杨树对益母草的化感作用研究.pdf
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1、第 6 卷 第 2 期2023 年 6 月Vol.6,No.2Jun.,2023温 带 林 业 研 究Journal of Temperate Forestry Research收稿日期:2023-02-08基金项目:辽宁省农业科学院“杨树栽培学科”(2022DD227439)。作者简介:李仁平(1993),男,硕士,助理工程师,主要研究方向:林下经济。E-mail:。*通讯作者:杨成超(1975),男,博士,教授级高级工程师,主要研究方向:杨树栽培。E-mail:。DOI:10.3969/j.issn.2096-4900.2023.02.009杨树对益母草的化感作用研究李仁平,潘成良,王诗琦
2、,杨成超*(辽宁省杨树研究所,盖州 115200)摘 要:【目的】为提高杨树人工林下的经济效益,夯实益母草的市场存量,通过杨树对益母草的化感研究,为林下种植益母草提供理论支撑。【方法】通过不同浓度杨树根系浸提液和不同浓度杨树根际土浸提液对益母草种子进行处理,观察种子萌芽情况。【结果】杨树根和根际土的提取液,在浓度较高的情况下会抑制益母草种子的萌发与生长,在低浓度的情况下影响较小。在此基础上,测量杨树林下种植和非林下种植的益母草的根、叶的各项指标结果显示,杨树林下种植的益母草与非林下种植益母草的根长、根表面积、根体积、叶片数、叶片面积、叶片周长均无显著差异。【结论】在杨树林下栽植益母草时,在杨树
3、和益母草之间留出一定空间。关键词:益母草;杨树;化感作用中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:2096-4900(2023)02-0056-07The Allelopathic Effects of Populus on Leonurus japonicus LI Ren-ping,PAN Cheng-liang,WANG Shi-qi,YANG Cheng-chao*(Liaoning Institute of Poplar Research,Gaizhou 115200)Abstract:【Objective】In order to improve the economic be
4、nefits of poplar plantations and consolidate the market stock of Leonurus japonicus,through the allelopathy of poplar to Leonurus japonicus,to provide theoretical support for the planting of Leonurus japonicus under the forest.【Method】The seeds of Leonurus japonicus were treated with different conce
5、ntrations of poplar root extract and poplar rhizosphere soil extract,and the germination of seeds was observed.【Result】The results showed that the extract of poplar root and rhizosphere soil inhibited the germination and growth of Leonurus japonicus seeds at high concentrations,but had little effect
6、 at low concentrations.On this basis,various indicators of the roots and leaves of Leonurus japonicus planted under poplar forests and non-forest plantations were measured.The results showed that there were no significant differences in the root length,root surface area,root volume,number of leaves,
7、leaf area,and leaf circumference between Leonurus japonicus planted under poplar forests and non-forest plantations.【Conclusion】Therefore,it is recommended to leave a certain space between the poplar and Leonurus japonicus when planting Leonurus japonicus under the poplar forest.Key words:Leonurus j
8、aponicus;poplar;allelopathy杨树(Populus)作为北方常用的造林树种,有生长快、产量高的特点,分布广泛,在我国北方有一定规模的种植1。杨树人工林在幼林时期可以进行林-粮、林-菜等复合模式的经营,到了中龄时期,林药间作模式可以作为提高经济收入的一种新模式2。益母草(Leonurus japonicus)是唇形科(Lamiaceae)、益母草属(Leonurus)植物,一年生或二年生草本。益母草作为一种常见中药,具有利尿消炎,清热解毒,活血调经的功能,具有良好的经济价值3。益母草对气候环境要求不严,温暖、潮湿的环境最适宜其存活。两种植物的互作和化感作用在苗木培育4-5
9、、造园选种6、园林绿地植物配置7中有着较为重要的作用。因此研究杨树与益母草之间的互作和化感作用对发展杨树林下经济意义深远。益母草对土壤的要求也不严格,最适土壤为阳面、透气性好的砂质壤土8,条件与杨树林下情况相符,有望成为杨树人工林在中龄林期间间作的经济作物。本文研究了杨树根系、根际土浸提液对益母草种子萌发的化感效应9,以及杨树林下种植与田间种植益母草的根、叶之间的差异,为发李仁平等:杨树对益母草的化感作用研究第 2 期57展杨树林下经济提供理论依据。1 材料与方法1.1 试验材料杨树种子、根和根际土试验材料均取自沈煤集团林业分公司在新民地区栽植的杨树 9 年生林木,益母草取自新民地区规模化种植
10、的益母草,益母草种子购自朝阳道地中药材公司。1.2 试验方法1.2.1 杨树根、根际土浸提液对益母草种子萌发的影响在试验地内挖取新鲜的杨树根系,切成 5 cm的小段,用小毛刷收集附着在根部的根际土,将根段与根际土分别使用自封袋保存。将根段和根际土带回实验室,置于烘箱内,先 105 杀青 20 min,然后 70 烘干 24 h,烘干水分。将烘干的根用粉碎机粉碎后过10目筛,烘干后的根际土过2 mm筛,按 100 mgmL-1的比例添加粉末和无菌水分别配制根浸提液和根际土浸提液,将配好的液体使用振荡器震荡浸提 48 h,设置离心机 4 000 rmin-1离心 3 min,取上清液用 0.45
11、m 的微孔滤膜进行真空抽滤,得到浓度为 100 mgmL-1的浸提液。以无菌水为对照组,试验组分别添加无菌水稀释后浓度 为 75 mgmL-1、50 mgmL-1、25 mgmL-1的浸提液10,具体分组见表 1。表 1 不同组别浸提液浓度记录表Tab.1 Recordsofdifferentgroupsofconcentration采样部位组别浓度/(mgmL-1)树根a100b75c50d25ck10根际土A100B75C50D25ck20取垫有双层滤纸(灭菌)的直径为 6 cm 的无菌培养皿,分别用移液枪加入 2 mL 不同浓度的浸提液。使用筛选后净度 90%以上、千粒重 1 g 以上、
12、发芽率 70%以上的益母草种子播种,每皿播 50 粒种子,置于人工气候箱中,每天补充1 mL浸提液,同时记录每日种子发芽率和发芽数,培养一周后,测量发芽苗鲜重。1.2.2 杨树林下种植益母草对根和叶的影响设置杨树林下种植的益母草为试验组,正常田间种植的益母草为对照组 ck3,每组三次重复,两组益母草的播种时间相同,均为 2022 年 8 月末。10 月中旬,于每次重复中随机挖取 6 株益母草,清洗干净后将益母草的根和叶分离,使用 MRS-3200A3L 扫描仪(上海中晶科技有限公司)分别进行扫描,用万深 LA-S 根系和叶分析软件进行根和叶的长度、面积等指标的分析,使用 Excel 进行数据处
13、理,SPSS 24.0 进行独立样本 T 检验。2 结果与分析2.1 杨树根浸提液对益母草种子的化感作用2.1.1 杨树根浸提液对益母草种子萌发速率的影响每天统计益母草发芽种子的个数,由图 1 可以看出达到峰值天数由少到多为ck1d=bca,ck1 第 3 天达到峰值,时间短于其余组,表示 ck1组为发芽速率最快的,由此可以看出添加杨树根提取液会减缓益母草种子发芽速率。0.05.010.015.020.025.030.035.0D2D3D4D5D6D7?abcdck图 1 不同浓度杨树根浸提液处理下种子发芽情况Fig.1 Germination of Leonurus japonicus se
14、eds under different concentration of poplar root extracts2.1.2 杨树根浸提液对益母草种子发芽数的影响不同浓度杨树根浸提液处理益母草种子 7 天后,ck1 组和各试验组益母草发芽情况均趋于平稳,由图 2 可见 ck1 组发芽情况较好。统计每个组别发芽种子数,以最终发芽数为分析指标,进行显著性检验,从表 2 中数据可以看出,ck1 组发芽种子数显著高于 a、b、c、d 四组(P 0.05),由此说明添加杨树根浸提液会抑制益母草种子萌发。表 2 不同浓度杨树根浸提液处理种子发芽个数Tab.2 Numberofgerminatedseeds
15、treatedwithdifferentconcentrationsofpoplarrootextract组别a(100 mgmL-1)b(75 mgmL-1)c(50 mgmL-1)d(25 mgmL-1)ck1(无菌水)种子发芽个数/个22.71.5b25.72.5b26.33.5b25.61.5b33.31.5a温 带 林 业 研 究第 6 卷582.1.3 杨树根浸提液对益母草种子发芽重量的影响杨树根浸提液培养益母草种子 7 d 后称重,由表 3 可以看出 ck1 组和 d 组种子发芽的重量显著高于 a、c 组(P 0.05),ck1、d、b 三组之间差异不显著(P0.05),a、b、
16、c三组间差异也不显著(P 0.05),由此可以看出添加 25 mgmL-1浓度的杨树根浸提液对益母草种子发芽重量影响不大,添加 100 mgmL-1和 50 mgmL-1浓度浸提液后益母草种子发芽重量减轻。2.2 杨树根际土对益母草种子萌发的影响2.2.1 杨树根际土浸提液对益母草种子萌发速率的影响每天统计益母草发芽种子的个数,由图 3 可以看出达到峰值天数由少到多为 ck2=D C B=C,ck2 组和 D 组第 3 天达到峰值,是各个组中最先达到峰值的组别,则ck2组和D组为发芽速率最快的,由此可以看出添加小浓度的杨树根际土浸提液不会影响益母草种子的发芽速率,而添加高浓度的杨树根际土浸提液
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