1、第37卷第1期 2009年1月 东北林业大学学报 JOURNAL 0F NORTHEAST F0RESTRY UNIVERSITY V0137 No1 Jan2009 杨树对莴苣的化感 万开元 陈 防 陶 勇 陈树森 作用 ) 罗治建 (中国科学院武汉植物园，武汉，430074) (湖北省林业科学研究院) 摘要测试了16个2至8年生杨树品种叶和细根浸提物对莴苣(Lactuca sativa)种子萌发的化感作用。结 果表明：不同杨树品种叶的水浸物对莴苣种子萌发具有不同强度的化感作用。I一72、廊坊杨、中林74号、中林55 号、中林151号、中林299号6个品种具有一定的促进作用；中林9号、中林1
2、0号、中林725号、中新2号、南林895 号和中新34号6个品种具有一定的抑制作用；而84315、白林1号、三角杨与中监1号4个品种无明显的化感作 用。不同树龄杨树根系水浸物对莴苣种子的萌发具有明显的影响，表现出随着树龄增加抑制作用逐渐增强的趋 势。幼年树体根系水浸物对莴苣种子萌发具有一定的促进作用，适宜于间作农作物。随着树体年龄增大，化感的 抑制作用明显增强，但由于此时主要根系已经不在浅土层，其较强的抑制作用对根系分布在表土层的农作物将不 会有太大的影响，但必须关注其对连茬或后茬的负面影响。 关键词杨树；化感作用；莴苣；农林复合生态系统 分类号s79211；Q9481 Allelopathy
3、 of Populus spto Lactuca sativaWan Kaiyuan，Chen Fang，Tao Yong，Chen Shusen(Wuhan Botanical Garden，Chinese Academy of Sciences，Wuhan 430074，PRChina)；Luo Zhijian(Hubei Academy of Forestry Sci- ence)Joumal ofNortheast Forestry University一2009，37(1)一2122，62 An expeHment was conducted to study the allelop
4、athy of t 6 different poplar cuhivars，aged 28 years，to Lactuca sa tivaResults indicated that waterextracted liquid from leaves of different cultivars had different intensities of allelopathy to seed germination of LsativaThe allelopathy of some ctthivars，84-315，Bailin一1，Sanjiaoyang and Zhongjian一1，w
5、as not significant，while some eultivars，1-72，Langfangyang，Zhonglin 74，Zhonglin-55，Zhonglin一151 and Zhonglin-299，pro- moted the germination of sativa，and other 6 cultivars，Zhonglin-9，Zhonglin一10，Zhonglin-725，Zhongxin-2，Nanlin 895 and Zhongxin-34，showed significant allelopathyWaterextracted liquid of
6、poplar roots of different ages exhibited an evident effect on seed germination of L sativa，showing an enhancing tendency with increasing tree ageTherefore，youn- ger poplar forest is suitable for intercroppingFor elder poplar trees，the inhibition effect mainly happened in deep soil lay er and no sign
7、ificant control Was observed on the crops with shallow roots Keywords Populus sp；Allelopathy；Lactuca sativa；Agroforestry ecosystem 化感作用(Allelopathy)是近年来逐步受到世界各国科学 家重视的一个新的研究领域，它主要是指一个活体植物(供 体植物)通过茎叶挥发、茎叶淋溶、根系分泌等途径向环境中 释放一些化学物质，从而对周围生物的生长和发育产生影 响 J。有报道表明，杨树(Populus sp)落叶水浸物对小麦 (Triticum aestivum)、玉米(
8、Zea mays)等种子萌发及幼苗生长 具有一定的影响 J。中林一46杨树根浸提液对大豆(Glycine )幼苗的生长有极显著的促进作用，浸提液质量浓度10 L时对小麦、玉米的生长表现出极显著的抑制作用，高浓度 的浸提液对反枝苋(Amaranthus retroflexus)、马唐(Digitaria sanguinajis)、狗尾草(Seta)4,a viridis)、蟋蟀草(Eleusine indi ca)、虎尾草(Chloria virgata)有明显的抑制作用 I4 J。同一作 物的不同品种间化感作用具有明显差异 。Chung等 对美 国常用的7个苜蓿(Medicago sativa
9、)商业品种自毒作用的比 较研究发现，这7个品种对自身种子发芽、幼苗生长和植株 干、鲜质量的抑制作用明显不同。何华勤等 关于水稻(Ory- za sativa)叶片浸提液的化感潜力的试验结果表明，不同品种水 1)国家“十一五”科技支撑计划项目(2008BADA4B08， 2oo7BAD87BO9)、国际植物营养研究所项目(IPNIHubei一2005 01)和中国科学院知识创新工程项目(KSCX2一YwN一002)资助。 第一作者简介：万开元，男。1972年1月生，中国科学院武汉植物 园，助理研究员。 通信作者：陈防，Email：fchenipnineto 收稿日期：2008年1月3日。 责任编
10、辑：程红。 稻化感作用潜力有差异。耿广东等 关于番茄(Lycopersicon esculentum)种质资源化感作用的试验结果也表明，不同番茄 品种间化感作用也有差异。张素勤等 对贵州辣椒(Capsi cantfrutescens)生产常栽品种的化感作用的研究结果表明，各 品种间化感作用的差异也非常明显。目前尚未见有关不同杨 树品种的化感作用的报道，但不同杨树品种更替连作栽培模 式与同一品种杨树的非更替连作对林地土壤生化特性的研究 表明，前者能在一定程度上减轻因连作造成的地力退化 ， 这一结果暗示着不同杨树品种具有不同的化感作用。同一物 种在不同生长时期也具有不同的化感潜力 。-12 J，目
11、前这方面 的研究很少见到报道。本研究以国际上通用的模式植物莴苣 (Lactuca sativa) 为生测受体，对不同品种及不同树龄杨树 的化感作用进行研究，以期为杨一农复合系统的合理构建及 优化提供依据。 1材料与方法 11取样及试验方法 用于不同品种杨树叶片浸提物对莴苣种子萌发影响试验 的16个杨树品种，均采自湖北省石首市林科所中心苗圃(东 升镇两湖村)。品种分别为：84315，I一72，白林1号，廊坊 杨，南林895，三角杨，中监l号，中林9号，中林10号，中林 151号，中林299号，中林55号，中林725号，中林74号，中新 2号，中新34号。取各品种干燥叶片100 g切碎后放入200
12、 mL蒸馏水中浸泡15 d，过滤，溶液冷藏备用。同一浸提物配 22 东北林业大学学报 第37卷 置5O、10、5、1 L4个质量浓度。每处理3个重复。取2 mL 溶液，注入放有滤纸的培养皿(直径125 em)。每皿50粒莴 苣种子。用胶布封口。12 h光照与12 h黑暗交替培养。3 d 后开始检查发芽情况，直至连续3 d发芽情况没有变化为止。 用于不同树龄杨树根系水浸提物对莴苣种子萌发影响的 样本(以I一72杨为主，间有部分不明品种)。树龄和取样地 点分别是：2年生，石首市林科所中心苗圃(东升镇两湖村)；3 年生，湖北省公安县夹竹园镇瓦池村10组；4年生，石首市高 陵谭家洲村1组；5年生，石首
13、市东升镇家塘村；6年生，石首 市高陵谭家洲村2组；7年生，石首市南口镇管家铺村；8年 生，石首市南口镇管家铺村。取直径小于5 mm的根系50 g 粉碎后放入100 mL蒸馏水浸泡15 d，过滤，溶液冷藏备用。 其他处理同叶片浸提物的制备。 12数据处理 采用相对发芽率来体现不同处理对莴苣种子发芽的影 响。相对发芽率=处理发芽率一对照发芽率。相对发芽率为 正数，表明该处理对莴苣种子萌发具有一定的促进作用，数值 越大，促进作用越强；相对发芽率为负数，表明该处理对莴苣 种子萌发具有一定的抑制作用，其绝对值越大，抑制作用越 强。同时，将所有处理及对照的发芽率采用LSD法进行差异 显著性分析，将与对照发
14、芽率在P| ： k ： 主 兰 i享 雪 主薯 ： 军 杨科1l,fP 图1 不同杨树品种叶片水浸物对莴苣种子的化感作用 同一杨树品种不同质量浓度的叶片水浸物对莴苣种子萌 22不同树龄杨树根系水浸物对莴苣种子的化感作用 发的影响也具有一定的差异。如中林1O号，较低的3个质量 不同树龄杨树根系水浸物对莴苣种子的萌发具有明显影 浓度均表现为促进作用，而高质量浓度则表现出抑制的趋势； 响，而且表现出随着树龄增加抑制作用逐渐增强的趋势。2 中林299号质量浓度为5 L时表现为促进作用，而质量浓 年生与3年生杨树根系的2个较高质量浓度(50和10 L) 度为10和1 gL时均有一定的抑制趋势；中林725
15、号的2个 表现出一定的促进萌发的特性。4年生的5 L，5年生的50 较低质量浓度(5和1 gL)表现为较强的抑制作用，10 L则 和1 gL，6年生的50和10 L，7年生的50和5 L，8年生 具有促进的趋势，而高质量浓度(5O L)又与对照没有差别， 根系的4个质量浓度均表现出了明显的抑制作用(图2)。 相对发芽率为0；中林55号的最高最低质量浓度(50和1 L)均表现为促进作用(图1)。 在所有16个品种的64个处理中，有11个处理表现为促 进作用，15个处理表现为抑制作用，两者数目差别不大。促 进作用的相对发芽率在20一35之内，而抑制作用的相对 发芽率在一20至一75之间，表现出抑制
16、作用强度大于促 进作用。 3结论与讨论 面对资源短缺和环境恶化的严峻现实，采取农林复合系 统的模式将能产生较高的生态与经济收益。但是由于化感作 用的存在，复合系统中各种植物的关系影响着该系统的生态 功能和经济效益 。近年以杨树一农作物为主的农林复 r 合系统在长江中下游发展十分迅猛，杨树林下间(下转62页) 柏 如 。 枷 摹踌 霞i 婷汝 霞罩 62 东北林业大学学报 第37卷 本研究通过生物学测定研究获得了冷杉半帚霉的最适生 长条件，但其致病机理还需进一步研究。目前国内外研究表 明，病原菌毒素对寄主的伤害主要是通过一系列的链环反应 而起作用，包括对寄主的识别、参与调控寄主植物生理系列化 反
17、应等方面，最终导致整个植株在生理、生化和形态结构上发 生异常变化。所以深人研究半帚霉的致病性及致病机理应是 今后研究的主要方向，从而为木材蓝变及所致其它病害采取 有效的控制措施提供理论基础。 参考文献 1Jacobs K，Wingfield M JLeptogmphium species，tree pathogens， insect associates and agents of bluestainMUSA：The Amefcan Phytopathological Society2001：15 1 、 2廖周瑜，叶辉纵坑切梢小蠹伴生真菌云南半帚孢毒素作 用机理的初步研究J中国森林病虫，20
18、04(1)：2O一22 3 朱长俊，唐明，陈辉华山松大小蠹体内外和坑道内蓝变真菌研究 J西北农林科技大学学报：自然科学版，2003，31(5)：8386 4 唐明，陈辉，赵嘉平，等华山松大小蠹共生真菌新种Leptograph ium qinlingensisJ华中农业大学学报，2004，23(1)：56 5杨宝君，潘宏阳，汤坚，等松材线虫病M北京：中国林业出 版社，2003：3941 6】Reynolds K MRelations between activity of Dendroctonus rufipennis (Kirby)on lutz spruce and bluestain as
19、sociated with Leptographi- um abietinum(Peck)Win eldJForest Ecology and Manage ment，1992，47：7186 7Harrington T C，Cobb F W JrPathogenicity ofLeptographium and Verticicladiella sppisolated from roots of Western Noah American conifersJPhytopathology，】983，73：596599 8 Ross D W，Solheim HPathogenicity to D
20、ouglasfir of Ophiostoma pseudougae and Leptographium abietinum fungi associated with the Douglasfir beedel J 1Canadian Journal of Forest Research，1997， 27：3943 9 夏蕾，刘雪峰，杨振芳中国半帚霉属一个新纪录种J菌物研 究，2007，5(3)：131133 1O方中达植病研究方法M北京：中国农业出版社，1977：4479 (上接22页)作物种的选择有了一定的研究 ，但没有将不 同杨树品种具有的化感作用加以区分。不同杨树品种具有不 同强度的
21、化感作用，这一结论为如何构建更为合理的杨农复 、 瓣 莨 玉 合系统提出了新的课题，在进行农作物种类选择时，还应该考 虑杨树品种这一因素。 ， 。 篙一 -一 毫 上 幼年树体根系分布在浅土层，不仅没有明显的负向化感 5张晓珂，梁文举，姜勇NtgNNNN4,麦品种对黑麦草的化感 =嘉 售量 銮 望。+ 薹 作Ch用un g I M应用Mi生lle 1。7。(7i)：1191-一1 19 5。 g s eIYI,ltlllle n auIoloxlel 。 一 年龄增大，化感 制作用 导增强，但由于此时主要根系已 fa1fa ti J lu - j ，1995，87(3j 一60 经不在浅土层，
22、其较强的抑制作用对根系分布在表土层的农 7何华勤，林 ，董羊杭，等水稻 j受体，括勒钇意作用的遗传 化感 型 菱 器景 璺 17-卉18 闰 李 i 要 源的化感作用 中 一茎 兰 粤銮，住往婺检测出物种的 壁 恩 耍 里 9 3 篥 辣薇盏 化感作用研究J中 不一定能表现出来，如用Gliricida sepium的枝叶的浸提液对 、【 ： o7，9。 39-4 一 掣 曼 生 譬 曼 璺 解 享 。壤De生l m化or挣al陛R,的M影ul l 土e t yp ms ca- 玉誊和豇豆的产量产生有害的影响 。 过这种结论也不 mnz如 A J 。A ” t：IR ：1970，83 能完全忽视
23、物种在田问具有的化感作用，如将741杨与花生 (2)：25428 黧 耋惹是 翟产 篡矍喜 。蠢 ,Y2 004 ,，2G4(，2 )20 n w Ltlljfl4ay I1 F I)et alan 。 i 。 叩 接近抑制作用将全 强 7本研 的 果是在实验室蚕 J“；嚣 th iter。01I】b1。 t 。t J ： 件下得到的，只用了莴苣一个物种进行生测，而且也只用了种 200193f1)：1216 。 。 子萌发率一个考察指标，其它物种或其它指标的情况如何? 14翟明普混交林和树种r日关系的研究现状J世界林业研究， 莩 鋈塞蓑 嫠萋警黧 售瞿 鍪 151 99 3( 1) ： 3稻9
24、-化4感5q2AJix 作用研究综述J生态学报，1998，18(3)： 及不同树龄的杨树在田间化感作用情况如何?这些均需作进 ， _ “ 、 。r ” 2 郑曦，魏磊，朱峰杨树叶水提物对3种农作物种子萌发和幼苗 林业大学学报，2000，24(1)：1216 生长的影响J安徽农业科学，2006，34(9)：18221823 19Tian G，Kang B TEvaluation of phytotoxie effects of Gliricidia 4祝 如，至大力苹果、杨树等林小根系浸取物对小麦生长的潜 2o手德莩，冯 满，魏红侠，等741杨他感作用的研究J：113 在影响J植物生态学报，1997，21(3)：226233 农业大学学报，1999，22(3)：4751 如 。 加
