金枝槐和西府海棠對殺蟲植物的化感作用

李紅英，楊靜慧，夏凱麗，龐志蕊，李 蕊，劉艷軍

（天津農學院 園藝園林學院,天津 300384）

植物化感作用是近幾年來備受關注的研究熱點，很多的研究表明植物可以通過莖葉揮發、莖葉淋溶、根系分泌以及植物殘株的腐解等途徑向環境中釋放化感物質，從而影響周圍植物的成長以及發育。植物的化感作用與其自身的生長特性有著密切的聯系，生長的植物通過改變自身的形態結構、生理生化反應以及釋放化感物質到周圍環境，使環境向著更適合自己生長和發育的方向發展。釋放到環境中的化感物質可以抑制或者促進種子的萌發，而種子萌發表現為抑制還是促進，與化感物質的種類、濃度以及受體植物的種類有很大的關系[2-4]。

1985年Grainge統計具有殺蟲活性的1 600多種植物中，有160種是菊科植物。除蟲菊為菊科多年生草本植物，原產于歐洲，因其能殺滅昆蟲而得名，其花序中的殺蟲成分為除蟲菊酯，通常用來驅除蚜蟲、菜青蟲、金龜子。萬壽菊是菊科萬壽菊屬一年生草本或亞灌木，萬壽菊含殺蟲活性物質α-三聯噻吩，是一種光敏活性物質，使用后，害蟲細胞吸收，在光照條件下α-三聯噻吩吸收光能，氧化害蟲細胞膜上的脂質、蛋白質等，影響細胞功能，最終導致細胞死亡。因此，除蟲菊和萬壽菊是很好的農藥植物，與其他植物搭配，可以減少病蟲害。

本文主要研究了金枝槐、西府海棠對殺蟲植物的作用，為選擇合適的喬灌草植物種類、搭配用于園林景觀配置提供依據。

1 材料和方法

除蟲菊（Pyrethrum cinerariifolium）種子與萬壽菊（Tagetes erectaL.）種子由天津農學院園林植物教研室提供。金枝槐（Sophora japonica Golden Stem）與西府海棠（Malus micromalus）落葉從天津農學院學校內收集。

取10 g金枝槐和西府海棠落葉，粉碎后各加100 mL蒸餾水，混勻后常溫浸提24 h，并使用漏斗過濾、滅菌。除蟲菊和萬壽菊種子，用40%次氯酸鈉溶液消毒后，放入鋪有2層滅菌濾紙的培養瓶中，瓶中分別加入1 mL浸提液，對照加入等量的無菌蒸餾水。每個培養瓶中播種20 粒種子，3次重復。

發芽率（GP）＝（規定時間內種子發芽數/供試種子總數）×100%。

化感效應指數（RI）：當T＜C時，RI=T/C-1；當T≥C時，RI=1-T/C；式中T為處理值，C為對照值，當RI＞0時為促進，當RI＜0時為抑制作用，其絕對值大小表示作用強度高低。

分別用Excel2015進行所有數據的統計，SPSS17.0軟件作各差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 2種落葉浸提液對殺蟲植物種子萌發的影響

圖1顯示，2種落葉浸提液的處理后，種子的萌發率差異顯著。對于除蟲菊來說，兩種浸提液處理使種子萌發率顯著下降，金枝槐落葉浸提液處理使萌發率下降了10.7%，西府海棠落葉浸提液處理使萌發率降低了30.4%。對于萬壽菊種子來說，西府海棠落葉浸提液處理使萌發率增加了14.0%，金枝槐處理與對照差異不顯著。

圖1 金枝槐和西府海棠落葉浸提液對2種殺蟲植物種子萌發的影響

2.2 2種落葉浸提液對殺蟲植物幼苗鮮重和干重 的影響

圖2顯示，與對照相比，萬壽菊幼苗的鮮重在西府海棠落葉浸提液處理下顯著增加，增加了30.9%，而在金枝槐落葉浸提液處理下的幼苗鮮重與對照沒有明顯差異，幼苗鮮重分別為19.6 mg和18.8 mg。圖3顯示，對于萬壽菊幼苗來說，用西府海棠落葉浸提液處理的萬壽菊幼苗干重為2.3 mg，相比對照增加了27.8%，而金枝槐落葉浸提液處理的幼苗干重為2.0 mg，與對照幼苗鮮重（1.8 mg）無顯著差異。

西府海棠和金枝槐落葉浸提液處理的除蟲菊幼苗鮮重分別為15.4 mg和20.1 mg，與對照有顯著的差異，在西府海棠落葉浸提液處理下，幼苗鮮重下降了40.1%，在金枝槐落葉浸提液處理下，幼苗鮮重下降了21.8%。對于除蟲菊來說，西府海棠落葉浸提液、金枝槐落葉浸提液和對照處理的幼苗干重分別是1.5 mg，1.9 mg和1.7 mg，可以看出金枝槐落葉浸提液處理下的幼苗干重與對照之間存在顯著差異，幼苗鮮重增加了11.8%，而西府海棠落葉浸提液處理的幼苗干重與對照之間差異不顯著。

圖2 金枝槐和西府海棠落葉浸提液對2種殺蟲植物幼苗鮮重的影響

圖3 金枝槐和西府海棠落葉浸提液對2種殺蟲植物幼苗干重的影響

2.3 2種落葉浸提液對殺蟲植物幼苗平均根長、平均胚軸長以及平均胚軸粗度的影響

圖4顯示，不同落葉浸提液處理與對照對萬壽菊幼苗根長無顯著影響，而對除蟲菊有顯著影響。其中西府海棠的影響最大。西府海棠落葉浸提液處理比對照使除蟲菊幼苗根長降低了43.9%，金枝槐落葉浸提液處理比對照使除蟲菊幼苗根長降低了18.1%。

圖4 金枝槐和西府海棠落葉浸提液對2種殺蟲植物幼苗平均根長的影響

圖5顯示，對于萬壽菊幼苗平均胚軸長度來說，西府海棠落葉浸提液處理顯著高于對照，增長了34.2%，而金枝槐落葉浸提液處理與對照以及西府海棠處理差異都不顯著（圖3，P＜0.05）；而不同落葉浸提液處理的除蟲菊幼苗，胚軸長度在不同的處理下差異顯著，其中西府海棠落葉浸提液處理相比對照降低了31.6%，金枝槐處理相比對照降低了12.6%，西府海棠處理與金枝槐處理之間也有顯著的差異（圖3，P＜0.05）。

圖6顯示，萬壽菊幼苗在西府海棠落葉浸提液的處理下的胚軸粗度和對照存在顯著差異，增加11.1%，而金枝槐處理與對照之間差異不顯著。對于除蟲菊來說，2個處理均使其胚軸粗度顯著降低，分別下降了11.3%和12.7%。

圖5 金枝槐和西府海棠落葉浸提液對2種殺蟲植物幼苗胚軸長的影響

2.4 2種落葉浸提液對殺蟲植物種子萌發化感效應指數的影響

表1顯示，萬壽菊種子在金枝槐落葉浸提液的處理下，除根長RI=-3.25之外，其他指標的化感效應指數均大于0，說明處理表現為促進生長，用西府海棠落葉浸提液處理的萬壽菊種子萌發率和幼苗生長指標RI＞0，即表現出促進作用，通過比較化感綜合效應指數趨勢，不同處理對萬壽菊均呈現促進作用。

表2顯示，金枝槐落葉浸提液處理對除蟲菊種子的RI值都小于0，呈現抑制作用，對除干重之外的指標表現出抑制作用，西府海棠落葉浸提液處理對除蟲菊種子萌發、幼苗的RI值都小于0。其中可看出西府海棠落葉浸提液對除蟲菊的抑制作用大于金枝槐落葉浸提液的處理。

圖6 金枝槐和西府海棠落葉浸提液對2種殺蟲植物幼苗胚軸粗的影響

表1 金枝槐和西府海棠落葉浸提液對萬壽菊幼苗生長化感效應指數的影響

表2 金枝槐和西府海棠落葉浸提液對除蟲菊幼苗生長化感效應指數的影響

3 結論與討論

植物的相生相克現象是普遍存在的。如方蘇等報道的苦豆子浸提物對側柏和梧桐樹種子的萌發均具有抑制作用。有研究發現，新凋落杜鵑葉浸提液能降低種子發芽率。Putnam等在1986年就報道銀合歡（Leucaena leucocephala）對臺灣相思（Acacia confusa）、木麻黃和竹均有抑制作用。對草坪草的關注也較多，如多年生高粱（Sorghuarm bicolor）根系分泌物抑制多種雜草萌發和生長，狗牙根（Cynodon dactylon）受Sericea iespedeza的抑制等。西府海棠和金枝槐落葉中可能有某些化感物質，它與種子的萌發和幼苗的發育有關。而這些化感物質可能在植物體內產生非營養性營養，其中大部分是植物的次生代謝物質。這些化感物質進入到土壤后，會影響土壤中所含無機物質的改變以及土壤微生物的群體結構的變化，而不同的化感物質進入到土壤后發生怎樣的變化以及對植物產生怎樣的影響也需要進一步的研究。

本研究結果顯示，西府海棠落葉浸提液對除蟲菊種子萌發呈現抑制作用，而對萬壽菊表現為促進生長。金枝槐落葉浸提液對兩種殺蟲植物也表現出不同的影響。這與羅誠斌等研究證明的同一植物的化感物質對不同植物種子的萌發也可表現出完全不同的化感效應的結論相一致。

有研究認為應根據其化感作用特點選擇搭配植物種類、配置方式以及栽植密度等。本研究的結果可通過田間驗證，進一步測定相互間的化感作用。