)大豆的鮮質(zhì)量具有促進(jìn)作用，花生的胚根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)及鮮質(zhì)量在濃度為0.01 g/mL時(shí)高于對(duì)照，其余濃度下均低于對(duì)照。

本試驗(yàn)中大豆種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢(shì)、胚根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)隨著試劑濃度的上升而下降，試劑A濃度為0.04 g/mL時(shí)大豆胚根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)比濃度為0.01 g/mL時(shí)分別下降了8.81、12.00 mm，差異顯著。張新葉等發(fā)現(xiàn)，油茶水浸提液對(duì)紫蘇的化感抑制作用隨著浸提液濃度的增加，化感效應(yīng)的強(qiáng)度越大，抑制效果越明顯，油茶葉浸提液濃度為0.04 g/mL時(shí)，紫蘇種子發(fā)芽數(shù)量急劇下降[20]。汪貴慶等的試驗(yàn)證明，油茶水浸提液對(duì)紫莖澤蘭的化感作用與濃度成正比，低濃度時(shí)對(duì)發(fā)芽率無(wú)顯著影響，高濃度（0.03 g/mL）時(shí)發(fā)芽率下降為0，抑制效果顯著[1]。以上研究證實(shí)，油茶的化感作用強(qiáng)弱與試劑（浸提液）濃度有密切關(guān)系。

試劑A、B處理的大豆種子發(fā)芽率在濃度為0.04 g/mL時(shí)分別比對(duì)照CK1下降了56、18百分點(diǎn)，同一濃度下試劑A的發(fā)芽率僅為試劑B的發(fā)芽率1/3左右，證明試劑A的化感抑制作用強(qiáng)于試劑B。向福等分別將油茶葉、油茶凋落物水浸提液作為供體，紫蘇作為受體，研究發(fā)現(xiàn)油茶葉、凋落物水浸提液對(duì)紫蘇發(fā)芽以及生長(zhǎng)具有化感作用，油茶葉的化感抑制作用強(qiáng)于油茶凋落物[21]。本試驗(yàn)中同濃度的油茶葉、油茶果殼水浸提液對(duì)花生、大豆種子萌發(fā)具有化感抑制作用，但油茶葉的化感抑制作用比油茶果殼的抑制作用更強(qiáng)，說(shuō)明化感作用的強(qiáng)弱還與樹(shù)體部位有關(guān)。

試劑A在濃度為0.01 g/mL時(shí)對(duì)花生的胚根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)表現(xiàn)為促進(jìn)作用，但是同等濃度處理下大豆的胚根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)則受到抑制;試劑B在 0.02 g/mL 時(shí)，花生的鮮質(zhì)量小于CK1，大豆的鮮質(zhì)量則大于CK1。在其他試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)油茶水浸液對(duì)桔梗種子發(fā)芽以及根莖生長(zhǎng)均具有促進(jìn)作用，對(duì)紫莖澤蘭種子的萌發(fā)具有顯著的抑制作用[22];油茶凋落物浸提液對(duì)綠豆種子發(fā)芽無(wú)抑制作用，但會(huì)減少綠豆幼苗的葉綠素含量，增加綠豆幼苗中脯氨酸和丙二醛的含量，從而抑制綠豆幼苗的生長(zhǎng)[23];不同濃度油茶葉浸提液處理對(duì)猴樟地徑生長(zhǎng)均表現(xiàn)出促進(jìn)作用，對(duì)猴樟幼苗地上、地下部干質(zhì)量均表現(xiàn)出抑制效應(yīng)。表明油茶浸提液對(duì)不同的受體植物產(chǎn)生的化感效應(yīng)會(huì)有所不同[24]。在林農(nóng)種植的模式下，林分對(duì)農(nóng)作物是否具有化感抑制作用以及抑制作用的大小，直接決定了套種農(nóng)作物品種的選擇。本研究中發(fā)現(xiàn)油茶葉的化感作用大于油茶果殼，各浸提液對(duì)花生的抑制作用較小。目前關(guān)于油茶分泌物的成分鑒定主要集中于根系分泌物中。葉思成等鑒定出油茶根系分泌物中含有鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、正十六烷、正十七烷等物質(zhì)[25]。這些物質(zhì)都已經(jīng)被證實(shí)為化感物質(zhì)。本試驗(yàn)只是從種子的發(fā)芽以及生長(zhǎng)上去推測(cè)油茶葉、果殼中含有化感物質(zhì)，是否含有化感物質(zhì)以及化感物質(zhì)的種類(lèi)需要進(jìn)一步測(cè)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪貴慶，孫運(yùn)剛，劉濟(jì)明，等. 油茶、板栗、構(gòu)樹(shù)的化感作用對(duì)紫莖澤蘭種子萌發(fā)的影響和綜合評(píng)價(jià)[J]. 貴州林業(yè)科技，2010，38（4）：17-21.

[2]陳永忠，羅 健，王 瑞，等. 中國(guó)油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀與前景[J]. 糧食科技與經(jīng)濟(jì)，2013，38（1）：10-12.

[3]陳 彪. 不同套種模式和施肥處理對(duì)油茶幼林生長(zhǎng)的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（33）：89-90，93.

[4]廖云蓉，劉昊軒. 油茶幼林套種山稻管理技術(shù)及效益分析[J]. 中國(guó)林副特產(chǎn)，2017（4）：66-67.

[5]李建波，方 麗，郝 雨，等. 野老鸛草水提取物對(duì)大豆、玉米、花生的化感作用[J]. 雜草學(xué)報(bào)，2018，36（1）：31-36.

[6]Ding Y M，Ofodike A E，Zhang J Q，et al. The effect of chemical reaction kinetic parameters on the bench-scale pyrolysis of lignocellulosic biomass[J]. Fuel，2018，232：147-153.

[7]魏 進(jìn)，劉 霞，張 靜，等. 地桃花提取物對(duì)10種植物的抑制活性[J]. 雜草學(xué)報(bào)，2018，36（3）：24-28.

[8]李雪楓，王 堅(jiān)，胡 堅(jiān)，等. 瓜類(lèi)蔬菜化感作用研究進(jìn)展[J]. 北方園藝，2019（16）：136-145.

[9]李文紅，張朝顯，曹 丹. 6種雜草水浸提液對(duì)水稻種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響[J]. 雜草學(xué)報(bào)，2018，36（1）：25-30.

[10]向 福，程 超，何乾坤，等. 油茶葉及凋落物浸提液對(duì)紫蘇幼苗生長(zhǎng)的化感作用[J]. 北方園藝，2015（12）：1-4.

[11]艾華明，朱少云，吳 強(qiáng). 大豆在幼齡高效果（油茶）園套種技術(shù)要點(diǎn)[J]. 農(nóng)民致富之友，2015（2）：91.

[12]馮金玲，鄭新娟，楊志堅(jiān)，等. 套種模式對(duì)油茶生長(zhǎng)及根際土壤理化性質(zhì)的影響[J]. 森林與環(huán)境學(xué)報(bào)，2015，35（4）：324-330.

[13]明廷柏，李?lèi)?ài)華，袁知雄，等. 油茶幼林不同套種模式與綜合效益分析[J]. 林業(yè)科技開(kāi)發(fā)，2012，26（4）：98-101.

[14]李建波，方 麗，郝 雨，等. 野老鸛草水提取物對(duì)大豆、玉米、花生的化感作用[J]. 雜草學(xué)報(bào)，2018，36（1）：31-36.

[15]彭曉邦. 核桃葉水浸液對(duì)不同產(chǎn)地丹參種子的化感效應(yīng)[J]. 種子，2011，30（7）：26-30，34.

[16]Williamson G B，Richardson D. Bioassays for allelopathy：measuring treatment responses with independent controls[J]. Journal of Chemical Ecology，1988，14（1）：181-187.

[17]田 楠，劉增文，時(shí)騰飛. 12種林（果）糧間作樹(shù)種枯落葉分解對(duì)玉米的化感效應(yīng)[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2013，32（5）：1000-1008.

[18]全國(guó)明，金春蓮，章家恩，等. 兩種入侵植物凋落物對(duì)夏堇的化感作用[J]. 北方園藝，2018（20）：76-83.

[19]趙 新. 蘋(píng)果砧木根系分泌物中酚類(lèi)物質(zhì)與連作障礙抗性關(guān)系的初步研究[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2009.

[20]張新葉，陳慧玲，李振芳，等. 油茶水浸液對(duì)紫蘇種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的化感效應(yīng)[J]. 林業(yè)科技開(kāi)發(fā)，2014，28（2）：42-44.

[21]向 福，陳 盼，周 燁，等. 油茶葉及凋落物浸提液對(duì)紫蘇種子萌發(fā)的化感作用[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，54（11）：2636-2639.

[22]陳慧玲，張新葉，楊彥伶. 油茶水浸液對(duì)桔梗種子的化感效應(yīng)[J]. 林業(yè)科技開(kāi)發(fā)，2013，27（3）：61-64.

[23]李世升，程 超，何乾坤，等. 油茶凋落物浸出液對(duì)綠豆種子和幼苗化感作用研究[J]. 分子植物育種，2018，16（7）：2311-2315.

[24]何佩云，張 樊. 油茶葉浸提液對(duì)猴樟幼苗生長(zhǎng)的化感影響[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（5）：187-190.

[25]葉思誠(chéng)，譚曉風(fēng)，袁 軍，等. 油茶根系及分泌物中有機(jī)酸的HPLC法測(cè)定[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，37（6）：59-63.