火炬树水浸液对2种草坪草幼苗生长的影响

摘要 利用火炬树果皮和落叶的水浸液（0、0.025、0.005、0.100 g/mL），研究其对多年生黑麦草（Lolium perenne L.）和草地早熟禾（Poa pratensis L.）的种子萌发及其幼苗生长的影响。结果表明：火炬树果皮和落叶的水浸液降低了多年生黑麦草和草地早熟禾种子在土壤中的出苗率、幼苗生长速率、根长、株高和生物量。果皮和落叶水浸液对2种草坪草幼苗生长的抑制作用随着其浓度的增加而逐渐增强。0.100 g/mL水浸液对2种草坪草幼苗的抑制作用显著高于CK。相同浓度下，果皮的抑制作用强于落叶，且对草地早熟禾的抑制作用强于多年生黑麦草。

关键词 火炬树；化感作用；黑麦草；草地早熟禾；幼苗生长

中图分类号 S 688  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）22-0118-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.22.024

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effect of Rhus typhina Extract on Seedling Growth of Two Turfgrass Species

MA Ying-mei1，ZUO Lang2，ZHAO Xing-hua1 et al

（1.Key Laboratory of Desert Ecosystem Restoration and Protection/College of Desert Control Science and Engineering，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot，Inner Mongolia 010010;2.Ordos Department of Afforestation，Ordos，Inner Mongolia 017000）

Abstract This study was designed to evaluate the seed emergence and seedlings growth of Lolium perenne L. and and Poa pratensis L. treated by water extracts at different concentration as 0，0.025，0.005，0.100 g/L from pericarp and fallen leaves in soil.Results showed that water extract of Rhus typhina decreased the emergence rate，seedling growth rate，root length，plant height，and biomass of Lolium prenne L. and Poa pratensis L..The inhibitory effect of extract from pericarp and fallen leaves on the seedling’s growth of two turfgrass types gradually increased with the increase of concentration.The inhibitory effect of  0.100 g/L from both pericarp and fallen leaves was significantly higher than that of control.Under the same concentration，the inhibitory effect of pericarp was stronger than fallen leaves and the inhibitory effect on Poa pratensis L.was greater than Lolium prenne L.

Key words Rhus typhina Nutt;Allelopathy;Lolium perenne;Poa pratensis;Seedling growth

火炬树（Rhus typhina Nutt.）具有一定的化感效应，即植物和微生物产生的化合物影响环境中生物生长发育的作用^［1］。有研究发现，火炬树的水浸液进入土壤后，通过影响土壤的持水量、孔隙度及土壤中物种丰富度，而间接影响其周围植物的生长^［2］。韦忠刚^［3］研究发现，火炬树叶片及根内存在化感物质，其提取液对高羊茅（Festuca elata Keng ex E.B.Alexeev）种子的萌发有抑制作用，最强的根系提取物抑制浓度为20 g/L，而叶片提取物浓度为0.02 g/L。李怡莹研究发现^［4］，火炬树叶对4 种菊科植物的化感效应最强，其次为根和果穗。张宁等^［5］采用不同类型火炬树（叶、根、根际土壤和荆条根际土壤）水浸提液及其不同的质量浓度（25、50、100、200 g/L）处理荆条（Vitex negundo L.var.heterophylla）种子，发现200 g/L火炬树土壤水浸提液促进作用最显著。浓度为100和200 g/L的根和树叶水浸提液对荆条种子表现出强烈的抑制作用。董芳瑾等^［6］研究发现，火炬树果穗水浸液对苏丹草［Sorghum sudanense （Piper） Stapf］和狗尾草［Setaria viridis （L.） P.Beauv.］的发芽率、发芽指数均表现为抑制作用，对狗尾草的抑制作用强于苏丹草，化感抑制作用的强度为果穗＞树皮＞根。

火炬树的化感效应致使其具有一定入侵性，易“独木成林”^［7］，也易与其伴生植物或冠下地被植物形成竞争关系而影响其生长^［1］。在城市绿地景观配置中，乔木冠下种植草坪是一种常见的配置模式。在火炬树冠下种植草坪草时，火炬树当年生枯枝落叶将作为化感物质来源随雨水及灌溉水而淋溶到土壤中，这些被淋溶的火炬树水浸液对其冠下草坪草幼苗生长的影响与作用强度是亟待研究的问题。绿地草坪是一个简单脆弱的生态系统^［8-9］。通过调节草坪生存环境中的水、热、光、盐分及草坪不同生育阶段为草坪草的生存提供合适的生境，并保持良好的设计风貌是重要的草坪养护管理过程。忽视城市绿地草坪的养护管理会导致其在建植后出现不同程度的斑秃、盖度下降、颜色不均等退化现象，并严重影响草坪的观赏价值和使用寿命。马文育^［10］利用不同浓度火炬树树根水浸提液对 4 种菊科植物的化感效应进行研究，发现火炬树的化感效应具有“时间效应”和“浓度效应”，建议火炬树林下适宜种植黑心菊，最初种植波斯菊（Cosmos bipinnatus Cav.）、万寿菊（Tagetes erecta L.）和百日草（Zinnia elegans Jacq.）时应加强管理，以保证出苗。因此，为了解火炬树对其冠下草坪草的影响，并充分发挥草坪在城市建设中的美化作用，提高草坪的观赏性及延长草坪观赏期，模拟火炬树冠下直播草坪草种子后，火炬树水浸液对草坪草种子萌发及幼苗生长的影响过程，笔者开展了以火炬树为化感供体材料，以2种常见的草坪草多年生黑麦草（Lolium perenne L.）和草地早熟禾（Poa pratensis L.）为化感受试植物，利用不同浓度的火炬树果皮和落叶水浸液对其种子出苗率及幼苗生长进行评价，旨在为火炬树冠下科学合理养护管理草坪草提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

火炬树的果皮和落叶为该试验的供试材料，2022年3月采集于内蒙古呼和浩特市清水河县。受试材料多年生黑麦草和草地早熟禾种子为当年新采集种子，购于辽宁省开原市种子批发中心并贮藏于4 ℃冰箱备用。

1.2 火炬树水浸液制备

火炬树的落叶及果穗采集后将果皮与种子进行分离，用于火炬树水浸液制备。制备前将供试材料置于60 ℃烘箱内2 h后，用粉碎机粉碎^［5］。用天平称取果皮和落叶粉末100 g，置于试剂瓶中用1 000 mL蒸馏水浸提24 h。水浸液通过双层纱布过滤获得粗提4液，随后用定性滤纸进行过滤，获得0.100 g/mL火炬树水浸液母液。母液分别被稀释至0.025和0.005 g/mL。

1.3 试验设计与处理方法

试验选择火炬树果皮和落叶作为水浸液来源，每种水浸液设置4个浓度梯度，分别为0（CK）、0.005、0.025、0.100 g/mL，每处理4次重复。

将河沙过2 mm筛后置于上下口径为15 cm，高为20 cm的花盆中进行幼苗生长试验。播种前，按照对应浓度向花盆中加入火炬树水浸液及蒸馏水，并完全浸透盆中基质。选择颗粒饱满、大小均匀的多年生黑麦草和草地早熟禾种子，并用0.3%高锰酸钾消毒后在每个花盆中均匀播种并覆沙1 cm。播种后根据花盆中水分检测结果，每隔1 d按照设置的浓度在固定时间向花盆内补充50 mL火炬树水浸液，CK加入蒸馏水50 mL。在温度为25 ℃，湿度60％的自然光照温室进行培养^［6］。

1.4 数据统计与分析

待种子萌发后（出苗以突破沙土表面为标准），每天观察并记录出苗数，用钢卷尺测量株高。待试验结束后（连续2 d没有新的种子出苗作为试验结束的依据），利用游标卡尺测量幼苗的根长。结束测定幼苗鲜重后，将幼苗带回实验室在70℃ 烘箱中进行杀青至恒重，测定其重量并记为干重。

出苗率=出苗种子数/供试种子数×100%^［11］

用Excel 2010统计原始数据。用SPSS 21.0软件进行火炬树不同部位和浓度处理的双因素方差分析。采用 LSD法进行差异显著性检验。用Origin 2018绘制结果图。

2 结果与分析

2.1 不同浓度火炬树果皮和落叶水浸液对草坪草出苗率的影响

经0.005 g/mL（出苗率62.0%）和0.025 g/mL（出苗率65.0%）的火炬树果皮水浸液处理的多年生黑麦草出苗率显著低于CK，但显著高于0.100 g/mL浓度处理（出苗率56.0%，图1A）。经0.005 g/mL（出苗率69.2%）和0.025 g/mL（出苗率68.0%）的落叶水浸液处理的多年生黑麦草出苗率与CK差异不显著，但显著高于0.100 g/mL浓度处理（出苗率55.8%，图1B）。相同浓度下，果皮水浸液处理的多年生黑麦草的出苗率略高于落叶水浸液处理。

0.005 g/mL（24.1%）、0.025 g/mL（19.0%）和0.100 g/mL（12.0%）火炬树果皮水浸液处理的草地早熟禾出苗率显著低于CK，但3个浓度梯度之间无显著差异（图2A）。经0.005 g/mL（38.3%）和0.025 g/mL（32.00%）的落叶水浸液处理的草地早熟禾出苗率与CK差异不显著，但经0.100 g/mL落叶水浸液处理的草地早熟禾出苗率显著低于CK，3个浓度梯度之间无显著差异（15.0%，图2B）。相同浓度下，果皮水浸液处理的草地早熟禾出苗率低于落叶水浸液处理。

2.2 不同浓度火炬树果皮和落叶水浸液对草坪草幼苗生长速率的影响